青島科技大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)2005

青島科技大學(xué)2005年研究生入學(xué)考試試題考試科目： 機(jī)械設(shè)計(jì)（A卷）（答案全部寫在答題紙上）一、 選擇填空（每小題2分，共20分）1?蝸桿傳動(dòng)中，輪齒承載能力計(jì)算，主要是針對(duì) 來(lái)進(jìn)行的。A） 蝸桿齒面接觸疲勞強(qiáng)度和蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度B） 蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度和蝸桿齒根彎曲疲勞強(qiáng)度C） 蝸桿齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度D） 蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度2?齒輪傳動(dòng)的動(dòng)載荷系數(shù)中，動(dòng)載荷系數(shù)K的大小主要與 有關(guān)。vA）制造精度B）齒輪模數(shù)C）端面重合度D）輪齒寬度TOC\o"1-5"\h\z滾動(dòng)軸承基本額定動(dòng)載荷所對(duì)應(yīng)的基本額定壽命 。A）107； B）2.5X107 C）106 D）5X1064?當(dāng)軸上安裝的零件要承受軸向力時(shí)，采用 來(lái)進(jìn)行軸向定位，所能承受的軸向力較大。A）圓螺母 B）緊定螺釘 C）彈性擋圈離合器與聯(lián)軸器的不同點(diǎn)為 。A）過(guò)載保護(hù)B）可以將兩軸的運(yùn)動(dòng)和載荷隨時(shí)脫離和接合C）補(bǔ)償兩軸間的位移滾動(dòng)軸承的內(nèi)外圈及滾動(dòng)體的表面硬度為 ；軟齒面齒輪的齒面硬度為 。A）150HBS B）（20?32）HBSC）<350HBSD）（60?65）HRC某軸材料為45鋼，兩支點(diǎn)采用深溝球軸承支承，驗(yàn)算時(shí)發(fā)現(xiàn)軸的剛度不夠，這時(shí) 。A）改為合金鋼軸B）改為滾子軸承C）增加軸徑 D）改為滑動(dòng)軸承8?帶傳動(dòng)采用張緊輪的目的 。A）調(diào)節(jié)帶的初拉力 B）提高帶的壽命C）改變帶的運(yùn)動(dòng)方向 D）減輕帶的彈性滑動(dòng)圓錐齒輪為了測(cè)量和計(jì)算方便標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)取在 ，受力分析時(shí)模數(shù)取在 。A）分度圓錐面 B）輪齒大端 C）齒寬中點(diǎn) D）錐距中點(diǎn)當(dāng)采用鉸制孔用螺栓聯(lián)接承受橫向載荷時(shí)，螺栓桿受到 作用。A）剪切和擠壓 B）拉伸和剪切 C）彎曲和擠壓D）扭轉(zhuǎn)和彎曲二、 填空題（每空1分，共25分）1.在普通平健聯(lián)接中，平健的工作面是 ，其最主要的失效形式是 ，平健的剖面尺寸（bxh）按 從標(biāo)準(zhǔn)中選取。直齒圓柱齒輪齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算中，載荷作用于齒頂時(shí)的齒形系數(shù)Y尸與—有關(guān)。Fa影響單根V帶實(shí)際所能傳遞功率的主要因素有 、 、 、 。4?有一非液體潤(rùn)滑的徑向滑動(dòng)軸承，寬徑比B/d二1.5，軸徑d=100mm，若軸承材料的許用值[p]=5MPa,[pv]=10MPa.m/s,[v]=3m/s，軸的轉(zhuǎn)速n二500r/min,則該軸允許承受的載荷F二 。（4分）max有一滾動(dòng)軸承的代號(hào)為7211C/P5,其類型為 ，尺寸系列為 ，軸承孔內(nèi)徑為 mm，精度等級(jí)為。工作時(shí)只受彎矩，不受扭矩的軸，稱為—，自行車前軸屬于—軸。在軸的初步計(jì)算中，通常軸的直徑是按 強(qiáng)度初步確定的。7.鏈傳動(dòng)的 傳動(dòng)比是不斷變化的，只有在 ，且傳動(dòng)的中心距恰為—的整數(shù)倍時(shí)，傳動(dòng)比才能在全部嚙合過(guò)程中保持不變。閉式齒輪傳動(dòng)中，中心距一定時(shí)，取較大齒數(shù)，是為了提高齒輪的 強(qiáng)度。9?軸端零件的軸向固定方法有 、 。三、 簡(jiǎn)答題（30分）根據(jù)摩擦面間存在潤(rùn)滑劑的情況，滑動(dòng)摩擦分為哪幾種？機(jī)械零件的磨損過(guò)程分為哪三個(gè)階段？