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?