2016年考研《机械设计》简答题(单数章节)

简答题

第一章绪论

第三章机械零件强度

1，在图示零件的极限应力线图中，零件的工作应力位于M点，在零件加载过程中，可能发生哪种失效？若应力循环特性r等于常数，应按什么方式进行强度计算？（10分）

答：可能发生疲劳失效

2，试分析下列四种摩擦副，在摩擦面间哪些摩擦副不能形成油膜压力，为什么？（v为相对运动速度，油有一定的粘度）

答：

a)不能，因为不能形成楔形油楔

b)不能，因为v方向不是楔形收敛方向

c)能，因为具备形成压力油膜的三个条件：有一定粘度的压力油：有楔形间隙；有相对速

度，且v方向为楔形收敛方向。

d)不能，因为v≈0，无相对速度。

3，在图示零件极限应力图上，工作点C和D为斜齿轮轴上两种应力工作点，试在图中标出对应的极限应力点，并说明分别会出现什么形式的破坏？

答：

如图示：C点对应的极限应力点位C’，D点对应的极限应力点位D’。

C点会出现屈服失效（塑性变形），D点会出现疲劳失效。

第五章螺纹联接和螺旋传动

1，受横向载荷的普通螺栓联接强度计算时，为什么要把螺栓所受的轴向预紧力增大30%？

答：因为拧紧螺母后，螺栓初受到预紧力的作用外，还受到螺纹阻力矩的作用，使螺栓产生扭转切应力。为了考虑扭转切应力对螺栓强度的影响，可将所受轴向预紧力增大30%。

2，试述螺纹联接防松的方法。

答：螺纹连接的防松方法按工作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。

摩擦防松有：弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切口螺母

机械防松有：开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝

破坏螺纹副防松有：冲点法、端焊法、黏结法。

3,

第七章铆接，焊接，胶接和过盈联接

第九章链传动

1,链速V一定时，链轮齿数Z和链节距P对链传动的动载荷有何影响？

答：链速V一定时，链轮齿数Z越少，节距P越大，链传动过程中的多边形效应就越大，在链条前进方向上所引起的加速度从动链轮的角加速度变化都越大，产生的动载荷也越大。

2，什么是链传动的多边形效应？为减小多边形效应，节距，主从动链轮齿数应如何取值？答：因为链是由刚性的链节通过销轴铰接而成，当链绕上链轮时，链节与相应轮齿啮合，链条曲折成多边形的一部分，链轮与链条的啮合相当于正多边形轮的传动，链传动过程中产生运动的不均匀性，称作链传动的多边形效应。为减小链传动的多边形效应，应适当取小节距的链条，并适当增大主从动链轮的齿数。

3，链传动中，链节距、链轮齿数、链轮转速对链传动的性能有何影响？（5分）

答：链节距：在一定条件下，链节距越大，承载能力越高，但传动的多边形效应也越大，于是冲击、振动与噪声也越严重。……2分

链轮齿数：齿数过少会导致，传动的不均匀性和动载荷增大；铰链磨损加剧；。……2分链轮转速：转速越高，传动的动载荷就越大。……1分

4，什么是链传动的多边形效应？链节距和链轮转速对多边形效应有何影响？（5分）

答：链传动中，具有刚性链节的链条与链轮相啮合时，链节在链轮上呈多边形分布，在链条每转过一个链节时，链条前进的瞬时速度周期性地由小变大，再由大变小。运动不均匀及刚性链节啮入链轮齿间时引起的冲击，是引起动载荷的主要原因。当链节不断啮入链轮齿间时，就会形成连续不断的冲击、振动和噪声，这种现象通常称为“多边形效应”……3分

链节距越大、链轮转速越高，“多边形”效应越明显……2分

5, 链传动的动载荷是怎样产生的？在一定链速下影响链传动动载荷的主要参数是什么？(5分)

答：链传动中，链轮和链条的啮合传动可看作链条绕在边长为p的多边形链轮上，主动练轮转过一个齿，链条移过一个链节，从动链轮转过一个齿。①正因为这样的多变性效应，链传动出现运动的不均匀性：链条在其前进方向（水平运动方向）、与前进方向相垂直的方向（垂直方向）运动速度出现周期性的变化，从动链轮的线速度（角速度）也出现周期性的变化，这些速度的变化将引起传动的动载荷。另外，②传动中链节与链轮进入啮合的瞬间存在速度差，也将引起冲击和动载荷。③链传动存在紧边和松边，启动、制动、反转、突然加载、或卸载都出现惯性冲击。*3分*

影响链传动动载荷的主要参数是：节距p，链轮齿数z1、z2 *2分*

第十一章蜗杆传动

1，画出图示传动机构中各轴的转动方向，并画出啮合点处蜗杆与蜗轮的受力情况。

解：

2，对闭式蜗杆传动设计时计算准则是什么？各主要针对什么失效形式？

答：闭式蜗杆传动的主要失效形式是齿面胶合或点蚀，因此计算准则是：

按齿面接触疲劳强度计算，主要针对点蚀；

按齿根弯曲疲劳强度校核，防止齿轮折断；

必要时进行热平衡计算，防止胶合。

3．闭式蜗杆传动为什么必须要进行热平衡计算？提高散热能力的措施有哪些？（5分）答：原因：（1）蜗杆传动由于效率低，所以发热量大……1分

（2）闭式传动中，如果产生的热量不能及时散逸，将因油温不断升高而使润滑油稀释，从而增大摩擦损失，甚至发生胶合。……1分

提高散热能力的措施：

（1）加散热片，以增大散热面积……1分

（2）在蜗杆轴端加装风扇，以加速空气流通……1分

（3）在传动箱内装循环冷却管路……1分

4，请给出蜗杆的直径系数q的定义，解释规定蜗杆分度圆直径d1（或直径系数q）标准值的实际意义。（5分）

答：q=d1/m……2分

在蜗杆传动中，为了保证蜗杆与配对蜗轮的正确啮合，常用与蜗杆具有同样尺寸的蜗轮滚

刀来加工与其配对的蜗轮。为了限制了蜗轮滚刀的数目以及便于滚刀的标准化，就对每一标

准模数规定了一定数量的蜗杆分度圆直径d1。……3分

5，蜗轮蜗杆传动有什么特点？为什么要进行热平衡计算？

答：传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。但是传动效率低。

由于蜗杆传动效率低、发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高、润滑失效，导致轮齿磨损加剧，甚至出现胶合。因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。

6，蜗杆传动散热计算不能满足时，试举出三种改进措施。

答：改进措施：1）加装风扇；2）增加散热片；3）蛇形冷却水管