（7分）常用的提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施有哪些？（8分）為改善齒輪載荷沿接觸線分布不均勻的程度，常采用哪些措施（3種以上）？（8分）帶傳動(dòng)中，打滑是怎樣產(chǎn)生的？打滑的有利有害方面各是什么？（7分）四、 分析題（40分）dp h—h（20分）試根據(jù)液體動(dòng)壓滑動(dòng)的一維雷諾方程式 =6nv o說(shuō)明下列問(wèn)題：dx h3（1） 產(chǎn)生動(dòng)壓油膜的必要條件是什么？（2） 定性畫出油膜壓力沿x軸的分布圖。2?（20分）圖示起重裝置由開式標(biāo)準(zhǔn)直齒輪—蝸桿傳動(dòng)組成。已知：?二20，Z2二60，Z3二1,Z4=50，蝸桿為右旋，卷筒直徑D=400mm，不計(jì)摩擦損失。試求：

1）蝸輪的螺旋線方向；4分）2）1）蝸輪的螺旋線方向；4分）（3）畫出重物上升時(shí)蝸桿傳動(dòng)的各分力；（6分）（4）如輸入扭距T]=20000N-mm，計(jì)算此時(shí)的起重量。 （6分）五、計(jì)算題（35分）（15分）某螺栓聯(lián)接的預(yù)緊力為F二10000N,且承受變動(dòng)的軸向工作載荷F=0?8000N的作0用?，F(xiàn)測(cè)得在預(yù)緊力作用下該螺栓的伸長(zhǎng)量九二0.2mm,被聯(lián)接件的縮短量九二0.05mm。分別求bm在工作中螺栓及被聯(lián)接件所受總載荷的最大與最小值（20分）圖示軸系用兩個(gè)70000B型角接觸球軸承支承，已知圓錐齒輪上的軸向力F=500N,A1斜齒圓柱齒輪上的軸向力F=1200N,求得兩軸承的徑向載荷F=1800N,F=2000N,軸TOC\o"1-5"\h\zA2 r1 r2系轉(zhuǎn)速n-750r/min,預(yù)期壽命L=7200h,載荷系數(shù)f=1-1。試確定：1 h' p（1）哪個(gè)軸承是危險(xiǎn)軸承,為什么？ （14分）（2）求軸承的基本額定動(dòng)載荷。 （6分）e=1.14,F/F>e時(shí)X=0.35,Y=0.57;ar（附：e=1.14,F/F>e時(shí)X=0.35,Y=0.57;ardr青島科技大學(xué)2006年研究生入學(xué)考試試卷A考試科目：機(jī)械設(shè)計(jì)（答案全部寫在答題紙上）四、 是非題：正確的寫“T”，錯(cuò)誤的寫“F”（每小題1.5分，共15分）1．按基本額定動(dòng)載荷選定的滾動(dòng)軸承，在預(yù)定的使用期內(nèi)，其失效概率為5%。（ ）2．在一定轉(zhuǎn)速下，要減輕鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性和動(dòng)載荷，應(yīng)減小鏈條節(jié)距、增加鏈輪齒數(shù)。（）3．一般情況下，鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)只能減小，不能消除。（）4．受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接的螺栓，所受的總拉力是預(yù)緊力與工作拉力之和。（）5．閉式蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式是磨損。（）6.雙速電機(jī)帶動(dòng)V帶傳動(dòng)，設(shè)傳遞功率一定，則V帶應(yīng)按速度低的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。（）7．同時(shí)受轉(zhuǎn)矩和彎矩的軸稱為心軸。（ ）若階梯軸過(guò)渡圓角的半徑為r，軸上與之相配零件的倒角為Cx45，軸肩高為h，則要求：0h>C>ro（）只要螺紋副具有自鎖性，即螺紋升角小于當(dāng)量摩擦角，則在任何情況下都無(wú)需考慮防松。（）多級(jí)齒輪減速器，高速軸總是比低速軸的直徑小。 （）五、 選擇填空（每小題3分，共30分）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中， 是為了減小應(yīng)力集中。A.越程槽 B.退刀槽C.導(dǎo)錐 D.凹切圓角與整體式相比，剖分式滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)具有 的優(yōu)點(diǎn)。A.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 B.調(diào)心性好C. 安裝方便 D. 強(qiáng)度高蝸桿傳動(dòng)的噴油潤(rùn)滑方式適合于 的情況。