华东理工大学机械设计模拟题.doc

Born to win2011年全国硕士研究生入学考试自主命题科目模拟试题招生专业：考试科目：机械设计考试时间：14:00-17:00试题编号：808姓名： 准考证号： 报考院校： 报考专业：2011年全国硕士研究生考试华东理工大学自主命题模拟试题 考场注意事项：一、考生参加考试必须按时进入考场，按指定座位就坐。将有关身份证件（准考证、身份证）放在桌面左上角，以备查对。二、闭卷考试，考生进入考场，不得携带任何书刊、笔记、报纸和通讯工具（如手机、寻呼机等），或有存储、编程、查询功能的电子用品（如已携带，必须存放在监考老师指定的地方）。考生只准带必需的文具，如钢笔、圆珠笔、铅笔、橡皮、绘图仪器或根据考试所需携带的用具。能否使用计算器，及开卷考试时允许携带的书籍及用具等由任课教师决定。三、考生迟到30分钟不得入场，逾时以旷考论；因特殊原因不能参加考试者，必须事前请假，并经研究生部批准，否则作旷考论。考试开始30分钟后才准交卷出场。答卷时，不得中途离场后再行返回。如有特殊原因需离场者，必须经监考教师准许并陪同。答卷一经考生带出考场，即行作废。四、考生拿到试卷后，应先用钢笔填写好试卷封面各项，特别是学号、姓名、学院名称、课程名称等，不到规定的开考时间，考生不得答题。五、考试期间，考生应将写好的有答卷文字的一面朝下放置，考生必须按时交卷，交卷时应将试卷、答卷纸和草稿纸整理好，等候监考老师收取，未经许可，不得将试卷、答卷纸和草稿纸带出场外。六、考生在考场内必须保持安静。提前交卷的考生，应立即离开考场，不得在考场附近逗留。七、考生答题必须用钢笔或圆珠笔（蓝、黑色）书写，字迹要工整、清楚。答案书写在草稿纸上的一律无效。八、考生对试题内容有疑问的，不得向监考老师询问。但在试题分发错误或试卷字迹模糊时，可举手询问。姓名： 准考证号： 报考院校： 报考专业：华东理工大学2011年攻读硕士学位研究生入学考试模拟试题（一）科目代码： 808 科目名称： 机械设计 考生注意：所有题务必书写在考场提供的答题纸上，写在本试题单上的答题一律无效（本题单不参与阅卷）。一、选择题：1、滚动轴承内圈与轴配合的正确标注应为 。 A .30H7/k6 B. 30H7 C .30k62、下列滚动轴承密封装置，其中是属于接触式密封，而是属于非接触式密封。A.毡圈密封B.甩油环C.密封环D.缝隙密封、在情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。.重载.高速.工作温度.高承受变载或冲击振动载荷、两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称。.液体摩擦.半液体摩擦.混合摩擦.边界摩擦、半圆键联接当采用双键时两键应布置。.在周向相隔 .在周向相隔.在周向相隔.在轴向沿同一直线、为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，应。.增加螺栓刚度。.降低螺栓刚度。.降低被联接件刚度。、弹簧的刚度为，弹簧的刚度为，两弹簧并联的刚度为。. .（）、强度等级为.8级的螺栓材料。.、链轮中心距已定，合理确定链传动的链长时，应取。.任意值.等于链节长度的偶数倍.等于链节长度的奇数倍、带传动的两带轮直径不相等，一般情况下，应使哪个轮曹楔角较大.大轮.小轮.主动论.从动轮二、简答题（1） 简述带传动弹性滑动产生的主要原因与后果。（2） 链传动中，节距p、小链轮齿数z1和链速v对传动各有什么影响？ （3） 根据一维雷诺方程，说明形成流体动压润滑的必要条件。（4） 一对大、小圆柱齿轮传动，其齿面啮合处的接触应力是否相等？为什么？当两轮的材料及热处理硬度均相同时，且小轮的应力循环次数N1= 106 3时，相应的滑动表面所处的摩擦状态是 。（）干摩擦状态 （B） 边界摩擦状态 （C） 混合摩擦状态 （D） 流体摩擦状态12、渐开线花键通常采用的定心方式是 。（）齿侧定心； （B） 外径定心； （C） 内径定心； （D） 齿形定心。13、普通螺纹中同一公称直径按 分为粗牙螺纹和细牙螺纹。（）升角的大小； （B） 旋向； （C） 牙型角的大小 ； （D） 螺距的大小。