2017年沈阳工业大学机械工程学院801机械设计考研冲刺密押题
● 摘要
一、简答题
1． 普通平键有那些失效形式？主要失效形式是什么？怎样进行强度校核？如经校核判断强度不足时，可采取哪些措施？
【答案】普通平键的失效形式有工作面被压溃，个别情况会出现键被剪断。主要失效形式是压溃。进行强度校核时应校核挤压强度和剪切强度。如经校核判断强度不足时，可在同一联接处错开布置两个平键，强度按1.5个计算。
2． 解释轴设计中下列公式的意义及用途（包括各符号意义）。
（1）
（2）
（3）
【答案】（1）式用于按扭转刚度计算轴直径；
（2）式用于按扭转强度计算轴直径；
（3）式用于按弯扭合成强度条件计算轴直径。
A ，按许用扭转角、式中符号：轴直径，功率，轴转速；许用扭应力决定的系数；
对称循环弯曲许用应力；当量弯矩，弯矩，扭矩；根据扭转切应力性质而定的应力校正系数。
3． 链传动为何要适当张紧？与带传动的张紧目的有何区别？
【答案】链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良和链条的震动现象；同时也为了増加链条与链轮的啮合包角。当两轮轴心连线倾斜角大于
紧装置。
带传动中由于传动带长期受到拉力作用，将会产生塑性变形，使带的长度增加，造成张紧能力减小，影响带的正常传动。为了保持带在传动中正常的传动能力，通常使用张紧装置。
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
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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． 键连接的主要用途是什么？楔键连接和平键连接有什么区别？
【答案】键连接通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。
楔键连接和平键连接的区别：
（1）平键连接键的两个侧面是工作面，键的表面和轮毂的键槽底面留有间隙；楔键连接键的上下两面是工作面，键的侧面与键槽侧面留有间隙。
（2）平键连接靠键同键槽侧面的挤压来传递扭矩；楔键连接靠键的楔紧作用来传递扭矩，同时还可以承受单向横向载荷。
（3）平键连接结构简单，装拆方便、对中性较好，因而应用广泛；楔键连接能传递有冲击和振动的转矩，但定心精度不高，主要用于毂类零件的定心精度要求不高和低转速的场合。
6． 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。
7． 滚动轴承310, 查表知其基本额定动载荷C=48400N，试说明该值的含义。
【答案】该值的含义是：在基本额定动载荷C=48400N的作用下，轴承可以工作
点蚀失效，其可靠度为90%。
8． 写出一维流体动压基本方程，并说明流体动压所必须具备的三个条件。
【答案】一维流体动压基本方程
形成流体动压必须具备的三个条件是：
（1）两相对滑动表面间有收敛的楔形间隙；
（2）有充足的液体供给，且具有一定的粘度；
（3）相对运动表面间的最小间距大于两表面不平度之和，以使两滑动表面间不发生直接接触。
第 3 页，共 62 页 而不发生
9． 试述确保齿轮传动正常工作的主要措施有哪些？
【答案】确保齿轮传动正常工作的主要措施有以下三方面：
（1）可通过齿轮承载能力计算：主要是齿根弯曲疲劳强度计算、齿面接触疲劳强度计算、抗胶合能力计算（高速齿轮）等，来保证齿轮传动的工作强度，以避免发生轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损和齿面胶合等失效的发生；
（2）结构上措施：采用闭式箱体，改善润滑以防止过度磨损；
（3）工艺上措施：提高齿面硬度，防止齿面塑性流动发生。
10．平行轴斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动比较有何特点？
【答案】在直齿圆柱齿轮啮合时，齿面沿齿宽方向的接触线是平行于齿轮轴线的直线，轮齿是沿整个齿宽同时进入啮合、同时脱离啮合的，致使轮齿所承受的载荷沿齿宽突然加上、突然卸下。所以直齿轮传动的平稳性较差，容易产生冲击和噪声，不适用于高速和重载的传动中。
当一对平行轴斜齿圆柱齿轮啮合时，斜齿轮齿廓接触线的长度由零逐渐增加，又逐渐缩短，直至脱离接触。斜齿轮的齿廓是逐渐进入啮合、逐渐脱离啮合的。因此斜齿轮传动工作较平稳，承载能力大，适应机器速度提高、功率增大的需要。但在斜齿轮传动工作时，会产生轴向力。
二、分析计算题
11．锥齿轮减速器输入轴由一对代号为30206的圆锥滚子轴承支撑，已知两轴承外圈间距为72mm ，锥齿轮平均分度圆直径齿面上的圆周力径向力轴向力各力方向如图1所示。求轴承的当量动载荷P 。
图1
【答案】（1）计算轴的支点跨距1
由手册查得，30206轴承的反力作用点到外圈宽端面的距离
距1=72mm+2×l4mm=100mm
右支点到齿宽中点的距离
（2）计算轴承的径向力
袖水平面支反力（见图2（a ））
轴垂直面支反力（见图2（b ））
第 4 页，共 62 页 取a=14mm。故支点跨