2018年西安建筑科技大学机电工程学院870机械设计考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 斜齿轮的强度计算和直齿轮的强度计算有何区别？
【答案】斜齿轮的强度计算中其受力分析是按轮齿法向进行的，计算的模数是法向模数形系数
和应力修正系数
是按斜齿轮的当量齿数
轮公式中的系数，
计算出的小于直齿轮，说明斜齿轮的强度比直齿轮高。 2． 为什么采用两个平键时，一般布置在沿周向相隔的位置；采用两个楔键时，相隔而采用两个半圆键时，却布置在轴的同一母线上？
【答案】这是从尽量减小对轴的强度削弱考虑的，同时又考虑了各类键的特点。
两个平键相隔180°布置，工作面上产生的挤压力的方向正好相反，不会产生附加应力，并且全部转化为扭转力矩，减少了轴受损的可能。若两个平键相隔不为180°如图所
示
工作面上产生的挤压力在轴上的合力F 不为零，大小
为
这个力相当于轴上的附加力，对轴的工作产生不利影响。
采用两个楔键时，如果也相隔增加了工作可靠性。
由于轴上半圆键槽较深，在同一截面处加工出两个键槽会大大削弱轴的强度，所以采用两个半圆键时应布置在轴的同一母线上。
布置，则楔紧时只是两个楔键的顶面与轮毂键槽的底面接
则楔紧后轴和轮毂也接触楔紧，
触，轴和轮毂不接触，工作可靠性差。两个楔键相隔
齿
查得的。强度校核公式中的系数小于直齿
图
3． 什么情况下可以采用光轴，什么情况必须用阶梯轴？分析其优缺点，进行比较。
【答案】只有一些特殊情况才用光轴，扭轴受力（力矩、扭矩）均匀一致，可以把配合不同的零件（基轴制）装在轴上以达到不同的要求（如活塞销），这种轴加工方便，但用得较少。
阶梯轴的轴上零件安装定位方便，当轴的各部分所受弯矩、扭矩不同时，阶梯轴可以按强度
要求确定各部分直径，因而阶梯轴可以节省材料、减轻质量。一般情况下以用阶梯轴为宜。
4． 过盈联接有哪些特点？常用装配方法有哪几种？各适用在什么场合？
【答案】过盈联接的特点：结构简单，对中性好，承载能力高，抗冲击载荷性能好，但对配合面的加工精度要求较高，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常用温差法。
5． 轴承常用的密封装置有哪些？各适用于什么场合？
【答案】密封是为了阻止润滑剂从轴承中消失，也为了防止外界灰尘、水分等侵入轴承。按照密封的原理不同，可分为接触式密封和非接触式密封两大类，前一类用于速度不高的场合，后一类可用于高速。接触式密封有毡圈密封、皮碗密封等；非接触式密封有间隙式、迷宫式等。
6． 什么是滚动轴承的基本额定动负荷？
【答案】
时所能承受的最大载荷。
二、计算题
7． 减速器传动比输出轴直径
可得：
输入输出轴材料相同，故
所以有：
解得：
8． 如图所示齿轮传动装置中，轴由两个角接触球轴承支承。已知圆锥齿轮受轴向力齿轮受轴向力试计算：
（1）两轴承所受的轴向力（2）确定当量动载荷（3）若齿轮轴转速
的大小。
轴承的额定动载荷
表
传动效率输入轴直径d=18mm, 若输出轴与输入轴同材料，试估算
【答案】根据扭转强度估算轴径的公式
斜
径向力温度系数载荷系数轴承参数如表所示。
则轴承的寿命为多少?
图
【答案】（1）设轴承1、2受到的径向力分别问
则
方向向下
方向向下
外加合轴向力
方向水平向左
轴承安装形式为正装，派生轴向力
方向水平向右
方向水平向左
而轴向力：（2
）
所以当量动载荷
（3）因为
，所以取
9． 如图1所示蜗杆齿轮传动装置。已知蜗轮圆周力方向轴II 、IV 上传动件轴向力能抵消一部分，试确定：
（1）蜗杆的转向和旋向。
（2）斜齿轮3、4和5轮齿的旋向。 （3）锥齿轮7的转向。
由力矩平衡关系可知
所以轴承2压紧，轴承1放松
查表
得
而
查表
得
（见图1），蜗杆1为主动件，为使