2021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研仿真模拟五套题

考研专业课精品资料第1页，共49页2021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研仿真模拟五套题（一）.......................................................................................................................22021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研仿真模拟五套题（二）.......................................................................................................................92021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研仿真模拟五套题（三）.....................................................................................................................172021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研仿真模拟五套题（四）.....................................................................................................................262021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研仿真模拟五套题（五）.....................................................................................................................38考研专业课精品资料第2页，共49页2021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研仿真模拟五套题（一）说明：严格按照本科目最新专业课真题题型和难度出题，共五套全仿真模拟试题含答案解析。一、选择题1．即将打滑时，传动带所能传递的最大有效拉力和初拉力之间的关系为__________。A.B.C.D.【答案】C2．影响齿轮计算载荷中使用系数的主要因素是__________。A.齿轮制造及装配误差B.原动机与工作机性能C.齿面硬度D.齿轮在轴上的位置【答案】B3．有一深沟球轴承的基本额定寿命是8000h，当其载荷增加1倍，而转速为原来转速的1/2时，其他条件不变，则这时该轴承的基本额定寿命是__________。A.2000hB.1000hC.4000hD.8000h【答案】A4．与滚动轴承相比较，下述各点中，__________不能作为滑动轴承的优点。A.径向尺寸小B.间隙小，旋转精度高C.运转平稳，噪声低D.可用于高速情况下【答案】B5．__________不能用作弹簧材料。A.65B.65MnC.ZSnSb11Cu6D.60Si2MnA【答案】C6．普通平键联接强度校核的内容主要是__________。A.校核键侧面的挤压强度B.校核键的剪切强度C.同时校核键侧面的挤压强度和键的剪切强度考研专业课精品资料第3页，共49页D.校核磨损【答案】A7．在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔，其目的是__________。A.避免螺栓受附加弯曲应力作用B.便于安装C.为安置防松装置【答案】A8．两轮轴线不在同一水平面的链传动，链条的紧边应布置在上面，松边应布置在下面，这样可以使__________。A.链条平稳工作，降低运行噪声B.松边下垂量增大后不致与链轮卡死C.链条的磨损减小D.链传动达到自动张紧的目的【答案】B9．被联接件受横向外来力作用时，若采用一组普通螺栓联接，则靠__________来传递外力。A.被联接件接合面之间的摩擦力B.螺栓的剪切和挤压C.螺栓的剪切和被联接件的挤压【答案】A10．在下列中，__________不利于减轻和防止齿轮齿面点蚀的发生。A.降低齿面硬度B.采用角变位齿轮传动C.降低表面粗糙度D.降低润滑油黏度【答案】A、D二、判断题11．承受双向轴向载荷的推力滑动轴承可采用多环轴颈结构。__________【答案】√12．轴肩的主要作用是实现轴上零件的轴向定位。__________【答案】√13．减少螺栓和螺母的螺距变化差可以改善螺纹牙间的载荷分配不均的程度。__________【答案】√14．规律性的不稳定变应力的疲劳强度计算是根据疲劳损伤积累假说进行的。__________【答案】√15．因带传动是摩擦传动，所以传动中会出现弹性滑动现象。__________【答案】√考研专业课精品资料第4页，共49页16．轴上零件在轴上的安装必须作轴向固定和周向固定。__________【答案】√17．滚动轴承6065的数字0为宽度系列代号。__________【答案】×18．蜗杆传动由于在啮合传动中有相当大的滑动，因而更容易产生齿面点蚀和塑性变形。__________【答案】×三、简答题19．蜗杆传动的失效形式及计算准则是什么？常用的材料配对有哪些？选择材料应满足哪些要求？【答案】开式蜗杆传动失效形式为齿面磨损、轮齿折断，设计准则为保证齿根弯曲疲劳强度；闭式蜗杆传动失效形式为齿面胶合、点蚀，设计准则为按齿面接触疲劳强度设计，还需作热平衡核算。蜗杆的材料一般为碳钢、合金钢；蜗轮的材料为铸造锡青铜、铸造铝铁青铜、灰铸铁。选择蜗轮、蜗杆材料不仅要求具有足够的强度，更重要的是具有良好的磨合和耐磨性能。20．轴的常用材料有哪些？什么时候选用合金钢？同一工作条件下，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，为什么只提高了轴的强度而不能提高轴的刚度？【答案】轴的材料常采用碳素钢和合金钢。由于在一般工作温度下，碳素钢和合金钢的弹性模量相差无几，欲提高刚度，选用合金钢没有意义，欲提高强度，可选用合金钢及相应的热处理工艺。21．机械零件所受应力的变化如图所示，试分别求出三种情况下的【答案】；（b）；（c）。考研专业课精品资料第5页，共49页22．