2018年兰州交通大学机电工程学院810机械设计考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 为什么采用两个平键时一般把两键设在相隔
【答案】
采用两个平键时把它们设在相隔时相隔
的位置上？采用两个楔键时相隔
左右？
而采用两个半圆键，则又常沿轮毂方向把两键放在轴的同一母线上？
的位置上有助于平衡轴的受力。采用两个楔键
左右是为了减少对零件对中的破坏。采用两个半圆键时沿轮毂方向把两键放在轴的同
一母线上是为了减少半圆键槽对轴强度的削弱。
3． 根据摩擦面间存在润滑剂的情况，简述滑动摩擦可分为哪几种状态？
【答案】根据摩擦面间存在润滑剂的情况，滑动摩擦可分为边界摩擦和液体摩擦。 （1）边界摩擦：两相对运动表面被边界膜（指在摩擦表面上生成的一层与介质性质不同的薄膜，其厚度一般在
以下）隔开。
（2）液体摩擦：两相对运动表面被一层具有压力的油膜隔开。
一般情况下，机械中的摩擦副常常是处于干摩擦、边界摩擦和液体摩擦共存的状态，称为混合摩擦。
4． 为什么计算同步带传动的几何尺寸时可应用普通V 带的计算公式？
【答案】同步带传动可视为同步齿形带节线与带轮的节圆相切的开口传动，其传动几何尺寸的计算方法应与普通V 带传动相同。
5． 在设计、加工时，平行轴斜齿圆柱齿轮一般以哪一个面上的参数为标准直? 为什么?
【答案】在设计、加工时，平行轴斜齿圆柱齿轮是一般以法面上的参数为标准值。因为在切
制斜齿轮的齿数时，刀具的进刀方向一般是垂直于其法面的，故其法面参数与刀具的参数相同，取为标准值。
二、分析计算题
6． 分析如图（a ）所示传动装置中各轴所受的载荷（轴的自重不计），并说明各轴的类型。若将卷筒结构改为图（b ）、（c ）所示，分析其卷筒轴的类型。
图
【答案】I 轴：只受转矩，为传动轴；
II 轴：除受转矩外，因齿轮上有径向力、圆周力等，还受弯矩，是转轴； III 轴：不受转矩，只受弯矩，是转动心轴；
IV 轴：转矩由卷筒承受，轴不受转矩，只受弯矩，是转动心轴；
卷筒结构改为图b ，V 轴仍不受转矩，只受弯矩，轴不转动，是固定心轴； 卷筒结构改为图c ，VI 轴除了受弯矩外，在齿轮和卷筒之间轴受转矩，是转轴；
7． 如图1所示液体动压滑动的一维雷诺方程式为
（1）产生压力油膜的必要条件是什么？ （2）画出A 板的运动方向。
（3）定性画出油膜压力在A 板上的分布图。
回答下列问题：
图1
【答案】（1）液体动压润滑形成的必要条件： ①相对运动两表面必须形成收效的楔形间隙。
②被油膜分开的两表面须有一定的相对滑动速度，且运动方向须为油从大口流入，小口流出。③润滑油须有一定的粘度，供油要充分。 （2）、（3）解答如答案图2所示。
图2
8． 设计一个连续轻载运输机的减速器，其传动采用直齿锥齿轮传动，所需传递的功率为齿轮转速为
轮作悬臂布置，试设计该齿轮传动。
【答案】（1）选定齿轮类型、精度等级、材料 ①该运输机为一般工作机器，齿轮可选用8级精度。
②该运输机传递功率不大，转速也不高，为了便于加工，由设计手册选择小齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS , 大齿轮材料为45钢（常化）硬度为200HBS ，二者的材料的硬度差为40HBS 。
（2）按齿面接触疲劳强度设计按照公式进行计算，
①确定公式内的各个参数 a. 试选载荷系数
b. 计算小齿轮传递的转矩
c. 齿数比
u
d. 设齿宽系数咖e. 对于
f. 材料的弹性影响系数
g.
由设计手册按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限强度极限
h. 计算应力循环次数
i. 查得接触疲劳寿命系数
安全系数为
得
j. 按照接触疲劳强度许用应力计算取失效概率为
大齿轮的接触疲劳
小
寿命为15年（每年按300天工作日计算，两班制），小齿
的直齿锥齿轮来说，区域系数