2017年北华大学机械工程学院822机械设计考研题库
● 摘要
一、简答题
1． 滚动轴承失效的主要形式有哪些？计算准则是什么？
【答案】
对于一般转速的轴承（
，如果轴承的制造、保管、安装、使用等条件）
均良好，轴承的主要失效形式为疲劳点蚀，因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算。
对于高速轴承，除疲劳点蚀外其工作表面的过热也是重要的失效形式，因此除需进行寿命计算外还应校验其极限转速。
对于低速轴承（
，可近似地认为轴承各元件是在静应力作用下工作的，其失效形式为）
塑性变形，应进行以不发生塑性变形为准则的静强度计算。
2． 齿式联轴器为什么能够补偿两轴间轴线的综合偏移量？
【答案】因为齿式联轴器中相啮合的齿间留有较大的齿侧间隙和齿顶间隙，并且外齿圈上的 齿顶制成椭球面及沿齿厚方向制成鼓形，因此这种联轴器在传动时具有较好的综合位移补偿能力。
3． 试述确保齿轮传动正常工作的主要措施有哪些？
【答案】确保齿轮传动正常工作的主要措施有以下三方面：
（1）可通过齿轮承载能力计算：主要是齿根弯曲疲劳强度计算、齿面接触疲劳强度计算、抗胶合能力计算（高速齿轮）等，来保证齿轮传动的工作强度，以避免发生轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损和齿面胶合等失效的发生；
（2）结构上措施：采用闭式箱体，改善润滑以防止过度磨损； （3）工艺上措施：提高齿面硬度，防止齿面塑性流动发生。
4． 解释轴设计中下列公式的意义及用途（包括各符号意义）。
（1）（2）（3）
【答案】（1）式用于按扭转刚度计算轴直径； （2）式用于按扭转强度计算轴直径； （3）式用于按弯扭合成强度条件计算轴直径。
A ，按许用扭转角、式中符号：轴直径，功率，轴转速；许用扭应力决定的系数；对称循环弯曲许用应力；系数。
当量弯矩，
弯矩，扭矩；根据扭转切应力性质而定的应力校正
5． 润滑剂的作用是什么？常用的润滑剂有几类？
【答案】在摩擦面间加入润滑剂，不仅可以降低摩擦、减轻磨损、保护零件不遭锈蚀，当采用液体循环润滑时还能起散热降温的作用。此外，润滑剂还具有传递动力、缓冲吸震、密封和清除污物等作用。
常用的润滑剂有润滑油、润滑脂、固体润滑剂、气体润滑剂等四类。
6． 弹性套柱销联轴器与弹性柱销联轴器在结构和性能上有什么相同和不同之处？
【答案】弹性套柱销联轴器是用带有非金属元件的弹性套来实现连接的；弹性柱销联轴器是用聚酰胺尼龙代替弹性套柱销联轴器中的柱销和弹性套。后者结构更加简单，为防止销滑出，在半联轴器外侧设置了挡板。性能方面：前者靠弹性套的弹性变形来缓冲减振和补偿偏移，适用于起动频繁、载荷变化但载荷不大的场合；后者由于聚酰胺有一定的弹性，也可以缓解冲击和减振，也靠弹性变形来补偿偏移量，适用于载荷和转速变化的场合。
7． 机械零件主要的失效形式有哪些？针对这些失效形式有哪些相应的设计计算准则？
【答案】（1）机械零件的主要失效形式有：整体断裂、表面破坏、过大的弹性变形和塑性变形、功能失效。
（2）相应的设计计算准则是：强度准则，刚度准则，寿命准则，热平衡准则、振动稳定性准则。
8． 圆锥滚子轴承的主要特性有哪些？
【答案】圆锥滚子轴承可同时承受较大的径向和单向轴向载荷，极限转速较低，内外圈可分离，安装时需要调整轴向游隙。通常成对使用，适用于转速不太高和轴的刚性较好的场合。
9． 斜齿轮和锥齿轮的轴向分力是如何确定的？
【答案】斜齿轮轴向分力的确定，是与旋向和转向相关的，可用主动轮左右旋定则确定。即由主动齿轮视旋向，左旋用左手，右旋用右手，四指沿主动轮的转向抓握，大拇指指向为主动轮 所受轴向力方向，从动轮轴向力方向与主动轮的相反。锥齿轮不论主动、从动轴向力均指向大端。
10．平键和楔键联接在工作原理上有什么不同？
【答案】平键是通过两个侧面受挤压和剪切来传递转矩，而楔键是靠上下面受挤压来传递转矩。
二、分析计算题
11．某试件材料的应力循环基数时，试件寿命为多少？
【答案】
次试问：当工作应力
由上式得试件工作寿命（应力循环次数）
12．如图1所示为蜗杆轴，其转速轴承所受的径向负荷
间歇工作，有轻微振动，蜗杆作用在轴的轴向负荷
双列轴承
且
常温下工作，
采
，一端游动（由一个6209型深沟球轴承）支承。
用一端固定（一对7209C 型角接触球轴承正安装）
要求蜗杆轴承寿命
试校核固定端的轴承是否满足寿命要求。附：7209C 型角接触球轴承有关参数：
图1
【答案】如图2所示。
图2
求固定端的轴承寿命：
满足寿命要求。
13．己知某推力轴承，其轴径为空心，为灰铸铁，试求该轴能承受多大轴向载荷？
【答案】查表得灰铸铁的
由
有
轴径部分淬火，转速
轴瓦材料
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