2017年北京理工大学航天工程(专业学位)之机械设计基础复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 齿根弯曲疲劳强度计算是针对何种失效形式，其计算点是何处? 其计算的力学模型是什么? 齿根弯曲疲劳危险截面如何确定? 试作图示出。
【答案】齿根弯曲疲劳强度计算主要是针对轮齿折断。
轮齿在受载时，齿根所受弯矩最大，因此计算点在齿根危险截面上受拉处。 力学模型是截面与齿根危险截面相同的等截面悬臂梁弹性弯曲。按险截面，如图所示。
切线法求出轮齿齿根危
图
2． 在圆柱螺旋拉、压弹簧强度计算式中，为什么要引入一个曲度系数（补偿系数）K? 并用公式表示其值的大小。
【答案】因螺旋弹簧不是直杆，而是曲梁，为考虑螺旋升角和弹簧曲度的影响，故引入曲度系数（补偿系数）进行修正。公式表示：
3． 用轴承合金做轴承衬时，用青铜瓦背比用钢瓦背有何优点？
【答案】（1）轴承合金与青铜的贴附性较好。
（2）轴承合金磨损后，青铜瓦背可以起支承作用且具有良好的减摩耐磨性。
4． 如图1所示链传动，小链轮1按什么方向旋转比较合理（在图中标出）？并说明原因。
图1
【答案】如图2所示，要求松边在下。当松边在上时可能有少数链节垂落到小链轮上，产生链条卡住的现象。
图2
5． 在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀性，设计时为什么要选择较小节距的链条。
【答案】节距p 越大，承载能力就越高，振动越严重，但传动的多边形效应也加剧，运动的不均匀性就越严重，因此在满足承载能力的条件下，应选取较小的节距。
6． 请说明验算非液体摩擦滑动轴承p 值值的目的。
【答案】验算非液体摩擦滑动轴承p 值
值的目的有：
（1）p 值为轴承承载面平均压强，p 值过大时将对材料表面强度构成威胁，加速轴承的磨损。限制p 值是为了保证轴承的承载面不被压坏，进而防止轴承发生过度磨损。
（2）
值为滑动轴承的摩擦功耗，用限制
值的方法可以控制轴承的温升，避免轴承温度
过高，以免发生胶合失效。
二、计算分析题
7． 如图1所示为一盛水容器，载重为G ，容器体与盖之间用螺栓联接，总预紧力中的水为常压。试问：
（1）若容器自重不计，在容器吊起后，盛满的水会不会从接合面处漏出？ （2）利用螺栓受力变形线图定性说明上述情况下采用软垫片好还是硬垫片好？ （3
）若容器的自重为载重的一半（总预紧力不变栓的相对刚度应为多大？
），则为保证结合面不漏水，螺
容器
图1
【答案】（1）要保证水不从结合面漏出，则需要残余预紧力
根据总预紧力可知单个螺栓预紧力
其中Z 为螺栓数目。
不计容器自重，单个螺栓的工作拉力则
所以盛满的水不会从结合面处漏出。 （2）如图2所示，
预紧力后
大小不变，工作拉力F 不变，减小垫片刚度可提高増加了
联接的紧密性。因此，应选用软垫片。
图2
（3）由题意，预紧力为
工作拉力为
残余预紧力
令即当
8． 如图所示，有一轴承座，由4个螺栓联接，每个螺栓上的预紧力螺栓刚度的5倍
（2）
试求：
螺栓直径（螺栓许用应力）•
（1）接合面不产生间隙时，轴承座上能承受的极限载荷
被联接件刚度为
得
时，接合面恰好不漏水。
图
【答案】（1）要使接合面不产生间隙，须保证剩余预紧力得单个螺栓的最大工作载荷为：
根据公式可
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