如图所示各零件均受静载荷作用，试判断零件上点的应力是静应力还是变应力，并确定应力循环特性的大小或范围。图【答案】（a）图4点为静应力，；（b）图4点为对称循环变应力，；（c）图4点为不对称循环变应力，。23．设计机械应满足的基本要求是什么？【答案】（1）使用功能要求:能实现机械的预定功能，并在预定环境条件和工作期限内可靠地工作。（2）经济性要求:要求设计、制造和使用机械的费用少，并且效率髙。经济性要求是一个综合指标，设计机械时应全面综合地进行考虑。（3）其他要求:例如，要求设计的机械操作简便、省力、运行安全；尽可能降低机械的噪声；美化机械的外观造型；食品、纺织、造纸机械不得污染产品等。24．如何选择滚动轴承的润滑剂？【答案】可按速度因数办值来选择润滑剂。当时，通常采用脂润滑；当超过时，宜采用油润滑。润滑油的黏度可按速度因数dn和工作温度t来确定。四、分析计算题25．根据图示数据，试确定杠杆心轴的直径。已知手柄作用力，尺寸如图所示，心轴材料用45钢，。图【答案】，所以。作用于轴的力为轴上所受的弯矩为考研专业课精品资料第6页，共49页已知45钢，，，所以26．如图1所示，已知一托架边板用三个螺栓与相邻机架联结，螺栓布置方位及受力情况如图所示，假设螺栓靠摩擦传力，不计托架板自重，摩擦系数为0.15。求每个螺栓的预紧力应至少多大。图1【答案】答图2527．按照两齿轮具有相等的疲劳强度要求，设计开式直齿圆柱齿轮传动。若小齿轮的许用应力为已知，试确定大齿轮的许用应力。附：【答案】开式齿轮传动主要失效形式是磨损后的轮齿弯曲疲劳折断，即只需保证其弯曲疲劳强度。若设，则大、小齿轮等强度的条件是考研专业课精品资料第7页，共49页又对照弯曲疲劳强度计算公式可以看出，大、小齿轮中不同的参数有：和，故其等弯曲疲劳强度的条件为大齿轮的许用应力28．图为两级变速装置，如变速过程~n中，轴2上的功率不变，则应按哪种转速计算胶带根数？如分别按两种转速计算，得出的胶带根数（型号相同）是否相差3倍？为什么？试用公式进行分析。图【答案】应按进行设计，因该小，需传递的有效圆周力大。，若不变，。也与成正比，但中的随的增大成平方增大，所以不到3倍，计算出根数也不到3倍。所以得出的胶带根数不应相差3倍。29．下图所示的螺栓联接中，采用两个M20的普通螺栓，其许用拉应力，联接件接合面间摩擦系数，防滑系数Ks=1.2，试计算该联接允许传递的静载荷F=？（M20的螺栓d1=17.294mm）图【答案】由得：考研专业课精品资料第8页，共49页由得：因而有：五、结构设计与改错题30．如图所示为带在轮槽中的三种位置，试指出哪一种位置是正确的。图【答案】图中所示带在轮槽中的三种位置，其中图（a）位置是正确的。31．图示为带传动的张紧，试指出其不合理之处，并改正。（a）平带传动、（b）V带传动图【答案】应逆时针转动较好，使松边在上。图a方案中应使张紧轮放在松边外侧，靠近小轮，以增大小轮包角；图b方案中应使张紧轮放在松边内侧，避免带双向弯曲，并靠近大轮。考研专业课精品资料第9页，共49页2021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研仿真模拟五套题（二）说明：严格按照本科目最新专业课真题题型和难度出题，共五套全仿真模拟试题含答案解析。一、选择题1．工作时弹簧丝横截面受弯曲应力的弹簧不包括下列中的哪一种__________。A.圆柱形扭转螺旋弹簧B.平面蜗卷弹簧C.碟形弹簧D.圆锥形压缩螺旋弹簧【答案】D2．圆柱螺旋压缩弹簧在受压力F1=50N时，弹簧的高度H1=80mm；在受压力F2=100N时，弹簧的高度H2=55mm，则该弹簧的刚度为__________N/mm。A.F1/H1=0.625B.F2/H2=1.82C.D.【答案】C3．减速器中，齿轮轴的承载能力主要受到__________的限制。A.弯扭组合强度B.疲劳强度C.脆性破坏D.刚度【答案】A4．在下列弹簧中__________应用了弹簧能减振缓冲的功能，__________应用了弹簧能控制运动的功能。A.汽车悬挂装置中的多板弹簧B.定力矩扳手中的弹簧C.离心式离合器中的圆柱螺旋弹簧D.钟表中的发条（平面涡卷弹簧）【答案】A、C5．在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则有时在螺栓孔处制作沉头座孔或凸台，其目的是__________。A.避免螺栓受附加弯曲应力作用B.便于安装C.为安置防松装置D.为避免螺栓受拉力过大【答案】A考研专业课精品资料第10页，共49页6．带传动中，当载荷小于许用值时，带的紧边拉力与松边拉力的关系F1/F2比值为__________A.B.C.【答案】C7．对闭式蜗杆传动进行热平衡计算，其主要目的是为防止温升过高导致__________。A.材料的机械性能下降B.润滑油不变C.蜗杆热变形过小D.润滑条件恶化【答案】D8．其它条件相同时，若蜗杆传动中以四头蜗杆代替双头蜗杆，则传动效率__________。A.减少B.增加C.不变D.变化不定【答案】B9．承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F2的最大值和被联接件的刚度Cm不变时，螺栓的刚度Cb越小，则__________。A.螺栓中总拉力的变化幅度越大B.螺栓中总拉力的变化幅度越小C.螺栓中总拉力的变化幅度不变D.螺栓的疲劳强度降低【答案】B10．对低速、刚性大的短轴，常选用的联轴器为__________。A.刚性固定式联轴器B.刚性可移式联轴器C.弹性联轴器D.安全联轴器【答案】A二、判断题11．带传动中，如果包角偏小，可考虑增加大带轮的直径来增大包角。__________【答案】×12．根据滚动轴承的基本额定寿命L10的定义，对于每一个轴承而言，它能顺利地在基本额定寿命期内工作的可靠度为90%。__________【答案】√13．键是一种零件。__________【答案】√考研专业课精品资料第11页，共49页14．一个平键联接能传递的最大转矩为T，则安装一对平键能传递的转矩为1.5T。__________【答案】√15．滑动轴承的载荷较小、速度较高时，相对间隙应该取小一些。__________【答案】×16．流体动压滑动轴承中增大其承载能力增大，温升也增大。__________【答案】√17．多级齿轮减速器，高速轴总是比低速轴的直径小。__________【答案】√18．角接触滚动轴承需成对使用，这主要是为了减少同一轴上轴承的品种，结构简单。__________【答案】×三、简答题19．带传动的弹性滑动是由于从动带轮的圆周速度与主动带轮的圆周速度不同而产生的。此种说法是否正确？为什么？【答案】这种说法不正确。因为带的弹性滑动是由紧边、松边拉力不同，带的弹性变形也不同引起的。