机械设计考研考试试题及答案汇总Word下载.docx
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4、链传动产生动载荷的原因是什么？
为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？
小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。
二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横线上。
本大题共12小题，总计24分）
1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用B。
A．螺栓联接B．双头螺柱联接C．螺钉联接
2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行A。
A.疲劳寿命计算B.静强度计算C.极限转速验算
3、阿基米德蜗杆的A参数为标准值。
A.轴面B.端面C.法面
4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1＜Z2，b1>
b2,其齿面接触应力的大小为A。
A.σH1=σH2B.σH1>
σH2C.σH1<
σH2
5、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了____B___。
A．使结构紧凑B．限制弯曲应力
C．限制小带轮上的包角D．保证带和带轮接触面间有足够摩擦力
6、在齿轮抗弯强度的设计公式m≥中，应代入_C__。
A.B.C.与中大者D.与中小者
7、链传动中，链节数常选偶数，是为了使链传动B。
A．工作平稳B．避免过渡链节C．链条与链轮磨损均匀
8、滑动轴承中，含油轴承是采用B材料制成的。
A．硬木B．粉末冶金C．塑料
9、承受预紧力F′的紧螺栓联接在受轴向工作拉力F时，剩余预紧力为F″，其螺栓所受的总拉力Fo为__B。
A．Fo＝F十F′B．Fo＝F十F″C．Fo＝F′十F″
10、当键联接强度不足时可采用双键。
使用两个平键时要求键D布置。
A．在同一条直线上 B．相隔90°
C．相隔120°
D．相隔180°
11、下列零件的失效中，C不属于强度问题。
A．螺栓断裂 B．齿轮的齿面上发生疲劳点蚀
C．蜗杆轴产生过大的弯曲变形D．滚动轴承套圈的滚道上被压出深的凹坑
12、带传动发生打滑总是___A____。
A．在小轮上先开始B．在大轮上先开始
C．在两轮上同时开始D．不定在哪轮先开始
得分
三、分析题（本大题共3小题，总计20分）
1.如图所示，1、2是一对蜗杆蜗轮传动，3、4是一对斜齿轮传动。
已知1为原动件，4为输出件，各轮转向如图所示。
为了使中间轴上蜗轮2和斜齿轮3的轴向力互相抵消一部分，
⑴试确定1、2、3、4各轮的旋向；
⑵在图上标出2和3所受各力的方向。
（10分）
1、2、3轮左旋，4轮右旋
2、写出一维雷诺方程的表达式，说明油膜承载的必要条件，并指出图示四种情况，哪一种能够形成流体动压润滑油膜？
（5分）
A．B．C．D．
形成动力润滑的必要条件：
1）相对运动的两表面间必须形成楔形间隙；
2）被油膜分开的两表面须有一定的相对滑动速度，其方向应保证润滑油由大口进，从小口出；
3）润滑油须有一定的粘度，供油要充分。
B能够形成流体动压润滑油膜
3、如图所示为带传动简图。
轮1为主动轮。
试问：
（1）带传动的主要失效形式有哪些？
带传动工作时为什么出现弹性滑动现象？
能否避免弹性滑动？
（2）带传动工作时，带处于图中哪一点应力最大？
最大应力σmax＝？
带传动的主要失效形式有打滑和疲劳断裂。
弹性滑动是由拉力差引起的，（只要传递圆周力，必然会产生弹性滑动）。
弹性滑动是正常的工作现象，不可避免。
图中A点应力最大，
四、计算题（本大题共2小题，总计20分）
1、某轴由一对代号为30212的圆锥滚子轴承支承，其基本额定动载荷C=97.8kN。
轴承受径向力Fr1=6000N，Fr2=16500N。
轴的转速n=500r/min，轴上有轴向力FA=3000N，方向如图。
轴承的其它参数见附表。
动载荷系数fd=1，温度系数ft=1。
试：
（1）说明轴承代号的意义；
（2）确定轴承的寿命。
（以小时为单位）（14分）
S
Fa/Fr≤e
Fa/Fr＞e
e
X
Y
0.40
1
0.4
1.5
解：
3：
轴承类型代号，圆锥滚子轴承；
02：
尺寸系列代号（0：
宽度系列代号，2：
直径系列代号）；
12：
内径系列代号，内径为60mm；
公差等级为0级。
1）求内部派生轴向力S1、S2的大小方向
N
方向如图所示。
，1轴承被“压紧”，2轴承被“放松”。
2）求轴承所受的轴向力
N
N，
3）轴承的当量动载荷
据：
Fa1/Fr1=2500/6000=0.417＞e=0.40，得：
X1=0.4，Y1=1.5
P1=fd（X1Fr1+Y1Fa1）=0.4×
6000+1.5×
2500=6150N
Fa2/Fr2=5500/16500=0.33＜e，得：
X2=1，Y2=0
P2=fd（X2Fr2+Y2Fa2）=16500N
P2＞P1，用P2计算轴承寿命。
4）计算轴承寿命
12562h
2、一牵曳钩用2个M10（d1=8.376mm）的普通螺栓固定于机体上，如图所示。
已知接合面间摩擦系数f=0.15，可靠性系数Kf=1.2，螺栓材料强度级别为6.6级，屈服极限σs=360MPa，安全系数S=3。
试计算该螺栓组连接允许的最大牵引力Rmax=?
