2021年重庆大学光电工程学院825机械设计基础考研核心题库之机械设计简答题精编

特别说明

本书根据历年考研大纲要求并结合历年考研真题对该题型进行了整理编写，涵盖了这一考研科目该题型常考试题及重点试题并给出了参考答案，针对性强，考研复习首选资料。

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一、简答题

1．在图所示极限应力图上，工作点和为斜齿轮轴上的两种应力工作点。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？

图

【答案】如图所示，点对应的极限应力点为点对应的极限应力点为。点会出规

疲劳失效，点会出现屈服失效（塑性变形）。

（1）斜齿轮轴上既承受弯矩又承受转矩，为转轴，所以轴上各点应力循环特性常数，

两点对应的极限应力点分别是与极限应力线的交点0

（2）常数时，区域内工作应力点的失效形式为疲劳失效；区域内工作应力点的

失效形式为屈服失效，其极限应力均为。

2．何谓静应力与变应力？反映变应力的主要参数有哪些？它们之间的关系如何？

【答案】大小和方向不随时间变化或变化缓慢的应力称为静应力，如解图a所示；

大小和方向随时间变化的应力称为变应力，如解图b所示。

解图

表示变应力的基本参数有5个，即最大应力、最小应力、平均应力、应力幅（见解图c）和循环特征。它们之间的关系是：

3．与带传动相比，链传动有何优缺点？

【答案】链传动是带有中间挠性件的啮合传动。与带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的平均传动比，传动效率较高；又因链条不需要像带那样张得很紧，所以作用于轴上的径向压力较小；在同样使用条件下，链传动结构较为紧凑。同时链传动能用于高温、易燃场合。

4．设计液体动压滑动轴承时，为保证轴承正常工作应满足哪些条件？

【答案】设计液体动压滑动轴承时，为了保证轴承能正常工作，则必须满足以下条件：

①Ｋ，式中，分别表示轴瓦表面和轴颈表面的不平度的平均

值，是考虑表面几何形状误差、轴的弯曲变形和安装误差的可靠性系数，通常取。

②。

③润滑油的出口温度，入口油度。

④足够的供油量。

5．螺栓组连接受力分析的目的是什么？在进行受力分析时，通常有哪些假设条件？

【答案】螺栓组连接受力分析的目的是确定受力最大螺栓及其受力大小。为简化计算，对螺栓组连接进行受力分析时，通常要做以下假设:

①被连接件是刚体。

②各个螺栓的拉伸刚度和剪切刚度相同（即各螺栓的材质、直径和长度相同），所受的预紧力都相同。

③螺栓的应变在弹性变形范围内。

6．轴上零件的轴向固定的常用方法有哪些？试以草图表示，并说明其适用场合。

【答案】轴上零件轴向固定的常用方法有：轴肩固定、弹性卡圈固定、圆螺母固定、轴端挡板固定、销固定、紧定螺钉固定和套筒固定等，如下图所示。弹性挡圈和紧定螺钉适合于轴向力很小时，轴端挡圈适合于轴端，套筒不适合于长轴段，而圆螺母可以。

图

7．简述平键连接、半圆键连接、楔键连接、花键连接的工作原理和特点。

【答案】①平键连接

工作原理:平键连接靠平键与轴上键槽及毂上键槽的侧面（即工作面）的挤压来传递转矩。

特点:结构简单、装拆方便、对中性好，但不能承受轴向力；应用广泛，可用于静连接、动连接、要求轴毂对中性好的连接。

②半圆键连接

工作原理:同平键连接。

特点:键能在槽中绕其几何中心摆动。半圆键连接工艺性好，装配方便，尤其适用于锥形轴与轮毂的连接。但因轴上键槽较深，对轴的强度削弱较木，一般只用于轻载连接中。

③楔键连接

工作原理：装配时楔键打入爾槽中，楔键的上、下面（即工作面）与轴和毂上键槽底面间产生正压力，工作时靠此压力产生摩擦力矩来递转矩。

特点：楔键连接的特点是结构简单、装拆方便，可传递单向轴向力，但楔键被楔紧时破坏了轴毂对中性；另外楔键连接是靠摩擦传递转矩，摩擦传力存在不可靠性，因此仅用于对中性要求不高、载荷平稳、低速的连接。

④花键连接

工作原理：花键连接通过轴与轮毂上沿周向分布的多个键齿和键槽的互相啮合传递转矩，齿的侧面是工作面，可用于静连接或动连接。

特点:与平键连接相比，花键连具有承载能力大、对轴削弱程度小（齿浅、应力集中小）、定心好和导向性好等优点。它适用于定心精度要求高、载荷大或经常滑移的连接。

8．推力滑动轴承的几种典型结构（非液体摩擦及液体摩擦-固定瓦及摆动）。

【答案】推力滑动轴承的几种典型结构示意图如下。图1（a）为实心式、（b）为空心式、（c）为单环式、（d）为多环式，这些轴承一般只能实现非液体摩擦。图2为固定瓦多油楔推力轴承，图3为摆动瓦多油楔推力轴承，它们可形成液体摩擦。

图1

图2