带在带轮上从紧边到松边弹性变形逐渐减小，引起带与带轮之间的滑动称为带的弹性滑动。从动带轮圆周速度低于主动带轮的圆周速度，这是弹性滑动引起的后果，而不是产生弹性滑动的原因。20．多盘式摩擦离合器的主要优点是什么？其接合面数目为什么不宜过多？【答案】多盘式摩擦离合器的主要优点是在轴向压力FQ下，通过增加摩擦片数，即增加接合面数目，可以传递更大的转矩。但是接合面的数目z也不能过多，一般z≤25〜30，这是为了保证离合器分离的灵活性。21．带传动的弹性滑动与打滑的区别是什么？【答案】（1）弹性滑动是由于带传动在工作时，带受到拉力后要产生弹性变形，但因紧边和松边的拉力不同，带两边弹性变形也不同，故带与带轮轮缘之间发生相对滑动；而打滑是由于工作载荷过大，使带传动传递的有效圆周力超过了最大值而引起的。（2）弹性滑动只发生在带由主、从动轮上离开前那一部分接触弧上，而打滑发生在相对于全部包角的接触弧上。（3）弹性滑动是带传动正常工作时的固有特性，是避免不了的，而打滑则是传动失效，是可以避免的。22．简述滚动轴承的组成及各组成元件的作用。【答案】滚动轴承一般是由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内外圈上有滚道，当转动时，滚动体将沿着滚道滚动。保持架的作用是把滚动体均匀地隔开。23．为什么在蜗杆传动时常需进行热平衡计算，而齿轮传动一般不需要进行此项计算？进行热平衡计算的作用何在？【答案】因为蜗杆传动属螺旋传动特例，齿面啮合点处相对滑动速度大，啮合效率低，所以工作时发热量大。如果热量不能及时散逸,将使油温升高，润滑油稀释，从而增大摩擦损失，甚至发生胶合。考研专业课精品资料第12页，共49页热平衡计算的作用是控制油温处于的范围内。24．试述摩擦轮传动的工作原理、特点和应用。【答案】摩擦轮传动是靠两轮接触面间的压紧力产生的摩擦力来传递运动和动力的。它的特点是制造简单、运转平稳，噪声很低，具有过载保护作用，能无级调速；但运转中有滑动，相对轮廓尺寸大，传动比不准确，传动效率低，干摩擦时磨损寿命低。摩擦轮传动主要适用于传递功率20kW以下、传动比的场合。四、分析计算题25．有一双排滚子链传动，已知链的节距p=19.05mm，单排链的额定功率Pc=3.5kW，小链轮齿数z1=21大链轮齿数z2=67,中心距约为700mm，小链轮转速n1=350r/min，载荷平稳，应用系数f1=1.0，小链轮齿数系数f2=0.9,双排链的额定功率是单排链的1.7倍。试计算:（1）该链传动能传递的最大功率。（2）链节数及链条的长度。【答案】（1）链传动所能传递的最大功率（2）链节数及链条的长度取a0=700mm，则取，则链长26．有一圆锥摩擦式离合器如下图所示，已知圆锥摩擦面的摩擦因数为f，接触母线长为b，平均直径为Dm，锥顶半角为α，载荷系数为K。图（1）设计传递的转矩为T，求所需施加的轴向压紧力FQ。（2）若f=0.12,确定α的选用范围。（3）若摩擦面的许用压强[p]=0.6MPa，Dm=120mm，b=60mm，f=0.12，K=2.0，求该离合器所能传递的最大转矩Tmax。【答案】（1）在半离合器上施加轴向压力FQ后，在圆锥摩擦面上将产生正压力FN和沿圆锥接触母线方向的摩擦力FfN，如图12.1所示。由轴向力的平衡关系可得当主动轴回转时，在圆锥摩擦面又有沿圆周方向的摩擦力fFN，为保证离合器正常工作，则应使圆锥摩擦面上的摩擦力矩大于或等于所传递的计算转矩，即（1）（2）考研专业课精品资料第13页，共49页将式（2）代入式（1）中则得轴向压力（2）因为离合器分离时沿圆锥接触线间的摩擦力FfN为阻力，为使分离容易，则锥面不应自锁，即当f=0.12时，α>6.84°又因为f=0.12，α减小时，的减小量大于的增加量。从式（3）可知，α减小时，轴向压力FQ也减小，因此当f=0.12时，锥顶半角α应在大于6.84°的较小范围内选用。（3）离合器圆锥摩擦面上的压强则即27．如图所示为一对斜齿圆柱齿轮传动。已知:主动小齿轮1为右旋，受的轴向力，其转向如图所示；从动轮2支承轴的两支点用圆锥滚子轴承支承。轴承上受的径向载荷分别为，。要求：（1）在图上画出从动大斜齿轮的旋向；（2）算出从动轮轴上的两轴承所受的轴向载荷及。（附:内部轴向力）图【答案】（1）从动大斜齿轮的旋向为左旋；（2）从动轮上轴向力，方向向左。，方向向右。，方向向左。因为所以故则考研专业课精品资料第14页，共49页28．某平带传动装置，主、从动轴平行且中心距，主动轮传递功率为，转速，基准直径，从动轮转速，带的厚度忽略不计，摩擦系数，设此时有效拉力已达最大值。试求从动带轮基准直径，带速，各轮上包角，紧边拉力（忽略弹性滑动的影响）。【答案】（1）从动带轮的基准直径（2）带速（3）包角包角（4）有效圆周力带的厚度忽略不计，即忽略带的自重，则紧边拉力故29．设计一对圆柱齿轮传动，根据强度及传动要求，已取定力Z1=38，Z2=120，m=2mm，现取a=160mm。试求：（1）若采用直齿轮传动，应如何配凑中心距？（2）若采用斜齿轮传动，应如何配凑中心距？【答案】（1）标准直齿轮传动的中心距为由于标准中心距小于实际中心距，故应采用变位齿轮传动配凑中心距。（2）斜齿轮传动，由其中心距计算公式得因此，斜齿轮传动可通过调整螺旋角的大小配凑中心距。考研专业课精品资料第15页，共49页五、结构设计与改错题30．下图所示为一对正安装的角接触球轴承的轴系结构。试指出图中至少10处标有序号的错误或不合理结构的原因。（注：不要考虑图中的倒角及圆角。）图【答案】(1)箱体与轴承盖缺螺钉联接；(2)左轴承安装反了，两轴承安装应构成正安装；(3)轴太长，已碰到了左轴承端盖，动静接触；(4)安装轴承无需键联接，故此处键槽多余；(5)轴肩过髙，左轴承无法拆卸；(6)三面贴合，齿轮固定不可靠(轮毂的长度应比相应的轴段长2〜3mm)；(7)键太长，右边套筒无法安装；(8)套筒外径太大，右轴承无法拆卸；(9)精加工面过长，应设计成阶梯轴；(10)右轴承透盖与轴间应有间隙，并应加上密封装置；(11)联轴器无轴向固定(此处应设计有一轴肩）；(12)轴上两个键槽不在轴的同一母线上，轴的结构工艺性差；(13)联轴器无键槽，否则键根本无法安装。31．试指出图1所示圆柱齿轮轴系中的结构错误，并画出正确的结构图（齿轮油润滑，轴承脂润滑）。图1【答案】见答图2。考研专业课精品资料第16页，共49页答图2考研专业课精品资料第17页，共49页2021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研仿真模拟五套题（三）说明：严格按照本科目最新专业课真题题型和难度出题，共五套全仿真模拟试题含答案解析。一、选择题1．设计键连接时键的截面尺寸b×h通常根据__________由标准中选择。A.传递转矩的大小B.传递功率的大小C.轴的直径D.