A.高粘度潤(rùn)滑油 B.高圓周速度C. 重載 D. 蝸桿下置潤(rùn)滑條件相同時(shí)，以下四種精度和內(nèi)徑相同的滾動(dòng)軸承中 的極限轉(zhuǎn)速最高。A?推力球軸承 B.圓錐滾子軸承C.角接觸球軸承 D.圓柱滾子軸承5?被聯(lián)接件受橫向外力作用時(shí)，如果采用鉸制孔用螺栓聯(lián)接，其失效主要 oA.螺紋處拉斷 B.螺紋處拉、扭斷裂螺紋根部彎曲斷裂螺栓桿剪斷或螺栓或被聯(lián)接件擠壓壓潰齒輪傳動(dòng)的載荷系數(shù)中，動(dòng)載荷系數(shù)K的大小主要與 有關(guān)。vA. 圓周速度 B. 齒輪模數(shù)C. 端面重合度 D. 輪齒寬度一般來(lái)說(shuō)，下述機(jī)械傳動(dòng)效率自高到低的順序 oA.鏈傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、帶傳動(dòng) B.帶傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)C.鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng) D.蝸桿傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)TOC\o"1-5"\h\z某滾動(dòng)軸承支承應(yīng)用于溫度較高，跨距較大的場(chǎng)合，該軸的軸系結(jié)構(gòu)應(yīng)該是 。A.—支點(diǎn)雙向固定，另一端支點(diǎn)游動(dòng)B.雙支點(diǎn)各單向固定 C.兩端游動(dòng)支承9?帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是 。A.使帶的滑動(dòng)率小于2% B.在保證不打滑的條件下具有一定的疲勞壽命C.使帶的最大應(yīng)力小于許用應(yīng)力10.設(shè)平鍵聯(lián)接原來(lái)傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為T,現(xiàn)在欲增為1.5T，則應(yīng) 。A.安裝一對(duì)平鍵 B.將鍵寬增大到1.5倍C.將鍵高增大到1.5倍 D.將軸直徑增大到1.5倍六、簡(jiǎn)答題（30分）（7分）在載荷為翻轉(zhuǎn)力矩的螺栓組中，離翻轉(zhuǎn)軸線遠(yuǎn)的螺栓比近的螺栓受力大，但是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中普通螺栓的布置卻應(yīng)盡量遠(yuǎn)離翻轉(zhuǎn)軸線，為什么？（8分）簡(jiǎn)要說(shuō)明軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中提高軸的疲勞強(qiáng)度的措施。（9分）欲設(shè)計(jì)一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，有兩種方案，各參數(shù)如下表，試分析這兩種方案對(duì)齒根彎曲強(qiáng)度、齒面接觸強(qiáng)度、抗膠合能力和成本等方面的影響。m(mm)aOZ1Z2b(mm)I420204080II2204080804.（6分）在帶傳動(dòng)中，影響能傳遞的最大有效圓周力的因素有哪些？（要求答出3種因素）其關(guān)系如何？四、分析題（20分）1.（10分）液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承，開有周向油槽（如圖1），試畫出軸承的徑向及軸向油膜壓力分布曲線，并標(biāo)出軸的轉(zhuǎn)向和最小油膜厚度的位置。圖1圖2（10分）已知蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖2所示，試確定：這對(duì)蝸桿、蝸輪的螺旋線方向，并畫出作用在嚙合處的三對(duì)分力方向。五、計(jì)算題（45分）（10分）一受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接，已知預(yù)緊力F=10000N，螺栓剛度系數(shù)c=0.2,被聯(lián)0b接件剛度系數(shù)c=0.8。因聯(lián)接有密封要求，應(yīng)使殘余預(yù)緊力F=1.2F,這里F為聯(lián)接所受的軸向工m1作載荷。試確定該聯(lián)接所能承受的最大工作載荷F,并確定該螺栓所受的總軸向載荷。（7分）有一非液體潤(rùn)滑的徑向滑動(dòng)軸承，寬徑比B/d=1.5，軸徑d=100mm，若軸承材料的許

