2018年重庆大学光电工程学院909机械设计基础二[专业硕士]考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 设计一对软齿面的圆柱齿轮传动时，大小齿轮的齿面硬度确定原则是什么？为什么？
【答案】大、小齿轮的齿面硬度确定的原则是：小齿轮的齿面硬度高于大齿轮
因
为在一对齿轮的啮合时，小齿轮的轮齿接触次数多于大齿轮，小齿轮容易磨损失效，为了使大、 小齿轮的寿命接近，通常取小齿轮的齿面硬度值大一些。另外，硬度差也有利于提高抗胶合能力。
2． 对于长期受大载荷而且外圈不转并径向载荷方向一定的滚动轴承而言，外圈与轴承座孔的配合选择应该是为外圈相对于轴承座能作极缓慢转动的过渡配合，这是为什么？
【答案】因为轴承长期受径向载荷，如果外圈相对轴承座孔不转的话，则始终是半圈受载，且处于径向作用力作用线最下位置处外圈上的点所受的压应力最大，寿命最短。外圈与轴承座孔的配合若是外圈相对于轴承座能作极缓慢转动的过渡配合，则外圈上的各个点的位置是不断变化的，因此所受的力也不断变化。外圈上的各个点均匀受力，延长轴承的寿命。
3． 带传动弹性滑动是如何产生的，它和打滑有什么区别？能否通过正确设计来消除弹性滑动？打滑首先发生在哪个带轮上？为什么？
【答案】带传动在工作时，传动带受到拉力后要产生弹性变形，但由于紧边和松边拉力不同，所以两边的弹性变形不同，从而导致带与带轮之间产生相对滑动，称为带传动的弹性滑动。
而打滑是由于工作载荷过大，带传动需要传递的有效圆周力超过了临界值，而引起的在整个带与带轮的接触面上发生的显著滑动。
弹性滑动是带传动正常工作时的固有特性，故不能通过正确设计来消除。
打滑首先发生在小带轮上，因为小带轮的包角总是大于大带轮的包角，故有效圆周力的临界值小于大带轮。
4． 花键连接的应用特点是什么？按其形状的不同可分为哪三种？各用于什么场合？
【答案】花键连接可认为是平键连接在数目上的发展，但与平键连接相比，花键连接受力较为均匀，承载能力大，定心性和导向性较好。同时由于齿槽浅，齿根处应力集中小，对轴的削弱小。
按其形状的不同，可分为：
（1）矩形花键应用最为广泛，可用于轻载或重载的各种动、静连接。 （2）渐开线花键用于传递大转矩并且轴径也大的场合。 （3）三角形花键主要用于轴与薄壁零件的连接。
5． 试述寿命系数接触应力
在齿轮强度计算中的意义，其值与哪些因素有关？
对齿轮材料的极限
试验值进行修疲劳曲线指数及
对齿轮材料的极限弯曲应力1
主要与应力循环基数
【答案】在齿轮强度计算中，当设计齿轮为有限寿命时，利用寿命系数
试验值进行修正，利用寿命系数
正，使齿轮许用应力的计算更符合设计工况。寿命系数所设计齿轮的应力循环次数N 有关。其中侧齿面啮合的次数
为齿轮的工作寿命。
式中，n 为齿轮转速；a 为齿轮转一周，同一
二、分析计算题
6． 图示车床变速箱中，a 为三联移动齿轮，b 为双联移动齿轮，已知各轮的齿数
为
电动机转速为
的大小和方向？
试求图示情况下输出轴转速
图
【答案】
因为
所以
“一”号表示输出轴转向与电机轴转向相反。
7． 今有一离心泵的径向滑动轴承。已知轴颈直径d=60mm, 轴的转速F=2600N，轴承材料为
不可用，应如何改进？（按轴的强度计算，轴颈直径不得小于48mm 。）
【答案】（1）根据给定的材料为（2）按已知数据，选定宽径比
得
可见不满足要求，而p 和均满足。故考虑用以下两个方案进行改进
不改变材料，仅减小轴颈直径以减小速度取d 为允许的最小直径48mm , 则
轴承径向载荷
试根据不完全液体润滑轴承计算方法校核该轴承是否可用，如
可查得
仍不能满足要求，此方案不可用，所以必须改变材料。
改选材料，在铜合金轴瓦上浇注轴承合金
经试算，取
，则
结论：
可用铜合金轴瓦浇注
轴承合金，轴颈直径
轴承宽度
轴
8． 如图1所示为某转轴由一对30307型轴承支承，轴承所受的径向负荷上作用的轴向负荷
试求各轴承的内部轴向力S 及轴向负荷A 。
查得
图1
【答案】如图2所示。
图2
⑴求S :
（2）求A : 轴承I 所以轴承
II 所以
9． 如图1所示，两级斜齿圆柱齿轮减速器，已知齿轮1的螺线方向。求：
（1）为使中间釉所受轴向力最小，齿轮3应是何旋向？在图上标出齿轮2和齿轮3的旋问；（2）要使中间轴的轴承不受轴向力，则齿轮3的螺旋角
应取多大值（忽略摩擦损失）？