轴的长度【答案】C2．在螺纹联接中，采用软垫片是为了__________，采用斜面垫圈是为了__________。A.提髙气密性B.减少偏心载荷C.防松D.提高疲劳强度【答案】A、B3．下列联轴器中，__________必须进行润滑。A.凸缘联轴器B.齿轮联轴器C.弹性柱销联轴器D.轮胎联轴器【答案】B4．闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是__________。A.齿面点蚀B.轮齿折断C.齿面塑性变形D.齿面胶合【答案】B5．在进行轴的疲劳强度计算时，若在同一截面上有几个应力集中源，则应力集中系数应取为__________。A.各应力集中系数之和B.其中最大值D.最小值【答案】B6．圆弹簧丝圆柱形螺旋拉压弹簧受载后，经简化，簧丝的法向剖面上主要受__________应力。A.转矩引起的切应力B.弯矩引起的正应力C.剪力引起的切应力D.考研专业课精品资料第18页，共49页【答案】A7．对于一对材料相词的软齿面齿轮传动，常用的热处理方法是__________。A.小齿轮淬火，大齿轮调质B.小齿轮萍火，大齿轮正火C.小齿轮正火，大齿轮调质D.小齿轮调质，大齿轮正火【答案】D8．提高齿轮的抗点蚀能力，不能采用__________的方法。A.采用闭式传动B.加大传动的中心距C.提高齿面的硬度D.减小齿轮的齿数，增大齿轮的模数【答案】D9．转轴与轮毂的周向固定通常采用__________。A.键连接B.铆接C.焊接D.销连接【答案】A10．螺纹副在摩擦因数一定时，螺纹的牙形角越大，则__________。A.当量摩擦因数越小，自锁性能越好B.当量摩擦因数越小，自锁性能越差C.当量摩擦因数越大，自锁性能越差D.当量摩擦因数越大，自锁性能越好【答案】D二、判断题11．在蜗杆传动比i=z2/z1中，蜗杆头数z1相当于齿数，因此其分度圆直径d1=mz1。__________【答案】×12．螺纹联接预紧的目的在于增强联接的可靠性和紧密性。__________【答案】√13．在有几根V带的传动中，如有一根带损坏了，更换带时应同时全部进行更换。__________【答案】√14．向心推力轴承若仅受径向载荷，而不受轴向载荷就没有轴向力。__________【答案】×15．设计闭式齿轮传动时，计算接触疲劳强度主要针对的失效形式是齿面胶合。__________【答案】×考研专业课精品资料第19页，共49页16．当零件的尺寸由刚度条件决定时，为了提高零件的刚度，应选用高强度合金钢制造。__________【答案】×17．单头蜗杆头数少、效率低、发热多。__________【答案】√18．平键联接的一个优点是轴与轮毂的对中性好。__________【答案】√三、简答题19．如图1所示为圆柱齿轮一蜗杆传动。已知斜齿轮1的转动方向和斜齿轮2的轮齿旋向。（1）在图中啮合处标出齿轮1和齿轮2所受轴向力Fa1和Fa2的方向；（2）为使蜗杆轴上的齿轮2与蜗杆3所产生的轴向力相互抵消一部分，试确定并标出蜗杆3轮齿的螺旋线方向，并指出蜗轮4轮齿的螺旋线方向及其转动方向；（3）在图中啮合处标出蜗杆和蜗轮所受各分力的方向。图1【答案】见图2。解图220．边界摩擦、混合摩擦及液体摩擦各有什么特点？实现液体摩擦有几种方法？【答案】边界摩擦的特点决定于有润滑剂和固体在摩擦接触表面形成的边界膜，即材料的物理化学性质影响边界膜的性质和摩擦行为。通常形成的物理吸附膜强度不高，载荷、温度增高时易破坏,化学反应膜高温下性能较好。液体摩擦下，固体不直接接触，因此可避免固体的磨损。此时摩擦是发生在润滑剂流体间的内摩擦，该摩擦阻力大小取决于黏度。混合摩擦是干摩擦、边界摩擦和液体摩擦同时存在的现象，不能避免磨损。实现液体摩擦的方法有依据自身工作条件形成的流体动压润滑、弹性流体动压润滑和借助外考研专业课精品资料第20页，共49页供液压源提供压力的流体静压润滑。21．在标准条件下，选用单列链，额定功率情况下，功率曲线上对应得两个转速和，若润滑良好，输出功率恒定，试分析下面3种转速情况下，使用该链条将有什结果:①；②；③【答案】标准条件下的额定功率曲线图如下，从图上功率曲线内区域中的和组合的点在润滑良好条件下，均能在规定寿命期限内正常工作。由此可见，在范围内能正常工作，而和均不能在规定寿命内正常工作，前著会提前出现链板的疲劳拉断，后者会出现铰链的胶合破坏。22．轴上零件的轴向固定有哪些方法？各有何特点？轴上零件的周向固定有哪些方法？各有何特点？【答案】轴上零件的轴向固定方法:①轴肩：简单可靠，优先选甩。②套筒:用作轴上相邻的零件的轴向固定，结构简单，应用较多。③圆螺母:当轴上相邻两零件距离较远，无法用套筒固定时，选用圆螺母，一般用细牙螺纹，以免过多地削弱轴的强度。Ｎ轴端挡圈:轴端的轴上零件的固定。⑤弹性挡圈:当轴向力小，或仅为防止零件偶然轴向移动时。⑥紧定螺钉:轴向力较小时采用。轴上零件的周向固定方法:①键连接（平键、半圆键、楔键、切向键）:结构简单，工作可靠，装拆方便，在机械中应用广泛。②花键连接:承载能力髙，应力集中较小，对轴和轮毂的强度削弱较小，轴上零件与轴的对中性、导向性好。缺点:加工时需专用设备，成本髙③销连接:传递不大的载荷。还可作为安全装置中的过载剪断元件。④胀紧连接。⑤过盈配合连接。23．如图所示，分别用箭头指出工作面，并在图下方标出键名称。图【答案】考研专业课精品资料第21页，共49页图24．与齿轮传动、带传动柑比，链传动具有哪些优点？适用于哪些场合？【答案】与带传动相比，链传动具有以下优点:①无弹性滑动和打滑现象，因此能保持准确传动比（平均传动比），传动效率较高；②不需要很大的张紧力，作用于轴上的径向压力较小；③结构紧凑，能在高温、湿度较大及粉尘、泥浆等环境中使用；④易安装、成,本低廉；⑤在远距离传动中，结构轻便。链传动主要用在要求工作可靠且两轴相距较远，低速重载，工作环境恶劣以及其他不宜采用齿轮传动的场合。四、分析计算题25．一优质碳素结构钢零件，其。承受工作变应力。零件的有效应力集中系数，绝对尺寸系数，表面状态系数。如取许用安全系数，校核此零件的强度是否足够。【答案】（1）计算应力幅和平均应力。应力幅平均应力（2）计算疲劳强度安全系数。等效系数（拉压应力，车削表面）。计算安全系数为（3）计算静强度安全系数。由上述计算结果可知，该零件的疲劳强度和静强度安全系数均大于许用安全系数，故零件强度足够。考研专业课精品资料第22页，共49页26．如图所示一铸铁吊架用两只普通螺栓固定在梁上。吊架承受的载荷，螺栓，安装时不控制预紧力，取安全系数S=4，取残余预紧力为工作拉力的0.4,试确定螺栓所需最小直径。图【答案】许用拉应力，2个螺栓，即z为2,每个螺栓的工作载荷为残余预紧力为故得螺钉中总拉力为.按强度条件，螺栓小径为27．