用值[p]=5MPa,[pv]=10MPa.m/s,[v]=3m/s,軸的轉(zhuǎn)速n-500r/min。計(jì)算該軸允許承受的最大載荷。（10分）圖3所示軸系用兩個(gè)7308型軸承支承，已知圓錐齒輪上的軸向力F=500N,斜齒圓A1柱齒輪上的軸向力F=1200N,求得兩軸承的徑向載荷F=1800N,F=2000N,軸系轉(zhuǎn)速TOC\o"1-5"\h\zA2 r1 r2n二750r/min，預(yù)期壽命L二7200h,載荷系數(shù)f=1.1。試確定：1 h' p（1）指出軸承代號(hào)的意義（類型、系列、內(nèi)徑尺寸、精度等級(jí)）； （4分）（2）求軸承1、2的當(dāng)量動(dòng)載荷。 （6分）（附：70000B型軸承，派生軸向力F二F；e=1.14,F/F>e時(shí)X=0.35,Y=0.57;drarF/FWe時(shí)X=1,Y=0）1）哪個(gè)齒輪的彎曲強(qiáng)度高？（4分）2）若算得小齒輪的齒根彎曲應(yīng)力。f廣310MPa，判斷兩個(gè)齒輪的疲勞彎曲強(qiáng)度是否足夠？1）哪個(gè)齒輪的彎曲強(qiáng)度高？（4分）2）若算得小齒輪的齒根彎曲應(yīng)力。f廣310MPa，判斷兩個(gè)齒輪的疲勞彎曲強(qiáng)度是否足夠？6分）（3）附：求由彎曲疲勞強(qiáng)度決定的能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩。Z2450YFa2.652.32Y 1.581.70若齒寬系數(shù)0d二1.0，載荷系數(shù)K=152KTYY-QF]MPaF0m3z2d1（18分）一單級(jí)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪減速器,已知齒輪模數(shù)m=4mm,大小齒輪的齒數(shù)為F2=24,Z=50，許用彎曲應(yīng)力：[b]=320MPa,[b]=300MPa,F22 F1六、（10分）試?yán)L出兩被聯(lián)接件用普通螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)草圖（包括螺栓、螺母、彈簧墊片、被聯(lián)接件的裝配圖）。青島科技大學(xué)

二00七年碩士研究生入學(xué)考試試題

考試科目：機(jī)械設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：1.本試卷共五道大題，滿分150分；本卷屬試題卷，答題另有答題卷，答案一律寫在答題卷上，寫在該試題卷上或草紙上均無(wú)效。要注意試卷清潔，不要在試卷上涂劃；必須用藍(lán)、黑鋼筆或簽字筆答題，其它均無(wú)效。一、 是非題：正確的以“T”表示，錯(cuò)誤的以“F”表示（每小題1.5分，共15分）零件表面經(jīng)淬火、滲碳、噴丸、滾子碾壓等處理后，其疲勞強(qiáng)度增高。GB/T314—1994規(guī)定采用潤(rùn)滑油在40C的動(dòng)力粘度中心值作為潤(rùn)滑油的牌號(hào)。O圓柱螺紋的中徑在標(biāo)準(zhǔn)中定為公稱直徑。設(shè)計(jì)動(dòng)壓向心滑動(dòng)軸承時(shí)，寬徑比Bd取的較大，軸承端泄量小，承載能力高，溫升高。通常含油軸承是采用巴氏合金制成的。蝸桿傳動(dòng)的主要失效通常發(fā)生在蝸輪上。雙速電機(jī)帶動(dòng)V帶傳動(dòng)，設(shè)傳遞功率一定，則V帶應(yīng)按速度低的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。按照承受載荷情況分，自行車前軸屬于轉(zhuǎn)動(dòng)心軸。齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)材料相同時(shí)，小齒輪和大齒輪的接觸強(qiáng)度也相同。d10.鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比i二-2。i二、 選擇填空（每小題3分，共30分）平鍵聯(lián)接能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為T,現(xiàn)要傳遞的轉(zhuǎn)矩為1.5T，則應(yīng) 。A.把鍵長(zhǎng)增大到1.5倍 B.把鍵寬增到1.5倍C.鍵高增大到1.5倍 D.裝一對(duì)平鍵為了提高蝸桿傳動(dòng)的效率耳，在潤(rùn)滑良好的條件下，最有效的是采用 措施。A.提高蝸桿的轉(zhuǎn)速 B.多頭蝸桿C.大直徑系數(shù)的蝸桿 D.