2017年北华大学机械工程学院822机械设计考研仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 在圆柱压缩螺旋弹簧中，旋绕比（又称弹簧指数）的数值如何选择？
【答案】弹簧指数C 影响弹簧的强度、刚度、稳定性及制造的难易。C 值大，中径较大，钢丝直径较小，弹簧较软，刚性小，容易卷制。C 值小，则弹賛较硬，刚性大，卷制困难。设计中， 一般取
2． 在液体润滑滑动轴承设计中，为什么需要进行热平衡计算？
【答案】液体润滑滑动轴承工作时，其功耗主要是摩擦产生的热量，它会使润滑油的温度升高，黏度降低，造成轴承的承载能力下降，加速磨损，甚至发生胶合失效。因此，在液体润滑滑动轴承的设计中，一定要严格控制轴承的温升，进行热平衡的计算。
3． 试说明对弹簧材料的要求，并举出两种常用材料。
【答案】对弹簧材料的要求：有高的弹性极限、疲劳极限、足够的冲击韧性和塑性，以及良好的热处理性能。常用材料：碳素弹簧钢丝，等。
4． 链传动设计中，选择节距小链轮齿数和链速对传动有何影响？
【答案】链传动中，链的节距p 越大，传动的尺寸增大，链的拖曳能力增大，但动载荷、噪声也越大。
小链轮的齿数
对传动的平稳性和使用寿命有很大的影响荷増大，
链的磨损加剧
过多，
大链轮的齿数
损会引起链条在链轮上的升高量增大，造成脱齿。
链的转速v 越高，动载荷就越大；v 越低，相同条件下，链的有效拉力増大。
5． 凸缘式联轴器有哪几种对中方法？各种方法有何特点？
【答案】通过半联轴器上的凸台和凹槽的嵌合对中，用普通螺栓预紧，工作时靠两个半联轴器接触面上产生的摩擦力传动；采用铰制孔螺栓连接传递转矩和保证对中，装拆时轴不需要轴向移动。
6． 滚子链传动的主要失效形式有哪些？链传动的内部附加动载荷产生的因素有哪些？
【答案】滚子链传动的主要失效形式有链的疲劳破坏、链条的磨损、链的销轴和套筒的胶合、多次冲击破断、链条的静强度破坏。
链传动中的内部附加动载荷产生的因素有： （1）链条速度和从动轮角速度的周期变化；
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过少，传动的不均匀性和动载
就会增多，不仅使传动尺寸增大，而且链的磨
（2）链条在垂直方向的加速度引起链在垂直方向的动载荷，使链产生横向振动； （3）链节与链轮啮合的瞬间，链节与链齿以一定的相对速度啮合，它们之间产生动载荷； （4）链条张紧不好产生松弛时，在启动、制动、反转、突然超载或卸载时，会产生较大的惯性冲击载荷。
7． 在外啮合斜齿圆柱齿轮传动中，如果采用变位的方法来提高齿根歪曲疲劳强度，请问应该采用正变位还是负变位？为什么？
【答案】应该采用正变位。因为，在其它条件不变的前提下，正变位可以降低齿形系数据圆柱齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算公式可知，齿根弯曲应力与
降低齿根弯曲应力，从而提高齿根弯曲疲劳强度。
8． 在链传动、齿轮传动和带传动组成的多级传动中，链传动宜布置在哪一级？为什么？
【答案】一般带传动布置在高速级，链传动布置在低速级。
因为带传动的承载能力小，传递相同转矩时，结构尺寸较其他传动形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，因此宜布置在高速级。链传动运转不均匀，有冲击，不适于高速传动，链传动应布置在低速级。
9． 带传动的设计准则是什么？
【答案】在传递规定功率时不打滑，同时具有足够的疲劳强度和一定的使用寿命。
10．对于液体动压向心滑动轴承，其结构参数、润滑油的粘度和配合一定时，仅降低轴和孔的表面粗糙度，是否可以提高承载能力？为什么？
【答案】提高表面加工精度质量，选用较小粗糙度
值，可以使
小一些但仅是
一种不经济的、稍可提高承载能力的方法。此外，可在提高结构刚度、保证安装精度、采用良好的密封和过滤润滑油装置、提高其清洁度等维护方面，改善轴承的可靠性、稳定性及承载能力。
根
成正比。因此采用正变位可以
二、分析计算题
11．如图所示齿轮传动装置中，轴由两个角接触球轴承支承。已知圆锥齿轮受轴向力齿轮受轴向力试计算：
（1）两轴承所受的轴向力（2）确定当量动载荷（3）若齿轮轴转速
的大小。
轴承的额定动载荷
表
则轴承的寿命
为多少?
径向力
温度系数
载荷系数
斜
轴承参数如表所示。
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图
【答案】（1）设轴承1、2受到的径向力分别问
则
方向向下
方向向下
外加合轴向力
方向水平向左
轴承安装形式为正装，派生轴向力
方向水平向右
方向水平向左
而轴向力：（2
）
所以当量动载荷
（3）因为
，所以取
12．试设计一齿轮减速器的非液体润滑向心滑动轴承。己知径向载荷F=25000N, 轴颈直径d=115mm，轴颈转速
【答案】（1）确定轴承结构形式 采用整体式结构，
轴承包角（2）确定轴承结构参数
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由力矩平衡关系可知
所以轴承2压紧，轴承1放松
查表
得
而
查表
得
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