2017年天津科技大学机械工程学院814机械设计基础之机械设计基础考研题库
● 摘要
一、填空题
1． 渐开线齿轮的齿形是由两条_____的渐开线齿廓组成的。
【答案】同基圆反向
2． 一对齿轮传动中，大、小齿轮的齿根最大弯曲应力通常是_____等的
【答案】不
【解析】由齿根最大弯曲应力：可知，两齿轮齿款不等，齿形系数不等，因此应力也不相等。
3． 加惰轮的轮系只能改变_____的旋转方向，不能改变轮系的_____。
【答案】从动轮；传动比
4． 滚子直动从动件盘形凸轮机构的基圆半径是从_____到_____的最短距离。
【答案】转动中心；理论轮廓
5． 对于高速重载的套筒滚子链传动，应选用节距_____的排链；对于低速重载的套筒滚子链传动，应选用_____节距的链传动。
【答案】小，多，大。
【解析】高速重载时，为了减轻多边形效应，应选小节距链；同时为了满足重载要求，须采用多排链。低速重载时，由于速度低，由多边形效应带来的动载荷相对较小，因此优先考虑大节距链，以解决满足承载能力这一主要问题。
6． 当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是_____和_____。
【答案】齿宽b ；分度圆直径
【解析】根据齿面接触应力的计算公式可得。
7． 受力较大、一个被连接件不能钻通孔的螺纹连接，应采用_____连接；受横向载荷，而要求螺栓直径较小时，应采用_____螺栓连接。
【答案】双头螺柱；铰制孔用
【解析】双头螺柱连接适用于被连接件较厚，不允许打通孔的场合；铰制孔用螺栓适用于承受横向载荷的场合。
8． 齿轮齿面接触强度计算针对的失效形式是_____; 开式齿轮传动的主要失效形式是_____。
【答案】点蚀；磨损
9． 基圆_____，渐开线的特点完全相同。基圆越小，渐开线越_____，基圆越大，渐开线越趋_____。基圆内_____渐开线。
【答案】半径相同；弯曲；平直；无
10．机构具有确定运动的条件是_____。
【答案】原动件数等于机构的自由度数
【解析】若
确定运动的条件。
且与原动件数相等，则机构各构件间的相对运动是确定的，这就是机构具有
二、简答题
11．在设计V 带传动时，为什么要限制其最小中心距和最大传动比？
【答案】限制最小中心距的原因是，带传动的中心距过小，则带长较小，在速度一定时，带的应力循环次数较多，对带的寿命不利；同时包角也较小，影响带的传动能力。
限制最大传动比的原因是，中心距一定时，传动比越大，包角越小，带的传动能力越低。
12．根据摩擦面间润滑状态，滑动摩擦分为哪几种? 相应地有哪几种润滑？
【答案】滑动摩擦分为干摩擦、边界摩擦、混合摩擦和液体摩擦，相应地有边界润滑、混合润滑和液体润滑。
13．简述静强度设计和疲劳强度设计的不同之处。
【答案】
在机械零件整个工作寿命期间应力变化次数小于
计。对于应力变化次数超过
的通用零件只需进行静强度设的零件，进行疲劳强度设计，同时有的还应进行静强度设计。
14．什么情况下可以采用光轴，什么情况必须用阶梯轴? 分析其优缺点，进行比较。
【答案】只有一些特殊情况才用光轴，扭轴受力（力矩、扭矩）均匀一致，可以把配合不同
，这种轴加工方便，但用得较少。 的零件（基轴制）装在轴上以达到不同的要求（如活塞销）
阶梯轴的轴上零件安装定位方便，当轴的各部分所受弯矩、扭矩不同时，阶梯轴可以按强度要求确定各部分直径，因而阶梯轴可以节省材料、减轻质量。一般情况下以用阶梯轴为宜。
15．举出常用的蜗杆、蜗轮材料各三种。
【答案】蜗杆
：
泮火）。
蜗轮：
；40, 45（调质处理）
；（渗碳泮火），（10-1锡青铜），（5-5-5锡青铜）（表面，（9-2错青铜）
16．在机器上装飞轮是否可以彻底消除速度波动？
【答案】装了飞轮后，当驱动功大于阻力功时，盈功被储存起来，速度增加量较之没安装飞轮前要小些，当阻力功大于驱动功时，飞轮里储存的动能用来补充不足的亏功，所以飞轮可以减轻速度的波动，但不能完全消除。
17．蜗杆传动中为何常以蜗杆为主动件? 蜗轮能否作为主动件？为什么？
【答案】在机械系统中，原动机的转速通常比较高，因此，蜗杆传动通常用于减速传动，故常以蜗杆为主动件。在蜗杆传动中，蜗杆头数少时通常具有自锁性，这时蜗轮不能作为主动件；当蜗杆头数多时，效率提高，传动不自锁，蜗轮可以作为主动件，但这种増速传动，用得很少。
18．什么叫静载荷、变载荷、静应力和变应力？试举出一个机械零、部件在工作时受静载荷作用而产生变应力的例子。
【答案】静载荷是指在工作中，大小和方向不随时间变化或变化缓慢的载荷；变载荷是指在工作中，大小和方向都随时间变化的载荷；静应力是指不随时间变化或变化缓慢的应力；变应力是指随时间变化的应力。
例如，心轴工作时，受到径向静载荷作用，弯曲应力就是对称循环变化的。
19．简述零件的疲劳损伤积累假说？
【答案】零件的疲劳损伤积累假说：零件在每一次应力作用下，都会受到微量的疲劳损伤。在裂纹萌生及扩展的过程中，零件内部的疲劳损伤是逐渐积累的，当疲劳损伤积累到一定程度达到疲劳寿命极限时，便发生疲劳断裂。
20．铰链四杆机构在死点位置时，驱动力任意増加也不能使机构产生运动，这与机构的自锁现象是否相同？试加以说明。
【答案】有区别。在死点位置时的自锁是未考虑摩擦时的自锁，是机构自身的结构所致；而通常的机构自锁现象是由运动副中的摩擦造成的。
三、计算分析题
21．—块钢板用4个普通螺栓固定在支架上，螺栓布置有（a ）、（b ）两种方案，如图所示。已知：螺栓材料为Q235
，
尺寸接合面间摩擦系
数 可靠性系
数载
荷（1）试用数值计算结果分析（a ）、（b ）两种方案哪种螺栓布置方案更合理？
（2）按照上述螺栓合理的布置方案，确定螺栓直径。