單頭蝸桿V帶輪的最小直徑d?取決于 。mmA.帶的型號(hào) B.帶的速度 C.主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 D.帶輪結(jié)構(gòu)尺寸 是為了減少齒輪傳動(dòng)的動(dòng)載荷。齒輪的輪齒做成鼓形齒 B.增加齒輪圓周速度C.改變?cè)瓌?dòng)機(jī)類型 D.齒頂修緣螺栓聯(lián)接旋合螺紋牙間載荷分配不均是由于 。A.螺母與螺栓變形大小不同 B.應(yīng)力集中C.螺母與螺栓變形性質(zhì)不同 D.螺母太厚采用螺紋聯(lián)接時(shí)，當(dāng)兩個(gè)被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔，并經(jīng)常拆卸時(shí)，宜采用 。A.螺栓聯(lián)接 B.螺釘聯(lián)接 C.雙頭螺柱聯(lián)接 D.緊定螺釘聯(lián)接機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中載荷較平穩(wěn)，但可能產(chǎn)生很大的瞬時(shí)過(guò)載，對(duì)機(jī)器造成損害，在這種情況下，通常宜選用 聯(lián)軸器。A.安全 B.可移式剛性 C.彈性 D.固定式剛性設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)時(shí)，鏈節(jié)數(shù)最好 。A.奇數(shù) B.偶數(shù) C.鏈輪齒數(shù)的整數(shù)倍與漸開線齒輪傳動(dòng)相比，圓弧齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 。A.外嚙合時(shí)，接觸點(diǎn)的綜合曲率半徑大，接觸應(yīng)力低B.容易根切，齒數(shù)不能很少,不易實(shí)現(xiàn)較大傳動(dòng)比的傳動(dòng) C.要實(shí)現(xiàn)連續(xù)傳動(dòng)比傳動(dòng)，輪齒必須是直齒，且端面重合度和縱向重合度都應(yīng)大于1如圖1所示，混合摩擦狀態(tài)應(yīng)位于滑動(dòng)軸承摩擦特性曲線卩-耳“/p（卩為摩擦系數(shù)）的—。A.I區(qū) B.II區(qū) C.III區(qū) D.與臨界特性數(shù)對(duì)應(yīng)的E點(diǎn)圖1三、 簡(jiǎn)答題（25分）（8分）簡(jiǎn)述不完全液體摩擦滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則和目的。（8分）繪圖說(shuō)明機(jī)械零件的一般磨損過(guò)程，并說(shuō)明跑合的意義。（9分）在一對(duì)齒輪中心距與傳動(dòng)比一定的情況下，選擇齒數(shù)的原則是什么？并說(shuō)明原因。四、 分析題（40分）（10分）試畫出螺紋聯(lián)接的力一一變形圖，并說(shuō)明聯(lián)接在受到軸向工作載荷F后，螺紋受到的總拉力.、被聯(lián)接件的殘余預(yù)緊力匚和軸向工作載荷F之間的關(guān)系。

（12分）有一帶式運(yùn)輸機(jī)，已知其電動(dòng)機(jī)功率P二7.5kW,n二1440r/min，而其工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速nj=100r/min，試設(shè)計(jì)出三種傳動(dòng)方案，并畫出傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖。（18分）圖2所示斜齒圓柱齒輪一一圓柱蝸桿傳動(dòng)。已知蝸桿傳動(dòng)的效率1，蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比i，斜齒輪2的分度圓直徑d和蝸輪4的分度圓直徑d。不計(jì)斜齒輪傳動(dòng)的功率損2 4耗，為使蝸桿軸上的軸向力最小（1）確定斜齒輪1、2的螺旋線方向。（4分）（2）確定蝸輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。（2分）（3）畫出斜齒輪2和蝸桿3的各分力。（6分）id1（4）證明：F=—字—F（F為切向力）。（6分）14 d ti t4圖2五、計(jì)算題（40分）（16分）一鋼制壓力容器，已知其內(nèi)徑D=280mm,容器與蓋子用10個(gè)M16（d]=13.835mm）的鋼制螺栓聯(lián)接，螺栓的許用應(yīng)力0]=300MPa，為保證氣密性要求，殘余預(yù)緊力F=1.4F（F為工作拉力）。