2018年武汉理工大学汽车工程学院837机械设计[专业硕士]考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 设计一对圆柱齿轮传动时，大、小齿轮齿宽的确定原则是什么? 为什么？
【答案】大、小齿轮齿宽的确定原则及原因是：齿宽越大，齿轮的承载能力越大，有利于提高齿面接触和齿根弯曲疲劳强度。但是齿宽越大，载荷沿齿宽方向的分布也就越不均匀。因此必须合理选择齿宽。齿轮相对于轴承对称布置时，齿宽可以选择大些。
2． 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。
3． 制造轴的常用材料有几种？若轴的刚度不够，是否可采用高强度合金钢提高轴的刚度？为什么？
【答案】制造轴的常用材料有碳素钢和合金钢。若轴的刚度不够，不可采用高强度合金钢提高轴的刚度，因为合金钢与碳素钢的弹性模量相差不多。
4． 简述齿根弯曲疲劳破坏的危险剖面的确定方法。
【答案】确定危险剖面的位置目前常用切线法。作与轮齿对称中线成夹角的两条直线，它们与齿根圆角过渡曲线相切，通过两切点与齿轮轴线平行的截面即为轮齿的弯曲危险截面。
5． 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，噪声时，通常设有张（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。
二、分析计算题
6． 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，
图
7． 图所示为一固定在钢制立柱上的铸铁托架。已知：载荷
底板高度
试设计此螺栓组联接。
立柱的屈服极限
其作用线与垂直线的夹角
托架的抗拉强度极限
图
【答案】（1）螺栓组结构设计
本螺栓组的结构采用如图所示的结构，螺栓数
（2）螺栓受力分析
①在工作载荷P 的作用下，螺栓组联接承受以下各力和翻转力矩的作用： 轴向力
横向力
翻转力矩
②在轴向力的作用下，各螺栓所受的工作拉力为
③在翻转力矩m 的作用下，上面两螺栓受到加载作用，而下面两螺栓受到减载作用，故上面的螺栓受力较大，所受载荷可按下式确定，即
根据以上分析可见，上面两螺栓所受的轴向工作拉力为
④在横向力的作用下，底板联接接合面可能产生滑移，根据底板接合面不滑移条件，并考虑轴向力FV 对预紧力的影响，则各螺栓所需要的预紧力为
对于钢或铸铁零件查得联接接合面间的摩擦系数则
对称布置。 查得螺栓的相对刚度