2018年贵州大学现代制造教育部重点实验室903机械设计基础[专业硕士]考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 在外啮合斜齿圆柱齿轮传动中，如果采用变位的方法来提高齿根歪曲疲劳强度，请问应该采用正变位还是负变位？为什么？
【答案】应该采用正变位。因为，在其它条件不变的前提下，正变位可以降低齿形系数
据圆柱齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算公式可知，齿根弯曲应力与
降低齿根弯曲应力，从而提高齿根弯曲疲劳强度。
2． 试分析影响带传动工作能力的因素有哪些？这些因素怎样影响带传动的工作能力？
【答案】带传动的优点是，结构简单，定心性好，对轴的疲劳强度削弱小，承载能力高，抗冲击载荷性能好；缺点是，要求加工精度高，装配不方便。
常用的装配方法有压入法和温差法，过盈量和直径较小时常用压入法，过盈量和直径较大时用温差法。
影响应素有：（1）初拉力
周力越大，带与带轮的正压力越大，最大有效圆周力越大。但若过大，带的磨损加剧，带内应力增大而造成带的松弛和寿命降低；（2）包角a 。最大有效圆随包角增大而増大；（3）摩擦系数f 。f 越大，则最大有效圆周力越大；（4）带的单位长度质量g 和带速v 。g 、v 越大，最大有效圆周力越小。
3． —个普通的三级减速传动装置，其中有斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆柱齿轮传动和普通V 带传动，请按高速到低速排列其顺序，并简述理由。
【答案】普通V 带传动一斜齿圆柱齿轮传动一直齿圆柱齿轮传动。
理由：V 带传动传动平稳，噪声小，在多级传动系统中，一般应放在高速级。齿轮传动精度不高或在高速下运行时，振动和噪声较大，所以在一般精度条件下不宜用于高速。而其中，斜齿圆柱齿轮传动较直齿圆柱齿轮平稳，相对适用于高速、重载传动。
4． 提高螺栓联接强度的措施有哪些？
【答案】有5种。
（1）改善载荷在螺纹牙间的分配，如：环槽螺母，目的是使载荷上移悬置螺母，使螺杆螺母都受拉。
（2）减小螺栓的应力幅，如采用柔性螺栓，目的是减小联接件的刚度。
（3）减小应力集中，如采用较大的过渡圆角或卸荷结构。
第 2 页，共 54 页 根成正比。因此采用正变位可以
（4）避免附加弯曲应力，如采用凸台和沉头座。
（5）采用合理的制造工艺，如：滚压、表面硬化处理等。
5． 滚子链传动的主要失效形式有哪些？链传动的内部附加动载荷产生的因素有哪些？
【答案】滚子链传动的主要失效形式有链的疲劳破坏、链条的磨损、链的销轴和套筒的胶合、多次冲击破断、链条的静强度破坏。
链传动中的内部附加动载荷产生的因素有：
（1）链条速度和从动轮角速度的周期变化；
（2）链条在垂直方向的加速度引起链在垂直方向的动载荷，使链产生横向振动；
（3）链节与链轮啮合的瞬间，链节与链齿以一定的相对速度啮合，它们之间产生动载荷； （4）链条张紧不好产生松弛时，在启动、制动、反转、突然超载或卸载时，会产生较大的惯性冲击载荷。
二、分析计算题
6． 如图1所示的二级斜齿圆柱齿轮减速器中，已知高速级齿
轮
低速级齿
轮
齿轮啮合效率（2）低速级斜齿轮分度圆螺旋角
（3）各轴转向及所受转矩。
滚动轴承效率模
数求： 模
数输入功率（1）低速级小齿轮的齿（旋）向，要使中间轴上的轴承所受的轴向力最小； 为多少度时，中间轴上的轴承所受的轴向力完全抵消；
图1
【答案】（1）齿轮1为右旋，根据主动轮的右手法则，可知所受轴向力竖直向下，则与其啮合的齿轮2的轴向力为竖直向上。为使中间轴的轴承所受轴向力最小，则齿轮3的轴向力方向竖直向下，和其转向符合左手法则，故齿轮3为左旋。
（2）为使得中间轴上的轴向力完全抵消，令
根据轴向力计算公式可得到：
对于轴II
上有即: 第 3 页，共 54 页
联立式
解得）得： ，即低速级斜齿轮上面的螺旋角大小为
（3）根据箭头法可得各轴转向如图2所示。
图2
各轴转矩：
7． 试设计一搅拌机用闭式蜗杆减速器中普通圆柱蜗杆传动。已知输入功率
传动比单向运转，载荷较稳定，但有不大的冲击。
（单向运转）。
【答案】（1）选择材料并确定许用应力 ①查表，蜗杆选用45钢，调质处理硬度②查表，蜗轮选用锡青铜ZCuSnlOPl ，砂模铸造（2）按蜗轮齿面接触疲劳强度设计 ①确定蜗杆头数②初估效率
④确定载荷系数K
查表取工作情况系数
由推荐取载荷分布系数
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蜗杆转速蜗轮齿数查表选根据推荐值，取初估效率③计算蜗轮转矩
（载荷较稳定，但有不大的冲