2017年山东理工大学机械工程学院914机械设计基础考研仿真模拟题
● 摘要
一、计算分析题
1． —转轴受规律性非稳定、非对称循环变应力作用，其各级变应力的
表面状态系数
系数
校核该轴的疲劳强度。
【答案】（1）计算各级变应力的等效应力根据公式
的计算结果见表的第五列。
表
和
见表的第二、第45
钢调质
，
许用安全
三列。各级变应力的循环次数见表第四列。材料为
（2）求零件的疲劳曲线指数由经验公式知，
时
由图查得因此，当根据公式得
（3）求当量应力循环次数因第三级等效应力计入。
根据式
（4）求寿命系数根据计算公式
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由修正公式得时有效应力集中系数为
时，零件的条件疲劳极限为
故对零件不会造成疲劳损伤，在求
时不必
小于零件的疲劳极限
（5）校核疲劳强度。 根据计算公式故安全。
2． 已知减速直齿锥齿轮传动，大齿轮所受轴向力和径向力分别为齿轮传动的传动比及大齿轮分锥角（二轴间夹角为指向转动中心。如图所示。
传动比：分锥角：
）。
试计算此
【答案】从动轮上所受的切向力和该点圆周速度的方向一致，径向力由啮合点沿着径线方向
图
3． 如图所示为五铧犁上的安全连接器。已知钢板间的摩擦系数材料为Q235钢，其屈服极限
普通螺栓后所能承受的最大牵引力F 。
安全系数S=1.5。试求拧紧两个
防滑系数
螺栓的
图
【答案】螺栓的许用拉应力：根据螺栓的拉伸强度条件：得预紧力：
分析知接合面数i=2, 根据接合面不滑移的条件为
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，
得：
牵引力：
故能承受的最大牵引力为4936N 。
4． 试计算如图所示机构的自由度（若含有复合铰链、局部自由度和虚约束应指出）。
图
【答案】图中所示机构，C 处的滚子有一个局部自由度，并且该处是复合铰链；D 处为复合铰链；F , G 处的滚子各有一个有局部自由度。去掉局部自由度后有：
则自由度为
5． 图所示为齿轮一凸轮机构，已知齿轮从动杆4的质量为
的齿数分别为
对转轴
的转动惯量分别为
其质量为
凸轮为一偏心矩为e 的圆盘，与齿轮2固连，凸轮对其质心的转动惯量是
作用在齿轮1上的驱动力矩
作用在从动杆上的压力为Q 。若以
轴上的构件（即齿轮2和凸轮）为等效构件，试求在此位置时的等效转动惯量及等效力矩。
图
【答案】⑴
用瞬心法求先确定瞬心它位于点，所以
方向垂直向上
（2）
为驱动力矩，Q 为工作阻力，与Q 的方向恰好相反，则
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