2018年深圳大学机电与控制工程学院905机械设计基础一考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 摩擦式离合器与牙嵌式离合器的工作原理有何不同？各有何优缺点？
【答案】牙嵌式离合器靠两个端面带牙的半离合器的互相啮合来传递转矩；而摩擦式离合器利用接触面间的摩擦力来传递转矩。
牙嵌式离合器结构简单，外廓尺寸小，能传递较大的转矩，但牙嵌式离合器只宜在两轴静止或转速差很小时接合或分离，否则牙齿可能会因撞击而折断；摩擦式离合器在任何转速下都可接合，过载时摩擦面打滑，能保护其他零件不致损坏，接合平稳，冲击和振动小。但接合过程中，相对滑动会引起发热与磨损，损耗能量。
2． —对标准渐开线直齿轮传动，两轮节点处的接触应力是否相同，两轮齿根处弯曲应力是否相同？若该对齿轮的传动比、中心距、齿宽、材料等不变，仅改变其齿数和模数，试问对齿轮的接触强度和弯曲强度各有何影响？
【答案】（1）两轮节点处的接触应力相同，两轮齿根处弯曲应力不相同。
（2）在齿轮的传动比、中心距、齿宽、材料等不变的条件下，如果模数增大，齿厚增加，齿轮的弯曲强度增大，但齿数减少，影响传动的平稳性；反之，如果模数减小，齿轮的弯曲强度降低，但齿数增加，传动的平稳性提尚。
3． 为什么采用两个平键时，一般布置在沿周向相隔
而采用两个半圆键时，却布置在轴的同一母线上？
【答案】这是从尽量减小对轴的强度削弱考虑的，同时又考虑了各类键的特点。
两个平键相隔180°布置，工作面上产生的挤压力的方向正好相反，不会产生附加应力，并且全部转化为扭转力矩，减少了轴受损的可能。若两个平键相隔不为180°如图所
示
工作面上产生的挤压力在轴上的合力F 不为零，大小
为
这个力相当于轴上的附加力，对轴的工作产生不利影响。
采用两个楔键时，如果也相隔
增加了工作可靠性。
由于轴上半圆键槽较深，在同一截面处加工出两个键槽会大大削弱轴的强度，所以采用两个半圆键时应布置在轴的同一母线上。 布置，则楔紧时只是两个楔键的顶面与轮毂键槽的底面接则楔紧后轴和轮毂也接触楔紧，触，轴和轮毂不接触，工作可靠性差。两个楔键相隔的位置；采用两个楔键时，相隔
图
4． 机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什么？
【答案】机械设计过程通常可分为以下几个阶段：
（1）产品规划：主要工作是提出设计任务和明确设计要求。
（2）方案设计：在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。
（3）技术设计：完成总体设计、部件设计、零件设计等。
（4）制造及试验：制造出样机、试用、修改、鉴定。
5． 绘图说明机械零件的一般磨损过程，并说明跑合的意义。
【答案】机械零件的一般磨损过程如图所示。
图
上图中，I 为跑合磨损区，II 为稳定磨损区，III 为剧烈磨损区。
跑合磨损区，发生在摩擦副工作初期，使零件表面的实际接触面积增大，有利于改善摩擦表面的工作状态，使之趋于稳定，延缓进入剧烈磨损阶段的时间，有利于延长零件的使用寿命。
二、分析计算题
6． 在基圆半径所发生的渐开线上，求半径 处的压力角及展角当时的曲率半径及其所在的向径
【答案】（1）压力角
展角
曲率半径和向径
当时：
向径
7． 如图1所示的传动系统中，件1为蜗杆，2为蜗轮，3、4为斜齿圆柱齿轮，已知蜗杆1为主动，且知其旋向为右旋，转向为逆时针，试确定：
（1）各轴的回转方向。
（2）要使II 轴上所受轴向力能抵消一部分，确定3、4轮的螺旋线方向。
（3）画出各轮的轴向力的方向。
曲率半径
图1
【答案】（1）蜗杆1主动，右旋，根据主动轮的右手法则判断，蜗杆1的轴向力垂直纸面向外，则蜗轮2的圆周力垂直纸面向里，可知蜗轮2（轴II ）的回转方向如图2所示。根据齿轮3、4的啮合关系，可得轴IV 的回转方向如图2所示。
（2）根据蜗杆1的转向，可知蜗杆1的圆周力方向水平向右，则蜗轮2的轴向力方向水平向左。为使II 轴上所受轴向力能抵消一部分，斜齿轮3的轴向力方向应水平向右。斜齿轮3的轴向力方向与转向符合主动轮的右手法则，故斜齿轮3的螺旋线方向为右旋，则斜齿轮4的螺旋线方向为左旋。