2018年重庆大学机械工程学院909机械设计基础二[专业硕士]考研基础五套测试题
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一、简答题
1． 普通紧螺栓连接所受到的轴向工作载荷或横向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷是什么循环？
【答案】当普通紧螺栓连接所受到的轴向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷是非对称 循环载荷；当普通紧螺栓连接所受到的横向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷是不变载荷。
2． 滚动轴承的额定载荷是在可靠度，转的条件下获得的。如果要求轴承组合的可靠度高于
在设计载荷和设计寿命确定时应作何考虑？ 【答案】
如果要求轴承组合的可靠度高于
在设计载荷和设计寿命确定时，应使之小于额
定值。
3． 现有一对啮合的大、小齿轮，问哪个齿轮的弯曲应力大？写出大、小齿轮齿根弯曲疲劳强度相等的条件的表达式；若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同，且寿命系数都为1，那么哪一个齿轮齿根弯曲疲劳强度高？
【答案】（1）由于小齿轮1的齿数小于大齿轮的齿数（2）
可知
所以
（3）若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同，且寿命系数都为1，
则许用应力相同。而
则大齿轮的弯曲疲劳强度高。
4． 在圆柱压缩螺旋弹簧中，旋绕比（又称弹簧指数）的数值如何选择？
【答案】弹簧指数C 影响弹簧的强度、刚度、稳定性及制造的难易。C 值大，中径较大，钢丝直径较小，弹簧较软，刚性小，容易卷制。C 值小，则弹賛较硬，刚性大，卷制困难。设计中， 一般取
5． 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%。
二、分析计算题
6． 试比较直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的受力情况，说明各分力的大小及方向，并将结果列于表。
【答案】
表三种齿轮受力情况比较表
7． 设计露天用的电动绞车中卷筒两端的滑动轴承。己知钢丝绳拉力为轴径
其余尺寸如图所示。
卷筒转速
图
【答案】（1）选择轴承类型和轴承材料
工作要求不高，速度低，采用不完全油膜滑动轴承。为装拆方便，轴承采用对开式结构。由于钢丝绳拉力为
则轴承受最大径向载荷为
因此载荷不大，查表选取作
为轴承材料，其
（2）选择轴承宽径比 选取
则
（3）验算轴承工作能力
验算p 值
验算值
可知轴承
均不超过许用范围。因轴颈工作转速不高，故不必验算由验算结果知，设计
的轴承满足工作能力要求。
（4）选择轴承配合和表面粗糙度 参考有关资料，选取轴承与轴颈配合为
轴瓦表面粗糙度Ra 为
。轴颈表面粗糙度值
为
8． 图1为蜗轮蜗杆与斜齿圆柱齿轮组成的减速系统，
电动机驱动的普通蜗杆传动。已知模数
蜗杆直径系
数
齿数
试求：
蜗杆头
数
蜗轮齿
数
蜗杆轴输入功
率
斜齿圆柱齿轮法面模数
转速
方向如图示，只考虑蜗轮蜗杆啮合传动效率
（1）为使中间轴I 所受的轴向力能抵消一部分，确定齿轮3、4螺旋线的方向。 （2）如果要使I 轴上齿轮与蜗轮的轴向力完全抵消，求齿轮螺旋角大小。 （3）作用在蜗轮和齿轮3上的力的作用点、大小及方向。
图1
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