2017年重庆理工大学材料科学与工程学院803机械工程二之机械设计考研题库
● 摘要
一、简答题
1． 何为互换性? 互换性在机械制造业中的作用是什么？
【答案】（1）互换性指在机械和仪器制造工业中，零、部件的互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配就能装在机器上，达到规定的性能要求。
（2）互换性在机械制造业中的作用：从使用方面看，当零件损坏以后，可以用同样规格的零件换上，快速简单；从制造方面看，互换性是提高生产水平和进行文明生产的有力手段。装配时，不需辅助加工和修配，故能减轻装配工人的劳动强度，缩短装配周期，并且可使装配工人按流水作业方式进行工作，以致进行自动装配，从而大大提尚效率。
2． 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。
3． 进行齿轮结构设计时，齿轮轴适用于什么情况？
【答案】设计小齿轮的结构时，
当小齿轮的齿根圆至键槽底部的尺寸小于径。对于小锥齿轮，当齿根圆至键槽底部的尺寸小于
4． 试述齿轮传动中，减小齿向载荷分布系数的措施。
（1）提高支承刚度，减小受力变形。
（2）尽可能使齿轮相对于轴承对称布置或远离转矩输入端。 （3）合理确定齿轮宽度，避免齿轮过宽。 （4）提高制造和安装精度。 （5）对轮齿进行沿齿宽方向的修缘。
时，应
制成齿轮轴，以增加齿轮和轴的强度。当轴的强度足够时，齿轮轴的齿根圆直径允许小于轴的直
时，应制成锥齿轮轴。
【答案】齿轮传动中，减小齿向载荷分布系数的措施有：
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。
6． 滑动轴承形成流体动压润滑的充分且必要条件是什么？
【答案】（1）两摩擦表面必须相互成楔形；（2）两摩擦表面要具有一定的相对滑动速度，切速度方向应该使润滑油从大口流入，小口流出；（3）润滑油具有一定的黏度，且供油充分。
7． 轴的三种强度计算方法各有何区别？各适用于什么范围？
【答案】轴的三种强度计算方法是：按扭转强度条件计算，按弯扭合成强度条件计算，按疲劳强度条件校核计算。按扭转强度条件计算，通过计算切应力来建立轴的强度条件。主要用于初步估算轴径。
按弯扭合成强度条件计算，按照强度理论进行弯扭合成，求出当量弯矩，建立轴的强度条件。用于既受转矩又受弯矩作用的转轴的计算。
按疲劳强度条件校核计算，考虑应力集中、尺寸效应和表面状态等各种因素后，精确地确定各危险截面的安全程度。常用于重要轴的计算。
8． 蜗杆传动时，为什么要进行热平衡计算？
【答案】蜗杆传动效率低，工作时发热量大，如果散热不良，导致润滑油的温度过高，润滑效果降低，摩擦增加，甚至发生齿面胶合。因此要进行热平衡计算。
9． 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。
10．解释规定蜗杆分度圆直径标准值的实际意义。
【答案】减少了蜗轮滚刀的种数，同时也便于滚刀标准化。
二、分析计算题
11．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 。
轴
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
，轴颈直径d=150mm，宽径比
半径间隙，轴瓦的表
12．发电机转子的径向滑动轴承，轴瓦包角
mm ，承受工作载荷F=50000N，轴颈转
速
轴颈的表面微观不平度的十点平均高度
面微观不平度的十点平均高度
采用锡青铜，
其
=0.003mm，润滑油在轴承平均温度下的粘度
（1）验算此轴承内是否产生过度磨损和发热； （2）验算此轴承是否能形成液体动力润滑。 附：
表
【答案】（1）轴颈的圆周速度：
轴承在液体动力润滑状态下，承受最大载荷时，有：即由所以
轴承在不完全液体润滑状态下有：
：查表得承载量系数：
取S=2，则有偏心率:又有相对间隙：
所以此轴承可以用于液体润滑状态下，且不会过度磨损与过热。
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