求：i（1） 若結(jié)合面處用銅皮石棉墊片（相對(duì)剛度為0.8），則擰緊螺栓時(shí)所需要的預(yù)緊力F為0多少？ （10分）（2）容器能承受的最大單位壓力p=? （6分）（24分）圖3蝸桿傳動(dòng)軸，兩端安裝一對(duì)30308軸承，蝸桿嚙合處的軸向力F=400N，A2支點(diǎn)跨距L=200mm。已求得軸承1、2兩支承處的徑向合成支反力F=1995N,F=2100N。r2TOC\o"1-5"\h\z（1） 指出軸承代號(hào)的意義（類型、系列、內(nèi)徑尺寸、精度等級(jí)）。 （4分）（2）求出兩軸承所受的軸向載荷F和F （6分）al a2（3） 求軸承1、2的當(dāng)量動(dòng)載荷P和P。 （4分）（4）哪個(gè)軸承壽命短，為什么？ （4分）（5）若軸承的載荷減小一半，則軸承的壽命提高幾倍？（其它條件不變） （6分）F（附：30000型軸承，派生軸向力F=—〒；e=0.2& F/F>e時(shí)X=0.4,Y=2.1;d2Y arF/FWe時(shí)X=1,Y=0）arFrl ”說(shuō)第4頁(yè)（共4頁(yè)）青島科技大學(xué)

二00八年碩士研究生入學(xué)考試試題

考試科目：機(jī)械設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：1.本試卷共五道大題，滿分150分；本卷屬試題卷，答題另有答題卷，答案一律寫在答題卷上，寫在該試題卷上或草紙上均無(wú)效。要注意試卷清潔，不要在試卷上涂劃；必須用藍(lán)、黑鋼筆或簽字筆答題，其它均無(wú)效。一、 是非題：正確的以“T”表示，錯(cuò)誤的以“F”表示（每小題1.5分，共15分）TOC\o"1-5"\h\z互相嚙合的一對(duì)齒輪，若Z<Z，則因小齒輪的齒數(shù)少，其接觸應(yīng)力◎ 。1 2 H1 H2帶傳動(dòng)中的打滑總是先在小帶輪上開始。直齒錐齒輪傳動(dòng)中，作用于兩齒輪上的力有如下關(guān)系：F=F，F(xiàn)=F。al a2 r1 t2軸肩的作用是使軸上零件實(shí)現(xiàn)周向定位。蝸桿的分度圓直徑為d二mxz。11齒輪的齒形系數(shù)是反映輪齒抗彎曲能力的影響因素，它與模數(shù)無(wú)關(guān)，而只與齒數(shù)有關(guān)。鍵的長(zhǎng)度主要是根據(jù)軸的直徑來(lái)選擇。&單列向心球軸承主要承受徑向載荷，也可承受一定的雙向軸向載荷。在多根V帶傳動(dòng)中，當(dāng)一根帶失效時(shí)，只需換上一根新帶即可。圓柱螺紋的大徑在標(biāo)準(zhǔn)中定為公稱直徑。二、 選擇填空（每小題3分，共30分）平鍵標(biāo)記：鍵B16x70GB1096—79中，16x70表示 。A.鍵寬x軸徑B.鍵高x軸徑C.鍵寬x鍵長(zhǎng)D.鍵高x鍵長(zhǎng)減速蝸桿傳動(dòng)中，下列傳動(dòng)比計(jì)算 是錯(cuò)誤的。A.i=?/①B.i=d/dC.i=z/zD.i=T耳/T E.i=n/n1221212112（式中—角速度n—轉(zhuǎn)速T—轉(zhuǎn)矩d—分度圓直徑z—齒數(shù)注腳1—蝸桿注腳2—蝸輪耳一效率）設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，限制帶輪的最小直徑，是為了限制 。A.小帶輪上的包角 B.帶的長(zhǎng)度C.帶的離心力 D.帶的彎曲應(yīng)力一對(duì)圓柱齒輪，在確定大小齒輪寬度時(shí)，通常把小齒輪的寬度做的比大齒輪大一些，其TOC\o"1-5"\h\z原因是 。為了使小齒輪的彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度比大齒輪高一些為了便于安裝，保證接觸長(zhǎng)度 C.為了使傳動(dòng)平穩(wěn)，提高效率螺栓聯(lián)接防松的根本問(wèn)題在于 。A.增加螺紋聯(lián)接的軸向力 B.增加螺紋聯(lián)接的剛度防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng) D.防止螺紋副被拉斷采用表面強(qiáng)化處理如碾壓、噴丸、碳氮共滲、氮化、高頻或火焰淬火等方法，可顯著提高軸的 。A.疲勞強(qiáng)度 B.剛度 C.靜強(qiáng)度 D.耐沖擊性能機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中載荷較平穩(wěn)，但可能產(chǎn)生很大的瞬時(shí)過(guò)載，對(duì)機(jī)器造成損害，在這種情況下，通常宜選用 聯(lián)軸器。A.安全B.可移式剛性C.彈性D.固定式剛性8.