2017年北方工业大学机械与材料工程学院841机械工程基础考研题库
● 摘要
一、简答题
1． 链传动应怎样布置？链转动的动载荷主要与什么参数有关？高速重载下选择何种参数的链条？
【答案】链传动在布置时，两链轮应处于同一平面内，两轴平行，一般应采用水平或接近水平布置，并使松边在下。
链传动中的动载荷主要与链轮的转速、链的节距、链轮的齿数有关。链轮的转速越高，链的节距越长，链轮的齿数越少，则链传动的动载荷就越大。
高速重载下，宜选用小节距的多排链。
2． 试述齿轮齿条传动与外啮合齿轮传动相比有何特点？
【答案】齿轮齿条传动啮合时，相当于齿轮的节圆与齿条的节线作纯滚动。当采用标准安装时，齿条的节线与齿轮的分度圆相切，此时
当齿条远离或靠近齿轮时，由于齿条的齿廓是
直线，所以啮合线位置不变，啮合角不变，节点位置不变。因此不论是否采用标准安装，齿轮与齿条啮合时齿轮的分度圆永远与节圆重合，啮合角恒等于压力角；但只有在标准安装时，齿条的分度线才与节线重合。
对于外啮合齿轮传动来说，只有采用标准安装时，齿轮的分度圆才与节圆重合，即它们的直 径相等
3． 简述齿轮传动的设计准则。
【答案】齿轮传动的设计准则是，闭式硬齿面齿轮传动按弯曲疲劳强度设计计算，按接触疲劳强度校核；闭式软齿面齿轮传动按按接触疲劳强度设计计算，按弯曲疲劳强度校核。开式齿轮传动按弯曲疲劳强度设计计算。高速、重载齿轮传动，须进行胶合能力的计算。
4． 试分析齿轮传动中，齿面疲劳点蚀时下产生的原因，并说明疲劳点蚀首先出现的部位及影响齿面抗点蚀能力的主要因素。
【答案】齿面疲劳点蚀产生的原因：齿轮在啮合过程中，相互接触的齿面受到周期性变化的接触应力、齿面摩擦力的作用。在载荷的多次重复作用下，轮齿表面产生细微的裂纹，裂纹逐渐扩大发展，最后导致表层小片脱落，出现疲劳点蚀现象。
疲劳点蚀首先出现在节线靠近齿根的部位。
影响齿面抗点蚀能力的主要因素：齿面硬度，齿面粗糙度，齿面节点处的曲率半径。
5． 试述平键连接和楔键连接的工作特点和应用场合。
【答案】平键连接中平键的两侧面为工作面，零件工作时靠键与键槽侧面的推压传递运动和
转矩。其结构简单，装拆方便，对中性好，但只能用做轴上零件的周向固定。
楔键连接时楔键的上、下表面是工作面，依靠键与轮毂的槽底之间、轴与毂孔之间的摩擦力传递转矩，并能轴向固定零件和传递单向轴向力。但在冲击、振动或变载荷下键易松动，仅用于对中要求不高、载荷平稳和低速的场合。
6． 什么叫硬齿面齿轮？什么叫软齿面齿轮？各适用于什么场合？
【答案】硬齿面齿轮是指齿面硬度
的齿轮；软齿面齿轮是指齿面硬度，
的
齿轮。硬齿面齿轮适用于高速、重载的场合，软齿面齿轮适用于中低速，有冲击载荷的场合。
7． 受预紧力和轴向工作载荷F 的紧螺栓联接，螺栓受的总拉力吗？
【答案】考虑联接件和被联接件的弹性变形，在螺杆受各种拉力F 拉伸时，被联接件被放松，则结合面的预紧力变小，成为剩余预紧力所以工作总拉力
8． 摩擦式离合器的接合面数目有何要求？为什么？
【答案】摩擦式离合器的接合面数目一般不超过12〜15片。因为摩擦片材料常用淬火钢片或压制石棉片，摩擦片数目多，可以増大所传递的转矩，但片数过多，将使各层间压力分布不均匀，所以一般不超过12〜15片。
9． 什么叫焊缝的强度系数? 如何才能使对接焊缝的强度不低于母板的强度？
【答案】焊缝的强度与被焊件本身的强度之比称为焊缝强度系数。对于对接焊缝，当焊缝与被焊件边线的夹角时，焊缝的强度不低于母板的强度。
10．松螺栓连接与紧螺栓连接的区别何在？它们的强度计算有何区别？
【答案】松螺栓连接在承受工作载荷以前螺栓不旋紧，所以，它只受工作载荷的作用，工作时只有拉应力，
其强度计算公式为的作用而产生的扭转切应力为
而紧螺栓连接在承受工作载荷以前螺栓要
还受到因螺纹摩擦力矩
预先拧紧，其螺纹部分不仅受到因预紧力F 。的作用而产生的拉伸应力
使螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的复合应力状态。其强度计算公式
二、分析计算题
11．—个有初拉力的圆柱拉伸螺旋弹簧，加载200N 时伸长10mm ，加载300N 时伸长20mm 。要求：
； （1）画出弹簧特性曲线，由图上用尺量出初拉力（用一定比例尺）（2）用计算法求此弹簧的初拉力。
【答案】（1）弹黃特性曲线如图所示，由图量得初拉力：（2）由题已知可得弹簧刚度：
则可得初拉力：
图
12．带传动功率带速
包角和有效拉力【答案】（1）带速
（2）包角
（3）有效拉力F 由
得
13．有一传动轴，由电动机带动，已知传递的功率
【答案】（1）选择轴的材料
选用45钢、正火，由机械设计手册查得当毛坯直径（2）估算该轴所需的最小轴径
取标准值：d=50mm。
14．如图1所示主轴由一对30210E 型轴承支承，轴承受径向负荷零件自重G=400N，轴转速
附：30210型轴承有关参数：
（轻度冲击）。静负荷安全系数
要求轴承寿命大于10000h ; 常温下工作，
（提示：轴承是否合用，主要要求轴承满足疲劳强度与静强度要求）
试分析轴承是否合用。（不进行极限转速验算）
轴与轴上
时，
转速
试估算轴的直径。
已知
中心距
求
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