江苏大学机械设计考研模拟题.docx

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江苏大学机械设计考研模拟题

机械设计模拟试题一

一．填空题（本大题共5小题，每小题2分，总计10分）

1、已知减速直齿锥齿轮传动，大齿轮所受三个分力的大小分别为：

2360N，272N，816N，试分别指出：

Ft2＝____________N，Fa2＝______________N，Fr2＝____________N。

2、V带（三角带）的截面尺寸越大，则带轮的最小直径应越________。

3、牌号为N68的润滑油表示其________0C时的________粘度为。

4、一个圆锥滚子轴承宽度系列为窄系列，直径系列为中系列，内径为50mm，公差等级为P0级，其代号为_________________________________；。

5、当联轴器型式选定以后，在同一类型而尺寸大小不同的一系列联轴器型号中，选出所需型号应考虑：

（1）_______________________________________________；

（2）_______________________________________________；

（3）_______________________________________________。

二．分析题（本大题共2小题，每小题6分，总计12分）

1、注出下列普通平键的有效接触长度

2、一对闭式软齿面直齿轮传动，其齿数与模数有两种方案：

a）m=4mm，z1=20，z2=60；b）m=2mm，z1=40，z2=120，其它参数都一样。

试问：

1）两种方案的接触强度和弯曲强度是否相同？

2）若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种方案比较好？

三．结构题（15分）

改正下图所示的结构错误（指出错误，并将正确的结构画在轴心线下侧）。

四．计算题（本大题共4小题，总计40分）

1、本小题8分

刚性凸缘联轴器用6个普通螺栓联接，螺栓均匀分布在D＝155 mm的圆周上，接合面摩擦系数=0.12，摩擦传力的可靠性系数（防滑系数）

。

若联轴器传递的转矩T＝1500 Nm，问每个螺栓预紧力F应为多大？

2、本小题10分

用绳索通过吊环螺钉起重，绳索受最大拉力

螺钉刚度与被联接件刚度之比

，试求：

1）为使螺钉头与重物接触面不离缝，螺钉的最小预紧力；

2）若预紧力为10kN，工作螺钉的剩余预紧力为多少？

3、本小题8分

某标准蜗杆传动，传动比为20，蜗轮齿数z2＝40，模数m=4mm，蜗杆分度圆直径d1=40mm，求蜗轮螺旋角及中心距a。

4、本小题14分

一圆锥—圆柱齿轮减速器高速轴的支承布置结构如图所示，选择一对角接触球轴承7214C支撑，已求得左轴承Ⅰ的径向载荷Fr1=7000N，右轴承Ⅱ的径向载荷Fr2=1200N，轴受轴向载荷FA=FX=4000N，轴的转速n=1500rpm，载荷平稳，要求寿命Lh10≥8000小时，该轴承是否合用？

（已查得7214C轴承的C=89628N，判断系数e=0.5，X=0.4，Y=1.4）。

五．大型题（本大题共2小题，总计23分）

1、本小题12分

一对斜齿圆柱齿轮传动，由强度设计得：

mn=3mm，z1=25，z2=75，=80634。

已知：

传递的功率P1＝70kW，转速n1=750r/min。

求从动轮所受各分力（忽略摩擦损失），并在图中示出各分力的方向。

2、本小题11分

图示传动中，蜗杆传动为标准传动：

m=5mm，d1=50mm，z1=3（右旋），z2＝40；标准斜齿轮传动：

mn=5mm，z3=20，z4=50，要求使轴II的轴向力相互抵消，不计摩擦，蜗杆主动，试求：

1）斜齿轮3、4的螺旋线方向。

2）螺旋角的大小。

机械设计模拟试题二

一、填空（每空1分，共20分）

1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：

当N≥N0时，为（）区；当N＜N0时，为（）区。

2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（）的能力。

零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（）。

3．润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（）越大，则其内摩擦阻力就越大。

4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（）。

5．正是由于（）现象，使带传动的传动比不准确。

带传动的主要失效形式为（）和（）。

6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（）很大，因此导致传动的（）较低、温升较高。

7．链传动水平布置时，最好（）边在上，（）在下。

8．设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（）选择联轴器的型号。

9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（）；而（）与（）之比称为偏心率

。

10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（）个键计算。

二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“√”，错误的划“×”）

1．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。

（）

2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。

（）

3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。

（）

4．相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。

（）

5．闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。

（）

6．由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。

（）

7．正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。

（）

8．楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。

（）

9．性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点

＝600MPa。

（）

10．机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。

（）

三、简答题（每小题5分，共20分）

1．简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？

2．对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？

3．简述形成稳定动压油膜的条件？

4．解释名词:

