2018年北京印刷学院机电工程学院829机械设计基础考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 机械零件主要的失效形式有哪些？针对这些失效形式有哪些相应的设计计算准则？
【答案】（1）机械零件的主要失效形式有：整体断裂、表面破坏、过大的弹性变形和塑性变形、功能失效。
（2）相应的设计计算准则是：强度准则，刚度准则，寿命准则，热平衡准则、振动稳定性准则。
2． 试说明接触最小安全系数
可以使用小于1的数值的道理。
而齿轮材料极限接触应力
是
所以，当所设计的齿轮
【答案】齿轮许用接触应力计算式为允许失效概率大于
时，可以通过使
在一定试验条件下获得的，其中条件之一就是假设齿轮的失效概率为分地发挥齿轮材料的性能。
3． 普通平键的公称长度L 与工作长度l 之间有什么关系？
【答案】
圆头平键工作长度
方头平键的工作长度
和包角
取值小于1的方法来提高材料的许用接触应力，更加充
单圆头平键
4． 在V 带设计过程中，为什么要校验带速
【答案】带速太高会使离心力增大，使带与带轮间的摩擦力减小，传动容易打滑。另外单位时间内带绕过带轮的次数也增加，降低传动带的工作寿命。若带速太低，则当传递功率一定时，使传递的圆周力增大，带的根数增多。因此设计时，一定要校验带速
是影响带传动工作能力的重要参数之一，因此，一般应使
5． 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。
二、分析计算题
6． 某零件在不稳定变应力情况下，应力性质为对称循环，在循环基数疲劳曲线方程指数m=9
。若在
次，
在
作的应力循环次数
【答案】因为
下工作
所以
可以忽略。根据疲劳曲线方程
根据Miner 方程
可得：
下工作
次，在
次，
试按线性疲劳积累假说求出它在
时，下工作
下可工
可得：
7． 试求如图所示轴系中圆锥滚子轴承I 、II 的轴向载荷与的大小。
图
【答案】（1）（2）计算轴向负荷轴承I 所以轴承
II 所以
指向轴承I 。
8． 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。
小
寿命为15年（每年按300天工作日计算，两班制），小齿
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
d. 设齿宽系数咖e. 对于
f. 材料的弹性影响系数
g.
由设计手册按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限强度极限
h. 计算应力循环次数
i. 查得接触疲劳寿命系数
安全系数为
②计算
a. 试计算小齿轮分度圆直径
代入
中较小的值
的直齿锥齿轮来说，区域系数
大齿轮的接触疲劳
j. 按照接触疲劳强度许用应力计算取失效概率为得