三峡大学2006机械设计研究生入学考试试题

1、第 1 页共 6 页三 峡 大 学2006 年研究生入学考试试题考试科目： 机械设计 （考生必须将答案写在答题纸上）一、选择题选择题（50 分，每题 2 分）1、下列零件的失效中，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 2、45 钢的疲劳强度极限 -1=270Mpa，设疲劳曲线方程的寿命指数 m=9，应 力循环基数 N05106，则当应力循环次数 N104时，有限疲劳寿命 极限为Mpa。 A539； B.135； C.175; D.417 3、零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度 。 A增高； B.降低； C.不变； D.增高或降低视处理方法而定。 4、为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损，下列措施中不正确的是。 A.合理选择表面粗糙度；B.合理选择润滑油的粘度； C.合理选择表面硬度； D.合理控制相对滑动速度。 5、在设计液体动压向心滑动轴承时，若发现最小油膜厚度hmin不够大，在 下列改进设计的措施中，最有效的是。 A. 减少轴承的宽径比 B/d； B.减少轴承相对间隙 ；

2、C.增大偏心率； D.增加供油量。 6、链传动中，链节数常采用偶数，这是为了使链传动。 A. 工作平稳； B.链条与链轮磨损均匀； C.提高传动效率； D.避免采用过渡链节。 7、在机械传动中，传动效率高、结构紧凑、功率和速度适用范围最广的是 _。 A.带传动；B. 齿轮传动； C.链传动；D. 摩擦轮传动。 8、在蜗杆传动设计中，除进行强度计算外，还必须进行_。 A.磨损计算； B.刚度计算； C.热平衡计算； D.稳定性计算。第 2 页9、在标准蜗杆传动中，蜗杆头数一定，加大蜗杆特性系数，将使传动效率 _。 A.增加； B.减小； C.不变； D.增加或减小。 10、承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力 F2的最大 值和被联接件的刚度 Cm 不变时，螺栓的刚度 Cb 越小，则。 A.螺栓中总拉力的变化幅度愈大；B.螺栓中总拉力的变化幅度愈小； C.螺栓中总拉力的变化幅度不变；D.螺栓中的疲劳强度降低。 11、在一个零件的磨损过程中，代表使用寿命长短的是。 A. 剧烈磨损阶段； B.磨合阶段； C稳定磨损阶段； D.以上三个阶段之和。 12、当摩擦系数与初拉力不一定时

3、，则带传动在打滑前所能传递的最大有 效圆周力随的增大而增大。 A.带轮的宽度； B.小带轮上的包角； C.大带轮上的包角； D.带的线速度。 13、非液体润滑滑动轴承，条件性设计计算中，限制 pv 值的主要目的是 。 A.防止轴承因过度发热而产生胶合； B.防止轴承过度磨损； C.防止轴承因发热而产生塑性变形； D.防止出现过大的摩擦阻力矩。 14、采用螺栓联接时，若被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需 要经常装拆的情况下，往往采用。 A.螺栓联接； B.双头螺栓联接； C.螺钉联接；D.紧定螺栓联接 15、在圆柱齿轮传动中，材料与齿宽系数、齿数比、工作情况一定的情况 下，为了提高齿轮传动的接触强度，可考虑采用。 A.闭式传动； B.增大传动的中心距；C.减少齿数增大模数。 16、标准渐开线齿轮的齿形系数取决于。 A.模数； B.齿数； C.中心距； D.压力角 17、在一定转速时，要减小链条传动的不均匀性和动载荷，应_。 A.增大链条节距和链轮齿数； B.增大链条节距和减少链轮齿数； C.减小链条节距，增大链轮齿数；D.减小链条节距和链轮齿数。 18、带传动的设计准则是。 A.

