2017年昆明理工大学J006机械设计基础(同等学力加试)考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 什么是有初拉力的圆柱螺旋弹簧? 有初拉力和无初拉力的圆柱螺旋拉伸弹簧的特性曲线在载荷变形图上有什么不同? 初拉力如何形成? 有初拉力的弹簧有什么优点？
【答案】有初拉力的弹簧在自由状态下就受有初拉力荷小于
的作用，其特性曲线见图
当外载
时，有初拉力的弹簧不伸长，只是各圈之间的并紧力减小。对比图
无初拉力的弹簧（两弹簧其他条件
特性曲线可知，在变形×相同时，有初拉力的弹簧可承受较大的载荷，即质量较轻。
都相同）。初拉力是卷制弹簧时，使各弹簧圈并紧而产生的。有初拉力的弹簧优点是：尺寸紧凑，
图
2． 试说明弹簧的簧丝直径d ，弹簧中径D 和弹簧的工作圈数n 对弹簧强度、刚度有什么影响？
【答案】根据弹簧的强度计算公式和刚度计算公式：可知其他参数不变时，有：
①簧丝直径d 愈大，弹簧的强度就愈高，刚度就愈大； ②弹簧中径D 愈大，其强度就愈低，刚度就愈小； ③弹簧工作圈数n 愈多，其强度不变，刚度愈小。
3． 列举四种螺栓联接的放松方法，并说明原理。
【答案】（1）双螺母防松。两螺母对顶拧紧后，螺纹副间的附加纵向压力产生的摩擦力矩防松。
（2）弹簧垫圈。拧紧螺母后，被压平的弹簧垫圈的弹力使螺纹副间始终保持一定的轴向压力，从而产生摩擦力矩防松。
（3）止动垫圈。止动垫圈约束螺母，自身又被约束在被连接件上，从而防止螺母转动。 （4）点焊。拧紧螺母后，将螺杆的末端与螺母焊接在一起，破坏螺纹副关系而防松。
（其中旋绕比
）
4． 在设计V 带传动时，为什么要限制其最小中心距和最大传动比？
【答案】限制最小中心距的原因是，带传动的中心距过小，则带长较小，在速度一定时，带的应力循环次数较多，对带的寿命不利；同时包角也较小，影响带的传动能力。
限制最大传动比的原因是，中心距一定时，传动比越大，包角越小，带的传动能力越低。 5． 刚性转子动平衡中提到的不平衡惯性力偶矩与转子的惯性力偶矩垂直平面内
；
是否相同，为什么？
【答案】不相同，不平衡惯性力偶矩是由不平衡离心惯性力系的主矩，其向量在转动轴线的
则是转子变速运动时与角加速度有关的惯性力偶矩，其向量沿转动轴线方
向。
6． 圆柱齿轮在什么情况下做成齿轮轴? 齿轮轴齿轮的齿根圆直径是否允许小于轴的直径？
【答案】当齿根圆距轮毂键槽底部的距离
（或分度圆直径
为轴的
直径）时，应该做成齿轮轴。当轴的强度足够时，齿轮轴齿根圆直径允许小于轴的直径。
二、计算分析题
7． 带传递最大功率角力）。
【答案】小带轮的圆周速度：
有效拉力设紧边拉力为
松边拉力为
则有：
又联立解得
8． 已知一对斜齿圆柱齿轮传动，试求：
（1）这对斜齿轮螺旋角 （2）两轮的分度圆直径变形得到：解得螺旋角：（2）分度圆直径：
小带轮基准直径求紧边拉力
和有效拉力
小带轮的转速小带轮包
摩擦系数（带与轮间的摩擦力已达到最大摩擦
和齿顶圆直径
【答案】（1）根据中心距计算公式：
齿顶圆直径：
防滑系数
螺栓的
9． 如图所示为五铧犁上的安全连接器。已知钢板间的摩擦系数材料为Q235钢，其屈服极限
普通螺栓后所能承受的最大牵引力F 。
安全系数S=1.5。试求拧紧两个
图
【答案】螺栓的许用拉应力：根据螺栓的拉伸强度条件
：得预紧力：
分析知接合面数i=2, 根据接合面不滑移的条件为牵引力：
故能承受的最大牵引力为4936N 。
10．如图所示，现欲修复一工作中高速级损坏的二级齿轮减速器。经实测得知：（1）减速器总传动
比
（2）低速级为直齿轮，其参数为
：
（3）高速级中心距齿宽系数
（1）选配高速级齿轮的参数（齿数级齿轮决定减速器的承载能力。
附：直齿轮的接触疲劳强度公式：
斜齿轮的接触疲劳强度公式：
，
得：
齿宽
高速级若采用斜齿轮传动，取其法面模数螺旋角
齿宽
）；
选用与低速级相同的材料。
（2）计算两级齿轮接触疲劳强度所允许的最大输入扭矩之比（忽略摩擦损耗），并判断由哪
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