有一受轴向变载荷作用的紧螺栓连接，预紧力F0=4000N，轴向工作载荷在0〜4000N之间变化，残余预紧力是工作载荷的一半，试求:（1）螺栓所受最大和最小轴向载荷是多少？（2）被连接件之间压紧力的最大和最小值是多少？，（3）螺栓材料的许用应力，根据受轴向静载荷计算螺栓尺寸d1。【答案】（1）螺栓所受最大轴向载荷为螺栓所受最小轴向载荷为（2）被连接件之间压紧力最大值为被连接件之间压紧力最小值为（3）螺栓尺寸为考研专业课精品资料第23页，共49页28．发电机转子的径向滑动轴承，轴瓦包角，轴颈直径，宽径比，半径间隙，承受工作载荷，轴颈转速，采用锡青铜，其，，，轴颈的表面微观不平度的十点平均高度，轴瓦的表面微观不平度的十点平均高度，润滑油在轴承平均温度下的粘度。（1）验算此轴承内是否产生过度磨损和发热；（2）验算此轴承是否能形成液体动力润滑。附：【答案】（1）验算轴承是否过度磨损。①轴承在液体动力润滑状态下，承受最大载荷时即取，则由及查上表知。又因为所以因为，所以此轴承可以用于液体润滑状态下，且不会过度磨损与过热。②轴承在不完全液体润滑状态下所以，此轴承在不完全液体润滑狀态下，也不会过度磨损与过热。（2）由（1）中①知，此轴承能形成液体动压润滑。29．今有两对斜齿圆柱齿轮传动，主动轴传递的功率P1均为齿轮的法面模数，齿数，螺旋角分别为9°与18°。试求各对齿轮传动轴向力的大小。（注:齿轮传动轴向力计算式：）【答案】（1）因两对齿轮传递的P1和n1相等，故主动轴上的转矩也应相等，即（2）计算的齿轮传动的轴向力：（3）计算的齿轮传动的轴向力：考研专业课精品资料第24页，共49页五、结构设计与改错题30．请指出下图结构中的错误，并改正。图【答案】现齿侧凸缘最大直径与齿根圆直径相同，链条要被垫起，不能正确啮合31．根据如图1所示，找出结构错误位置，将正确的结构画在轴心线下侧。图1【答案】正确的结构如图2所示。考研专业课精品资料第25页，共49页解图2考研专业课精品资料第26页，共49页2021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研仿真模拟五套题（四）说明：严格按照本科目最新专业课真题题型和难度出题，共五套全仿真模拟试题含答案解析。一、选择题1．键的剖面尺寸通常是根据__________从标准中选取。A.传递的转矩B.传递的功率C.轮穀的长度D.轴的直径【答案】D2．楔键连接的主要缺点是__________。A.键的斜面加工困难B.键安装时容易破坏C.键装入键槽后，在轮毂中产生初应力D.轴和轴上零件对中性差【答案】D3．在基本额定动载荷C的作用下，滚动轴承的基本额定寿命为106转时，其可靠度为__________。A.10%B.80%C.90%D.99%【答案】C4．下列正确的表述是__________。A.两链轮应位于同一水平面内，且两轴线平行B.两链轮应位于同一铅锤面内，且两轴线平行C.为增大包角，一般链传动的松边布置在上D.一般链传动的紧边和松边可以布置在上，也可以在下，但紧边在上为佳【答案】BD5．一对相互啮合的圆柱齿轮，在确定轮齿宽度时，通常使小齿轮比大齿轮宽5〜10mm，其主要原因是__________。A.为使小齿轮强度比大齿轮大些B.为使两齿轮强度大致相等C.为传动平稳，提高效率D.为便于安装，保持接触线承载宽度【答案】D6．按基本额定动载荷选定的滚动轴承，在预定使用期限内其破坏率最大为__________。A.1%B.5%C.10%考研专业课精品资料第27页，共49页D.50%【答案】C7．已知某转轴在弯-扭复合应力状态下工作，其弯曲与扭转作用下的安全系数分别为，则该转轴的实际安全系数值为__________。A.12.0B.6.0C.5.69D.18.0【答案】C8．若需要在轴上某一轴段处安装双平键时，两平键最好布置在沿周向相隔__________。A.90°B.180°C.270°D.在轴的同一母线上【答案】B9．当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用__________来轴向定位，所能承受的轴向力较大。A.圆螺母B.紧定螺钉C.弹性挡圈【答案】A10．联轴器连接的两轴直径分别为（主动轴）、（从动轴），则要求__________。A.B.C.D.和可以不相等，但不超过一定范围【答案】D二、判断题11．在滚动轴承的组设计中，一端固定、一端游动方式中的固定支点只能承受单向轴承载荷。__________【答案】×12．普通螺栓联接中，松联接和紧联接之间的主要区别是松联接的螺纹部分不承受拉伸作用。__________【答案】×13．增大零件的截面尺寸只能提高零件的强度不能提高零件的刚度。__________【答案】×14．某截面形状一定的零件，当其尺寸增大时，其疲劳极限值将随之增大。__________【答案】×考研专业课精品资料第28页，共49页15．为提高蜗杆轴的刚度，应增大蜗杆的直径系数q。__________【答案】√16．带的弹性滑动使传动比不准确，传动效率低，带磨损加快，因此在设计中应避免带出现弹性滑动。__________【答案】×17．齿轮联轴器属于可移式刚性联轴器。__________【答案】√18．普通平键可以分为圆头（A型)、方头（B欺）、单圆头(C型)，其中A、C型可以承受轴向力，B型不能承受轴向力。__________【答案】×三、简答题19．机械零件的磨损有哪些基本类型？各有何特点？【答案】机械零件磨损的主要类型及各自的特点如下：①粘着磨损，特点是在高速重载情况下，两相对运动表面间的边界膜遭到破坏，两表面的粗糙微峰直接接触形成粘着点，而在相对运动时粘着点被破坏，从而形成材料的转移，或从一个表面转移到另一个表面，或离开表面成为磨粒。②磨粒磨损，特点是摩擦副表面上较硬的微峰或外界进入摩擦副表面间的硬质磨粒起到磨削作用，使摩擦副表面材料损失，从而破坏了零件表面的几何形状，使零件的承载面积减小，最终导致零件的断裂。③疲劳磨损，特点是高副接触的两表面在接触应力的反复作用下，会使零件工作表面的金属剥落，出现凹坑。④冲蚀磨损，特点是具有一定速度的硬质微粒不断地冲击物体表面，造成物体表面疲劳破坏，使表面材料不断损失。⑤腐蚀磨损，特点是摩擦副表面受到腐蚀，使表面材料不断地损失。20．如7.1图中两种传动方案，你认为哪种方案较好？试分析说明原因。A方案考研专业课精品资料第29页，共49页B方案例题7.1图【答案】B方案较好。因为:（1）B方案中，带传动在高速级，其所需有效拉力较小，要求带的型号、带轮尺寸、预紧力均较小。而A方案正好相反。（2）B方案中，齿轮传动第一级小齿轮远离输入端，第二级大齿轮远离输出联轴器，可利用轴的弯曲变形和扭转变形的综合作用，使载荷沿齿向分布不均匀的状况得到改善。而A方案上述情况相反。（3）B方案中带传动的紧边在下，松边在上，有利于增大包角；而A方案中，带传动的紧边在上、松边在下，对包角不利。