4、 保证带传动时，带不被拉断； B. 保证带传动在不打滑的情况下，带不磨损； C. 保证带在不打滑的条件下，具有足够的疲劳强度。第 3 页 19、两轴对中性较差，工作中有一定冲击振动时，一般宜选用联 轴器。 A.刚性固定式； B.刚性补偿式； C.弹性； D.安全。 20、在轴的疲劳强度校核计算时，对于一般转轴，轴的弯曲应力应按 _考虑；而扭转应力通常按_考虑。 A.脉动循环变应力； B.静应力； C.非对称循环变应力； D.对称循环变应力 21、在良好的润滑和密封条件下，滚动轴承的主要失效形式为。 A.塑性变形； B.胶合； C.磨损； D.疲劳点蚀 22、螺栓预紧的目的之一是。 A.增加被联接件的刚性；B.增加联接的可靠性和紧密性； C.减小螺栓的刚性； D.增加螺纹联接的刚度。 23、滑动螺旋传动的主要失效形式多为_。 A.螺纹牙弯断； B.螺纹磨损； C.螺纹牙剪断；D.螺纹副咬死 24、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键布 置。 A. 在同一条直线上； B. 相隔 90； C. 相隔 120； D. 相隔 180。 25、按基本额定动载荷选定的滚动轴承，在预定使

5、用期限内其失效率最大 为。 A.1%； B.5%； C.10%； D.50%。 二、简答题二、简答题( (共共 2525 分分) ) 1、将一对标准齿轮传动设计成高度变位齿轮传动，这对轮齿的弯曲强度和 接触强度有什么影响？为什么？（5 分） 2、图 1 所示为带传动简图。轮 1 为主动轮。试问：（5 分） （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max？ 第 4 页3、获得流体动压润滑的必要条件是什么？（4 分） 4、磨损有几种基本类型？减轻磨损的途径有哪些？(6 分) 5、试分析角接触球轴承和推力轴承在承受径向载荷、轴向载荷和允许极限 转速方面有何不同？（5 分）三、分析题三、分析题（15 分） 1、图 1 所示减速装置简图，已知蜗杆螺旋线方向及螺旋线升角，蜗轮转 向，各轮分度圆直径 d1、d2、d3、d4，螺杆轴传递的转矩为 TA，蜗轮轴传递的 转矩为 TB，若希望蜗杆轴所受轴向力完全抵消，试分析确定（在答题纸上重新 画图解答）：（7 分） （1）斜齿轮 1、2 和蜗轮 4 的

6、螺旋线方向； （2）标出轴齿轮 2 及蜗杆 3 在啮合点处的作用力（用分力 Fa、Fr、Ft表示） ；（3）写出求螺旋角的表达式。2、一对按接触疲劳强度设计的软齿面钢制圆柱齿轮，经弯曲疲劳强度校核 计算，发现其F比F小很多。试问设计是否合理？为什么？在材料、 热处理硬度不变的条件下，可采取什么措施以提高其传动性能？（8 分）第 5 页四、四、 计算题（计算题（45 分）分） 1、如图 3 所示轴系采用一对 7210AC 的轴承支承的轴。已知轴的转速为 n1460r/min，两个轴承受到的径向载荷分别为 Fr12200N，Fr21300N，预 期计算寿命 Lh=15000 小时。取 fp=ft=1。 （15 分）试：（1）说明该轴承的类型、内径尺寸、外径系列和精度等级；（2）求轴上允许的最大轴向载荷 Fae。（轴承参数：基本额定动载荷 C32.8KN，额定静载荷 C025.4KN，e0.7，当 Fa/Fr e 时，X1，Y0；当 Fa/Fre 时， X0.41，Y0.87，内部轴向力 Fd0.7Fr） 2、如图 4 所示：已知水平力 F20kN，螺栓数目 z10，相对刚度系数，摩擦系数

