2017年北京化工大学机械综合(含机械设计和机械原理)之机械设计复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 链传动中的多边形效应是影响链传动性能的重要因素。
（1）请说明他的主要影响以及和链轮齿数的关系；
（2）在确定链轮齿数时是否秩序考虑多边形效应产生的影响。为什么？
【答案】（1）链传动的多边形效应使得瞬时的链速和传动比在一定的范围内变化，从而产生振动和冲击，并产生动载荷。随着链轮齿数的増加，多边形效应将逐步降低。
（2）在确定链轮齿数时，不能只考虑多边形效应的影响，而单纯增加链轮齿数。因为链轮齿数过多，一方面会增大传动尺寸，另一方面容易造成跳齿和脱链。
2． 齿轮齿面接触疲劳强度计算为什么一般以节点为计算点？
【答案】原因如下：
齿轮传动中，小齿辦取对袖低点产生的压力最大，大齿轮在节点处的接触应力较大，同时大齿轮单对齿啦爸的最低点处接触应力也较大。但按单对
齿啮合的最低点计算接触应力比较麻烦，并且当小齿轮齿数时，按单对齿啮合的最低点计算接触应力与按节点啮合计算所得的接触应力极为相近，为了计算方便，一般以节点为计算点。
3． 蜗杆传动中为何常以蜗杆为主动件？蜗轮能否作为主动件？为什么？
【答案】在机械系统中，原动机的转速通常比较高，因此，蜗杆传动通常用于减速传动，故常以蜗杆为主动件。在蜗杆传动中，蜗杆头数少时通常具有自锁性，这时蜗轮不能作为主动件；当蜗杆头数多时，效率提高，传动不自锁，蜗轮可以作为主动件，但这种增速传动，用得很少。
4． 哪些表面处理方法可以提高轴的抗疲劳强度？（举出四种）
【答案】渗碳、氰化、表面高频淬火等各种热处理以及滚压加工及喷丸等表面强化处理，对提高轴的抗疲劳强度均有显著效果。
5． 在外啮合斜齿圆柱齿轮传动中，如果采用变位的方法来提高齿根歪曲疲劳强度，请问应该采用正变位还是负变位？为什么？
【答案】应该采用正变位。因为，在其它条件不变的前提下，正变位可以降低齿形系数
据圆柱齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算公式可知，齿根弯曲应力与
降低齿根弯曲应力，从而提高齿根弯曲疲劳强度。
第 2 页，共 42 页 根成正比。因此采用正变位可以
6． 试说明弹簧的簧丝直径d ，弹簧中径D 和弹黉的工作圈数n 对弹簧强度、刚度有什么影响？
【答案】根据弹簧的强度计算公式和刚度计算公式
：
（其中旋绕比）可知其他参数不变时，有：
（1）簧丝直径d 愈大，弹簧的强度就愈高，刚度就愈大；
（2）弹簧中径D 愈大，其强度就愈低，刚度就愈小；
（3）弹簧工作圈数n 愈多，其强度不变，刚度愈小。
二、分析计算题
7． 已知一对标准外啮合直齿圆柱齿轮
试计算其重合度
【答案】（1）大齿轮的齿数
（2）齿轮的模数 因为所以
（3）大齿轮的齿顶圆半径
（4）齿轮的基圆半径
（5）齿轮的齿顶圆压力角
（6）齿轮的重合度
标准齿轮标准安装时，啮合角等于压力角。
第 3 页，共 42 页 传
动
8． 如图1所示一对斜齿圆柱齿轮传动。已知主动小齿轮1受的轴向力
工作平稳常温下工作当该轴承的预期寿命为小齿轮1的转>时，求齿轮向如图1所示。从动大齿轮2用两个圆锥滚子轴承30208支承，
轴承上受的径向载荷为
所允许的最大工作转速。30208型轴承的有关数据
：
图1
【答案】齿轮1为右旋，根据右手法则可知，齿轮1的轴向力方向水平向左，故齿轮2的轴向力方向水平向右，
且
为：
面对面安装，受力方向如图2所示。
根据附加轴向力公式可知两轴承的附加轴向力分别
图2 因为
对于轴承1，
对于轴承2，
两个轴承的当量动载荷分别为：
因为所以按轴承2校核轴承寿命。滚子轴承， 故轴承1压紧，轴承2放松。因此可得两轴承轴向力：
根据轴承的寿命公式可得齿轮所允许的最大工作转速为：
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