2018年郑州大学966机械设计(含机械设计、机械原理)[专业硕士]之机械设计考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 根据粘着摩擦理论，解释
（1）各种金属虽然力学性能相差很大，但摩擦因数f 却相差很小的现象；
（2）获得低摩擦因数方法，并举例说明其应用。
【答案】（1）因而f 相差很小；
（2）为了获得低摩擦因数f , 可采用在硬金属表面上覆盖一层软金属小）的办法，这时法向载荷取决于基体硬金属支承，剪切强度则取决于表面软金
属
应用：钢背上浇注或覆镀一层软金属（巴氏合金等），如轴瓦等。
2． 滑动轴承欲实现液体动压润滑状态，不仅要满足3个必要条件. 还要满足1个充分条件，请写出滑动轴承一维流体动压基本方程（一维雷诺方程），并回答这些充分和必要条件。
【答案】（1）一维雷诺方程：
（2）充分条件：必须是液体润滑。
（3）形成流体动压必须具备的三个必要条件：
相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；
被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度（亦即滑动表面带油时要有足够的油层最大速度），其运动方向必须使润滑油由大口流进，从小口流出；
润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。
3． 导轨的基本要求有哪些?
【答案】导轨的基本要求包括以下8点：
（1）导向精度：指运动构件沿导轨导面运动时其运动轨迹的准确程度，影响因素主要有导轨承导面的几何精度、结构类型、导轨副的接触精度、表面粗糙度、导轨和支承件的刚度等，直线导轨一般包括垂直面和水平面内的直线度、两条导轨面间的平行度；
（2）精度保持性：在工作过程中保持原有几何精度的能力；
（3）运动灵敏度和定位精度：运动构件能实现的最小行程和停止在指定位置的能力；
（4）运动轻便、平稳、低速无爬行现象；
（5）抗振性好：导轨副承受受迫振动和冲击的能力；
第 2 页，共 48 页 而大多数金属的比值都非常接近，因此力学性能相差很大，
（6）耐磨性好，温变不敏感；
（7）足够的刚度：抵抗受力变形的能力；
（8）工艺性好：在满足设计要求的前提下，应尽量做到制造和维修方便，成本低廉。
4． 简述非液体摩擦滑动轴承设计计算准则和目的。
【答案】非液体摩擦滑动轴承设计计算准则和目的是：
（1）
（2）
（3）为了保证轴承的承载面不被压坏，避免轴承发生过度磨损。 限制温升，防止轴承温度过高，以免发生胶合失效。 避免轴承相对滑动速度过高，从而加速磨损。
5． 在设计带传动中，为什么要控制最大带速? 已知某型号洗衣机采用双速电机，用一级带传动方案，如果电机功率一定，试回答应以电机的高转速还是低转速设计此带传动? 为什么?
【答案】由于提高带速的同时，也提高了V 带的离心应力，增加了单位时间内带的循环次数，不利于提高带传动的疲劳强度和寿命，因此，在设计带传动中要控制最大带速。
应以电机的低转速设计此带传动。因为传递的功率一定时，带速越小，带传动的有效拉力越大，带的根数或者横截面积越大。此时按照低转速来设计带传动可以保证带传动正常工作。相反如果按照高速设计，有可能带的根数或者整体设计尺寸变小，当洗衣机切换到低速档时带传动不能正常工作。
二、分析计算题
6． 某齿轮融器中有两对直齿圆柱齿轮传动，双联主动齿轮1、3分别与从动轮2、4相啮合，齿敛如图所示，各齿轮的材料、热处理硬度、模数均相同，主动轮输入转矩不变。
试问：
（1）当两对齿轮接触齿宽相同时，哪对齿轮的接触应力大，哪个齿轮弯曲应力大? 为什么？ （2）当齿轮对1、2的接触齿宽
触齿宽应 ）？
为多少（忽略而两对齿轮要求弯曲瞰相等时，齿轮对3、4的接
图
【答案】（1）①齿轮1、2的接触应力最大。
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因为齿轮1、2接触应力相同，齿轮3、4接触应力相同，而两对齿轮的齿数比均为2, 因而表面接触应力为，在轴I 上，，因而齿轮3表面接触应力<齿轮1表面接触应力，故1、2齿轮表面接触应力最大，且：
齿轮1的弯曲应力最大。
弯曲应力
设轮4传递的扭矩为
按齿轮1、4校核弯曲强度。 因为比较可得最大。
有：
所以
即齿轮3、4的齿宽时，两对齿轮的弯曲应力相同。
7． 图所示的各零件均受静载荷作用，试判断零件上A 点的应力是静应力还是变应力，并判定应力循环特性r 的大小或范围。
（2）两对齿轮弯曲强度相等，即：不考虑摩擦，则有联立上式比较可得两对齿轮应分别
图
【答案】图（a ）中A 点为静应力图（b ）中A 点为对称循环变应力图（c ）
中A 点为不对称循环变应力
8． 图1示一等径转轴AB ，剖面积为A ，抗弯剖面系数为W ，有斜向力F 作用于C , 试分析轴上D 和E 点所受的变应力类型，绘出曲线，当F 变化时属于哪种应力增长规律？
第 4 页，共 48 页 【答案】将斜向力F 分解为水平分力和垂直分力