2017年甘肃农业大学工学院804农业工程学[专业硕士]之机械设计考研题库
● 摘要
一、简答题
1． 链传动的主要失效形式有哪些？
【答案】链传动的主要失效形式有：疲劳破坏，铰链磨损，冲击疲劳破坏，铰链胶合，过载断裂。
2． 机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什么？
【答案】机械设计过程通常可分为以下几个阶段：
（1）产品规划：主要工作是提出设计任务和明确设计要求。
（2）方案设计：在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。
（3）技术设计：完成总体设计、部件设计、零件设计等。
（4）制造及试验：制造出样机、试用、修改、鉴定。
3． 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。
4． 按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？
【答案】摩擦可分为四类：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜，摩擦系数及摩擦阻力最大，磨损最严重，在接触区内出现了粘着和梨刨现象。液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触，被液体油膜完全隔开，摩擦系数极小，摩擦是在液体的分子间进行的，称为液体润滑。边界摩擦的特点是两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，但由于边界膜较薄，不能完全避免金属的直接接触，摩擦系数较大，仍有局部磨损产生。混合摩擦的特点是同时存在边界润滑和液体润滑，摩擦系数比边界润滑小，但会有磨损发生。
5． 在选择联轴器与离合器时，载荷系数与哪些因素有关？
【答案】载荷系数与动力机特性和工作机特性及其载荷状况等引起的附加转矩以及起动频率引起的附加转矩有关。对于具有非金属弹性元件的联轴器，还应考虑温度影响下非金属材料强度降低的因素。
6． 导轨的基本要求有哪些?
【答案】导轨的基本要求包括以下8点：
（1）导向精度：指运动构件沿导轨导面运动时其运动轨迹的准确程度，影响因素主要有导轨承导面的几何精度、结构类型、导轨副的接触精度、表面粗糙度、导轨和支承件的刚度等，直线导轨一般包括垂直面和水平面内的直线度、两条导轨面间的平行度；
（2）精度保持性：在工作过程中保持原有几何精度的能力；
（3）运动灵敏度和定位精度：运动构件能实现的最小行程和停止在指定位置的能力；
（4）运动轻便、平稳、低速无爬行现象；
（5）抗振性好：导轨副承受受迫振动和冲击的能力；
（6）耐磨性好，温变不敏感；
（7）足够的刚度：抵抗受力变形的能力；
（8）工艺性好：在满足设计要求的前提下，应尽量做到制造和维修方便，成本低廉。
7． 轴的结构设计应满足的基本要求是什么? 转轴多制成阶梯形，其优点是什么?
【答案】（1）轴的结构设计应满足的基本要求：轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置
；轴上的零件应便于装拆和调整；
等。
（2）转轴多制成阶梯形，其优点是：易于轴上零件的安装装配，非定位轴肩使轴上零件在安装过程中尽量减少不必要的配合面；定位轴肩可起到轴上零件的轴向定位和固定的作用；减小轴的重量。
8． 滚子链传动的主要失效形式有哪些？链传动的内部附加动载荷产生的因素有哪些？
【答案】滚子链传动的主要失效形式有链的疲劳破坏、链条的磨损、链的销轴和套筒的胶合、多次冲击破断、链条的静强度破坏。
链传动中的内部附加动载荷产生的因素有：
（1）链条速度和从动轮角速度的周期变化；
（2）链条在垂直方向的加速度引起链在垂直方向的动载荷，使链产生横向振动；
（3）链节与链轮啮合的瞬间，链节与链齿以一定的相对速度啮合，它们之间产生动载荷； （4）链条张紧不好产生松弛时，在启动、制动、反转、突然超载或卸载时，会产生较大的惯性冲击载荷。
9． 摩擦式离合器的接合面数目有何要求？为什么？
【答案】摩擦式离合器的接合面数目一般不超过12〜15片。因为摩擦片材料常用淬火钢片或压制石棉片，摩擦片数目多，可以増大所传递的转矩，但片数过多，将使各层间压力分布不均匀，所以一般不超过12〜15片。
轴应具有良好的制造工艺性：便于加工、尽量减小应力集中
10．提高轴的疲劳强度的措施有哪些？
【答案】提高轴的疲劳强度的措施有：
（1）合理安排轴上载荷的传递路线；
（2）改善轴上零件的结构；
（3）合理安排轴上零件的连接方式，改善轴的载荷性质；
（4）减小应力集中；
（5）改进轴的表面质量。
二、分析计算题
11．某带传动，主动轮所能传递的最大转矩如将该带传动改在
【答案】（1）求有效圆周力
（2）求紧边拉力、松边拉力
（3）在的情况下工作时，产生的阻力矩
由于
12．已知开式直齿圆柱齿轮传动
匀故带传动不能正常工作。 用电动机驱动，单向转动，载荷均
已知求的情况下工作，问能否正常工作？ 小齿轮为45钢调质，大齿轮为45钢正火，试计算此单级传动的强度。
【答案】开式齿轮传动的主要失效形式是磨损，通常按照齿根弯曲疲劳强度进行设计计算。设齿轮的使用寿命为15年。
（1）许用弯曲应力
由机械设计手册可查得，小齿轮45钢调质硬度为火硬度为
由机械设计手册可查得
由公式可得
查表，取查得弯曲疲劳寿命系数
由公式可得
取大齿轮45钢正
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