2018年深圳大学机电与控制工程学院905机械设计基础一考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1．
试分析链节距和链轮的转速对链条和链轮轮齿间的冲击的影响，设计中应如何考虑这些影响？
【答案】链节距和链轮的转速越大，对链条和链轮轮齿间的冲击越大，链传动的动载荷就越大。设计中，在满足承载能力的条件下，尽量选取小的链节距，且将链传动尽量布置在低速级。
2． 在进行紧螺栓连接的强度计算时，为什么要将螺栓拉力增加
【答案】因为螺纹部分不仅受到因预紧力的作用而产生的拉伸应力矩
的作用而产生的扭转切应力度理论，
可求出当量应力为
还受到因螺纹摩擦力
使螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的复合应力状态。根据第四强
由上可见，紧螺栓连接的强
度也可按纯拉伸强度计算，但考虑螺纹摩擦力矩的影响，需将螺栓拉力增大30%。
3． 齿轮传动的主要失效形式有哪些？对于直径一定的闭式软齿面齿轮，为什么在弯曲强度足够时，常取较小模数和较大的齿数的设计方案？
【答案】齿轮传动的主要失效形式有：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。
弯曲强度足够时，齿数的增多可使传动平稳；直径一定的条件下，齿数增多，模数减小，减小切削量，节约材料和成本。
4． 轴的结构设计应从哪几个方面考虑？
【答案】轴的结构设计应从以下几方面考虑：（1）轴的毛坯种类；（2）轴上作用力的大小及其分布情况；（3）轴上零件的位置、配合性质以及连接固定的方法；（4）轴承的类型、尺寸和位置；（5）轴的加工方法、装配方法以及其他特殊要求。
5． 试述确保齿轮传动正常工作的主要措施有哪些？
【答案】确保齿轮传动正常工作的主要措施有以下三方面：
（1）可通过齿轮承载能力计算：主要是齿根弯曲疲劳强度计算、齿面接触疲劳强度计算、抗胶合能力计算（高速齿轮）等，来保证齿轮传动的工作强度，以避免发生轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损和齿面胶合等失效的发生；
（2）结构上措施：采用闭式箱体，改善润滑以防止过度磨损； （3）工艺上措施：提高齿面硬度，防止齿面塑性流动发生。
二、分析计算题
6． —钢制零件，危险剖面承受的工作应力
绝对尺寸系
数
零件在有限寿命
时的计算安全系数。
表面状态系
数
材料常数m=9, 循环基数
【答案】求平均应力和应力幅
寿命系数：
安全系数
7． 试求某发动机连杆的安全系数。杆在危险剖面处的直径压力
在吸气开始时，则受到拉力
有效应力集中系数
材料
的
求该
当汽缸发火时，连杆受到
连杆表面精磨并用优质碳钢制造。连杆材料如下
【答案】（1）确定最大及最小应力
（2）确定综合影响系数
取有效应力集中系数
（假定
处无应力集中）；
零件的绝对尺寸影响系数
钢的等效系数
则综合影响系数
（3）确定平均应力和应力幅
（4）确定安全系数由公式得安全系数
精磨加工的表面状态系数
8． 如图1所示为一标准蜗杆传动，蜗杆主动，蜗杆的转向及蜗杆轮齿螺旋线方向如图1所示，
转矩
蜗杆轴向模数
传动的啮合效率
试确定：
压力角
头数
直径
蜗轮齿数
（1）蜗轮的转向及其轮齿的螺旋线方向； （2）作用在蜗杆、蜗轮上的力大小及其方向。
图1
【答案】（1）根据图上可知蜗杆为右旋，则与之啮合的蜗轮轮齿螺旋线方向为右旋。 根据主动轮的右手法则知蜗杆的轴向力方向水平向右，则知蜗轮圆周力方向为水平向左，从动轮圆周速度与圆周力的方向一致，则知蜗轮转向为顺时针。
（2）蜗轮传递的转矩
又蜗杆与蜗轮的分度圆直径分别为
各力方向如图2所示。
则各轮分力：
图2