2018年南京师范大学能源与机械工程学院888机械设计基础考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． —个普通的三级减速传动装置，其中有斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆柱齿轮传动和普通V 带传动，请按高速到低速排列其顺序，并简述理由。
【答案】普通V 带传动一斜齿圆柱齿轮传动一直齿圆柱齿轮传动。
理由：V 带传动传动平稳，噪声小，在多级传动系统中，一般应放在高速级。齿轮传动精度不高或在高速下运行时，振动和噪声较大，所以在一般精度条件下不宜用于高速。而其中，斜齿圆柱齿轮传动较直齿圆柱齿轮平稳，相对适用于高速、重载传动。
2． 为什么采用两个平键时一般把两键设在相隔的位置上？采用两个楔键时相隔而采用两个半圆键，则又常沿轮毂方向把两键放在轴的同一母线上？
【答案】
采用两个平键时把它们设在相隔时相隔
的位置上有助于平衡轴的受力。采用两个楔键
左右是为了减少对零件对中的破坏。采用两个半圆键时沿轮毂方向把两键放在轴的同
左右？
一母线上是为了减少半圆键槽对轴强度的削弱。
3． 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
动联接
校核计算压强
4． 带传动张紧的目的是什么？张紧轮应安放在松边还是紧边上？内张紧轮应靠近大带轮还是小带轮？外张紧轮又该怎样？并分析说明两种张紧方式的利弊。
【答案】带传动工作一段时间后就会由于传动带的塑性变形而使带松弛，带内的初拉力减小，传动能力下降，这时必须要重新使带张紧。
张紧轮一般设置在松边的内侧且靠近大带轮处。若设置在外侧时，则应使其靠近小带轮，这样可以增加小带轮的包角，提高带的疲劳强度。
5． 蜗杆传动热平衡计算的条件是什么？当热平衡不满足要求时，可采用什么措施？
【答案】蜗杆传动热平衡计算的条件是：使蜗杆传动单位时间内产生的热量与散发的热量相等。当热平衡条件不满足时，可采取以下措施：（1）在箱壳外面增加散热片以增大散热面积；（2）在蜗杆轴上加装风扇以提高散热系数（3）在箱体内油池中装蛇形冷却水管；（4）用压力喷油循
环冷却润滑。
二、分析计算题
6． 已知V 带传递的实际功率效圆周力
得到：联立：解得：
7． 在某项技术革新中，需要采用一对齿轮传动，其中心距齿
数
z
和
齿
顶
圆
直
径
传动比i=2。现在库房中存分
别
为
：
紧边拉力
和初拉力
【答案】根据：
带速
紧边拉力是松边拉力的两倍，试求有
, 这四种齿轮的有四种现成的齿轮，己知它们都是国产的正常齿渐开线标准齿轮，压力角都是20°
试从这四种齿轮中选
出符合要求的一对齿轮来。
【答案】根据齿顶圆直径计算公式，可得：
由于已知四种齿轮为正常齿渐开线标准齿轮，因而齿顶高系数取数为：
由于两齿轮正确啮合的条件可表述为：两齿轮的模数和压力角分别相等。因而不能选择齿轮3。
由于要求两齿轮传动的传动比为2, 因而优先选择齿轮1与齿轮4。那么此时齿轮1与齿轮4的中心距为：
与题目要求的中心距吻合。 综上，选择齿轮1和齿轮4。
由此可得各齿轮的模
8． 在一直径的轴端，安装一钢制直齿圆柱齿轮，如图所示。轮毂宽度工作时有
轻微冲击。试确定平键的尺寸，并计算其允许传递的最大转矩。
图
【答案】根据轴径根据轮毂长度取键的公称长度键的工作长度键与轮毂键槽接触高度强度条件公式
得键连接传递的最大转矩为
9． 设计一单级斜齿圆柱齿轮减速器中的低速轴（包括选择两端轴承及外伸端的联轴器）。已知：电动机的额定功率P=4kW，转
速
齿宽
斜齿轮螺旋角
（1）完成该轴的全部结构设计； （2）根据弯扭合成强度验算轴的强度； （3）精确校核危险截面的安全系数。
【答案】（1）根据工作条件选择轴材料并确定所需最小直径 由机械设计手册，选取轴的材料为45钢、调质处理，作用在低速轴上的功率
由机械设计手册选取A=110, 所以
查表得所用键的剖面尺寸为：键宽
键标记为
键
键高
根据齿轮材料为钢，载荷有轻微冲击，
取许用挤压应力根据普通平键连接的
低速轴转
速法面压力角
大齿轮节圆直径
，现要求：