2018年华中农业大学食品科技学院341农业知识综合三之机械设计考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 试述平键连接和楔键连接的工作特点和应用场合。
【答案】平键连接中平键的两侧面为工作面，零件工作时靠键与键槽侧面的推压传递运动和转矩。其结构简单，装拆方便，对中性好，但只能用做轴上零件的周向固定。
楔键连接时楔键的上、下表面是工作面，依靠键与轮毂的槽底之间、轴与毂孔之间的摩擦力传递转矩，并能轴向固定零件和传递单向轴向力。但在冲击、振动或变载荷下键易松动，仅用于对中要求不高、载荷平稳和低速的场合。
2． 链传动的主要失效形式有哪些？
【答案】链传动的主要失效形式有：疲劳破坏，铰链磨损，冲击疲劳破坏，铰链胶合，过载断裂。
3． 为什么说轴承预紧能增加支承的刚度和提高旋转精度？
【答案】预紧后能消除轴承的游隙并使滚动体和内、外圈接触处产生弹性变形，这样就可提高轴承的刚度和旋转精度。
4． 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。
5． 写出线性疲劳损伤积累理论的数学表达式（Miner 方程），并解释式中各符号的含义、方程的意义和应用场合。
【答案】（1）Miner 方程：式中各符号的含义：零件承受规律性非稳定变应力时
，
表示与各应力相对应的材料发生疲劳破坏时的极限表示与当量应力相对应的应力循环次数，
应力循环次数。
（2）方程的意义：当大于
劳破坏，Miner
方程表示了这种极限情况。 的各级应力对材料的寿命损伤率之和等于1时，材料即发生疲
（3）应用场合：非稳定变应力疲劳强度的计算。
二、分析计算题
6． 如图16-7所示为一组合压缩弹黉，它由两个旋向相反、大小不同的压簧叠套而成。已知最大载荷=3000N时，最大变形
小弹簧的簧丝直径两弹簧的材料相同，旋绕比相同，大弹簧的簧丝直径两弹簧按等强度设计，求两弹簧的刚度和
图
【答案】由于两弹簧材料相同，又按等强度设计，所以它们的许用应力相等，且在最大载荷作用时，两弹簧上受力均达最大。根据圆柱螺旋压缩弹簧强度条件
可得
又对于并联时两弹簧，有：
联立以上两关系式，可得：
大小弹簧的变形相等，由此可算出大小弹簧的刚度分别为
7． —对按标准中心距安装的外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮，其小齿轮已损坏，需要配制，今测得两轴中心
距
【答案】
正确啮合条件：
标准安装：
8． 如图所示带式输送机有两种传动方案，若工作情况相同，传递功率一样，试分析比较：
（1）按方案a 设计的单级齿轮减速器，如果改用方案b ，减速器的哪根轴的强度要重新验算？为什么？
（2）若方案a 中的V 带传动和方案b 中的开式齿轮传动的传动比相等，两方案中电动机轴所受的载荷是否相同？为什么。
大齿轮齿
数齿顶圆直
径 试确定小齿轮的基本参数及其分度圆和齿顶圆的直径。
图
【答案】（1）方案b 减速器中大齿轮轴需要重新验算。因为与方案a 相比，虽然减速器布置在高速级，此轴所受的转矩减小了。但轴的外伸端不再是联轴器，而是一个悬臂布置的齿轮，齿轮上一定作用有圆周力和径向力。因此，此轴所受的弯曲应力增大了。
（2）若不计摩擦，电机轴所受的扭矩应为相同，因为传递功率和转速都相同。但是在方案b
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