哈尔滨工业大学考研资料-机械设计精品课程样卷答案.doc

济 南 大 学 试 卷科目 机械设计 班级（01） 姓名 学号 得分：-------------------------注：试卷无答题空间，请考生将答案写在答题纸上-----------------------------------一、单项选择题（共10分，每小题2分）1、当两个被联接件都不太厚时，宜采用 ② ①双头螺柱联接 ②螺栓联接 ③螺钉联接 ④紧定螺钉联接2、一个普通平键联接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使他们沿圆周相隔 ④ ①900 ②1200 ③1500 ④18003、 ③ 不能列入过盈联接的优点①结构简单 ②工作可靠 ③装配很方便 ④能传递很大的转矩和轴向力4、对于要求有综合位移，外廓尺寸紧凑，传递转矩较大，起动频繁，经常正反转的重型机械常用 ① 联轴器①齿式 ②刚性凸缘 ③轮胎 ④滑块5、轴承合金是用来制造 ② 。

①单层轴瓦 ②双层或多层轴瓦 ③含油轴承轴瓦 ④非金属轴瓦二、填空题（共10分，每小题2分）1、在轴的结构设计时，轴的最小直径是按 扭矩 初步估算的2、链传动人工润滑时，润滑油应加在 链条松边内、外链板间隙中 3、当两轴线 空间交错 时，可采用蜗杆传动4、灰铸铁齿轮常用于 工作平稳、速度较低、功率不大 的场合5、V带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带 的紧边开始绕上小带轮 处三、改错题（共10分，每小题2分）1、 心轴是既承受弯矩又承受扭矩的轴 转轴是既承受弯矩又承受扭矩的轴2、 选择滑动轴承的润滑油时，转速高、压力大和温度高适应选择粘度高的润滑油 转速低、压力大和温度高适应选择粘度高的润滑油3、 斜齿圆柱齿轮进行齿根弯曲疲劳强度计算时，齿形系数YFa应按齿轮的齿数和模数两参数查表计算 齿形系数YFa应按齿轮的齿数和螺旋角两参数4、 采用变位蜗杆传动时，通常要对蜗杆和蜗轮同时变位 只对蜗轮变位5、 普通平键的截面尺寸应按轴的直径和轮榖长度由标准中选定按轴的直径由标准中选定四、计算题（共40分，每小题10分）1、 某合金钢制成的零件，其材料性能为：S=800MPa，-1=450MPa，=0.3。

已知工作应力为max=280MPa，min= —80MPa，应力比r =常数，零件弯曲疲劳极限的综合影响系数=1.62，若许用安全系数取S=1.3，并按无限寿命考虑，试用解析法或者用图解法校核该零件是否安全（任选一种方法校核） 1）解析法校核零件的安全系数： 2分 2分疲劳强度下的安全系数： 3分静强度下的安全系数： 2分∴该零件是安全的 1分2）图解法校核零件：略2、 如图所示为一螺栓联接的力—变形图若保证残余预紧力F1的大小等于其预紧力F0的一半试求该联接所能承受的最大工作载荷和螺栓所受的总拉力F1=F0/2 F2=F1+F F2=F0+CbF/(Cb+Cm)=2F1+F/2 每个公式2分，共6分F1+F=2F1+F/2 ∴F=2F1=F0 F2=3F/2=3F0/2=3F1 两个结果共4分 题四、2图 题四、4图3、设单根V带所能允许传递的功率P1=4.2kw，主动带轮dd1=160mm，转速n1=1450r/min，包角α=1400，带与带轮间的当量摩擦系数fv=0.2。

求此单根V带传递的有效拉力Fe和紧边拉力F1 4分 2分、2分 2分4、根据工作条件决定在轴上的两端选用α=250，的两个角接触球轴承，如图所示已知轴颈直径d=35mm，工作中有中等冲击取fp=1.5，转速n=1800r/min，已知两轴承的径向载荷已知两轴承的径向载荷Fr1=3000N，Fr2=1500N，轴向载荷Fae=870N，作用方向如图，载荷系数X=0.41，Y=0.87，Fd=0.68Fr，C=29000N，试确定其工作寿命两轴承的派生轴向力：Fd1=0.68Fr1=0.68×3000=2040 N （1分） Fd2=0.68Fr2=0.68×1500=1020 N （1分） Fd2+ Fae=1020+900=1920 N < 2040 N 轴承1被放松，轴承2被压紧 （1分）轴承1的轴向力：Fa1=Fd1=2040 N （1分）轴承2的轴向力：Fa2=Fa1—Fae=2040—900=1140 N （1分）轴承1所受的当量动载荷：P1=fp(XFr1+YFa1)=1.5×(0.41×3000+0.87×2040)=4507.2N （1分）轴承2所受的当量动载荷：P2=fp(XFr2+YFa2)=1.5×(0.41×1500+0.87×1140)=2410.2N （1分） 轴承1先坏 （3分） 五、分析题（共20分，每小题10分）1、 欲设计一对标准直齿圆柱齿轮传动，现有两种方案，Ⅰ方案一对齿轮的参数为：模数m=4mm，齿数Z1=20，Z2=40，α=200，齿宽b=80mm，Ⅱ方案一对齿轮参数为：模数m=2mm，齿数Z1=40，Z2=80，α=200，齿宽b=80mm。

试分析这两种方案对齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度、抗胶合能力和成本等方面的影响1）齿面接触疲劳强度 3分Ⅰ方案的大、小齿轮的分度圆直径和Ⅱ方案的大、小齿轮的分度圆直径分别相等，两对齿轮的齿宽也相等，其它条件相同时，两种方案的齿面接触疲劳强度相等 （2）齿根弯曲疲劳强度 3分两对齿轮的分度圆分别相等，但Ⅰ方案的模数是Ⅱ方案的2倍，其它条件相同，模数大的抗弯强度高，∴Ⅰ方案齿根弯曲疲劳强度大3）抗胶合能力 2分 相对滑动速度大的地方，愈容易发生胶合分度圆直径相等时，模数愈大，滑动速度也愈大，∴Ⅰ方案抗胶合能力弱4）成本 2分减小模数，降低齿高，因而减少金属切削量，节省制造费用∴Ⅰ方案制造成本高2、试标出各图中未注明的蜗杆或蜗轮的转动方向及螺旋线方向。

a)图：蜗轮顺时针转动，（蜗杆左旋）蜗轮左旋 2分b)图：蜗轮向下转动（左视：顺时针转动），蜗杆左旋（蜗轮左旋） 2分c)图：蜗杆向左转动（上视：顺时针转动），（蜗杆右旋）蜗轮右旋 2分d)图：蜗轮2—逆时针转动，（蜗杆右旋），蜗轮右旋 2分 蜗轮2'—顺时针转动，（蜗杆右旋），蜗轮右旋 2分六、简答题（10分）链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么？能否避免？如何减少动载荷？ 由于围绕在链轮上的链条形成了正多边形（链传动的多边形效应），链条的速度产生周期性变化，链传动在工作时引起动载荷 2分只有在Z1=Z2（即R1=R2），且传动的中心距恰好为节距p的整数倍时，传动比才能在全部啮合过程中保持不变，避免产生动载荷 2分减小节距、降低链轮转速、增大小链轮齿数，可以减少动载荷 6分。