設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)時(shí)，鏈節(jié)數(shù)宜米用。A.奇數(shù)B.偶數(shù)C.鏈輪齒數(shù)的整數(shù)倍D.10的倍數(shù)9.設(shè)計(jì)高轉(zhuǎn)速軸時(shí),應(yīng)特別考慮其。A.耐磨性B.疲勞強(qiáng)度C.散熱性D.振動(dòng)穩(wěn)定性10.在機(jī)械傳動(dòng)中，理論上能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比為常數(shù)的是 。A.帶傳動(dòng)B.鏈傳動(dòng)C.齒輪傳動(dòng)D.摩擦輪傳動(dòng)三、 簡(jiǎn)答題（每小題10分，共30分）齒輪強(qiáng)度計(jì)算中為什么要引入齒向載荷分布系數(shù)K，其值主要受哪些因素的影響？可采取哪些措施來(lái)減小齒向載荷分布不均勻程度？對(duì)承受橫向載荷和傳遞轉(zhuǎn)矩的緊螺栓聯(lián)接采用普通螺栓時(shí)，強(qiáng)度計(jì)算公式中為什么要將預(yù)緊力提高到1.3倍來(lái)計(jì)算？若采用鉸制孔用螺栓時(shí)是否也這樣考慮？為什么？何為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸？根據(jù)受載情況，自行車的前軸、后軸及腳踏板軸分別是什么軸？四、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析題（45分）（10分）圖1所示為帶傳動(dòng)的張緊方案，試指出其不合理之處，并改正。張緊輪

圖IV帶傳動(dòng)(15分)圖2示為簡(jiǎn)單手動(dòng)起重裝置。若按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿，提升重物G,試確定：蝸桿和蝸輪齒的螺旋線方向；蝸輪所受作用力的方向(畫出)；當(dāng)提升重物或降下重物時(shí)，蝸輪齒面是單側(cè)受載還是雙側(cè)受載？蝸桿傳動(dòng)自鎖的條件是什么？要求蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性，采用單頭還是多頭蝸桿?圖2(20分)如圖3所示二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器中，已知：高速級(jí)齒輪參數(shù)z,z,m,0；2n1低速級(jí)齒輪參數(shù)z,z,m，輸入功率P(KW),轉(zhuǎn)速n(rpm)。試求：TOC\o"1-5"\h\z3 4n2 1 1低速級(jí)小齒輪的螺旋線方向，以使中間軸上軸承所受的軸向力較小； (4分)低速級(jí)小齒輪分度圓螺旋角為多少度時(shí)，中間軸上的軸承所受的軸向力完全抵消(只列出計(jì)算公式) ；(10分)畫出低速級(jí)齒輪嚙合點(diǎn)作用力的方向(各用三個(gè)分力表示)。 (6分)圖3五、計(jì)算題（30分）（20分）圖4所示軸上正裝一對(duì)7306AC軸承，已知工作溫度低于100度，載荷平穩(wěn)，軸上外力F=3600n，F(xiàn)=9000N,其方向及作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離如圖所示。TOC\o"1-5"\h\zA r（1） 試說(shuō)明7306AC的意義（類型、系列、內(nèi)徑尺寸、精度等級(jí)）； （6分）（2） 計(jì)算軸承1,2的當(dāng)量動(dòng)載荷各是多少？ （14分）FA圖4（附：7306AC軸承的派生軸向力F二0.68F,f二1；e=0.68,F/F>e時(shí)d r p arX=0.41,Y=0.87;F/FWe時(shí)X=1,Y=0）。ar（10分）設(shè)圖5所示螺栓剛度為C，被聯(lián)接件剛度為C，如果C二8C，預(yù)緊力b m m bF二1000N，工作載荷F=1100N，試求螺栓受的總拉力F和被聯(lián)接件的殘余預(yù)緊力02F'1F F第4頁(yè)（共4頁(yè)）青島科技大學(xué)二00九年碩士研究生入學(xué)考試試題考試科目：機(jī)械設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：1.本試卷共五道大題，滿分150分；本卷屬試題卷，答題另有答題卷，答案一律寫在答題卷上，寫在該試題卷上或草紙上均無(wú)效。要注意試卷清潔，不要在試卷上涂劃；必須用藍(lán)、黑鋼筆或簽字筆答題，其它均無(wú)效。