2018年北京市培养单位光电研究院815机械设计之机械设计考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 蜗杆传动中为何常以蜗杆为主动件？蜗轮能否作为主动件？为什么？
【答案】在机械系统中，原动机的转速通常比较高，因此，蜗杆传动通常用于减速传动，故常以蜗杆为主动件。在蜗杆传动中，蜗杆头数少时通常具有自锁性，这时蜗轮不能作为主动件；当蜗杆头数多时，效率提高，传动不自锁，蜗轮可以作为主动件，但这种增速传动，用得很少。
2． 在选择联轴器与离合器时，载荷系数与哪些因素有关？
【答案】载荷系数与动力机特性和工作机特性及其载荷状况等引起的附加转矩以及起动频率引起的附加转矩有关。对于具有非金属弹性元件的联轴器，还应考虑温度影响下非金属材料强度降低的因素。
3． 影响圆柱螺旋弹簧刚度的主要因素有哪些？
【答案】根据弹簧刚度的计算公式
可知，影响弹簧刚度的主要因素有：
与C 的三次方成反比，可见
旋绕比C 、簧丝直径d 、弹簧中径D 和弹簧的工作圈数n 。其中，
C 值对刚度的影响很大；且d 越大，D 越小，n 越少，弹簧的刚度就越大。
4． 巴氏合金在滑动轴承中如何使用？为什么？
【答案】巴氏合金耐磨性和减磨性好，常用作高速重载轴承的轴承衬，既有足够的强度和刚度，又有一定的耐磨性和减磨性。
5． 固定式联轴器与可移式联轴器有什么区别？各适用于什么场合？
【答案】固定式联轴器与可移式联轴器均属于刚性联轴器。固定式联轴器没有位移补偿能力，因此主要适用于两轴轴线能精确对中且载荷平稳的场合。可移式联轴器可以利用联轴器零件间的相对运动或间隙来补偿两轴轴线的相对位移，因此主要适用于两轴有相对位移和偏斜的场合。
二、分析计算题
6． 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
7． 已知材料的力学性能为曲线。
【答案】根据题意可得：
点点
即
点
即
分别如图所示。
试绘制此材料的简化的等寿命疲劳
其中脉动循环疲劳极限解得
按比例绘制该材料的疲劳弯曲极限应力线图，如图所示
图
8． 有一轴承拖架用4个普通螺栓固联于钢立柱上，拖架材料为螺栓材料强度级别为6.6级，许用安全系数栓相对刚度
载荷
接合面间摩擦因数
许用挤压应力
可靠性系数
螺
载荷方向和尺寸如图所示。试设计此螺栓组联接。
图
【答案】（1）螺栓组受力分析 如图所示，载荷F 可分解为 横向载荷轴向载荷把
和
（铅垂向下） （水平向右）
向螺栓组联接的接合面形心0点处简化，得到倾覆力矩
显然，该螺栓组联接受横向载荷轴向载荷和倾覆力矩M 三种简单载荷的共同作用。 （2）确定受力最大螺栓的轴向工作载荷载荷为
而在倾覆力矩M 作用下，上部螺栓进一步受到拉伸，每个螺栓受到的轴向工作载荷为
显然，上部螺栓受力最大，其轴向工作载荷为
在轴向载荷作用下，每个螺栓受到的轴向工作