14、在普通圆柱蜗杆中只有 的轴向压力角为标准值20。（）阿基米德蜗杆 （B）法向直廓蜗杆 （C） 渐开线蜗杆（D） 锥面包络蜗杆二、简答题1、简述径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程/必要条件。 2、带传动为什么会出现打滑现象？打滑对带传动有何影响？ 三 、分析计算题1、在右图所示的蜗杆-圆锥齿轮传动装置中，已知输出轴III上的齿轮4的转动方向如图所示。今欲使轴II上的两轮的轴向力抵消一部分：（1） 确定蜗杆1和蜗轮2的螺旋角方向；（2） 在图上标出蜗杆1和蜗轮的转动方向；（3） 在图上标出蜗杆1、蜗轮2和齿轮3、4的圆周力Ft和轴向力的方向。 2、设计一蜗杆传动，传动比i=25，蜗杆为右旋双头，由接触强度计算得：。试求：（1）在保证接触强度足够的条件下，蜗杆传动的最小标准中心距；（2）蜗轮的的基本参数m、Z2和b及其旋向。（注：m=4.5时，q=11；m=5时，q=10或12；m=6时，q=9或12。）3、通过计算，确定图中所示两轴承中寿命较短的轴承的寿命。已知轴承型号为30312，其基本额定动载荷Gr=101000N，e=0.35；轴承所受径向载荷：R1=16000N，R2=600N，圆锥齿轮轴向载荷：Fa=1000N，方向如图所示；轴的转速n=980r/min；轴承径向载荷系数和轴向载荷系数为：当A/Re时，X=1，Y=0；当A/Re时，X=0.4，Y=1.8；派生轴向力S=R/(2Y)，载荷系数fp=1，温度系数ft=1。 4、图示一支架，用四个地脚螺栓（1，2，3，4）固定。四个螺栓的相互距离如图所示。支架上受到与水平面成45的作用力Q。Q力作用点距离螺栓对称中心的水平距离为2a，距支架接合面的铅垂距离为2a，试指出哪个螺栓受力最大，并求出该螺栓所受的最大工作载荷。四、指出下图所示轴系结构设计中的错误，并绘出正确的结构图。姓名： 准考证号： 报考院校： 报考专业：华东理工大学2011年攻读硕士学位研究生入学考试模拟试题（三）科目代码： 808 科目名称： 机械设计 考生注意：所有题务必书写在考场提供的答题纸上，写在本试题单上的答题一律无效（本题单不参与阅卷）。一、选择题： 1齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在 A齿顶部分 B. 靠近节线的齿顶部分C齿根部分 D. 靠近节线的齿根部分 2塑性材料制成的零件进行静强度计算时，其极限应力为 AB B. s C. 0 D. 1 3带传动中，弹性滑动 A在张紧力足够时可以避免B在传递功率较小时可以避免C在小带轮包角足够大时可以避免D是不可避免 4齿轮传动中，通常开式传动的主要失效形式为 A轮齿折断 B. 齿面点蚀C齿面磨损 D. 齿面胶合 5在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，应采用 A大直径系数的蜗杆 B. 单头蜗杆C多头蜗杆 D. 较多的蜗轮齿数 6设计V带传动时，选择小带轮基准直径d1dmin，其主要目的是为了 A使传动的包角不致于过小B使带的弯曲应力不致于过大C增大带轮间的摩擦力D便于带轮的制造 7在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受轴向载荷的是 A6208 B. N2208 C. 3208 D. 5208 8对于相对滑动速度较高（）的重要蜗杆传动，蜗轮材料应选用 A.铸锡青铜 B.铸铝铁青铜 C.铸铁 D.碳钢 9代号为1318的滚动轴承，内径尺寸d为 A. 90mm B. 40mm C. 19mm D. 8mm10下列哪种螺纹主要用于联接？ A. 矩形螺纹 B. 梯形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 三角形螺纹二、填空题：1软齿面齿轮是指轮齿的齿面硬度HBS ；在一般情况下，闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是 。2我国的标准分为 、 、地方标准和企业标准四级。