（4）B方案中，带传动直接与电动机连接，因带传动有缓冲、吸振功能，可将齿轮传动的不平稳性减缓，有利于电动机的工作；而A方案中齿轮箱与电动机直接相连，齿轮传动的不平稳性将直接影响到电动机。21．如下图所示链传动布置形式中小链轮为主动轮，中心距约为链节距40倍。它在图a、b所示布置中应如何回转才算合理？两轮轴线布置在同一铅垂面内有何缺点？应采取何种措施？图【答案】图a所示的链传动结构中，主动轮作逆时针转动，因为中心线水平，紧边在上，以避免在上的松边下垂量过大而阻碍链轮的运转。同理，图b所示的链轮结构中，中心线与水平面有夹角，主动轮做逆时针转动，松边在下。两轮轴线在同一铅垂面内，容易造成链条从链轮上松动，应避免这种布置。可以釆取如下措施：①中心距可调；②设有张紧装置；③改变其中一个链轮的位置。22．提高螺栓连接强度的措施有哪些？这些措施中哪些主要是针对疲劳强度？【答案】提高螺栓连接强度的措施如下:①采用均载螺母、钢丝螺套等改善螺纹牙上的载荷分配。考研专业课精品资料第30页，共49页②加工凸台、沉头座孔或采用斜垫圈等避免螺栓受附加弯曲应力作用。③合理布置螺栓在接合面上的位置，尽量减小螺栓的受力。④适当增大螺栓的长度，减小螺栓杆直径，或将螺栓做成空心杆，或在螺母下加装弹性主件，以减小螺栓的刚度；接合面间不加垫片或采用刚度大的垫片，以增大被连接件的刚度，从而减小应力幅。⑤在螺纹收尾处采用较大的过渡圆角或退刀槽，在螺栓头部和杆部过渡处制出减载环，或采用辗压螺纹等以减小应力集中。⑥提高螺栓的强度等级。⑦提高预紧力的控制精度。以上这些措施中④、⑤主要是针对疲劳强度。23．被联接件受横向载荷时，螺拴是否一定受到剪切力？【答案】不一定。螺栓与螺栓孔有间隙，其承受横向力（相对螺栓而言）完全是由于螺栓被拧紧后，联接件受到压力，在接合面之间产生磨擦力而平衡外载荷（见图1）。螺栓并不受到剪切力和挤压力的作用。而受横向外载荷F的铰孔螺栓联接（见图2），螺栓与螺母并没拧得太紧。工作时，螺杆承受横向力，螺栓才受到剪切力作用（同时伴有挤压作用）。（a）（b）图1图224．什么是零件的标准化？标准化的意义是什么？下列标准代号各代表什么意义？GBGB/TJBYBISO【答案】设计机械时，必须考虑标准化问题。根据国家标准GB/T3935.1—1996的规定，“为在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动”被称为标准化，显然标准化是一个活动的过程，包括制订、贯彻、修订标准，循环往复，不断提高，其中贯彻标准是标准化的核心环节。标准化的意义是：（1）减小设计工作量，减少设计中的差错，把主要精力用在关键部件设计工作上。（2）标准化后，同型号零件加工数量大大增加，有利于采用先进工艺进行大规模生产或组织专业化生产，减少材料消耗，降低成本，提高产品质量。（3）缩短产品试制周期，加速新产品开发。（4）便于维修。GB-国家标准；GB/T—国家标准的推荐性标准；JB—机械行业标准；YB—黑色冶金行业标准；ISO——国际标准化组织标准。考研专业课精品资料第31页，共49页四、分析计算题25．某铁路货车的一节车厢及其货物总重，车厢由四根轴、八个车轮支承，作用于每根轴上的力如图所示，该力到钢轨中心线的距离约为220mm。考虑偏载荷等因素，计算轴的强度时，取载荷系数。车轴材料为45调质钢，。试确定车轴截面的直径。图【答案】A—A截面上轴所受的弯矩已知车轴材料为45调质钢，。考虑载荷系数，故有圆整为26．有一普通圆柱蜗杆传动，已知蜗杆头数z1=1，分度圆直径d1=50mm，蜗轮齿数z2=41，模数m=5mm，当量摩擦因数，试求:（1）传动比及传动中心距a。若计算出的中心距a值没有圆整，则应如何圆整？（2）判断该传动是否自锁。（3）蜗杆、蜗轮分别为主动件时的效率为及，并分析影响效率的主要因素。【答案】（1）传动比传动中心距对传动中心距a进行圆整的方法如下:①若允许传动比有微量改变，则可改变z2，如取。②采用变位传动，如取，则。（2）螺杆分度圆柱上的导程角当量摩擦角因为，所以该传动不自锁。（3）蜗杆为主动件时考研专业课精品资料第32页，共49页蜗轮为主动件时由和的计算公式可以看出，影响效率的主要因素是导程角和当量摩擦角，而取决于模数m、蜗杆头数z1和分度圆直径d1；取决于螺杆副的材料、齿面硬度及相对滑动速度。27．如图所示一铸铁吊架用两只普通螺栓固定在梁上。吊架承受的载荷FQ=10000N，螺栓，安装时不控制预紧力，取安全系数S=4，取残余预紧力为工作拉力的0.4，试确定螺栓所需最小直径。图【答案】许用拉应力，2个螺栓，即z为2，每个螺栓的工作载荷为残余预紧力为故得螺钉中总拉力为.按强度条件，螺栓小径为28．下图所示为两级斜齿轮传动，由电机带动的齿轮1转向及轮齿旋向如下图所示。今欲使轴Ⅱ上传动件轴向力完全抵消，试确定：（1）斜齿轮3、4轮齿的旋向；（2）斜齿轮3、4螺旋角的大小；（3）用图表示轴n上传动件受力情况（用各分力表示）。考研专业课精品资料第33页，共49页【答案】①右旋，左旋②③见图。29．如图1所示为标准斜齿圆柱齿轮一标准圆柱蜗杆增速传动。已知该传动装置的总传动比为，载荷平稳，蜗杆螺旋线为右旋，头数z4=2，模数m=5mm，蜗杆分度圆直径d4=50mm，齿轮1的转向如图1所示。设齿轮传动效率、蜗杆传动啮合效率分别为0.99、0.65，要求蜗杆轴转矩为。试分析、计算:（1）考虑轴Ⅱ受力情况是否合理的前提下，合理地画出各传动件的轮齿旋向、受力方向和轴Ⅲ转向。（2）计算轴Ⅰ的输入转矩TⅠ应为多少？（3）计算蜗轮分度圆螺旋角及蜗轮轮齿所受的各分力大小。考研专业课精品资料第34页，共49页图1【答案】（1）考虑到轴的受力合理性，须使齿轮2和蜗轮2所受的轴向力相互抵消一部分。各传动件的轮齿旋向、受力方向和轴Ⅲ的转向如解图2所示。解图2（2）计算轴Ⅰ的输入转矩TⅠ:而，故（3）根据蜗杆传动正确啮合条件，蜗杆与蜗轮轮齿的螺旋线方向相同，蜗杆分度圆柱上的导程角等于蜗轮分度圆柱上的螺旋角，已知蜗杆分度圆柱上的导程角所以蜗轮分度圆柱上的螺旋角。蜗轮轮齿所受各分力的大小可由蜗杆齿的受力分析得到，因为各组分力之间是作用力与反作考研专业课精品资料第35页，共49页用力的关系。五、结构设计与改错题30．指出如图1所示轴系部件的结构错误（用笔圈出错误之处，并简要说明错误的原因）并在原图上进行改正（齿轮箱内齿轮为油润滑，轴承为脂润滑）。图1【答案】①轴与端盖接触；②套筒与轴承外圈接触；③套筒顶不住齿轮；④联轴器没有轴向固定；⑤联轴器无周向固定；⑥卡圈无用；⑦精加工面过长且装拆轴承不便；⑧联轴器未打通；⑨箱体端面加工面与非加工面没有分开；⑩轴肩过高，无法拆卸轴承；⑪键过长，套筒无法装入；⑬缺垫片，无法调整轴承游隙；⑬缺挡油环；⑭无密封。