2017年东北农业大学工程学院808机械设计基础(含机械原理与机械设计)之机械设计考研题库
● 摘要
一、简答题
1． 试述寿命系数
接触应力在齿轮强度计算中的意义，其值与哪些因素有关？ 对齿轮材料的极限试验值进行修
疲劳曲线指数及对齿轮材料的极限弯曲应力1主要与应力循环基数【答案】在齿轮强度计算中，当设计齿轮为有限寿命时，利用寿命系数试验值进行修正，利用寿命系数正，使齿轮许用应力的计算更符合设计工况。寿命系数所设计齿轮的应力循环次数N 有关。其中式中，n 为齿轮转速；a 为齿轮转一周，同一侧齿面啮合的次数为齿轮的工作寿命。
2． 万向联轴器为什么常成对使用？在成对使用时应如何布置才能保证从动轴的角速度和主动轴的角速度随时相等？
【答案】
万向联轴器当主动轴角速度为常数时，
从动轴的角速度并不是常数，而是在一定范围内变化，这在传动中会引起附加动载荷，对使用不利，所以常成对使用。
安装十字式万向联轴器时，如要使主、从动轴的角速度相等，必须满足两个条件：（1）主动轴、从动轴与中间件的夹角相等；（2）中间轴上两端的叉形接头在同一个平面内。
3． 滚动轴承失效的主要形式有哪些？计算准则是什么？
【答案】
对于一般转速的轴承（，如果轴承的制造、保管、安装、使用等条件）
均良好，轴承的主要失效形式为疲劳点蚀，因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算。
对于高速轴承，除疲劳点蚀外其工作表面的过热也是重要的失效形式，因此除需进行寿命计算外还应校验其极限转速。 对于低速轴承（，可近似地认为轴承各元件是在静应力作用下工作的，其失效形式为）
塑性变形，应进行以不发生塑性变形为准则的静强度计算。
4． —般来说，带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上？为什么？
【答案】
因为故打滑总是先发生在小轮上。因为小带轮的接触弧上产生的摩擦力小于大带轮。
5． 影响圆柱螺旋弹簧刚度的主要因素有哪些？
【答案】根据弹簧刚度的计算公式可知，影响弹簧刚度的主要因素有：
与C 的三次方成反比，可见旋绕比C 、簧丝直径d 、弹簧中径D 和弹簧的工作圈数n 。其中，
C 值对刚度的影响很大；且d 越大，D 越小，n 越少，弹簧的刚度就越大。
6． 什么是材料的疲劳极限（又称无限寿命疲劳极限）？如何表示？
【答案】用一组材料相同的标准试件进行疲劳实验，当试件受无限次循环应力作用下而不发生疲劳破坏时的最大应力称作材料的疲劳极限，用表示为应力循环特征。
7． 双向稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算如何进行？
【答案】
分别计算两个单向稳定变应力的安全系数
其强度条件为：
8． 简述滑动轴承的特点及使用场合。
【答案】（1）滑动轴承的特点：
结构简单，径向尺寸较小。
（2）滑动轴承的使用场合：高速、重载，旋转精度高和有冲击载荷的场合。
9． 牙嵌式离合器的牙型有几种？各用于什么场合？
【答案】牙嵌式离合器的牙型有矩形、三角形、梯形和锯齿形。矩形齿接合、分离困难，牙的强度低，磨损后无法补偿，仅用于静止状态的手动接合；三角形齿接合、分离容易，但齿的强度弱，多用于传递小转矩；梯形齿牙根强度高，接合容易，且能自动补偿牙的磨损和间隙，因此应用较广；锯齿形牙根强度高，可传递较大转矩，但只能单向工作，反转时由于有较大的轴向分力，会迫使离合器自动分离。
10．—闭式齿轮传动中，一对配对齿轮材料均为45号钢，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，其强度计算准则是什么？为什么？
【答案】强度计算准则：按齿面接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强度校核。因为齿轮经过调质处理和正火处理只能达到软齿面的效果，所以应按闭式软齿面齿轮传动进行设计计算。 承载能力大；运转平稳，抗冲击和抗震性能好，噪声小
；然后计算零件的计算安全系数
二、分析计算题
11．如图1所示为蜗杆-斜齿圆柱齿轮-直齿锥齿轮三级传动，已知：蜗杆为主动，蜗轮轮齿旋向如图所示，欲使I 、n 轴上的轴向力同时为最小，试在图中标出：
（1）各轮转向；
（2）斜齿轮3、4的轮齿旋向；
（3）各轮轴向力的方向。
图1
【答案】（1）各轮的转向如图2所示。首先，已知锥齿轮的轴向力是从小端指向大端，因此，锥齿轮5的轴向力方向水平向右。为使III 轴上的轴向力最小，斜齿轮4的轴向力方向应水平向左，从而斜齿轮3的轴向力方向水平向右。同理，为使II 轴上的轴向力最小，蜗轮2的轴向力方向应水平向左，从而蜗杆1的圆周力方向水平向右。又蜗杆主动，故蜗杆的转向如图2所示。
再根据蜗轮2的旋向，可知蜗杆1的旋向也是右旋，根据主动轮的右手法则，可知蜗杆1的轴向力方向垂直纸面向里，则蜗轮2的圆周力方向垂直纸面向外，故蜗轮2的转向如图2所示。斜齿轮3
的转向
相同，根据啮合关系，可得斜齿轮4
的转向
同理可得锥齿轮的转向
（2）斜齿轮3、4的轮齿旋向如图2所示。由（1）的分析可知，斜齿轮3的轴向力方向水平向右，转向如n 3，满足主动轮的右手法则，故斜齿轮3的轮齿旋向为右旋，则斜齿轮4的轮齿旋向为左旋。
（3）由以上分析，可得各轮轴向力方向如图2所示。
图2
12．说明流体动力润滑径向滑动轴承的成膜过程，轴承设计时的设定参数和性能参数。
【答案】径向滑动轴承的成膜过程如图1所示。图1（a ）为静止状态；图1（b ）, （c ）为启
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