2017年北京理工大学动力工程及工程热物理之机械设计复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 简述链传动运动不均匀性产生的原因。
【答案】在链传动中，链绕在链轮上，链节与相应的链轮轮齿啮合，但链节是刚性的，所以链条在链轮上围成了正多边形。除了链节的销轴绕着链轮分度圆做圆周运动外，其余部分的轨迹不在圆上。
假设主动链轮以等角速度转动，从动链轮的角速度为圆半径
线之间的夹
角
设
分别为主从动链轮的分度
分别为为主从动链轮上的相位角，即链条销轴中心连线和通过通过链轮中心的铅垂
为主动链轮上每个链节对应的中心角，则链条的前进速
度
作上下移动的速度
因为
在
之间变化。
可以看出，链条的前进速度和作上下移动的速度都是周期性变化的。由此得出，
瞬时传动比
是不断变化的，因此也不断变化，从而造成链传动的不均匀性。
第二对参数
2． 有两对标准直齿圆柱齿轮，第一对参数为为：
的弯曲疲劳强度大？哪对齿轮更容易发生胶合？
【答案】两对齿轮的分度圆半径一样大，又不存在变位齿轮，接触强度一样；第二对齿轮的模数小，所以齿厚就比较薄，弯曲疲劳强度就低；第二对齿轮齿高比较小，从而减小了齿顶和齿根处的相对滑动速度，也就减小了磨损，减小了胶合的可能。
3． 链传动的多边效应对链传动有什么影响，主要受哪个参数的影响？
【答案】链传动的多边形效应将引起链传动的运动不均匀性和动载荷的产生，进而产生振动、冲击，造成链的破坏和失效。
链传动的多边形效应与链轮齿数，链节数，中心距有关。
4． 按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？
【答案】摩擦可分为四类：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜，摩擦系数及摩擦阻力最大，磨损最严重，在接触区内出现了粘着和梨刨现象。液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触，被液体油膜完全隔开，摩擦系数极小，摩擦是在液体的分子间进行的，称为液体润滑。边界摩擦的特点是两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，但由于边界膜较薄，不能完全避免金属的直接接触，摩擦系数较大，仍有局部磨损产生。混合摩擦的特点是同时存在边界润滑和液体润滑，摩擦系数比边界润滑小，但会有磨损发生。
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其他条件完全一样。哪对齿轮接触疲劳强度大？哪对齿轮
5． 提高螺栓联接强度的措施有哪些？
【答案】有5种。
（1）改善载荷在螺纹牙间的分配，如：环槽螺母，目的是使载荷上移悬置螺母，使螺杆螺母都受拉。
（2）减小螺栓的应力幅，如采用柔性螺栓，目的是减小联接件的刚度。 （3）减小应力集中，如采用较大的过渡圆角或卸荷结构。 （4）避免附加弯曲应力，如采用凸台和沉头座。 （5）采用合理的制造工艺，如：滚压、表面硬化处理等。
6． 表面接触疲劳强度的条件是什么？
【答案】表面接触疲劳强度的条件为
如果满足此条件，则表面不会发生点蚀失效。
二、分析计算题
7． 如图所示的齿轮减速器，输入轴I 转向如图所示。要求：
（1）标出中间轴II 和输出轴III 的转向（要求画直线箭头） （2）标出齿轮2和3所受的径向力
轴向力
圆周力的方向（包括作用点的位置）。
（3）若要求中间轴II 的轴向力尽可能小，说明该减速器设计是否合理。若不合理，提出简单的修改措施。（输入轴转向不得改变）散热能力？
图
【答案】（1）中间轴II 箭头向上；输出轴III 箭头向下。 （2）心，轴向力轴向力
齿轮2作用点在齿轮1、2
相啮合处。其中径向力的方向向右，圆周力
的方向向外。
的方向向下指向齿轮3的回转中心；
的方向向上指向齿轮2的回转中
齿轮3作用点在齿轮3、4相啮合处。其中径向力的方向向右；
圆周力
的方向向外。
（3）该减速器的设置不合理，由（2）分析可知齿轮2、3受到的轴向力都指向右，不能抵
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消，工作时动载荷十分大。
改进的措施是改变齿轮3、4的旋向，即齿轮3右旋，齿轮4左旋，这样齿轮3受到的轴向
力向左，和齿轮2的轴向力相抵消一部分，可以改善工作性能。
8． 设计一套粗铣设备中的带传动。已知：旧的A 型4个槽的V 带轮一件额定功率工作8小时。
【答案】（1
）确定计算功率（2）确定带轮基准直径给定的小带轮
大带轮基准直径
对照带轮基准直径表可得到
求出传动比
则
从动轮的转速相对误差率为
在
范围之内，是允许的。
带速在
范围内，是可行的。
则有
查表选取带的基准长度
则实际中心距为
（5）校验小带轮包角
所以小带轮包角校验合格。 （6）确定V 带根数
z
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电动机左右，每天
要求从动轮的转速查表得
所以
中心距为
由已知条件可知带型号为A 型的普通V 带，查表得出A 型带的最小基准直径
故此轮能适用。
现
（3）验算速度
（4）确定中心距a 和带的基准长度根据题意可知，
初定中心距