考研专业课精品资料第36页，共49页结构错误图2改正:结构改正图331．如图1所示轴系结构图中存在多处错误，请指出错误点并说明出错原因加以改正。图1【答案】①无调整垫片；②无间隙、无密封；③键太长；④无定位轴肩；⑤无非定位轴肩；⑥套筒高于轴承内圈高度；考研专业课精品资料第37页，共49页⑦轴和轮毂一样长，起不到定位作用；⑧无轴向定位；⑨无调整垫片；⑩采用反装错误且与右侧轴承型号不一致。解图2考研专业课精品资料第38页，共49页2021年中国农业科学院农业信息所341农业知识综合三[专业硕士]之机械设计教程考研仿真模拟五套题（五）说明：严格按照本科目最新专业课真题题型和难度出题，共五套全仿真模拟试题含答案解析。一、选择题1．滚动轴承基本代号左起第二位为__________。A.内径代号B.直径系列代号C.宽度系列代号D.类型代号【答案】C2．齿面相对滑动速度时，蜗轮的常用材料是__________。A.ZCuSn10P1B.ZCuA110Fe3C.HT200D.40Cr【答案】B3．滚动轴承转动套圈的配合（一般为内圈与转轴轴径的配合）应采用__________。A.过盈量较大的配合，以保证内圈与轴径紧密结合，载荷越大，过盈量越大B.具有一般过盈量的配合，以防止套圈在载荷作用下松动，并防止轴承内部游隙消失，导致轴承发热磨损C.具有较小过盈量的配合，以便与轴承的安装拆卸D.具有间隙或过盈量很小的过渡配合，以保证套圈不致因过大的变形而影响工作精度【答案】A4．阿基米德蜗杆的__________模数，应符合标准数值。A.法向B.端面C.轴面【答案】C5．带传动产生弹性滑动的原因是__________。A.带与带轮间的摩擦系数较小B.带绕过带轮产生了离心力C.带的紧边和松边存在拉力差D.带传递的中心距大【答案】C6．设计链传动时，链节数最好取__________。A.偶数B.奇数C.质数D.链轮齿数的整数倍考研专业课精品资料第39页，共49页【答案】A7．对于蜗杆传动的受力分析，下面__________公式有错。A.Ft1=Ft2B.Fr1=Fr2C.Ft2=﹣Fa1D.Ft1=﹣Fa2【答案】A8．轴的结构设计中，__________是为了减少应力集中。A.越程槽B.退刀槽C.导锥D.凹切圆角【答案】D9．选择或计算联轴器时，应该依据计算扭矩Tc，即Tc大于所传递的名义扭矩T，这是因为考虑到__________。A.旋转时产生的离心载荷B.机器不稳定运转时的动载荷和过载C.制造联轴器的材料，其机械性能有偏差D.两轴对中性不好，产生的附加载荷【答案】B10．对于齿面硬度≤350HBW的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为__________。A.轮齿疲劳折断B.齿面磨损C.齿面疲劳点蚀D.齿面胶合【答案】C二、判断题11．防止轮齿齿面磨损的措施是：改善密封和润滑条件，提高齿面硬度，闭式齿轮传动是改善齿面磨损最有效的方法。__________【答案】√12．单万向联轴器的从动轴速度不均匀，改用双万向联轴器后，从动轴的角速度即可变为均匀。__________【答案】×13．轴承寿命曲线表示轴承的寿命与可靠性之间的关系。__________【答案】√14．圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘间的接触面间产生的摩擦力矩来传递转矩。__________【答案】√考研专业课精品资料第40页，共49页15．减小齿面粗糙度值不科于提高轮齿抗疲劳折断能力。__________【答案】×16．正常工作的滚动轴承的主要失效形式有疲劳点蚀、永久变形、早期磨损、胶合等。__________【答案】×17．设计计算零件的工作安全系数S，必须大于许用的最小安全系数，即,则零件工作才安全。__________【答案】√18．一对圆柱齿轮啮合时，大小齿轮在啮合处的接触应力不相等。__________【答案】×三、简答题19．判断下列说法的对错：（1）对于受轴向工作载荷的紧螺栓联接有:FE=F﹢F0。（2）紧螺栓联接的强度条件是按拉应力建立的，因此没有考虑剪切应力的影响。（3）受拉螺栓联接只能承受轴向载荷。【答案】（1）√（2）×（3）×对于受轴向工作载荷的紧螺栓联接有:FE=F+F0。紧螺栓联接的强度条件是按拉应力建立的，因此没有考虑剪切应力的影响。受拉螺栓联接只能承受轴向载荷。20．试述带传动的弹性滑动和打滑是如何产生的？它们之间有什么区别？各自对传动会产生什么影响？【答案】胶带具有弹性，受拉后将产生弹性伸长，且带的变形量与所受载荷的大小有关，因为紧边拉力大于松边拉力，所以带在紧边的伸长量大于松边的伸长量。当带绕过主动轮时，伸长量将逐渐减小并沿轮面滑动，而使带的速度落后于主动轮的圆周速度。当带绕过从动轮时，带将逐渐伸长，也会沿轮面滑动，不过在这里是带速超前于从动轮的圆周速度。这种由于带的松、紧边拉力差造成弹性伸长量变化产生的带与轮之间的相对滑动就称为弹性滑动；而打滑则是由于过载而产生于带与轮之间的显著相对滑动。弹性滑动和打滑之间的主要区别：弹性滑动是由于带松、紧边的弹性变形量不同而引起的带与轮之间的局部滑动，是摩擦型带传动工作时的固有特性，是不可避免的，不影响带传动的正常工作；而打滑是由于过载而产生的带与带轮之间的显著相对滑动，甚至不能带动从动轮，使带传动失效，因此应该避免，而且是可以避免的。弹性滑动对传动的影响:①从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆周速度并随载荷而变化，导致传动比不准确。②损失一部分能量，使传动效率降低，会使带的温度升高并引起带的磨损。打滑对传动的影响：打滑造成带的严重磨损，并使带的运动处于不稳定状态，使传动失效。21．常见的摩擦状态有哪几种？各有何特点？【答案】摩擦种类有干摩擦、流体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。干摩擦是指两摩擦表面间无外加润滑剂或保护膜而直接接触，因此摩擦系数大、发热多、磨损较严重。流体摩擦是两摩擦表面被一流体层（液体或气体）隔开，因此阻力和摩擦系数都很小，几乎无黏着磨损产生，是一种理想的摩擦状态。边界摩擦是两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，摩擦性质不取决于流体粘度，而与边界考研专业课精品资料第41页，共49页膜和表面的吸附性质有关，其摩擦规律基本与干摩擦相同，但摩擦系数要小一些，仍伴有磨损产生。混合摩擦是干摩擦、边界摩擦和流体摩擦的混合状态。22．如何编制滚动轴承代号？【答案】滚动轴承代号由字母和数字组成，并由前置代号、基本代号和后置代号组成。基本代号是轴承代号的主体，表示轴承的基本类型、结构和尺寸。