2018年福建农林大学机电工程学院816机械设计基础考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 螺栓连接的结构设计要求螺栓组对称布置于连接接合面的形心，理由是什么？
【答案】主要是保证接合面受力均匀。
2． 窄V 带强度比普通V 带高，这是为什么？窄V 带与普通V 带高度相同时，哪种传动能力大？为什么？
【答案】窄V 带的截面高度与其节宽之比为0.9, 且其顶宽约为同高度普通V 带的
能与槽很好地贴合，增大摩擦力，从而提尚承载能力。
当窄V 带与普通V 带高度相同时，窄V 带的承载能力可提高倍。
3． 为什么普通车床的第一级传动采用带传动，而主轴与丝杠之间的传动链中不能采用带传动？
【答案】带传动适用于中心距较大传动，且具有缓冲、吸振及过载打滑的特点，能保护其他传动件，适合普通机床的第一级传动要求；又带传动存在弹性滑动，传动比不准，不适合传动比要求严格的传动，而机床的主轴与丝杠间要求有很高的精度，不能采用带传动。
4． 选择联轴器应考虑哪些问题？
【答案】选择联轴器类型时，应考虑：
（1）所需传递转矩的大小和性质，对缓冲、减振功能的要求以及是否可能发生共振等。 （2）由制造和装配误差、轴受载和热膨胀变形以及部件之间的相对运动等引起两轴轴线的相对位移程度。
（3）许用的外形尺寸和安装方法，为了便于装配、调整和保证维修所必需的操作空间。对于大型的联轴器，应能在轴不需作轴向移动的条件下实现装拆。
此外，还应考虑工作环境、使用寿命、润滑、密封和经济性等条件，再参考各类联轴器的特性，选择一种适用的联轴器类型。
5． 轴的三种强度计算方法各有何区别？各适用于什么范围？
【答案】轴的三种强度计算方法是：按扭转强度条件计算，按弯扭合成强度条件计算，按疲劳强度条件校核计算。按扭转强度条件计算，通过计算切应力来建立轴的强度条件。主要用于初步估算轴径。
按弯扭合成强度条件计算，按照强度理论进行弯扭合成，求出当量弯矩，建立轴的强度条件。用于既受转矩又受弯矩作用的转轴的计算。
第 2 页，共 52 页 顶面呈拱形，受载后抗拉层仍处于同一平面内，受力均匀；两侧面略呈内凹，使其在带轮上弯曲变形时
按疲劳强度条件校核计算，考虑应力集中、尺寸效应和表面状态等各种因素后，精确地确定各危险截面的安全程度。常用于重要轴的计算。
二、分析计算题
6． 如图所示的凸缘半联轴器及圆柱齿轮，分别用键与减速器的低速轴相连接。试选择两处键的类型及尺寸，并校核联接的强度。已知轴的材料为45钢，传递的转矩
制成，半联轴器用灰铸铁制成，工作时有轻微冲击。
齿轮用锻钢
图
【答案】半联轴器轴颈处
键长
齿轮轴颈处
选取A 型普通平键，
键宽
键高
键长
选取A 型普通平键，键宽键高
，
7． 如图1所示为一托架，竖直向下的载荷Q=20kN作用于托架宽度方向的对称线上，用四个普通螺栓将托架连接在一钢制横梁上，螺栓的相对刚度为0.3, 假设被连接件都不会被压溃，接合面的抗弯剖面模量试计算：
至少应大于多少？
，要保证7000N , 计算该螺栓所需预紧力（1）该螺栓组连接的接合面不出现间隙所需的螺栓预紧力（2）若受力最大螺栓处接合面间的残余预紧力
所受的总拉力
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图1
【答案】（1）
轴向载荷
受倾覆力矩
螺栓组连接受力分析 将载荷Q 向螺栓组中心简化，可得如图2所示的力：
图
2
计算受力最大螺栓的工作载荷F 在轴向载荷Q 作用下，每个螺栓承受的轴向载荷
在倾覆力矩M 作用下，左侧两个螺栓工作拉力减小，右侧两个螺栓工作拉力增加，值为
根据力的合成可知轴线右侧两个螺栓所受轴向工作载荷最大，均为
③根据接合面间不出现间隙条件确定螺栓所需的预紧力即
代入数据得
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