2017年北京理工大学车辆工程(专业学位之机械设计复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 带传动所能传递的最大有效圆周力与哪些因素有关? 为什么?
【答案】带传动的最大有效圆周力计算公式为
由上可知最小初拉力
直接决定着临界摩擦力的大小。且增加包角或者摩擦系数f , 有
利于增大临界摩擦力，同时可以相应的减小最小初拉力的值
2． 提高轴的疲劳强度的措施有哪些？
【答案】提高轴的疲劳强度的措施有： （1）合理安排轴上载荷的传递路线； （2）改善轴上零件的结构；
（3）合理安排轴上零件的连接方式，改善轴的载荷性质； （4）减小应力集中； （5）改进轴的表面质量。
3． 链传动中，节距p 的大小对运动特性有什么影响？
因此，带传动所能传递的最大有效圆周力与带的包角、摩擦因数和初拉力有关。
【答案】链传动可视为链条绕在正多边形轮上，边长为P ，链传动的瞬时链速和传动比均按每一给链节的啮合过程呈周期性变化，使传动不平稳并产生有规律的振动。p 愈大，则传动愈不平稳。选较小的p 可以减小多边形效应。
4． 试分析比较滚动轴承、液体润滑滑动轴承、非液体润滑滑动轴承的特点及应用（提示：从摩擦系数的大小、工作转速的高低、是否可用于频繁启动的场合、承受冲击载荷的能力、回转精度等当面进行论述）。
【答案】比较如表所示。
表
5． 链传动的主要参数有哪些？如何选取？
【答案】链传动的主要参数有：传动比i , 链轮齿数z , 链速V ，链节距p , 中心距a 和链长。 选择时应注意： （1）传动比i :一般传动比
当
且载荷平稳时可达10, 推荐
传动比过大则链在
小齿轮上包角过小，将加速齿轮的磨损，通常包角应不小于
（2）链轮齿数z :链轮齿数不宜过多或过少。齿数过少，运动的不均匀性、动载荷和冲击载荷将增大，降低使用寿命。建议在动力传动中，滚子链的小齿轮齿数选取如下：
传动比大的链传动应选取较少的链轮齿数。当链速很低时，允许最少齿数为9。 链轮齿数不宜过多。链节距增量
不变时，链轮齿数愈多，分度圆直径增量
愈大，链愈容易移向齿顶而脱落。因此，链轮最多齿数限制为
（3）链速
链速应不超过
在选取链轮齿数时还应考虑到均匀磨损的问题。建议链节数选用偶数，链轮齿数最好取奇数。
否则会出现过大的动载荷。对高精度的链传动，以及用合金
钢制造的链，链速允许到
（4）节距P :链节距愈大，链的拉曳能力也愈大，速度的不均匀性及震动和噪声也随之增大。故承载能力足够时宜选小节距的单排链，高速重载时可选小节距多排链。
（5）中心距和链长：当链速不变时，中心距小、链节数少的传动，在单位时间内同一链节的屈伸次数增多，会加速链的磨损。若中心距太大，会引起从动边垂度过大，传动时造成松边颤动，使传动运行不平稳。若中心距不受其他条件限制，一般可取
链的长度常用链节数表示，其计算公式为
式中a 为链传动的中心距。
最大中心距
计算出的链节数应圆整为整数，最好为偶数。然后根据圆整后的链节数用下式计算实际中心距为
6． 什么是齿廓修缘？正确的齿廓修缘对载荷系数中的哪个系数有影响？
【答案】齿廓修缘是根据相互啮合两齿轮的加工及实际啮合情况，利用机械加工方法，改变顶渐开线形状，使轮齿实际进入啮合点与理论啮合点尽可能接近，消除由于轮齿提前进入啮合所引起的啮入冲击。这种对轮齿齿廓的修正方法称为齿廓修缘，齿廓修缘主要影响动载系数
二、分析计算题
7． 设计一由电动机驱动的一般机器使用的闭式单级圆柱齿轮传动。已知主动轮的输入功率为12kW ，小齿轮的转速为1460r/min，齿数比为4, 对称布置，工作平稳，预计工作寿命为15年（设，两班制，工作状态平稳。 每年工作300天）
【答案】（1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 ①用直齿圆柱齿轮传动。
②由于该齿轮传动用于一般机械传动，故选用7级精度。
，齿面硬度为270HBS ，大齿轮材料③材料选择。由设计手册选择小齿轮材料为40Cr （调质）
为45钢（调质）齿面硬度为230HBS , 二者的材料的硬度差为40HBS 。
④由于为软齿面传动，故选小齿轮的齿数⑤胺齿面接触疲劳强度设计按式进行计算，即
确定公式内的各个计算参数数值 a. 试选载荷系数
b. 计算小齿轮传递的转矩
c. 由设计手册查得齿宽系数
大齿轮的接触疲强度
则大齿轮的齿数为
d. 由设计手册查得材料的弹性影响系数极限
e. 由设计手册按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限f. 计算两齿轮的应力循环次数
g. 由设计手册查得接触疲劳寿命系数h. 按照接触疲劳强度许用应力计算