7、f0.2，可靠性系数 Ks1.2，螺栓材料的许用7 . 0mbb CCC拉应力100Mpa，其余如图。 （20 分） 1）指出该联接的失效形式和计算准则； （4 分） 2）求保证联接不滑移所需的预紧力；（6 分） 3）求螺栓最小直径 d1。 （10 分）3、已知某合金钢制材料的机械性能为 0=766Mpa,1=460Mpa，s=920Mpa。试 件最小工作应力与最大工作应力的比值为 0.5，是常数。 （10 分） （1）作极限应力图 a-m。 （3 分） （2）在图中标明与工作应力相应的极限应力的位置，并求其大小。 （5 分）（3）该试件首先发生什么失效形式？（2 分）第 6 页五、结构改错题五、结构改错题（15 分） 试指出图 5 轴系结构中错误，并说明原因（不少于 10 处） 。(15 分) 三 峡 大 学2006 年研究生入学考试试题评分标准考试科目： 机 械 设 计 一、一、填空题（每小题填空题（每小题 2 分）分） 二、二、简答题：简答题： 1、 答出：高度变位齿轮传动，可增加小齿轮的齿根厚度，提高其弯 曲强度。 （得 2 分）因大小齿轮相比，小齿轮的 YFaYSa乘积较大，

8、齿根弯 曲应力大，所以高度变位（小齿轮正变位，大齿轮负变位）可实现等弯 曲强度，从而提高传动的弯曲强度（得 2 分） 。高度变位对接触强度无影 响（得 1 分） 。 2、答出：(1)主要失效形式是打滑和带的疲劳破坏。 （1 分） 带传动工作时，紧边与松边有拉力差，带绕在带轮上从紧边到松边 其弹性变形逐渐减少，带也随之收缩，与带轮之间产生相对滑动。 这种滑动是不可避免的。 （2 分） （2）紧边开始绕上小带轮处应力最大。最大应力max=1+b1+c。 （2 分）3、答出： (1)相对运动的两表面必须形成收敛的可楔形间隙；（1.5 分） (2)被油膜分开的两表面必须有一定的相对滑动速度，其运动方向必 须使润滑油由大口流进，小口流出；（1.5 分） (3)润滑油必须有一定的粘度，且供油充分。 （1 分）4、答出：磨损的基本类型有：粘着磨损、磨粒磨损、接触疲劳磨损、 腐蚀磨损、流体冲蚀磨损及微动磨损等。 （得 2 分） 减轻磨损的途径：用流体摩擦取代边界摩擦；选用合适的润滑剂和 润滑方法；减少表面粗糙度的数值；用滚动摩擦替代滑动摩擦；合理选 择配对材料、设置密封、散热装置、结构设计中尽量减小摩

9、擦面的正压 力等。 （得 4 分）5、答：角接触球轴承能同时承受较大的径向和轴向载荷，允许的极 限转速高（2.5 分） ； 推力球轴承只能承受较大的轴向力，而不能承受径向力，允许的极 限转速较低。 （2.5 分）三、三、分析题：分析题： 1、各轮转向均画对。 （2 分，每错一处扣 1 分） 各轮螺旋线方向均画对。 （2 分，每错一处扣 1 分） 各轮受力均画对。 （2 分，每画错 1 处扣 1 分） 螺旋角表达式正确，得 1 分。否则酌情扣分。 2、答出：（1）因闭式软齿面齿轮，其主要失效形式为齿面疲劳点 蚀，其设计准则为 HH，必须首先满足接触强度要求，因此设计是合 理的。(得 3 分) （2）若材料、热处理硬度不变，在满足弯曲强度的条件下，可选用 较多齿数。因为齿数多，重合度大，传动平稳，可降低齿轮的振动和噪 声；此外，重合度大，则可降低重合度系数而使接触应力降低，可提高 齿轮的接触强度；再则，齿数多，模数可减小，可减轻齿轮的重量和减 少金属的切削量，以节省工时和费用。(得 5 分)四、四、计算题：计算题： 1、（1）答案正确。(得 3 分) (2)受力图画对。 （得 2 分） 轴承的派生轴向力及各轴承的轴向力计算正确：得 3 分 轴承“压紧”和“放松”判断正确：得 2 分 （3）判别式应用正确，两轴承的当量动载荷计算正确：得 3 分 （4）分析思路及结论正确：得 2 分。 结论正确而未阐述理由或分析思路不对：扣 1 分。2、 (1)分析及结论正确(得 5 分)公式正确，计算结果错误(扣 1 分)。 (2)计算过程及答案正确(得 7 分)。 (3)结论正确(得 3

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