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 。双头螺柱联接 螺栓联接 螺钉联接 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 。900 1200 1500 18003、 不能列入过盈联接的优点。结构简单 工作可靠 装配很方便 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 联轴器。齿式 刚性凸缘 轮胎 滑块5、轴承合金是用来制造 。单层轴瓦 双层或多层轴瓦 含油轴承轴瓦 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=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=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=0.683000=2040 N （1分） Fd2=0.68Fr2=0.681500=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=Fa1Fae=2040900=1140 N （1分）轴承1所受的当量动载荷：P1=fp(XFr1+YFa1)=1.5(0.413000+0.872040)=4507.2N （1分）轴承2所受的当量动载荷：P2=fp(XFr2+YFa2)=1.5(0.411500+0.871140)=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，方案一对齿轮的参数为：模数m=4mm，齿数Z1=20，Z2=40，=200，齿宽b=80mm，方案一对齿轮参数为：模数m=2mm，齿数Z1=40，Z2=80，=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分方案的大、小齿轮的分度圆直径和方案的大、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，但方案的模数是方案的2倍，其它条件相同，模数大的抗弯强度高，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，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。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