2018年江西农业大学食品科学与工程学院341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计考研强化五套模拟题
● 摘要
一、分析计算题
1． 如图所示长方形间隙的宽度为b ，长度为l ，间隙为h , 假设其间充满动力粘度为的粘性流体，无端泄，在间隙中央放置一块面积非常大的薄板ABCD ）（其厚度及端面阻力可以忽略不计）。试求当薄板以速度移动时，所需施加于薄板上的F 力。（附
）
图
【答案】设水平方向为X 轴，竖直方向为y 轴，垂直向里为Z 轴。度，可知
则所需要的施加于薄板上的力为：
其中为薄板距间隙下边距离。因为薄板在间隙中央，所以
2． 图1为蜗轮蜗杆与斜齿圆柱齿轮组成的减速系统，
电动机驱动的普通蜗杆传动。已知模数
蜗杆直径系
数
齿数
试求：
蜗杆头
数
蜗轮齿
数
蜗杆轴输入功
率
斜齿圆柱齿轮法面模数
转速
方向如图示，只考虑蜗轮蜗杆啮合传动效率
代入上式可得：
表示沿y 方向的速度梯
设薄板两面所受的应力分别为
（1）为使中间轴I 所受的轴向力能抵消一部分，确定齿轮3、4螺旋线的方向。 （2）如果要使I 轴上齿轮与蜗轮的轴向力完全抵消，求齿轮螺旋角大小。 （3）作用在蜗轮和齿轮3上的力的作用点、大小及方向。
图1
【答案】（1）根据蜗杆的转向可知，蜗杆的圆周力方向水平向左，故蜗轮的轴向力方向水平向右；蜗轮为右旋，故蜗杆也为右旋。根据右手法则可知，蜗杆的轴向力方向垂直纸面向里，故蜗轮的圆周力方向垂直纸面向外，蜗轮的转向从左向右看为逆时针。斜齿轮3与蜗轮同轴，转向相同。要使中间轴I 所受的轴向力能抵消一部分，则斜齿轮3的轴向力方向应水平向左。
综上，斜齿轮3的转向和轴向力方向符合右手法则，故斜齿轮3为右旋，斜齿轮4为左旋。 （2）根据蜗轮的轴向力与蜗杆的圆周力之间的关系得：
根据传动比
，可得蜗轮的转速为：
故斜齿轮3的转速也为根据斜齿轮的轴向力公式得：
为齿轮螺旋角的大小。
令
可得：
（3）作用在蜗轮2上的力：
轴向力圆周力径向力
作用在斜齿轮3上的力： 轴向力圆周力
径向力
作用点、方向如图2所示。
图2
3． —钢制轴类零件的危险剖面承受的
（2）按简单加载计算该零件的安全系数。 【答案】（1）材料的简化极限应力线图如图所示
标出工作应力点
如图所示。材料的极限应力点为
综合影响系数
试求：
材料
（1）画出材料的简化极限应力线图，并判定零件的破坏形式。
点，零件的破坏形式为疲