2017年内蒙古科技大学918机械设计考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 总结四种典型螺栓组连接的受力分析情况。
【答案】（1）受横向载荷的螺栓组。对于普通螺栓连接，靠连接预紧后产生的摩擦力来抵抗横向载荷，每个螺栓所需的预紧力为来抵抗横向载荷，各螺栓所受的横向载荷为
（2）受轴向载荷的螺栓组。所受轴向总的载荷为栓还受到残余预紧力
对于铰制孔用螺栓连接，靠螺杆受剪切和挤压
每个螺栓所受的轴向工作载荷为
螺
的作用，每个螺栓所受的总的载荷为
（3）受旋转力矩的螺栓组。对于普通螺栓连接，靠连接预紧后产生的摩擦力来抵抗旋转力矩，每个螺栓所需的预紧力为
对于铰制孔用螺栓连接，靠螺杆受剪切和挤
。
。
压来抵抗旋转力矩，螺栓组中受最大横向载荷的螺栓的载荷为
（4）受倾翻力矩的螺栓组连接。各螺栓所受的轴向工作载荷，其中最大值为
2． 蜗杆传动有何特点？
【答案】蜗杆传动的优点是单级传动比大，传动平稳，结构紧凑；缺点是传动效率低，制造成本高。
3． 滚动轴承失效的主要形式有哪些？计算准则是什么？
【答案】
对于一般转速的轴承（
，如果轴承的制造、保管、安装、使用等条件）
均良好，轴承的主要失效形式为疲劳点蚀，因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算。
对于高速轴承，除疲劳点蚀外其工作表面的过热也是重要的失效形式，因此除需进行寿命计算外还应校验其极限转速。
对于低速轴承（
，可近似地认为轴承各元件是在静应力作用下工作的，其失效形式为）
塑性变形，应进行以不发生塑性变形为准则的静强度计算。
4． 写出线性疲劳损伤积累理论的数学表达式（Miner 方程），并解释式中各符号的含义、方程的意义和应用场合。
【答案】（1）Miner 方程：
式中各符号的含义：零件承受规律性非稳定变应力时
，表示与各应力相对应的材料发生疲劳破坏时的极限
表示与当量应力相对应的应力循环次数，应力循环次数。
（2）方程的意义：当大于劳破坏，Miner
方程表示了这种极限情况。
的各级应力对材料的寿命损伤率之和等于1时，材料即发生疲
（3）应用场合：非稳定变应力疲劳强度的计算。
5． 平行轴斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动比较有何特点？
【答案】在直齿圆柱齿轮啮合时，齿面沿齿宽方向的接触线是平行于齿轮轴线的直线，轮齿是沿整个齿宽同时进入啮合、同时脱离啮合的，致使轮齿所承受的载荷沿齿宽突然加上、突然卸下。所以直齿轮传动的平稳性较差，容易产生冲击和噪声，不适用于高速和重载的传动中。
当一对平行轴斜齿圆柱齿轮啮合时，斜齿轮齿廓接触线的长度由零逐渐增加，又逐渐缩短，直至脱离接触。斜齿轮的齿廓是逐渐进入啮合、逐渐脱离啮合的。因此斜齿轮传动工作较平稳，承载能力大，适应机器速度提高、功率增大的需要。但在斜齿轮传动工作时，会产生轴向力。
6． 什么叫硬齿面齿轮？什么叫软齿面齿轮？各适用于什么场合？
【答案】
硬齿面齿轮是指齿面硬度
的齿轮；软齿面齿轮是指齿面硬度，
的
齿轮。硬齿面齿轮适用于高速、重载的场合，软齿面齿轮适用于中低速，有冲击载荷的场合。
二、分析计算题
7． 己知一对标准直齿圆柱齿轮的参数心距大
试求这对齿轮的节圆半径
以及啮合角
【答案】（1）实际中心距
啮合角 因为
所以
节圆半径
若两轮的实际中心距比标准中
8． 如图16-7所示为一组合压缩弹黉，它由两个旋向相反、大小不同的压簧叠套而成。已知最大载荷
=3000N时，最大变形小弹簧的簧丝直径
两弹簧的材料相同，旋绕比相同，大弹簧的簧丝直径两弹簧按等强度设计，求两弹簧的刚度
和
图
【答案】由于两弹簧材料相同，又按等强度设计，所以它们的许用应力相等，且在最大载荷作用时，两弹簧上受力均达最大。根据圆柱螺旋压缩弹簧强度条件
可得
又对于并联时两弹簧，有：
联立以上两关系式，可得：
大小弹簧的变形相等，由此可算出大小弹簧的刚度分别为
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