2018年大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院913机械设计基础[专业硕士]考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 为什么采用两个平键时一般把两键设在相隔
【答案】
采用两个平键时把它们设在相隔时相隔
的位置上？采用两个楔键时相隔
左右？
而采用两个半圆键，则又常沿轮毂方向把两键放在轴的同一母线上？
的位置上有助于平衡轴的受力。采用两个楔键
左右是为了减少对零件对中的破坏。采用两个半圆键时沿轮毂方向把两键放在轴的同
一母线上是为了减少半圆键槽对轴强度的削弱。
2． 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。
3． 圆柱螺旋弹簧受变应力时，
【答案】（1）
常数和
常数，各代表什么意义？请各举一实例。
：常
常数，意为弹簧工作时平均应力为常数，其应力变化可用图（a ）表示。
常数。拉紧房门的弹簧初拉力一定时，
常数，意为弹簧工作时的最小应力为常数，其应力变化可用图（b ）表示。
（2）当弹簧振子质量一定，振幅不同时，数。当门开得大小不同时，则应力变化大小不同。
图
4． 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
根
成正比。因此采用正变位可以
降低齿根弯曲应力，从而提高齿根弯曲疲劳强度。
5． 在设计带传动中，为什么要控制最大带速? 已知某型号洗衣机采用双速电机，用一级带传动方案，如果电机功率一定，试回答应以电机的高转速还是低转速设计此带传动? 为什么?
【答案】由于提高带速的同时，也提高了V 带的离心应力，增加了单位时间内带的循环次数，不利于提高带传动的疲劳强度和寿命，因此，在设计带传动中要控制最大带速。
应以电机的低转速设计此带传动。因为传递的功率一定时，带速越小，带传动的有效拉力越大，带的根数或者横截面积越大。此时按照低转速来设计带传动可以保证带传动正常工作。相反如果按照高速设计，有可能带的根数或者整体设计尺寸变小，当洗衣机切换到低速档时带传动不能正常工作。
二、分析计算题
6． 带式输送机的鼓轮由两个深沟球轴承支承在轴上，鼓轮直径D=300mm，轴直径上受径向载荷Q=1500N，输送带线速度
【答案】取载荷系数由输送带的速度对于球轴承
若轴承预期寿命
可得
所需额定动载荷
根据轴径d=30mm，查机械设计手册，选择轴承为6006, 其基本额定动载荷
因
，
故所选轴承满足要求。 7． 锥齿轮减速器输入轴由一对代号为30206的圆锥滚子轴承支撑，已知两轴承外圈间距为72mm ，锥齿轮平均分度圆直径
齿面上的圆周力
径向力
轴向力
各力方
向如图1所示。求轴承的当量动载荷P 。
试选择此轴承型号。
则轴承所受的当量动载荷
轮轴
图1
【答案】（1）计算轴的支点跨距1
由手册查得，30206轴承的反力作用点到外圈宽端面的距离距1=72mm+2×l4mm=100mm右支点到齿宽中点的距离
（2）计算轴承的径向力
袖水平面支反力（见图2（a ））
轴垂直面支反力（见图2（b ））
取a=14mm。故支点跨
图
合成支反力
轴承所受的径向力与轴的合成支反力大小相等，即（3）计算轴承的轴向力
查手册知，30206轴承，e=0.37，y=1.6。故
轴向力分布图为
轴承的轴向力为
（4）计算当量动载荷
查手册知，
则
故X=l, Y=0, 则
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