2017年同济大学机械综合知识之机械设计复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 平键联接、半圆键联接、楔键联接和切向键联接各自的失效形式是什么？静联接和动联接校核计算有何不同？
【答案】平键用于静联接时失效形式为压溃和剪断，用于动联接时为磨损。半圆键的失效形式为压溃和剪断。楔键和切向键的失效形式为压溃。静联接校核计算挤压强度 校核计算压强
2． 切向键是如何工作的？主要用在什么场合？
【答案】切向键有两个斜度为
的楔键组成，上下面为工作面。靠工作面的挤压力和轴毂
间的摩擦力传递转矩。用于轴径大于对中性要求不高，而载荷很大的重型机械上。
3． 设计一对软齿面的圆柱齿轮传动时，大小齿轮的齿面硬度确定原则是什么？为什么？
【答案】大、小齿轮的齿面硬度确定的原则是：小齿轮的齿面硬度高于大齿轮
因
为在一对齿轮的啮合时，小齿轮的轮齿接触次数多于大齿轮，小齿轮容易磨损失效，为了使大、 小齿轮的寿命接近，通常取小齿轮的齿面硬度值大一些。另外，硬度差也有利于提高抗胶合能力。
4． 在三角带（V 带）传动中，带轮直径、带型号、根数、转速均不变，试分析改变带长时，带传动承载能力及其寿命的变化。
【答案】在其它参数不变时，带长増大，带的中心距相应増大，小带轮的包角增大，带传动的承载能力提高，同时带的应力循环次数减少，带的寿命増加；反之，承载能力降低，带的寿命减小。
5． 对于液体动压向心滑动轴承，其结构参数、润滑油的粘度和配合一定时，仅降低轴和孔的表面粗糙度，是否可以提高承载能力？为什么？
【答案】提高表面加工精度质量，选用较小粗糙度
值，可以使
小一些但仅是
一种不经济的、稍可提高承载能力的方法。此外，可在提高结构刚度、保证安装精度、采用良好的密封和过滤润滑油装置、提高其清洁度等维护方面，改善轴承的可靠性、稳定性及承载能力。
6． 弹性联轴器的弹性元件有哪几类？各有什么特点？
【答案】弹性联轴器的弹性元件有弹性套柱销和弹性柱销两类。弹性套柱销是利用弹性套的弹性变形来补偿两轴的相对位移，但弹性套易磨损、寿命较短；弹性柱销联轴器与弹性套柱销联轴器很相似，但传递转矩的能力大，结构更简单，制造、安装方便，寿命长，也有一定的缓冲吸振能力，适用于轴向窜动大，正反转或起动频繁的场合。由于尼龙柱销对温度较敏感，故要限制
第 2 页，共 25 页
动联接
工作温度。
二、分析计算题
7． 如图所示为一种用于机器人手臂的减速器，各齿轮齿数为：
（1）分析内齿轮
（2）计算内齿轮的公转角速度（3）计算减速器的转速比
为输入，转速为
双联齿轮
为输出。己知
求：
的运动，确定其自转角速度
图
【答案】（1）内齿轮在
和齿轮没有自转角速度，即
（2）由即
因此的公转角速度为：（3）由差动轮的传动关系有：
的轴上，两轴在的带动下转速大小和方向相同，因此内
的传动关系可知：
将代入上式，则有：
第 3 页，共 25 页
整理得减速器的传动比
8． 图所示为一齿轮安装在直径击，轴传递的转矩
的轴上，已知轴与齿轮材料均为45钢，工作时有轻微冲
试选普通平键联接并校核其挤压强度。
图
【答案】
由轴径
选取键长
在标准中选取A
型普通平键的
由轮毂宽度
轴与齿轮材料均为45钢，由相关表查得键联接的许用挤压应力
满足强度要求。
9． 现有如图所示的焊接接头，被焊件材料均为载荷
否满足要求？
设采用
钢
承受静接头强度能
号焊条手工焊接，承受变载荷
图 单盖板对接焊接接头
【答案】对于承受变载荷的焊接件，焊缝及被焊件的许用应力应乘上降低系数
如果计算得到的
取，
第 4 页，共 25 页
且：