2018年南昌航空大学飞行器工程学院816机械设计考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 弹性套柱销联轴器与弹性柱销联轴器在结构和性能上有什么相同和不同之处？
【答案】弹性套柱销联轴器是用带有非金属元件的弹性套来实现连接的；弹性柱销联轴器是用聚酰胺尼龙代替弹性套柱销联轴器中的柱销和弹性套。后者结构更加简单，为防止销滑出，在半联轴器外侧设置了挡板。性能方面：前者靠弹性套的弹性变形来缓冲减振和补偿偏移，适用于起动频繁、载荷变化但载荷不大的场合；后者由于聚酰胺有一定的弹性，也可以缓解冲击和减振，也靠弹性变形来补偿偏移量，适用于载荷和转速变化的场合。
2． 轴承常用的密封装置有哪些？各适用于什么场合？
【答案】密封是为了阻止润滑剂从轴承中消失，也为了防止外界灰尘、水分等侵入轴承。按照密封的原理不同，可分为接触式密封和非接触式密封两大类，前一类用于速度不高的场合，后一类可用于高速。接触式密封有毡圈密封、皮碗密封等；非接触式密封有间隙式、迷宫式等。
3． 斜齿圆住齿轮传动中螺旋角，太小或太大会怎样，应怎样取值？
【答案】螺旋角太小，没发挥斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动相对的优越性，即传动
平稳和承载能力强。螺旋角越大，齿轮传动的平稳性和承载能力越高。但值太大，会引起轴向力太大，增大了轴和轴承的载荷，故值选取要适当。通常要求在范围内选取。
4． 螺栓连接的结构设计要求螺栓组对称布置于连接接合面的形心，理由是什么？
【答案】主要是保证接合面受力均匀。
5． 带传动为什么要限制小带轮的最小直径、最大传动比和带的根数？
【答案】带传动限制小带轮的最小直径是为了防止带上的弯曲应力过大；限制最大传动比是因为中心距一定时，传动比越大，包角就越小，影响带的传动能力；限制带的根数是为了避免带工作时各根带的受力不均匀。
二、分析计算题
6． 如图所示为一带式制动器，已知制动轮直径制动带和制动轮之间的摩擦系数，
（1）制动力
（2）当M 反向时所需的制动力又为多少？ 制动轮转矩
试求： 制动杆长
图
【答案】（1）以制动轮和带为分离体，左侧为紧边。
根据：
解得
根据制动杆的平衡条件
（2）M 反向后，右侧为紧边，则:
7． 某减速器一根轴用两个30310轴承支承，如图所示。两轴承径向载荷分别为作用在轴上的轴向载荷分别为试计算轴承的寿命。
工作转速常温下工作，载荷有中等冲击， 解得
图
【答案】（1）两轴承在径向载荷作用下所产生的派生轴向力
作用在轴上的轴向总载荷方向指向左。
（2）两轴承所受的轴向载荷
因所以，
（3）求轴承的当量动载荷
（4）计算轴承寿命
因故按轴承1所受的载荷计算寿命，查手册得30310轴承的基本额定动载荷
8． 如图所示，等边角钢与钢板用荷角钢边长为厚度为焊条手工焊接。角钢与钢板材料均为剖面质心到一侧边的距离
的长度。
钢，承受静载
设钢板和角钢 强度足够，载荷通过角钢的剖面质心，求焊缝
图
【答案】（1）查表得静载时焊缝的许用切应力
（2）根据静力平衡条件可求得两侧焊缝承受的载荷：
（3）两侧焊缝长度
取焊脚与角钢厚度相同，
即则根据公式可得两侧所需的焊缝长度：
9． 设计一由电动机驱动的一般机器使用的闭式单级圆柱齿轮传动。已知主动轮的输入功率为12kW ，小齿轮的转速为1460r/min，齿数比为4, 对称布置，工作平稳，预计工作寿命为15年（设每年工作300天），两班制，工作状态平稳。
【答案】（1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
①用直齿圆柱齿轮传动。
②由于该齿轮传动用于一般机械传动，故选用7级精度。
③材料选择。由设计手册选择小齿轮材料为40Cr （调质），齿面硬度为270HBS ，大齿轮材料为45钢（调质）齿面硬度为230HBS , 二者的材料的硬度差为40HBS 。
④由于为软齿面传动，故选小齿轮的齿数则大齿轮的齿数为