滚动轴承的寿命；滚动轴承的基本额定动载荷。

四、（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。

已知：

内部轴向力

＝0.68

，e＝0.68。

当

≤e时，X＝1，Y＝0；当

＞e时，X＝0.41，Y＝0.87。

问哪个轴承的寿命低？

五、（15分）如图所示的螺栓组联接，已知外载荷F＝5KN，各有关几何尺寸如图所示。

试计算受力最大螺栓所受的横向工作载荷Fsmax。

六、（20分）设计一个标准直齿圆柱齿轮传动，传动比i＝3.2，允许传动比有不超过±5％的误差。

通过强度计算已确定中心距a＝320mm，模数m≥3mm，取齿宽系数

＝1。

试确定下列几何尺寸：

m、z1、z2、d1、d2、b1、b2。

（模数系列：

3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、7、8、…）

参考答案

模拟题一

一.   填空题（本大题共5小题，每小题2分，总计10分）

1、2360，816，272

2、大

3、40，运动，厘斯

4、30310。

5、

（1）传递扭矩

（2）载荷性质

（3）轴直径要求

二.   分析题（本大题共2小题，每小题6分，总计12分）

1、

2、1）两种方案的接触强度相同，弯曲强度不同，a方案弯曲强度较高。

2）b方案较好。

在满足弯曲疲劳强度的基础上将模数取得小些，齿数增多使重合度增加，改善了传动平稳性和载荷分配情况。

m小，滑动速度小，降低了磨损和胶合的可能性，同时也节省材料。

三.   结构题（15分）

略

四.   计算题（本大题共4小题，总计40分）

1、本小题8分

，故

2、本小题10分

1）螺钉头与重物接触面不离缝，应使剩余预紧力

故得螺钉最小预紧力

2）预紧力F＝10kN，则工作螺钉剩余预紧力

3、本小题8分

1）蜗轮螺旋角等于蜗杆导程角，故

2）

4、本小题14分

求附加轴向力Fs1、Fs2

Fs1=1.25×Fr2×tgα=1.25×7000×tg15°=2345N

Fs2=1.25×Fr1×tgα=1.25×1200×tg15°=402N

2）求轴承轴向力支反力Fa1、Fa2:

因为Fs2+Fx=402+4000=4402>Fs1=2345N

∴Fa1=Fs2+Fx=402+4000=4402N（被压紧）

Fa2:

=Fs2=402（被放松）

求P1、P2：

∵Fa1/Fr1=4402/7000=0.629＞e=0.5

∴P1=fd（XFr1+YFa1）=1×（0.4×7000+1.4×4402）=8962.8N

∵Fa2/Fr2=402/1200=0.335＜e=0.5

∴P2=fd×Fr2=1×1200=1200N

∵P1＞P2

∴Lh10=

＞8000h合用

模拟题二

一、填空（每空1分，共20分）

1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：

当N≥N0时，为（无限寿命区）区；当N＜N0时，为（有限寿命区）区。

2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（弹性变形）的能力。

零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（小）。

3．润滑油的（油）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（粘度）越大，则其内摩擦阻力就越大。

4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（添加剂）。

5．正是由于（弹性滑动）现象，使带传动的传动比不准确。

带传动的主要失效形式为（打滑）和（带的疲劳破坏）。

6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（相对滑动速度）很大，因此导致传动的（效率）较低、温升较高。

7．链传动水平布置时，最好（紧边）边在上，（松边）在下。

8．设计中，应根据被联接轴的转速、（转矩）和（直径）选择联轴器的型号。

9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（相对间隙）；而（偏心距）与（半径间隙）之比称为偏心率

。

10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（1.5）个键计算。

二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“√”，错误的划“×”）

1．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。

（×）

2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。

（√）

3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。

（√）

4．相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。

（×）

5．闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。

（×）

6．由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。

（√）

7．正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。

（×）

8．楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。

（×）

9．性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点

＝600MPa。

（×）

10．机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。

（√）

三、简答题（每小题5分，共20分）

1．简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？

答：

因为在开式齿轮传动中，磨粒磨损的速度比产生点蚀的速度还快，在点蚀形成之前，齿面的材料已经被磨掉，故而一般不会出现点蚀现象。

2．对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？

答：

两端固定支承即为轴上的两个轴承中，一个轴承的固定限制轴向一个方向的串动，另一个轴承的固定限制轴向另一个方向的串动，两个轴承的固定共同限制轴的双向串动。

3．简述形成稳定动压油膜的条件？

答：

1）两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形间隙；

2）两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油；

3）两摩擦表面之间必须有足够的相对运动速度。

4．解释名词；滚动轴承的寿命；滚动轴承的基本额定动载荷。

答：

1）滚动轴承的寿命即滚动轴承中内、外圈滚道以及滚动体，任一元件出现疲劳点蚀之前，两套圈之间的相对运转总转数。

也可用恒定转速下的运转小时数表示；

2）基本额定动载荷即基本额定寿命为106转时，轴承所能承受的最大载荷。

四、解：

（1）

＝

（N）―――――――――1.5分

＝

（N）―――――――――1.5分

（2）

（N）＜

（N）

故

（N）――――――――――――――――3分

（N）＞

（N）

故

（N）―――――――――――――3分

，则X＝1，Y=0。

则

＝4000

（N）

――――――――――――――――――3分

＞e，则X＝0.41，Y＝0.87。

则

（N）―――――――――――――――――3分

由于

＞

，故轴承1的寿命短。

F

T

五、解：

（1）将F向螺栓组形心平移，同时得转矩T。

T=500×F＝5×105×500＝2.5×106（N）―――――――4分

在F作用下，各螺栓所受横向力为Fs1＝

（N）―――3分

在T作用下，各螺栓所受横向力也相等，为

＝

（N）――――――4分

显然，1、2两螺栓所受的横向力最大，为

（N）―――――――4分

六、解：

（1）由

得

取m=5（mm）（应为标准值）―――――――2分

则

＝128

（1）―――2分

（2）―――2分

联立

（1）、

（2）解得

，

取

，

――――――4分

（mm）―――――――2分

（mm）―――――――2分

（mm）――――――――――2分

取

（mm），

（mm）――4分

注：

本题主要考察：

m是否为标准值？

是否满足

？

各参数和尺寸取值圆整是否合理？