2018年武汉理工大学能源与动力工程学院837机械设计考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 动压承载油膜是如何形成的？
【答案】如图所示，若两板倾斜，由于润滑油的粘性及它与平板间的吸附作用，在上板运动过程中，紧贴上板的润滑油随上板一起运动，而下板表面的润滑油则静止不动。沿运动方向形成由大到小的收敛间隙。由于润滑油的体积不可压缩，各截面流过的流量必须相等，各截面的流速沿膜厚方向则不能均匀保持线性分布，在截面的右侧ab 段有压p 沿x 方向逐渐增大；在左侧bc 段，有渐减小；在截面
处
液体压力处于载荷平衡状态。
则由雷诺方程知
由雷诺方程知
说明油
说明油压p 沿x 方向逐
说明此处油压有最大值，油楔内油压均大于入口和出口油压，因而
图
动压油膜形成的条件：
（1）两摩擦表面必须有楔形间隙； （2）间隙中必须充满润滑油；
（3）两表面必须有相对的滑动速度，运动方向必须使油从大间隙流向小间隙； （4）载荷楔形间隙的几何参数、相对滑动速度、流体的粘度必须要匹配得当。
2． 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。
3． 简述链传动的特点，并分析说明为什么自行车中一般采用链传动，而不是带传动或齿轮传动？
【答案】与带传动和齿轮传动链传动相比，有如下优点：
（1）与带传动相比，没有弹性滑动，传动比准确，传动可靠，张紧力小，装配容易，轴与轴承的载荷较小，传动的效率较高；
（2）与齿轮传动相比，可以有较大的中心距。
（3）可在高温或润滑油环境中工作，也可用于多灰尘的环境。
当然，链传动也存在一定缺点，主要有：由于多边形效应，链的瞬时速度、瞬时传动比不稳定，工作时有一定的冲击和噪声。
正因为链传动的上述优点，所以自行车一般采用链传动。
4． 齿轮齿面接触疲劳强度计算为什么一般以节点为计算点？
【答案】原因如下：
齿轮传动中，小齿辦取对袖低点产生的压力最大，大齿轮在节点处的接触应力较大，同时大齿轮单对齿啦爸的最低点处接触应力也较大。但按单对
齿啮合的最低点计算接触应力比较麻烦，并且当小齿轮齿数
时，按单对齿啮合的最
低点计算接触应力与按节点啮合计算所得的接触应力极为相近，为了计算方便，一般以节点为计算点。
5． 在设计滚动轴承组合部件时，轴上的零部件通常需要设计调整，试回答都需要做哪些调整? 通常采用的调整方法有几种? 如图所示的轴承组合部件1和2处的零件都是起何作用的
?
图
【答案】在设计滚动轴承组合部件时，需要做轴承游隙及轴上零件位置的调整。
常用的调整方法有：（1）零件的轴向定位：轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖、圆螺母等；（2）零件的周向定位：键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等。
图所示的轴承组合部件1是轴承端盖与套杯间的调整垫片，作用是调整轴承游隙；部件2是套杯和机座间的调整垫片，作用是调整轴系的轴向位置。
二、分析计算题
6． 已知一对直齿圆柱齿轮的中心
距
试求两轮的节圆半径
角
及两齿廓在节点P 处的曲率半径【答案】（1）齿轮的分度圆直径
（2）标准中心距
（3）啮合角 因为又
所以采用正传动。
故
（4）节圆半径
（5）节点p 处的展角
（6）节点p 处的曲率半径
7． 某轴出一对内径为20mm 的圆锥滚子轴承背靠背安装，轴上作用有轴向载荷受径向载荷分别为
（1）轴承1、2的轴向力（2）轴承1、2的当量动载荷
试求： （内部轴向力
两轮的基圆直
径
啮合角
两齿廓在节点p 的展
轴承