2018年重庆理工大学材料科学与工程学院803机械工程二(含机械原理、机械设计)考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 螺栓的性能等级为8.8级，与它相配的螺母的性能等级应为多少？性能等级数字代号的含义是什么？
【答案】当螺栓的性能等级为8.8级，与它相配的螺母的性能等级应为8级或8级以上。螺栓的性能等级前面一个8,
是材料公称抗拉强度极限
后面一个8, 是材料公称屈服极限的1/100,
即材料公称抗拉强度极限
是与公称抗拉强度极限的比值（称屈强比）的
10倍，即材料公称屈服极限是
2． 闭式软齿面的主要失效形式和设计准则是什么？有哪些提高承载能力的措施？
【答案】闭式软齿面齿轮的主要失效形式是齿面点蚀。
设计准则是按接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强度校核。
提高承载能力的措施有：降低齿面粗糙度，改善润滑油的性能，提高齿轮的传动精度，采用变位齿轮传动。
3． 螺纹联接的防松方法常用的有几种？工作原理是什么？举例说明。
【答案】有3种。
（1）摩擦防松：靠维持螺纹牙间不变的正压力来保证足够的摩擦力，如双螺母。
（2）机械防松：用机械固定的方法使螺纹副之间无相对运动。如止动垫圈。
（3）破坏螺纹副：使螺纹副破坏，如冲点法。
4． 滚动轴承310, 查表知其基本额定动载荷C=48400N，试说明该值的含义。
【答案】该值的含义是：在基本额定动载荷C=48400N的作用下，轴承可以工作
点蚀失效，其可靠度为90%。
5． 齿轮传动设计中，齿形系数而不发生与哪些因素有关？
只与齿数有关，对于变位齿轮，还与变位系数【答案】对于标准直齿圆柱齿轮，齿形系数
有关。
6． 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。
7． 简述带传动的特点，并定性地说明在V 带传动设计时，小带轮直径、带传动的中心距、带的初拉力对带传动工作能力的影响。
【答案】带传动的优点：运行平稳，噪声小；能缓和冲击和振动；适用于中心距较大的传动；过载打滑，可以保护传动系统中的其它零件。
带传动的缺点：带的弹性滑动，使传动效率降低，传动比不准确；带的寿命较短。
小带轮的直径越小，带的弯曲应力越大；反之，可以增加带的寿命，但带传动的尺寸较大。 带传动的中心距过小，带的包角越小，影响带的传动能力；带传动的中心距过大，又会引起带的跳动。
带的初拉力不足，会出现打滑；初拉力过大，将增大轴与轴承上的压力，降低带的寿命。
8． 试分析同步带传动的工作原理。
【答案】工作时，带内环表面上的凸齿与带轮外缘上的齿槽相哺合而进行传动。由于带与带轮间没有相对滑动，保证了同步传动。
9．
试分析链节距和链轮的转速对链条和链轮轮齿间的冲击的影响，设计中应如何考虑这些影响？
【答案】链节距和链轮的转速越大，对链条和链轮轮齿间的冲击越大，链传动的动载荷就越大。设计中，在满足承载能力的条件下，尽量选取小的链节距，且将链传动尽量布置在低速级。
10．试说明接触最小安全系数可以使用小于1的数值的道理。
【答案】齿轮许用接触应力计算式为允许失效概率大于时，可以通过使而齿轮材料极限接触应力是在一定试验条件下获得的，其中条件之一就是假设齿轮的失效概率为
分地发挥齿轮材料的性能。
所以，当所设计的齿轮取值小于1的方法来提高材料的许用接触应力，更加充
二、分析计算题
11．如图1所示为一托架，竖直向下的载荷Q=20kN作用于托架宽度方向的对称线上，用四个普通螺栓将托架连接在一钢制横梁上，螺栓的相对刚度为0.3, 假设被连接件都不会被压溃，接合面的抗弯剖面模量试计算：
至少应大于多少？
，要保证7000N , 计算该螺栓所需预紧力（1）该螺栓组连接的接合面不出现间隙所需的螺栓预紧力（2）若受力最大螺栓处接合面间的残余预紧力
所受的总拉力
图1
【答案】（1）
轴向载荷
受倾覆力矩
螺栓组连接受力分析 将载荷Q 向螺栓组中心简化，可得如图2所示的力：
图
2
计算受力最大螺栓的工作载荷F 在轴向载荷Q 作用下，每个螺栓承受的轴向载荷
在倾覆力矩M 作用下，左侧两个螺栓工作拉力减小，右侧两个螺栓工作拉力增加，值为
根据力的合成可知轴线右侧两个螺栓所受轴向工作载荷最大，均为
③根据接合面间不出现间隙条件确定螺栓所需的预紧力即
代入数据得
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