按照标准实施的强制程度，标准又分为强制性和推荐性两种。3按照螺旋线的旋向，螺纹分为 和 。4键是标准件，主要分为 、 、楔键和切向键等。5开式齿轮传动的主要失效形式是磨损，固通常只进行 计算。6开始齿轮传动通常采用人工定期加油润滑的方式；闭式齿轮传动通常采用 或 的方式。7传递动力用的链条，按结构的不同主要有 和 两种。8滚动轴承一般是由 、 、 和保持架组成。9按照承受载荷的方向或公称接触角的不同，滚动轴承可分为 和 。10弹簧的种类很多，从外形看，有 、 、碟形弹簧、平面涡卷弹簧和板弹簧等。 三、简答题： 1简述轮齿的失效形式主要有哪五种？2简述带传动中，打滑、弹性滑动的含义。3试说明滚动轴承代号6308的含义。4简述联轴器的分类及各自的特点。5常用的螺纹紧固件有哪些？6简述链传动的主要优点。四、计算题： 1.当螺栓的预紧力为20KN时，螺栓刚度为被连接件刚度的三分之一，若工作载荷在40KN与10KN之间交替变化，试计算作用在螺栓上对应的拉力变化幅值。若工作载荷在90KN与10KN之间交替变化，该螺栓连接会出现什么现象？2.在轴系部件采用一对7208A滚动轴承支撑，如图所示，已知作用在轴承上的径向载荷Fr1=1000N，Fr2=2060N，作用于轴上的轴向载荷FA=880N，轴承内部轴向力Fd与径向载荷Fr的关系为Fd=0.68Fr，试求轴承轴向载荷Fa1和Fa2。3.如图所示某电梯传动装置中采用蜗杆传动，电机功率P=10KW，转速n1=970r/min，蜗杆传动参数Z1=2，Z2=60；直径系数q=8，总效率=0.8，m=8，右旋蜗杆，试计算：(1)电梯上升是，标出电机方向。(2)标出蜗杆所受各力的方向。(3)计算蜗杆所受各力的大小。4.在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)若两种弯曲强度都能满足，则哪种方案比较好？五、结构改错题： 华东理工大学姓名： 准考证号： 报考院校： 报考专业：（评分参考卷）2011年攻读硕士学位研究生入学考试模拟试题（一）科目代码： 808 科目名称： 机械设计 一、 选择题C AC/BD B D D B C D B B二、 简答题1、答：带传动在工作时，由于带的弹性，受到拉力后要产生弹性变形。但由于松、紧边的拉力不同，故其弹性变形也不同。在主动轮上带在开始绕上带轮处，带的线速度与主动轮的圆周速度相等，但在带由上绕点转到分离点时，带所受拉力由紧边拉力F1逐渐降到松边拉力F2，因此带的弹性变形也随之逐渐减小，因而带沿主动带轮的运动是一面绕进，一面向后收缩，说明带与带轮之间发生了相对滑动，即弹性滑动。同样情况也发生在从动轮上，只不过情况正好相反。后果：从动带轮圆周速度低于主动带轮的圆周速度，使传动比不准确；使传动效率降低；引起带的磨损，使带温度升高。2、答：链传动中，节距p越大，链的尺寸、重量和承载能力就越大，但链节距p越大，多边形效应越明显，产生的冲击、振动和噪音越大。小链轮齿数z1影响传动平稳性和使用寿命。小链轮齿数越少，运动速度的不均匀性和动载荷越大；小链轮齿数过多，轮廓尺寸和重量增加，易产生跳齿和脱链。 链速v影响传动平稳性和寿命，链速v越高，多边形效应越明显，相应动载荷也越大。 3、答：1）相对滑动的两表面必须形成收敛的楔形间隙； 2）被润滑油分开的两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油由大口流进，从小口流出； 3）润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。 4、答：接触应力相等：因从接触应力公式可知，接触应力决定于两个齿轮的综合曲率半径、两个齿轮材料的弹性模量和接触宽度以及相互作用的法向力，不决定于一个齿轮的几何参数。而上述参量两个齿轮是相等的，因此，两个齿轮的接触应力相等。两个齿轮的许用接触应力不相等：因大、小齿轮的应力循环次数不等，N1N2，齿轮寿命系数ZN1P2，故轴承1寿命较短，4、解：螺栓1受力最大。 将Q分解为水平分力和铅垂分力：，。将Fx，Fz平移到坐标原点O，则可得：，；，；。求螺栓1所受工作载荷：（a）所受拉力： ，；。