2017年华南农业大学专业知识(机械设计、农业机械学)之机械设计考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 为什么说轴承预紧能增加支承的刚度和提高旋转精度？
【答案】预紧后能消除轴承的游隙并使滚动体和内、外圈接触处产生弹性变形，这样就可提高轴承的刚度和旋转精度。
2． 举出常用的蜗杆、蜗轮材料各三种。
【答案】
蜗杆
面泮火）。蜗轮
3． 比较接触式动密封及非接触式动密封的特点。
【答案】接触式动密封是借助密封力使密封面贴合靠紧，工作时会有摩擦和功耗，引起元件磨损。因此，一般用于相对转速不高的情况。非接触式动密封的转动部件和静止部件是不接触的，不受工作速度的限制，但有一定的泄露。
4． 蜗杆传动中为何常以蜗杆为主动件？蜗轮能否作为主动件？为什么？
【答案】在机械系统中，原动机的转速通常比较高，因此，蜗杆传动通常用于减速传动，故常以蜗杆为主动件。在蜗杆传动中，蜗杆头数少时通常具有自锁性，这时蜗轮不能作为主动件；当蜗杆头数多时，效率提高，传动不自锁，蜗轮可以作为主动件，但这种增速传动，用得很少。
5． 简述带传动的特点，并定性地说明在V 带传动设计时，小带轮直径、带传动的中心距、带的初拉力对带传动工作能力的影响。
【答案】带传动的优点：运行平稳，噪声小；能缓和冲击和振动；适用于中心距较大的传动；过载打滑，可以保护传动系统中的其它零件。
带传动的缺点：带的弹性滑动，使传动效率降低，传动比不准确；带的寿命较短。
小带轮的直径越小，带的弯曲应力越大；反之，可以增加带的寿命，但带传动的尺寸较大。 带传动的中心距过小，带的包角越小，影响带的传动能力；带传动的中心距过大，又会引起带的跳动。
带的初拉力不足，会出现打滑；初拉力过大，将增大轴与轴承上的压力，降低带的寿命。
6． 简述链传动运动不均匀性产生的原因。
【答案】在链传动中，链绕在链轮上，链节与相应的链轮轮齿啮合，但链节是刚性的，所以链条在链轮上围成了正多边形。除了链节的销轴绕着链轮分度圆做圆周运动外，其余部分的轨迹
第 2 页，共 43 页 ；40, 45（调质处理）（渗碳淬火）锡青铜）锡青铜）
（表铝青铜）
不在圆上。 假设主动链轮以等角速度转动，从动链轮的角速度为圆半径
线之间的夹
角设分别为主从动链轮的分度
分别为为主从动链轮上的相位角，即链条销轴中心连线和通过通过链轮中心的铅垂为主动链轮上每个链节对应的中心角，则链条的前进速
度
作上下移动的速度因为
在之间变化。 可以看出，链条的前进速度和作上下移动的速度都是周期性变化的。由此得出，
瞬时传动比是不断变化的，因此也不断变化，从而造成链传动的不均匀性。
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
第 3 页，共 43 页 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
则
由于
且
所以选用CLZ1联轴器
是合适的。
8． 如图所示是由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架。两块边板各用四个蟪栓与立柱相联接，支架所承受的最大载荷为20kN ，试问：此螺栓联接采用普通螺栓联接还是铰制孔用螺栓联接为宜？如用铰制孔用螺栓联接，并已知螺栓的许用切应力为28MPa , 螺栓的直径应为多大？
图
【答案】（1）采用铰制孔用螺栓联接为宜。因为如用普通螺栓联接，为了防止边板下滑，就需在拧紧螺栓时施加相当大的预紧力，以保证结合面间具有足够大的摩擦阻力，这样就要增大联接的结构尺寸；同时，孔与螺栓杆间有间隙，为要保证导轨的平直，在装配时需要调整。
（2）力分析。确定螺栓所承受的最大剪力。
①由图可知，载荷作用于总体结构的对称平面内，因此每一边板所承受的载
荷
②应用力的平移定理，将力P 向接合面中心0简化，由图可知，螺栓组接合面受向下的滑移载荷
：同时作用有绕中心0旋转的扭矩
因扭矩T ③因滑移载荷P 的作用，每个螺栓所承受的垂直剪切载荷
的作用，每个螺栓所承受的剪切载荷为F 。由公式可知，
故
方向如图所示。
④根据力的合成原理，
作用于每个螺栓的总剪切载荷为第 4 页，共 43 页
其中即