2018年山东理工大学交通与车辆工程学院914机械设计基础考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 试说明接触最小安全系数可以使用小于1的数值的道理。
而齿轮材料极限接触应力是
所以，当所设计的齿轮【答案】齿轮许用接触应力计算式为允许失效概率大于时，可以通过使在一定试验条件下获得的，其中条件之一就是假设齿轮的失效概率为取值小于1的方法来提高材料的许用接触应力，更加充分地发挥齿轮材料的性能。
2． 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。
3． 简述齿轮传动，带传动，链传动的优缺点。
【答案】（1）齿轮传动的优点：传动功率和速度的范围广，传动比稳定，效率高，工作可靠，寿命长，结构紧凑。缺点：制造安装精度高，价格较贵，不适于传动距离过大的场合。
（2）带传动的优点：结构简单；传动平稳，噪声小；价格低廉；能缓和冲击振动；适用于中心距较大的传动；过载时会产生打滑，可以保护传动系统中的其它零件。
缺点：带的弹性滑动，使传动效率降低甚至失效，传动比不准确；打滑会加剧带的磨损，寿命较短。
（3）链传动的主要优点是：和齿轮传动比较，它可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动和动力，结构轻巧，制造与安装精度要求较低，成本也低；与带传动比较，传动比准确，传动可靠，张紧力小，装配容易，轴与轴承的载荷较小，传动的效率较高可达0.95〜0.97, 在同样的使用条件下，链传动的整体尺寸较小，结构较为紧凑；可在高温或润滑油环境中工作，也可用于多灰尘的环境；
缺点：由于多边形效应，链的瞬时速度、瞬时传动比不稳定；工作时有一定的冲击和噪声；不宜用在载荷变化大，高速和急速反向的传动中；只能实现平行轴间的同向传动。
4． 试说明在机械设计中，通常有哪些方法可以实现轴毂连接？
【答案】轴毂连接是为了实现轴与轴上零件的周向固定，有的还需同时实现轴向固定。可通过以下方式实现：
（1）键连接：平键连接：不能承受轴向力，不能用于轴向固定；半圆键连接：尤其适用于锥形轴端与轮毂的连接，但对轴的强度削弱较大，一般只用于轻载静连接中；楔键连接：主要用于毂类零件的定心精度要求不高和低转速的场合；切向键：可传递双向转矩。
（2）花键连接：可承受较大的载荷，轴与毂的对中性好，且导向性好。
（3）无键连接：型面连接：装拆方便，对中性好，可传递较大的扭矩，但不易保证配合精度；②胀紧连接：承载能力较高，并有安全保护作用，但由于轴与毂孔之间要安装胀套有时应用
受结构尺寸的限制；过盈配合连接：对中性好，承载能力大，但是轴毂配合面加工精度要求高。
（4）销连接：可传递不大的载荷。
（5）紧定螺钉连接：螺钉末端顶住轴表面或相应凹坑，以固定轴与毂的相互位置，可传递不大的力或力矩。
5． 试分析同步带传动的工作原理。
【答案】工作时，带内环表面上的凸齿与带轮外缘上的齿槽相哺合而进行传动。由于带与带轮间没有相对滑动，保证了同步传动。
二、分析计算题
6． 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
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 查得
轴承宽度
7． 试计算如图1所示轴承（两端单向固定）的径向负荷R 、轴向负荷A 及当量动负荷P 。图示两种情况下，左、右轴承哪个寿命低？已知轴上负荷
（1）一对7205AC 型角接触球轴承（正安装）；
（2）—对7205AC 型角接触球轴承（反安装）。
（注：7205AC 型轴承有关参数：
时S
的方向）
（提示：注意判别正装与反装
图1
【答案】如图2所示。
图2
（1）求R :
（2）求S :
（3）求A :
分析图2（a ）时：
所以