2017年上海理工大学机械设计复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 平键联接、半圆键联接、楔键联接和切向键联接各自的失效形式是什么？静联接和动联接校核计算有何不同？
【答案】平键用于静联接时失效形式为压溃和剪断，用于动联接时为磨损。半圆键的失效形式为压溃和剪断。楔键和切向键的失效形式为压溃。静联接校核计算挤压强度 校核计算压强
2． 轴的当量弯矩公式动循环变化的转矩，取
动联接
中系数的含义是什么？如何取值？
对于脉
对于对称循环变化的转矩，取
对于实际情况中的转矩，常按
【答案】
系数是根据转矩性质而定的应力校正系数。对于不变的转矩，取脉动循环变化处理。
3． 在进行紧螺栓连接的强度计算时，为什么要将螺栓拉力增加矩
的作用而产生的扭转切应力
还受到因螺纹摩擦力
【答案】因为螺纹部分不仅受到因预紧力的作用而产生的拉伸应力度理论，
可求出当量应力为
使螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的复合应力状态。根据第四强
由上可见，紧螺栓连接的强
度也可按纯拉伸强度计算，但考虑螺纹摩擦力矩的影响，需将螺栓拉力增大30%。
4． 比较接触式动密封及非接触式动密封的特点。
【答案】接触式动密封是借助密封力使密封面贴合靠紧，工作时会有摩擦和功耗，引起元件磨损。因此，一般用于相对转速不高的情况。非接触式动密封的转动部件和静止部件是不接触的，不受工作速度的限制，但有一定的泄露。
5． 链传动为何要适当张紧？与带传动的张紧目的有何区别？
【答案】链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良和链条的震动现象；同时也为了増加链条与链轮的啮合包角。当两轮轴心连线倾斜角大于紧装置。
带传动中由于传动带长期受到拉力作用，将会产生塑性变形，使带的长度增加，造成张紧能力减小，影响带的正常传动。为了保持带在传动中正常的传动能力，通常使用张紧装置。
6． 滑动轴承轴瓦结构如何？开油沟应注意什么？
【答案】滑动轴承的轴瓦有整体式和剖分式两种。
油沟的作用是用来输送和分布润滑油。油孔和油沟的位置及形状对轴承的工作能力和寿命影
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时，通常设有张
响很大。对液体动压滑动轴承，应将油孔和油沟开设在轴承的非承载区，否则将破坏液体摩擦滑动轴承承载油膜的压力分布，显著降低油膜的承载能力；对非液体摩擦滑动轴承，也会减小承载面积，但为了使承载区得到充分润滑，应使油沟尽量延伸到轴承最大压力区附近。
二、分析计算题
7． 如图1所示为某减速装置传动简图。已知输出转动方向如图示，为使II 、III 轴上的轴向力最小，要求：
（1）图中标出I 、II 、III 轴的转动方向； （2）确定蜗轮2和斜齿轮3、4的螺旋角方向；
（3）图中标出蜗轮2、斜齿轮4啮合点处所受各分力的方向。
图1
【答案】（1）I 、n 、m 轴的转动方向如图2所示。具体确定过程如下： 首先，根据IV 轴（锥齿轮6）的转动方向n 轴的转动方
向
也可以确定。根据锥齿轮的轴向力方向是由小端指向大端，可知锥齿轮5的轴向力方向
水平向左，为使m 轴上的轴向力最小，斜齿轮4的轴向力方向应水平向右。则斜齿轮3的轴向力方向水平向左。为使II 轴上的轴向力最小，蜗轮2的轴向力方向应水平向右，则蜗杆1的圆周力方向水平向左。可知I 轴的转向为顺时针方向。
（2）根据斜齿轮3的转向方向为右旋。
则斜齿轮4的螺旋角方向为左旋。根据蜗轮2
的转向可知蜗轮2的圆周力方向垂直纸面向外，则蜗杆1的轴向力方向垂直纸面向里。蜗杆1的转向和轴向力方向满足右手定则，则蜗杆1的螺旋角方向为右旋。可知，蜗轮2的螺旋角方向也为右旋。
（3）蜗轮2、斜齿轮4啮合点处所受各分力的方向如图2所示。
和轴向力方向为水平向左，满足右手定则，则斜齿轮3的螺旋角
可知III 轴（锥齿轮5）的转动方向
然后，
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图
8． 有一标准斜齿圆柱齿轮传动，要求中心距分度圆螺旋角
置一套参数（标准模数系列
【答案】（1）这是参数配置题，待定参数为（误差最小）。齿数
若满足
之间
为整数，两者不能任选，微调可能性小，而可以是小数，可以在
再试算确定
取
则
9． 某二级斜齿圆柱齿轮减速器，电机驱动，单向运行，载荷平稳，试设计低速级齿轮传动。已知：低速级传递功率年。
【答案】（1）选择齿轮材料确定许用接触应力 ①选材料 小齿轮大齿轮小齿轮大齿轮
③确定有关系数：
a.
由《机械设计》教材查接触强度计算的寿命系数； 定点蚀）
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传动比
小齿轮齿数
试通过几何计算按传动比误差最小的原则为该传动配
须满足的条件是且在
均为整数（互为质数为好）。之间。
法面模数必须符合模数系列；螺旋角在
（2）根据因
为系列中数
之间任选，因此应先确定
小齿轮转速传动比每天工作1班，预期寿命10
钢，调质处理，齿面硬度
正火处理，齿面硬度
②计算大、小齿轮接触应力循环次数N （每年按300个工作日）：
图，得（允许有一