2018年石家庄铁道大学机械工程学院804机械设计考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． —个普通的三级减速传动装置，其中有斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆柱齿轮传动和普通V 带传动，请按高速到低速排列其顺序，并简述理由。
【答案】普通V 带传动一斜齿圆柱齿轮传动一直齿圆柱齿轮传动。
理由：V 带传动传动平稳，噪声小，在多级传动系统中，一般应放在高速级。齿轮传动精度不高或在高速下运行时，振动和噪声较大，所以在一般精度条件下不宜用于高速。而其中，斜齿圆柱齿轮传动较直齿圆柱齿轮平稳，相对适用于高速、重载传动。
2． 齿轮传动的失效形式有哪呰？各发生在何种场合？
【答案】齿轮传动的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形。分别发生在如下场合：
（1）轮齿折断：传动系统的动载荷过大，载荷严重集中。
（2）齿面点蚀：闭式软齿面齿轮传动。
（3）齿面磨损：开式齿轮传动。
（4）齿面胶合：高速重载和低速重载。
（5）齿面塑性变形：软齿面齿轮。
3． 为避免弹簧中径较小而长度较高的圆柱螺旋压缩弹簧失稳，可采用限制它侧向弯曲的结构，请举出两种结构并画出结构简图。
【答案】可以加装导杆或导套以限制侧向弯曲，如图所示，左半部分为加装导杆的结构简图，右半部分为加装导套的结构简图。
图
4． 简述螺纹连接控制预紧力的方法和防松的方法。
【答案】（1）控制预紧力的方法：使用测力矩扳手或定力矩扳手，装配时测量螺栓的伸长，规定开始拧紧后的扳动角度或圈数；对于大型连接，还可利用液力来拉伸螺栓，或加热使螺栓伸长到所需要的变形量，再把螺母拧到与被连接件相贴合。
防松方法：利用附加摩擦力防松，包括对顶螺母防松、弹簧垫圈防松、金属锁紧螺母防松、尼龙圈锁紧螺母防松；采用专门防松元件防松，包括开口销与槽形螺母防松、圆螺母用带翅垫片防松、止动垫圈防松；破坏螺纹副防松，包括点焊、点冲、粘接。
5． 提高液体动压滑动轴承承载能力的措施有哪些？
【答案】増大宽径比、减小相对间隙、增大润滑油粘度、提高转速及降低轴颈和轴瓦的表面粗糙度。
二、分析计算题
6． 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 ）为启动中；图（d ）为形成液体润滑后的平衡状态。油膜压力将轴推向滚动的相反方向。
图
滑动轴承通常有多个参数，一般根据工作要求和经验先设定一些参数，然后验算性能参数。这些设定参数有：
（1）转速n :通常是己知的。
（2）几何参数：轴径d （已知），轴承宽度B ，半径间隙（3）黏度当n 大、P 小、C 小时，可选较大的否则选小的相对间隙
轴承的性能参数或称为轴承的设计要素，它反映了轴承的工作性能，具体有：最小油膜厚
度摩擦系数f ;
温升润滑油流量。
7． 如图1所示为某减速装置传动简图。已知输出转动方向如图示，为使II 、III 轴上的轴向力最小，要求：
（1）图中标出I 、II 、III 轴的转动方向；
（2）确定蜗轮2和斜齿轮3、4的螺旋角方向；
（3）图中标出蜗轮2、斜齿轮4啮合点处所受各分力的方向。
图1
【答案】（1）I 、n 、m 轴的转动方向如图2所示。具体确定过程如下：
首先，根据IV 轴（锥齿轮6）的转动方向
n 轴的转动方
向也可以确定。根据锥齿轮的轴向力方向是由小端指向大端，可知锥齿轮5的轴向力方向水平向左，为使m 轴上的轴向力最小，斜齿轮4的轴向力方向应水平向右。则斜齿轮3的轴向力方向水平向左。为使II 轴上的轴向力最小，蜗轮2的轴向力方向应水平向右，则蜗杆1的圆周力方向水平向左。可知I 轴的转向为顺时针方向。
（2）根据斜齿轮3的转向
方向为右旋。
则斜齿轮4的螺旋角方向为左旋。根据蜗轮2
的转向可知蜗轮2的圆周力方向垂直纸面向外，则蜗杆1的轴向力方向垂直纸面向里。蜗杆1的转向和轴向力方向满足右手定则，则蜗杆1的螺旋角方向为右旋。可知，蜗轮2的螺旋角方向也为右旋。
（3）蜗轮2、斜齿轮4啮合点处所受各分力的方向如图2所示。
和轴向力方向为水平向左，满足右手定则，则斜齿轮3的螺旋角可知III 轴（锥齿轮5）的转动方向然后，
图