2018年福州大学机械工程及自动化学院862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． 轴的三种强度计算方法各有何区别？各适用于什么范围？
【答案】轴的三种强度计算方法是：按扭转强度条件计算，按弯扭合成强度条件计算，按疲劳强度条件校核计算。按扭转强度条件计算，通过计算切应力来建立轴的强度条件。主要用于初步估算轴径。
按弯扭合成强度条件计算，按照强度理论进行弯扭合成，求出当量弯矩，建立轴的强度条件。用于既受转矩又受弯矩作用的转轴的计算。
按疲劳强度条件校核计算，考虑应力集中、尺寸效应和表面状态等各种因素后，精确地确定各危险截面的安全程度。常用于重要轴的计算。
2． 何谓滚动轴承的基本额定寿命？何谓当量动载荷？如何计算？
【答案】基本额定寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转时，蚀前运转的总转数，或在恒定转速下运转的总工作小时数，分别用下的寿命相等。其计算方式为
3． 链传动的多边效应对链传动有什么影响，主要受哪个参数的影响？
【答案】链传动的多边形效应将引起链传动的运动不均匀性和动载荷的产生，进而产生振动、冲击，造成链的破坏和失效。
链传动的多边形效应与链轮齿数，链节数，中心距有关。
4． 进行螺栓组连接的受力分析时，有哪五项假说？
【答案】为了简化受力分析时的计算，一般作如下假设：①司一螺栓组内各螺栓是相同的，而且所受的预紧力也相同；②螺栓组的对称中心与连接接合面的形心重合；③受载后连接接合面仍保持为平面；④被连接件为刚体；⑤螺栓的变形在弹性范围内等。
5． 摩擦式离合器与牙嵌式离合器的工作原理有何不同？各有何优缺点？
【答案】牙嵌式离合器靠两个端面带牙的半离合器的互相啮合来传递转矩；而摩擦式离合器利用接触面间的摩擦力来传递转矩。
牙嵌式离合器结构简单，外廓尺寸小，能传递较大的转矩，但牙嵌式离合器只宜在两轴静止
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的轴承未发生疲劳点表示。
当量动载荷是轴承在当量动载荷P 作用下的寿命与在实际工作载荷（径向和轴向载荷）条件
或转速差很小时接合或分离，否则牙齿可能会因撞击而折断；摩擦式离合器在任何转速下都可接合，过载时摩擦面打滑，能保护其他零件不致损坏，接合平稳，冲击和振动小。但接合过程中，相对滑动会引起发热与磨损，损耗能量。
二、分析计算题
6． 在带式运输机的传动装置中，电动机和减速器输入轴采用弹性套柱销联轴器联接，设电动机功率P=15kW, 转速确定联轴器的型号和尺寸。
【答案】原动机为电动机时，转矩
由设计手册查得工况系数
计算转矩
由机械设计手册可查得LT6型弹性套柱销联轴器的许用转矩为为
轴径有40mm 和42mm , 满足题意要求，故合用。
所选联轴器为LT6联轴器
之间
即
许用转速
电动机外伸轴直径为d=42mm, 减速器输入轴直径为
试
7． 有一气缸盖与缸体凸缘采用普通螺栓连接，如图所示。已知气缸中的压力p 在变化，气缸内
径伸应
力
螺栓分布圆直
径
许用应力
幅试设计此螺栓组联接。
为螺栓的轴向工作载荷），螺栓间距
为保证气密性要求，剩余预紧力为螺栓的大径）。螺栓材料的许用拉
选用铜皮石棉垫片，螺栓相对刚
度
图
【答案】（1）初选螺栓数目z
因为螺栓分布圆直径较大，为保证螺栓间距不致过大，所以应选用较多的螺栓，初取z=24。 （2）计算螺栓的轴向工作载荷F ①螺栓组连接的最大轴向载荷
②螺栓的最大轴向工作载荷F
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（3）计算螺栓的总拉力
（4）计算螺栓直径
查
取
（5）校核螺栓疲劳强度
故螺栓满足疲劳强度。
（6）校核螺栓间距实际螺栓间距为
故螺栓间距满足连接的气密性要求。
8． 己知一对标准直齿圆柱齿轮的参数心距大
试求这对齿轮的节圆半径
以及啮合角
【答案】（1）实际中心距
啮合角 因为
所以
节圆半径
若两轮的实际中心距比标准中
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