2018年浙江大学能源工程学院832机械设计基础考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 进行齿轮结构设计时，齿轮轴适用于什么情况？
【答案】设计小齿轮的结构时，
当小齿轮的齿根圆至键槽底部的尺寸小于
径。对于小锥齿轮，当齿根圆至键槽底部的尺寸小于时，应制成锥齿轮轴。
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。两个楔键相隔时，应制成齿轮轴，以增加齿轮和轴的强度。当轴的强度足够时，齿轮轴的齿根圆直径允许小于轴的直
图
3． 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。
4． 简述滑动轴承的特点及使用场合。
【答案】（1）滑动轴承的特点
：
小；结构简单，径向尺寸较小。 承载能力大；运转平稳，抗冲击和抗震性能好，噪声
（2）滑动轴承的使用场合：高速、重载，旋转精度高和有冲击载荷的场合。
5． 整体式和剖分式径向滑动轴承各有什么特点？
【答案】整体式径向滑动轴承结构简单，加工容易，成本低。但是轴颈只能沿轴向安装，轴瓦磨损后间隙无法调整。因此，适用于低速、轻载或间歇工作的场合。
剖分式径向滑动轴承安装方便，并且轴瓦磨损后可以用减小剖分面处的垫片厚度来调整轴承间隙。主要用于载荷方向垂直于轴承安装基准面和载荷与轴承安装面成一定角度的场合。
二、分析计算题
6． 写出实现轴上零件轴向固定的任意四种方法，并画出相应的结构图。
【答案】如图所示。
图
7． 如图1所示，两级斜齿圆柱齿轮减速器，已知齿轮1的螺线方向。求：
（1）为使中间釉所受轴向力最小，齿轮3应是何旋向？在图上标出齿轮2和齿轮3的旋问；
（2）要使中间轴的轴承不受轴向力，则齿轮3的螺旋角应取多大值（忽略摩擦损失）？
图1
【答案】（1）齿轮1为右旋，故齿轮2为左旋，为使中间所受的轴向力最小，齿轮3也应为左旋，如图2所示。
图2
（2）要使中间轴的轴承不受轴向力，根据斜齿轮的轴向力公式
再根据中间轴的转矩平衡，得即：
以上两式相除，得：
于是有：
8． 以滑轮为例，绘简图说明，当提升重量不变时，固定心轴和转动心轴哪一种具有更长的使用寿命？
【答案】固定心轴和转动心轴的结构简图如图所示。
由于固定心轴在工作过程中固定不动，因此只受弯曲静应力，考虑到工作过程中有装载和卸载，
此弯曲静应力可看作脉动循环应力
周期，
所以此弯曲应力为对称循环变应力
更长的使用寿命。
转动心轴每转一周，轴上各点所受的应力也变化一个而一般情况下，因此，固定心轴具有可知：