许用应力:
360/3=120MPa
预紧力为
由公式
求出预紧力：
F´
=5083.7N
最大牵引力与预紧力关系公式为
最大牵引力为R=1271N
五、改错题（本题10分）
试分析如图所示轴系结构中的错误，并加以改正。
（指出错误之处，并编上号，简述其错误原因，并改正之。
）（至少改正5处）
指出错误之处，并编上号，简述其错误原因（略）。
改正为：
2011年机械设计试题及答案
一、填空题及选择填空题（27分，每空1分）
1．当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就会出现、
和同时存在的现象，这种摩擦状态称为。
2.一公称直径为d=16mm的螺纹副，螺纹头数n=2,螺距p=4mm,螺
纹中径d2=D2=14mm,牙侧角β=15º
螺纹副材料的当量摩擦系数
f′=0.08~0.10,经计算该螺纹副自锁性要求。
满足b.不满足
3.导向平键连接的主要失效形式是，设计时通过
限制来进行耐磨性计算；
半圆键的缺点
是，所以主要适用于轴端。
4.作为标准普通V带工作面的两侧面夹角为φ=40º
，相应的V带轮
轮槽的两侧面夹角则。
a.大于40º
b.小于40º
c.等于40º
。
5.传动带所能传递的最大有效圆周力Fmax与、、
等因素有关，它们的值越大，Fmax就越大。
当传递的外载荷超过时，带在带
轮上发生打滑现象；
而且在传动比大于1的情况下打滑总是先从小
带轮上开始的，其原因是。
6.齿轮传动的五种主要失效形式中，最严重、必须避免的失效形式
是；
软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是；
高速重载齿轮传动易发生；
轮齿的塑性变形常发生在
齿面材料较软、低速重载、频繁起动的传动中。
7.下列齿轮参数中，对齿形系数YF没有影响的是。
a.齿数b.变位系数c.齿顶高系数d.压力角e.模数
8.按国家标准GB/292-93规定，型号7212C/DB轴承的类型为，宽度类型为，精度等级为，公称接触角α=º
9.对于转动的滚动轴承,其主要失效形式是；
对于不转动、低速或摆动的轴承，主要失效形式是；
对于高速轴承，
是其主要失效形式。
10.滑动轴承一般由轴颈、轴瓦、轴承座三者组成，其失效形式主要是，主要发生在上。
二、问答题（24分,每小题4分）
1.齿向载荷分布系数Kβ的物理意义是什么？
改善齿向载荷分布不均匀状况的措施有哪些？
2.试述齿轮传动的设计准则。
3.按在支撑轴上零件传递运动和动力时受到的载荷类型的不同，轴分为那几种类型？
并分别举例说明。
4．给出滚动轴承的当量静载荷P0的定义。
5．同滚动轴承相比，液体摩擦滑动轴承有哪些特点？
6．在一些基本假设条件下，流体形成动压的必要条件是什么？
三、分析计算题（29分,第一小题19分，第二小题10分）
1．一重物匀速升降装置采用如图a所示的电机+圆柱蜗杆传动系统，已知蜗杆传动的模数m=8mm，蜗杆头数及分度圆直径分别为z1=1、d1=80mm，蜗轮齿数z2=50，卷筒直径D=250mm。
重物匀速升降的速度v=40m/min，最大载重量W为4kN，工况系数KA按1.0计，试分析、计算提升重物时的下列问题：
1）该装置以40m/min的速度匀速升起重物1m时，蜗杆应转多少转？
并在图中标明蜗杆的转向、蜗轮轮齿旋向、节点位置处蜗杆及蜗轮的受力方向。
（5分）
2）若蜗杆与蜗轮齿面间当量摩擦系数f′=0.18，该机构能否自锁？
（2分）
3）若重物W=4kN，传动装置总的传动效率为η=0.5，试计算出电机的输出转矩Tm应是多少？
4）若蜗轮轴采用如图b所示的两个角接触轴承7209C支撑形式,L=100mm，蜗杆传动效率η1=0.7，卷筒、联轴器（连接蜗轮轴与卷筒轴）、蜗轮轴上轴承的效率合计为η2=0.8，轴承7209C的基本额定动载荷和基本额定静载荷分别为C=29800N、C0=23800N,其内部轴向力S=0.4Fr，径向载荷系数X和轴向载荷系数Y分别为0.44和1.36，fT=1.0，fP=1.5，试计算轴承II的寿命Lh为多少小时？
（10分）
2．图c所示为一托架，20kN的载荷作用在托架宽度方向的对称线上，用四个螺栓将托架连接在一钢制横梁上，螺栓的相对刚度为0.3，螺栓组连接采用普通螺栓连接形式，假设被连接件都不会被压溃、也不滑移，试计算:
1）该螺栓组连接的接合面不出现间隙所需的螺栓预紧力F′至少应大于多少？
（接合面的抗弯剖面模量W=12.71×
106mm3）（7分）
2）若受力最大螺栓处接合面间的残余预紧力F′′要保证6956N，计算该螺栓所需预紧力F′、所受的总拉力F0。
（3分）
四、结构题（20分）
1．试说明实现轴上零件轴向固定的五种方法，并分别画出相应于各种轴向固定方法的结构图
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