2018年郑州大学机械工程学院966机械设计(含机械设计、机械原理)之机械设计考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 圆柱螺旋弹簧的端部结构有何功用？
【答案】圆柱螺旋弹簧的端部结构形式很多，
压缩弹簧的端部各有起支承作用，不参与变形；拉伸弹簧的端部有挂钩，以便安装和加载。
2． 总结四种典型螺栓组连接的受力分析情况。
【答案】（1）受横向载荷的螺栓组。对于普通螺栓连接，靠连接预紧后产生的摩擦力来抵抗横向载荷，每个螺栓所需的预紧力为来抵抗横向载荷，各螺栓所受的横向载荷为
（2）受轴向载荷的螺栓组。所受轴向总的载荷为栓还受到残余预紧力
对于铰制孔用螺栓连接，靠螺杆受剪切和挤压
每个螺栓所受的轴向工作载荷为
螺
圈与邻圈并紧，只
的作用，每个螺栓所受的总的载荷为
（3）受旋转力矩的螺栓组。对于普通螺栓连接，靠连接预紧后产生的摩擦力来抵抗旋转力矩，每个螺栓所需的预紧力为
对于铰制孔用螺栓连接，靠螺杆受剪切和挤
。
。
压来抵抗旋转力矩，螺栓组中受最大横向载荷的螺栓的载荷为
（4）受倾翻力矩的螺栓组连接。各螺栓所受的轴向工作载荷，其中最大值为
3． 对滑动轴承材料有什么要求？
【答案】（1）足够的抗压抗冲击及疲劳强度； （2）低的摩擦系数和高的耐磨性；
（3）良好的抗粘着能力，要求与轴径材料的互溶性低，不宜采用与轴径相同的材料； （4）良好的与润滑分子的亲和力； （5）良好的导热性，有利于散热； （6）良好的顺应性； （7）良好的磨合性；
（8）良好的抗腐蚀性和工艺性。
4． 绘图说明机械零件的一般磨损过程，并说明跑合的意义。
【答案】机械零件的一般磨损过程如图所示。
图
上图中，I 为跑合磨损区，II 为稳定磨损区，III 为剧烈磨损区。
跑合磨损区，发生在摩擦副工作初期，使零件表面的实际接触面积增大，有利于改善摩擦表面的工作状态，使之趋于稳定，延缓进入剧烈磨损阶段的时间，有利于延长零件的使用寿命。
5． 普通紧螺栓连接所受到的轴向工作载荷或横向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷是什么循环？
【答案】当普通紧螺栓连接所受到的轴向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷是非对称 循环载荷；当普通紧螺栓连接所受到的横向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷是不变载荷。
二、分析计算题
6． 某轴选用一对30208E 型圆锥滚子轴承，如图1所示。已知两轴承上的径向负
荷
斜齿轮与锥齿轮作用在轴上的轴向负荷分别为
图1所示。轴的转速，
负荷系数
温度系数
附：30208E 型轴承的有关参数如下：
指向如
试计算轴承的寿命为多少小时？
图1
【答案】如图2所示。
图2
（1）求S :
（2）求A :
所以
所以（3）求
由于（4）求
7． 设计一个连续轻载运输机的减速器，其传动采用直齿锥齿轮传动，所需传递的功率为齿轮转速为
轮作悬臂布置，试设计该齿轮传动。
【答案】（1）选定齿轮类型、精度等级、材料 ①该运输机为一般工作机器，齿轮可选用8级精度。
②该运输机传递功率不大，转速也不高，为了便于加工，由设计手册选择小齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS , 大齿轮材料为45钢（常化）硬度为200HBS ，二者的材料的硬度差为40HBS 。
（2）按齿面接触疲劳强度设计按照公式进行计算，
①确定公式内的各个参数 a. 试选载荷系数
b. 计算小齿轮传递的转矩
c. 齿数比
u
故按计算。
小
寿命为15年（每年按300天工作日计算，两班制），小齿