2017年重庆理工大学机械设计基础(含机械原理、机械设计)(同等学力加试)之机械设计考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 试述平键连接和楔键连接的工作特点和应用场合。
【答案】平键连接中平键的两侧面为工作面，零件工作时靠键与键槽侧面的推压传递运动和转矩。其结构简单，装拆方便，对中性好，但只能用做轴上零件的周向固定。
楔键连接时楔键的上、下表面是工作面，依靠键与轮毂的槽底之间、轴与毂孔之间的摩擦力传递转矩，并能轴向固定零件和传递单向轴向力。但在冲击、振动或变载荷下键易松动，仅用于对中要求不高、载荷平稳和低速的场合。
2． 链传动中的多边形效应是影响链传动性能的重要因素。
（1）请说明他的主要影响以及和链轮齿数的关系；
（2）在确定链轮齿数时是否秩序考虑多边形效应产生的影响。为什么？
【答案】（1）链传动的多边形效应使得瞬时的链速和传动比在一定的范围内变化，从而产生振动和冲击，并产生动载荷。随着链轮齿数的増加，多边形效应将逐步降低。
（2）在确定链轮齿数时，不能只考虑多边形效应的影响，而单纯增加链轮齿数。因为链轮齿数过多，一方面会增大传动尺寸，另一方面容易造成跳齿和脱链。
3． 零件在轴上的轴向固定、周向固定的目的是什么？常用哪些固定方法？
【答案】零件在轴上的轴向固定的目的是使轴上零件在轴上有一个确定的位置，常用的固定方法有：轴肩、挡圈、套筒、圆螺母等组合结构。
零件在轴上的周向固定的目的是确定轴上零件与轴的相对位置以传递一定的运动和动力，常用的固定方法有：键、花键、过盈配合、成形连接等结构。
4． 固定式联轴器与可移式联轴器有什么区别？各适用于什么场合？
【答案】固定式联轴器与可移式联轴器均属于刚性联轴器。固定式联轴器没有位移补偿能力，因此主要适用于两轴轴线能精确对中且载荷平稳的场合。可移式联轴器可以利用联轴器零件间的相对运动或间隙来补偿两轴轴线的相对位移，因此主要适用于两轴有相对位移和偏斜的场合。
5． 双向稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算如何进行？
【答案】
分别计算两个单向稳定变应力的安全系数
其强度条件为：
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然后计算零件的计算安全系数
6． 与链传动、带传动相比，齿轮传动有哪些主要优点？
【答案】与链传动、带传动相比，齿轮传动的优点有：传动功率和速度的范围广，传动比准确，效率高，工作可靠，寿命长，结构紧凑。
二、分析计算题
7． 图（a ）所示为动机1的功率
桥式起重机简图。桥跨距L=20m。大车运行机构布置如图（b ）所示。电转速
其伸出轴直径d=40mm，减速器3的输入轴直径d=40mm。
试选择电动机和减速器之间的联轴器。
【答案】（1）类型选择
如图（a ）可见，大车行走是由两端分别驱动的，电动机轴与减速器轴之间可能产生综合位移，尤其当安装不准时，角位移可能大些，同时考虑到电动机的转速较高，并传递一定转矩，而在起重机上又不便检修，这就需要联轴器有一定的寿命。又考虑到大车行走时联接轴可能有较大的综合位移，所以选用两个CLZ 型齿式联轴器轴器的综合位移补偿能力更大些。
为使结构更紧凑，也可选用一个弹性套柱销联轴器，而不用中间轴，但是考虑到弹性套柱销联轴器的寿命短，且安装时要求同心度高，所以还是用齿式联轴器为好。
并借助中间轴2来联接两个轴，这样就使联
图
1-电动机2-中间轴3-减速器4-车轮
（2）强度校核计算 以与减速器相联的联轴器齿轮联轴器和标准距
最高转速
所选联轴器应满足的条件是
其中查表得则由于且
所以选用CLZ1联轴器
是合适的。
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为例，已知被联接的两轴直径均为d=40mm，转速
现进行强度验算：
从
中查得型号为CLZ1型联轴器，轴孔直径d=18〜60, 许用最大转
8． —对材料及热处理条件相同的齿轮，一般说来大、小齿轮的齿根最大弯曲应力是否相等？许用弯曲应力是否相等？为什么？试以标准直齿圆柱齿轮为例来说明。
提示：许用弯曲应力公式为
式中
系数
为试验齿轮的弯曲疲劳极限为寿命系数
为尺寸系数。
则齿形系数
虽然题中给出
但
所以
9． 如图1所示，试计算30205型圆锥滚子轴承I 与II 所受的当量动负荷。已知30205
型轴承的
工作平稳
，
以及
应力修正系数
为最小安全系数
为试验齿轮的应力修正
【答案】（1）一对相啮合齿轮，因一般
.
所以齿根弯曲应力
（2）由提示给出公式
图1
【答案】如图2所示。
图2
（1）求R :
（2）求S :
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