2017年上海海洋大学F19机电专业综合知识之机械设计复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 滑动螺旋的主要失效形式是什么？其基本尺寸（即螺杆直径及螺母高度）通常是根据什么条件确定的？
【答案】滑动螺旋的主要失效形式是螺纹磨损。因此，滑动螺旋通常是根据耐磨性条件算出螺杆直径和螺母的高度，并参照标准确定螺旋副各主要参数，然后进行强度、自锁、稳定性等校核。
2． 边界摩擦和干摩擦有何区别？
【答案】边界摩擦是指摩擦副的表面之间存在边界膜的摩擦状态；干摩擦是指两运动表面之间无任何润滑剂，材料直接接触所发生的摩擦状态。
3． 链传动中，节距p 的大小对运动特性有什么影响？
【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． 为什么计算同步带传动的几何尺寸时可应用普通V 带的计算公式？
【答案】同步带传动可视为同步齿形带节线与带轮的节圆相切的开口传动，其传动几何尺寸的计算方法应与普通V 带传动相同。
5． 花键有哪几种？那种花键应用最广？如何定心？
【答案】有矩形花键、渐开线花键。其中渐开线花键适用于载荷大、定心精度要求高、尺寸较大的场合，压力角为45°的渐开线花键用于载荷不大的薄壁零件联接。矩形花键应用较广。矩形花键联接采用小径定心，渐开线花键采用齿廓定心。
6． 链传动中的多边形效应是影响链传动性能的重要因素。
（1）请说明他的主要影响以及和链轮齿数的关系；
（2）在确定链轮齿数时是否秩序考虑多边形效应产生的影响。为什么？
【答案】（1）链传动的多边形效应使得瞬时的链速和传动比在一定的范围内变化，从而产生振动和冲击，并产生动载荷。随着链轮齿数的増加，多边形效应将逐步降低。
（2）在确定链轮齿数时，不能只考虑多边形效应的影响，而单纯增加链轮齿数。因为链轮齿数过多，一方面会增大传动尺寸，另一方面容易造成跳齿和脱链。
二、分析计算题
7． 现有如图所示的焊接接头，被焊件材料均为载荷
否满足要求？
设采用
钢承受静接头强度能
号焊条手工焊接，承受变载荷
图 单盖板对接焊接接头
【答案】对于承受变载荷的焊接件，焊缝及被焊件的许用应力应乘上降低系数
如果计算得到的
取，
得：
对于搭接焊缝，查设计手册取
得：
综上可知，许用应力并无变化，该接头强度仍满足要求。
8． 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
且：
对于对接焊缝，查设计手册取
则大齿轮的齿数为
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
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 取失效概率为
安全系数为
由公式得
i. 当为标准直齿轮
时，区域系数
代入
计算齿轮参数。
a ）计算小齿轮分度圆直径中较小的值
b ）计算圆周速度
c ）计算齿宽
b
d ）计算齿宽与齿高之比
齿高
e ）计算载荷系数 由设计手册查得使用系数根据直齿轮，假设由
由设计手册查得由设计手册查得的
级精度，由设计手册查得动载系数
模数
由设计手册查得7级精度，对称布置时
故载荷系数
f ）按实际载荷系数校正所计算的分度圆直径，由公式得
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