2018年重庆大学光电工程学院909机械设计基础二[专业硕士]考研强化五套模拟题
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2018年重庆大学光电工程学院909机械设计基础二[专业硕士]考研强化五套模拟题（一） .... 2
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2018年重庆大学光电工程学院909机械设计基础二[专业硕士]考研强化五套模拟题（五） .. 38
一、简答题
1． 齿轮传动设计中，齿数和模数选择的基本原则是什么？为什么？
【答案】在齿轮传动设计中，当中心距一定时，齿数增加可以增加重合度，使传动平稳；同时，还可以减小模数，降低齿高，从而减小切削加工量，节约材料，降低成本。但是，根据齿根弯曲疲劳强度的校核公式可知，模数减小，齿根弯曲应力增大，降低轮齿的弯曲强度。因此，齿数和模数选择的基本原则是：
在保证齿根弯曲疲劳强度的条件下，齿数宜多取，模数宜少取。但是为了避免轮齿过小导致齿面磨损失效，齿数也不宜取过多。
2． 设计一对圆柱齿轮传动时，大、小齿轮齿宽的确定原则是什么? 为什么？
【答案】大、小齿轮齿宽的确定原则及原因是：齿宽越大，齿轮的承载能力越大，有利于提高齿面接触和齿根弯曲疲劳强度。但是齿宽越大，载荷沿齿宽方向的分布也就越不均匀。因此必须合理选择齿宽。齿轮相对于轴承对称布置时，齿宽可以选择大些。
3． 直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮及直齿锥齿轮各取什么位置的模数为标准值？
【答案】直齿圆柱齿轮由于其齿形平行于轴线，齿廓的法截面与端面共面，法向模数与端面模数相等，故取端面模数（或称法向模数）为标准值。斜齿圆柱齿轮取其法向模数为标准值。因为在加工斜齿轮时，铣刀沿螺旋线方向进刀，铣刀的齿形等于齿轮的法向齿形，端面模数大于法向模数，强度计算中应取法向模数为标准值。直齿锥齿轮取其大端模数为标准值。因为大端尺寸较大，计算和测量的相对误差较小，而且便于确定齿轮相同的外廓尺寸，所以在计算直齿锥齿轮几何参数时，以大端为标准值。
4． 为什么普通车床的第一级传动采用带传动，而主轴与丝杠之间的传动链中不能采用带传动？
【答案】带传动适用于中心距较大传动，且具有缓冲、吸振及过载打滑的特点，能保护其他传动件，适合普通机床的第一级传动要求；又带传动存在弹性滑动，传动比不准，不适合传动比要求严格的传动，而机床的主轴与丝杠间要求有很高的精度，不能采用带传动。
5． 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）因而大多数金属的比值都非常接近，因此力学性能相差很大，
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。
二、分析计算题
6． 已知一减速器某直齿齿轮采用单个圆头普通平键与轴连接，装齿轮处轴径d=70mm，需要传递的转矩键的长度90mm ，宽度20mm ，高度12mm ，齿轮、键、轴的材料都为锻钢，其许用挤压应力为ll0MPa 。
（1）按挤压应力校核键连接的强度；
（2）如果强度不足，在不改变键结构尺寸、材料的情况下，提出改进措施，并加以验证。
【答案】（1）本题为单圆头平键，键的工作长度为
键与轮毂键槽的接触高度为
此时的挤压应力为
因此，该键不满足挤压强度要求。
（2）改用双键，周向相隔
此时的挤压应力为
因此，改用双键后满足挤压强度要求。
7． 减速器传动比输出轴直径
可得：
输入输出轴材料相同，故所以有：
解得：
布置。双键的工作长度为
传动效率输入轴直径d=18mm, 若输出轴与输入轴同材料，试估算【答案】根据扭转强度估算轴径的公式
8． 材料的对称循环疲劳极限在无限寿命区试求循环次数分别为8000, 30000及
【答案】根据公式可得
若此钢材的循环基数时的有限寿命疲劳极限。 指数
故
9． 皮带传动大小包角为度，带与带轮的当量摩擦系数为若带的初拉力不考虑离心力的影响，传递有效圆周力带传动是否打滑？为什么？
【答案】根据带传动最大有效拉力的公式，可知：
即传递的有效圆周力未达到最大有效拉力，因此带传动不会打滑
10．图所示为一齿轮安装在直径
击，轴传递的转矩的轴上，已知轴与齿轮材料均为45钢，工作时有轻微冲试选普通平键联接并校核其挤压强度。
图
【答案】
由轴径
选取键长在标准中选取A
型普通平键的
由轮毂宽度
轴与齿轮材料均为45钢，由相关表查得键联接的许用挤压应力
满足强度要求。
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