青 岛 科 技 大 学 二O一O年硕士研究生入学考试试题 考试科目:机械设计
注意事项:1.本试卷共五道大题(共计28个小题),满分150 分; 2.本卷属试题卷,答题另有答题卷,答案一律写在答题卷上,写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁,不要在试卷上涂划; 3.必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题,其它均无效。 ﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡ 一、 是非题:正确的以“T”表示,错误的以“F”表示 (每小题1.5分,共15分) 1. 机械零件的强度、刚度等性能通常采用额定载荷进行计算。( ) 2. 在变应力作用下,零件的主要失效形式是疲劳断裂,而在静应力作用下,其主要失效形式
是塑性变形或断裂。( ) 3. 齿面点蚀失效在开式齿轮传动中不常发生。( ) 4. 齿向载荷分布系数K与齿轮制造精度、装配误差以及轴、轴承和基座等的变形有关。
( ) 5. 单线螺纹多用于连接,多线螺纹多用于传动。( ) 6. 受轴向变载荷的普通螺栓紧连接中,在被连接件之间加入橡胶垫片,可以提高螺栓的疲劳
强度。( ) 7. 平键是靠上下两面与键槽间的摩擦力传递载荷的。( ) 8. 设计V带传动时如发现带的根数过多可选用更大截面型号的V带来解决。( ) 9. 蜗杆传动变位后,蜗轮的分度圆和节圆仍旧重合,但蜗杆的节线与分度线不再重合。
( ) 10. 链条节距越大,链轮齿数越多,链传动的动载荷也就越大。( ) 二、 选择填空(每小题3分,共30分)
1. 直齿圆柱齿轮传动,当保持齿轮的直径不变而减小模数时,可以 A.提高轮齿的接触强度 B.提高轮齿的静强度 C.改善传递的平稳性
D.提高轮齿的弯曲强度 。 。 2. 蜗杆传动热平衡计算的目的是为了控制温升,防止 A.蜗杆力学性能下降 C.传动效率下降 B.润滑油变质和胶合 D.蜗轮材料退火 第 1 页(共 4 页) 3. 既有齿轮传动又有蜗杆传动时,某人认为把蜗杆传动放在高速级有以下优点:(1)提高传动效率,(2)节省贵重的有色金属,(3)减少作用在蜗杆上的轴向力,(4)降低齿轮的制造精度,(5)使整个传动装置结构紧凑。其中, A.(1)、(2)、(4)和(5) C.(1)、(2)、(3)和(4)
条是正确的? B.(2)、(3)和(5) D.(1)和(4) 方法。 4. 当受轴向力较大、零件与轴承的距离较远时,零件的轴向固定应采用下述 A.弹性挡圈
B.圆螺母
C.紧定螺钉
D.套筒 开设油槽。 5. 为保证润滑油引入和均匀分配到轴颈上,应该在轴瓦的 A.承载区
B.非承载区
C.端部 配合制度。 D.轴颈与轴瓦的最小间隙处 6. 滚动轴承周向固定应采用下列 A.内圈与轴和外圈与轴承座孔都采用基孔制 B.内圈与轴和外圈与轴承座孔都采用基轴制 C.内圈与轴采用基孔制,外圈与轴承座孔采用基轴制 D.内圈与轴采用基轴制,外圈与轴承座孔采用基孔制 7. 链条中宜尽量避免使用过渡链节,其主要理由是 A.过渡链节制造困难 C.装配较困难
B.要使用较长的销轴 D.弯链板受到附加弯矩 是不可拆防松的。 。 8. 螺栓联接防松装置中,下列 A.开口销与槽形螺母 B.对顶螺母拧紧 C.止动垫片与圆螺母 D.冲点 9. 键的长度主要根据 A.轮毂的长度
来选择。 C.轴的直径
D.传递转矩的大小 B.传递功率的大小
。 10.联轴器与离合器的根本区别是 A.联轴器能用来联接两轴,而离合器还可以用来联接轴上的其他旋转零件 B.联轴器能用来传递转矩,而离合器除传递转矩外,还可用作安全、定向或起动装置 C.联轴器只能保持两轴的接合状态,而离合器却可随时完成两轴的接合或分离 D.联轴器可以采用弹性元件来缓冲吸振,而离合器则没有这种特性 三、简答题(每小题10分,共30分) 1. 连接中,螺纹牙间载荷分布为什么会出现不均匀现象?举例说明可使螺纹牙间载荷分布趋于均匀的一种结构形式。 2. 说明不完全液体径向滑动轴承设计时通常进行哪些计算?计算的目的是什么? 3. 蜗杆传动的主要失效形式是什么?在选择材料时应如何考虑? 四、结构设计与分析题(45分) 第 2 页(共 4 页) 1.(10分)根据受载情况判断图1中0轴、Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴、Ⅳ轴、Ⅴ轴分别为哪种类型?(忽略轴的自重和轴承中的摩擦)。 2. (15分) 图2(a)、(b)所示分别为减速带传动和增速带传动。现已知:在两带传动装置中,带轮的基准直径d1d4,d2d3,而且带轮的材料、带的材料和规格、带传动的中心距a以及初拉力均相同。设两传动装置的主动轮分别为带轮1和带轮3,且主动带轮转速均为n,试分析: (1) 哪种带传动装置传递的最大有效拉力大;(5分) (2) 哪种带传动装置传递的功率大;(5分) (3) 哪种带传动装置中带的寿命长。(5分) 3. (20分)图3为直齿锥齿轮—斜齿圆柱齿轮减速器,其中锥齿轮传动位于高速级,斜齿圆柱
齿轮位于低速级。已知输入功率P110kW,转速n1960r/min。Ⅰ轴的转向如图所示,直齿锥齿轮的模数m4mm,20,齿数z124,z272,齿宽系数R0.3,斜齿圆柱齿轮模数mn5mm,齿数z325,z487。 (1) 确定Ⅱ轴、Ⅲ轴的转向;(4分) (2)为使Ⅱ轴上两齿轮所受轴向力完全抵消,确定齿轮3的螺旋线方向和螺旋角大小(忽略摩擦);(10分) 第 3 页(共 4 页) (3)画出锥齿轮2和斜齿轮4在啮合点所受各力的方向(各用三个分力表示)。(6分) 五、计算题(30分) 1.(10分)受轴向载荷的紧螺栓连接,已知螺栓的预紧力F06000N,所受的轴向工作载荷为
F4000N,螺栓的刚度和被连接件的刚度之间的关系式为CbCm0.5。 (1)计算螺栓所受的总拉力F2和剩余预紧力F1; (2)若连接中采用的是M16(d113.835mm)的普通螺栓,当工作载荷在0~4000N之间变化时,求螺栓的应力幅a和平均应力m。 2.(20分)图4所示轴上装有一对角接触球轴承,已知轴承的基本额定动载荷C33400N,轴的转速n300r/min,轴上作用的轴向力为FA2000N,轴上作用的径向力分别为
F1F22000N,常温下工作,载荷系数fP1.2。试求危险轴承的寿命是多少小时? (已知:判断系数e0.68,内部轴向力Fd0.68Fr,FaFre时,X1,Y0;FaFre时,X0.41,Y0.87) 第 4 页(共 4 页)