（b）所受横向力： ，；，。四、指出下图所示轴系结构设计中的错误，并绘出正确的结构图。轴的右端应缩进带轮右端面12mm，且应有轴端挡圈固定带轮。 带轮与轴之间应有键联接。带轮左端面靠轴肩定位，下一段轴径加大。取消套筒。带轮两个槽中没有线。透盖与轴之间应有间隙，且应有密封毡圈。应用角接触球轴承。与齿轮轮毂配合段轴颈长度应小于轮毂宽12mm。齿轮轮毂和轴之间应有键联接。 两轴承端盖与箱体接触面间应加装调整垫片。箱体与端盖接触面之外的外表面应低一些，以减少加工面。两端盖外缘外侧应倒角。姓名： 准考证号： 报考院校： 报考专业：华东理工大学（评分参考卷）2011年攻读硕士学位研究生入学考试模拟试题（三）科目代码： 808 科目名称： 机械设计 一、选择题：15：DDDCC 6-10：BBAAD二、填空题：1350，点蚀2国家标准，行业标准3左旋螺纹，右旋螺纹4平键，半圆键5弯曲强度6浸油润滑，喷油润滑7滚子链，齿形链8外圈，内圈，滚动体9向心轴承，推力轴承10螺旋弹簧，环形弹簧三、简答题：1轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形2若带所需传递的圆周力超过带与轮面间的极限摩擦力总和时，带与带轮将发生显著的相对滑动，这种现象称为打滑。这种由于材料的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动。打滑应当避免，弹性滑动不可避免。36深沟球轴3中系列08内径d=40mm公差等级为0级游隙组为0组4联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器。刚性联轴器又分为固定式和可移式。固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移。可移式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移。弹性联轴器包含弹性元件，能补偿两轴的相对位移，并具有吸收振动和缓和冲击的能力。5常用的螺纹紧固件品种很多，包括螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈等。6与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的传动比； 需要的张紧力小，作用在轴上的压力也小，结构紧凑； 能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作； 安装精度要求较低； 中心矩较大时其传动结构简单。四 计算题当螺栓的预紧力为20KN时，螺栓刚度为被连接件刚度的三分之一，若工作载荷在40KN与10KN之间交替变化，试计算作用在螺栓上对应的拉力变化幅值。若工作载荷在90KN与10KN之间交替变化，该螺栓连接会出现什么现象？【答案】 解:已知：3Cb=Cm ，F0=20 KN 工作载荷为10KN时，总拉力F2= F0+F*Cb/ Cb+ Cm=20+10*0.25=22.5KN 残余预紧力F1= F0-F* Cm / Cb+ Cm=20-10*0.75=12.5KN 若保持螺栓始终压紧，残余预紧力F1= F0-F* Cm / Cb+ Cm=20-F*0.750 F80/3KN故工作载荷大于26.7KN时，螺栓会松脱，此时工作载荷即为其所受拉力。当工作载荷在40-10KN之间交替变化时，拉力幅值为22.5-40KN，当工作载荷在90-10KN之间交替变化时，拉力幅值为22.5-90KN。失稳，结合面会出现间隙或滑移，螺帽会松脱，影响机器正常运转，造成重大安全事故2.在轴系部件采用一对7208A滚动轴承支撑，如图所示，已知作用在轴承上的径向载荷Fr1=1000N，Fr2=2060N，作用于轴上的轴向载荷FA=880N，轴承内部轴向力Fd与径向载荷Fr的关系为Fd=0.68Fr，试求轴承轴向载荷Fa1和Fa2。【答案】 解:已知： Fd= 0.68Fr 轴承正装，分析轴的轴向受力情况可知，右端轴承1被压紧，轴承2被放松；所以 Fd2= 0.68Fr2=0.68*2060=1400