2017年山东理工大学农业工程与食品科学学院914机械设计基础考研冲刺密押题
● 摘要
一、计算分析题
1． 如图所示受轴向载荷接的相对刚度
和转矩r 作用的法兰座用6只M12的普通螺栓（
许用拉应力
）固定
在机体上。已知：螺栓的预紧力
（1）法兰座能传递的最大轴向载荷（2）法兰座能传递的最大转矩T 。
分度圆直径£>=180mm，联
接合面摩擦系数/=0.15, 若取联接的可靠性系数C=1.2, 试求：
图
【答案】（1）根据受轴向工作载荷的紧螺栓连接强度条件载荷
根据公式
可得，单个螺栓的最大轴向工作载荷为：
所以法兰座能传递的最大轴向载荷（2）根据法兰座的静力平衡条件得：
故法兰座能传递的最大转矩为：
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可知，单个螺栓的最大总
2． 如图1所示锥-圆柱齿轮减速器，已知高速级传动比率为
齿轮效率为
（设
（1）试画出II 、III
轴的转向
输入轴转速转矩其中轴承效
，低速级为斜齿圆柱齿轮。 ）
（2）为使II 轴上轴承所受的轴向力较小，画出3、4齿轮轮齿的螺旋线方向； （3）画出II 轴上2、3两齿轮啮合点处的受力方向，各用三个分力表示。
图1
【答案】（1）根据I 轴的转向，可知II 轴的转向从下向上看为逆时针，III 轴的转向从下向上看为顺时针，如图2所示。
图2
（2）为使II 轴上轴承所受的轴向力较小，可知锥齿轮2和斜齿轮3的轴向力方向应相反。根据锥齿轮的轴向力方向为从小端指向大端，可知斜齿轮3的轴向力方向应为竖直向上，与转向满足左手法则。因此主动轮斜齿轮3的螺旋线方向为左旋，斜齿轮4则为右旋，如图2所示。
（3）锥齿轮2的轴向力
方向竖直向下，径向力.
方向指向锥齿轮2的轴线，圆周力
方
向垂直纸面向里。斜齿轮3的轴向力
方向竖直向上，径向力
方向指向斜齿轮3的轴线，圆周
力方向垂直纸面向里，如图2所示。
3． 如图所示，一矩形钢板用4个普通螺栓固定在槽钢构成的横梁上，在钢板的悬臂端受外载荷R=10000N，R 力到螺栓组形心的距离L=600mm, 试计算螺栓的预紧力示。
（1）计算螺栓所受的最大横向力形心O 的连线，其值为
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【答案】将悬臂端作用力R 向螺栓组形心〇简化，得横向载荷R 和转矩T=RL, 如图（b ）所
其方向如图（c ）所示，垂直于螺栓中心与螺栓组
①在转矩T 作用下，螺栓所受横向力为
图
②在外加横向力R 作用下，螺栓所受横向力为
，其值为
其方向与R 同（见图（c ））
③在转矩T 和横向力R 联合作用下，由图10-4（c ）可知受力最大螺栓的总横向力
（2）计算螺栓预紧力
式中取可靠性系数
摩擦系数
，接合面数目（根据被连接件为钢结构件查表得）
根据接合面不滑移条件得
为
m=l。
4． —对直齿锥齿轮传动如图1所示，轮1主动，转向如题7图。试在图上画出轮1所受各分力的方向，并写出轮1与轮2各分力之间的对应关系。
图1
【答案】（1）直齿锥齿轮其上轴向力向转动中心；切向力
由小端指向大端；径向力
由啮合点沿着径线方向指
跟该点圆周速度相反，为垂直纸面向里。各分力方向如图2所示。
（2）轮1与轮2各分力之间的对应关系：
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