前置号和后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等方面有改变时，在基本代号左右增加的补充代号。23．蜗杆传动有什么特点？普通圆柱蜗杆传动有哪些类型？什么情况下宜采用蜗杆传动？【答案】蜗杆传动的特点:单级传动比大，结构紧凑；传动平稳，噪声低；可实现自锁；传动效率低；蜗轮采用青铜等贵重减摩材料时，成本较高。普通圆柱蜗杆传动的类型有阿基米德蜗杆传动、渐开线蜗杆传动，法面直廓蜗杆传动和锥面包络圆柱蜗杆传动。在传动比大、要求结构紧凑或自锁、传递中小功率的传动中宜采用蜗杆传动。24．如图（a）所示为蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合。已知输出轴上的锥齿轮4的转向，要求:（1）欲使中间轴上的轴向力能部分抵消，试确定蜗杆与蜗轮轮齿的螺旋线方向和蜗杆的转向。（2）在图上标出各轮所受轴向力和圆周力的方向（表示垂直纸面向里，表示垂直纸面向外）。【答案】（1）欲使中间轴上的轴向力能部分抵消，蜗杆和蜗轮轮齿的螺旋线方向应为右旋，蜗杆的转向为顺时针旋转。（2）各轮所受轴向力和圆周力的方向如图（b）所示。图四、分析计算题考研专业课精品资料第42页，共49页25．有一升降机构采用滑动螺旋传动，如图所示，已知螺杆直径d=50mm，d2=46mm，为梯形螺纹，螺距P=8mm，线数n=4，螺旋副间摩擦因数f=0.1，升降台承受的载荷FQ=5000N。试确定:图（1）为使螺杆上螺纹牙所受的轴向力与蜗轮所受轴向力方向相反，确定螺杆螺纹的螺旋线方向。（2）按（1）确定的螺旋线方向，确定升降台上升时蜗杆轴的转动方向。（3）若升降台以640mm/min的速度上升，计算螺杆的转速n2。（4）计算升降台稳定上升时施加于螺杆上的力矩T。（5）设滚动导轨的效率，轴承效率，蜗杆传动效率，电动机与蜗杆轴间联轴器的效率。计算升降台以640mm/min的速度上升时，螺杆副的传动效率以及蜗杆轴的输出功率Pw。【答案】（1）螺杆螺纹的螺旋线方向和蜗轮轮齿的螺旋线方向相同，为右旋。（2）蜗杆轴的转动方向为顺时针。（3）因为每转一圈螺母移动一个导程Pn则（4）升降台稳定上升时，施加于螺杆上的力矩T为梯形螺纹的牙侧角，则式中因此考研专业课精品资料第43页，共49页（5）螺杆副的传动效率蜗杆轴的输出功率Pw式中则26．如图所示为一行星轮系，轮1主动，已知，，齿轮模数m=2,要求寿命，设机械效率为，求：（1）系杆H输出转矩。（2）轮2在A、B、C三点所受圆周力的大小及方向（3）分析轮1、2和3弯曲应力和接触应力的循环特性。（4）轮1、2和3弯曲应力循环次数和。（5）如果三个齿轮的材料和热处理相同，则三个齿轮的轮齿弯曲强度哪个最薄弱？哪个最好？图【答案】（1）输出转矩，由已知，则某杆H的输出转矩为（2）轮2的受力轮2所受圆周力方向如下图所示。考研专业课精品资料第44页，共49页图齿轮1的输出转矩A点的圆周力方向向右C点的圆周力方向向左B点的圆周为方向向右（3）应力循环特性轮1、2、3接触应力均为脉动循环=0轮1、3弯曲应力均为脉动循环=0轮2弯曲应力循环特性为≈-0.8（4）应力循环次数齿轮1的弯曲应力循环次数（次）齿轮2的弯曲应力循环次数齿轮3的弯曲应力循环次数（次）（5）弯曲强度比较轮1、3—个循环受力一次r=0而轮2—个循环受力两次，且方向相反，r=-0.8,所以轮2弯曲强度最薄弱。轮1和轮3相比，轮1所受圆周力大，且轮3齿数多，又是内齿轮，其齿根厚度较大，所以轮3的弯曲强度最好。27．下列蜗杆传动-齿轮传动的二级传动示意图中（（a）图），已知:主动右旋蜗杆的转速n1=955r/min，顺时针转，功率P1=2kW，蜗杆传动比，单头，蜗杆分度圆直径d1=40mm，模数m=4mm，传动效率，蜗轮端面齿形角；齿轮3、齿轮4:为一对斜齿轮。求:（1）蜗轮的转向及轮齿上受到的轴向力的方向（画在图上）；（2）标出蜗轮轮齿的螺旋线方向，为使Ⅱ轴所受的轴向力较小，确定齿轮3、齿轮4的螺旋线方向（标在图上）；（3）计算蜗轮所受的3个分力的大小。图（a）考研专业课精品资料第45页，共49页图（b）【答案】（1）、（2）如（b）图。（3）蜗杆轴转矩。蜗轮轴转矩蜗轮分度圆直径因此，蜗轮上圆周力蜗轮上轴向力蜗轮上径向力28．如下图所示为一对30307轴承正安装，已知左轴承受径向载荷，右轴承承受径向载荷，轴向载荷（方向自右向左），轴承转速n=2000r/min，预期寿命，冲击载荷系数，常温下工作，基本额定动载荷C=75200N，试问所选轴承型号是否恰当。注:30307轴承，，当时，X=1，Y=0,当时，X=0.4，Y=2。图【答案】（1）内部轴向力（2）轴向载荷考研专业课精品资料第46页，共49页因此（3）载荷系数（4）当量动载荷P（5）基本额定动载荷C由于，按A计算基本额定动载荷C。由于，故所选轴承不适用。29．试按中心距a=150mm，齿数比u=3/2,选择一对m=4mm的标准直齿圆柱齿轮，组成单级减速箱的传动齿轮。（1）确定齿轮的齿数；（2）若传递的转矩，求标准安装时啮合处的圆周力、径向力和法向力。【答案】（1）所以（2）五、结构设计与改错题考研专业课精品资料第47页，共49页30．图示锥齿轮轴，齿轮油润滑，轴承脂润滑。指出轴系中的错误结构，说明错误原因并画出正确结构。图【答案】轴系错误之处：（1）锥齿轮轮毂缺键槽。（2）锥齿轮处键与右端键应在一条直线上。（3）锥齿轮处轴段过长，使得锥齿轮左边定位不可靠。（4）锥齿轮左边圆螺母缺止动垫圈。（5）圆螺母处轴段过长。（6）圆螺母处轴向横槽长度过短，止动垫圈无法安装到位。（7）左轴承左侧缺挡油环。（8）左轴承两侧都是台肩，无法安装。（9）两轴承安装错误，应改为正安装。（10）套杯结构不正确。（11）右轴承处弹性挡圈多余。（12）右轴承右边缺工艺台阶，使得右轴承装配行程过长。（13）透盖处缺调整垫片。（14）透盖孔壁不应与轴接触，应使透盖孔径该处大于轴的直径。（15）透盖处缺密封装置。（16）右端有键轴段缺轴向定位台肩。（17）锥齿轮齿顶圆直径大于套杯外径，轴系安装不方便，应将此处箱体设计成剖分式。改正后轴系结构：考研专业课精品资料第48页，共49页改正后的图31．指出图中轴系结构的8处错误，并简要说明不合理的原因（注:不考虑轴承的润滑方式，倒角和圆角忽略不计）（在答题纸上用序号表出错误之处，并说明理由）。图【答案】①缺少调整垫片；②轴肩太高，不好折轴承；③齿轮定位不可靠，套筒同时顶轴肩；④键结构错误，如为B型键，则键糟不够长；⑤套筒多余；⑥轴承端盖与轴之间缺少间隙；⑦带轮在侧面无轴向定位，并顶在轴承盖上，磨双方端面；⑧应做成就阶梯轴，便于装配；⑨螺钉结构错误；⑩滚动轴承内外圈剖面线方向应一致；⑪轴承盖应顶住轴承外圈，不然轴系轴向没固定住；⑫弹簧卡圈多余。考研专业课精品资料第49页，共49页图解