2017年中国民航大学机械设计复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 提高轴的疲劳强度的措施有哪些？
【答案】提高轴的疲劳强度的措施有： （1）合理安排轴上载荷的传递路线； （2）改善轴上零件的结构；
（3）合理安排轴上零件的连接方式，改善轴的载荷性质； （4）减小应力集中； （5）改进轴的表面质量。
2． 为了避免带传动出现打滑现象，把带轮与带接触的工作表面加工粗糙一些以增大摩擦，这样做合理吗，为什么？
【答案】不合理。因为在带传动中，弹性打滑是不可避免的，而如果带轮的工作面比较粗糙，将会加剧带的磨损，降低带的使用寿命。因此，这样做不合理。
3． 写出线性疲劳损伤积累理论的数学表达式（Miner 方程），并解释式中各符号的含义、方程的意义和应用场合。
【答案】（1）Miner 方程：
式中各符号的含义：零件承受规律性非稳定变应力时
，表示与各应力相对应的材料发生疲劳破坏时的极限
表示与当量应力相对应的应力循环次数，应力循环次数。
（2）方程的意义：当大于劳破坏，Miner
方程表示了这种极限情况。
的各级应力对材料的寿命损伤率之和等于1时，材料即发生疲
（3）应用场合：非稳定变应力疲劳强度的计算。
4． 斜齿圆住齿轮传动中螺旋角，太小或太大会怎样，应怎样取值？
【答案】螺旋角太小，没发挥斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动相对的优越性，即传动
平稳和承载能力强。螺旋角越大，齿轮传动的平稳性和承载能力越高。但值太大，会引起轴向力太大，增大了轴和轴承的载荷，故值选取要适当。通常要求在范围内选取。
5． 滑动轴承欲实现液体动压润滑状态，不仅要满足3个必要条件. 还要满足1个充分条件，请写，并回答这些充分和必要条件。 出滑动轴承一维流体动压基本方程（一维雷诺方程）
【答案】（1）一维雷诺方程：
（2）充分条件：必须是液体润滑。
（3）形成流体动压必须具备的三个必要条件：
相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；
被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度（亦即滑动表面带油时要有足够的油层最
，其运动方向必须使润滑油由大口流进，从小口流出；
大速度）
润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。
6． 紧螺栓连接所受轴向变载荷在
间变化，当预紧力一定时，改变螺栓或被连接件的刚度，
间变化，当预紧力一定时，螺栓刚度降低或被
对螺栓连接的疲劳强度和连接的紧密性有何影响？
【答案】紧螺栓连接所受轴向变载荷在
连接件的刚度增加，应力幅会减小，残余预紧力也会减小，即螺栓连接的疲劳强度增加，连接的紧密性降低；反之，螺栓连接的疲劳强度降低，连接的紧密性增加。
二、分析计算题
7． 图所示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮分别用键联接。已知轴传递的功率速
的类型和尺寸，并校核其联接的强度。
【答案】轴传递的转矩
（1）凸缘联轴器处键的选择与校核
①类型与尺寸。由于在轴端，所以选C 型普通平键，查手册得
②强度校核。由公式知
查设计手册得该处键联接的许用应力
因
故满足强度要求。
转
轴和齿轮的材料均为钢，联轴器材料为铸铁，工作时有轻微冲击，试选择两处键
图
（2）圆柱齿轮处键的选择与校核
①类型与尺寸。选A 型普通平键，查手册得
②强度校核。由公式知
查设计手册得该处键联接的许用应力
8． 某液体动压润滑径向轴承为轴颈直径d=150mm, 转速并验算轴承的最小油膜厚度（2）材料选择
根据轴承平均压力p 、轴颈圆周速度v 以及pv 值选择合适材料。
轴承材料采用铸铅青铜
（3）确定相对间隙 根据公式估算相对间隙由公式得轴承的承载量系数
根据宽径比
的要求。
（4）验算最小油膜厚度
查设计手册，取轴颈和轴承表面粗糙度十点平均高度分别为最小油膜厚
度因
所以满足要求。
根据公式估算出润滑油动力粘度
时的运动粘度
油的密度取
则
选择全损耗系统用油油在
时的动力粘安全系数S=1.5
：
许用最小油膜厚
度
和承载量系数
查设计手册得偏心率
满足题目期望轴承运转时偏心率
则半径间隙
由设计手册可知，其
因
故满足强度要求。
圆柱轴承（在水平剖分面两侧供油）。已知：载荷F=50000N，期望轴承运转时偏心率和温升
则轴承宽度
试求轴承的宽度b 、相对间隙
【答案】（1）确定几何参数。取宽径比
（5）验算温升
假定平均温度
查设计手册得
度为：
与原估算值接近，故可用。