2017年沈阳工业大学机械工程学院801机械设计考研强化模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 零件在轴上的轴向固定、周向固定的目的是什么？常用哪些固定方法？
【答案】零件在轴上的轴向固定的目的是使轴上零件在轴上有一个确定的位置，常用的固定方法有：轴肩、挡圈、套筒、圆螺母等组合结构。
零件在轴上的周向固定的目的是确定轴上零件与轴的相对位置以传递一定的运动和动力，常用的固定方法有：键、花键、过盈配合、成形连接等结构。
2． 试分析齿轮传动中，齿面疲劳点蚀时下产生的原因，并说明疲劳点蚀首先出现的部位及影响齿面抗点蚀能力的主要因素。
【答案】齿面疲劳点蚀产生的原因：齿轮在啮合过程中，相互接触的齿面受到周期性变化的接触应力、齿面摩擦力的作用。在载荷的多次重复作用下，轮齿表面产生细微的裂纹，裂纹逐渐扩大发展，最后导致表层小片脱落，出现疲劳点蚀现象。
疲劳点蚀首先出现在节线靠近齿根的部位。
影响齿面抗点蚀能力的主要因素：齿面硬度，齿面粗糙度，齿面节点处的曲率半径。
3． 常见的失效形式有哪几种？
【答案】整体断裂，过大的残余变形，零件的表面破坏，破坏正常工作条件引起的失效。
4． 何谓磨损？并任举出三种不同机理的磨损。
【答案】相对运动的摩擦副之间产生摩擦，导致表面材料的损伤或缺失，称为磨损。 磨损按材料的破坏机理可分为四种类型：粘着磨损、表面疲劳磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损。
5． 滚动轴承的额定载荷是在
可靠度，转的条件下获得的。如果要求轴承组合的可靠度高于
在设计载荷和设计寿命确定时，应使之小于额
在设计载荷和设计寿命确定时应作何考虑？ 【答案】
如果要求轴承组合的可靠度高于
定值。
6． 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：
然后计算零件的计算安全系数
7． 弹性联轴器的弹性元件有哪几类？各有什么特点？
【答案】弹性联轴器的弹性元件有弹性套柱销和弹性柱销两类。弹性套柱销是利用弹性套的弹性变形来补偿两轴的相对位移，但弹性套易磨损、寿命较短；弹性柱销联轴器与弹性套柱销联轴器很相似，但传递转矩的能力大，结构更简单，制造、安装方便，寿命长，也有一定的缓冲吸振能力，适用于轴向窜动大，正反转或起动频繁的场合。由于尼龙柱销对温度较敏感，故要限制工作温度。
8． 松螺栓连接与紧螺栓连接的区别何在？它们的强度计算有何区别？
【答案】松螺栓连接在承受工作载荷以前螺栓不旋紧，所以，它只受工作载荷的作用，工作时只有拉应力，其强度计算公式为的作用而产生的扭转切应力为
而紧螺栓连接在承受工作载荷以前螺栓要
还受到因螺纹摩擦力矩
预先拧紧，其螺纹部分不仅受到因预紧力F 。的作用而产生的拉伸应力
使螺栓螺纹部分处于拉伸与扭转的复合应力状态。其强度计算公式
9． 轴的结构设计应从哪几个方面考虑？
【答案】轴的结构设计应从以下几方面考虑：（1）轴的毛坯种类；（2）轴上作用力的大小及其分布情况；（3）轴上零件的位置、配合性质以及连接固定的方法；（4）轴承的类型、尺寸和位置；（5）轴的加工方法、装配方法以及其他特殊要求。
10．链传动为什么要尽量避免采用过渡链节？
【答案】因为过渡链节的链板在工作时产生附加的弯曲应力，对过渡链节的强度要求高。因此，要尽量避免采用过渡链节。可以采取的措施有：增大中心距；增加张紧装置；取下磨损的2个链节。
二、分析计算题
11．已知某钢材的力学性能
材料制成的零件承受非对称循环变应力作用，已知循环特性有效应力集中系数
绝对尺寸系数
表面质量系数
试绘制极限线应力图。由该工作应力
零件的
按简单加载情况在图中标
出工作应力点，并判断过载时哪种破坏的可能性大，验算其安全系数。
图
【答案】（1）绘制极限应力线图 已知
（2）计算应力幅和平均应力
（3）绘工作应力点及极限应力点 根据
数值，在图中做出点M ，则M 点即为该零件的工作应力点。由于应力循环特性不
点，则
点即为极限应力点。
变，从图中原点过M 点作射线，交极限应力线图于
（4）验算其安全系数 从图可知，极限应力点疲劳强度安全系数
式中
则
与AE 、DE 交点E 接近，故该零件的失效形式可能是疲劳失效或者
是静强度失效；因此应同时对两种安全系数进行校核。
作极限应力线图如图所示。