一、 是非題（每小題1分，共10分）（如果正確以“T”表示，如果錯(cuò)誤以“F”表示）溫度和壓力是影響潤(rùn)滑油粘度的主要因素，對(duì)于一般滑動(dòng)軸承，只考慮溫度的影響，而忽略壓力對(duì)粘度的影響是合理的。當(dāng)鍵聯(lián)接強(qiáng)度不足時(shí)可采用雙鍵。使用兩個(gè)平鍵時(shí)要求鍵相隔90°布置。圓柱螺紋的大徑在標(biāo)準(zhǔn)中定為公稱直徑。滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)采用的螺紋類型，以矩形螺紋應(yīng)用最廣。5?在傳動(dòng)系統(tǒng)中，帶傳動(dòng)往往放在高速級(jí)是因?yàn)樗梢詡鬟f較大的轉(zhuǎn)矩?；ハ鄧Ш系囊粚?duì)齒輪，齒數(shù)z<z，但其接觸應(yīng)力◎ 。1 2 H1 H2普通平鍵的剖面尺寸是根據(jù)軸的直徑按標(biāo)準(zhǔn)選取的。&按基本額定動(dòng)載荷選定的滾動(dòng)軸承，在預(yù)定使用期限內(nèi)其失效率最大為5%。接觸式動(dòng)密封密封可靠，因此高速情況應(yīng)選擇接觸式動(dòng)密封。剛性聯(lián)軸器適用于兩軸對(duì)中要求不高的場(chǎng)合。二、 選擇填空（每小題3分，共30分）TOC\o"1-5"\h\z為了減輕摩擦副的表面疲勞磨損，下列措施中不正確的 。A.合理選擇表面粗糙度 B.合理選擇潤(rùn)滑油的粘度C.合理控制相對(duì)滑動(dòng)速度 D.合理選擇表面硬度在一個(gè)零件的磨損過(guò)程中，代表使用壽命長(zhǎng)短的是 。A.劇烈磨損階段；B.磨合階段；C.穩(wěn)定磨損階段； D.以上三個(gè)階段之和在以下幾種螺紋中， 傳動(dòng)效率最高。A.三角形螺紋 B.梯形螺紋 C.鋸齒形螺紋 D.矩形螺紋4?采用螺栓聯(lián)接時(shí)，若被聯(lián)接件之一太厚，不宜制成通孔，且聯(lián)接不需要經(jīng)常裝拆的情況下,

V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證帶在工作期限內(nèi) 。保證帶在不打滑的條件下，具有足夠的疲勞強(qiáng)度B.保證帶傳動(dòng)時(shí)，帶不被拉斷C.保證帶傳動(dòng)在不打滑的情況下，帶不磨損 D.不發(fā)生彈性變形和過(guò)度磨損鏈傳動(dòng)中，鏈節(jié)數(shù)常采用偶數(shù)，這是為了使鏈傳動(dòng) 。工作平穩(wěn)；B.避免采用過(guò)渡鏈節(jié)；C.提高傳動(dòng)效率；D.鏈條與鏈輪磨損均勻選擇齒輪毛坯的獲得方法（由棒材車削、鍛造、鑄造等）與 有關(guān)。A.齒圈寬度 B.齒輪在軸上位置 C.齒輪直徑 D.精度&下列零件的失效中， 不屬于強(qiáng)度問(wèn)題。A.螺栓斷裂 B.齒輪的齒面上發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕C.蝸桿軸產(chǎn)生過(guò)大的彎曲變形D.滾動(dòng)軸承套圈的滾道上被壓出深的凹坑9.在圖示的b-b極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖中，如工作應(yīng)力點(diǎn)M所在的ON線與橫軸間夾角9.在圖示的b-b極限應(yīng)力簡(jiǎn)圖中，如工作應(yīng)力點(diǎn)M所在的ON線與橫軸間夾角0=45°，則ma該零件受的是A.不變號(hào)的非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力B.脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力C.對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力D.靜應(yīng)力10.機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中載荷較平穩(wěn)，但可能產(chǎn)生很大的瞬時(shí)過(guò)載，對(duì)機(jī)器造成損害，在這種情況下，通常宜選 聯(lián)軸器。A.安全 B.可移式剛性 C.彈性 D.固定式剛性三、簡(jiǎn)答題（每小題10分，共40分）簡(jiǎn)述提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施，并舉例說(shuō)明。帶傳動(dòng)正常工作時(shí)，帶中的應(yīng)力由哪幾部分組成？影響他們大小的主要因素各是什么？3.在按齒根彎曲強(qiáng)度公式3.在按齒根彎曲強(qiáng)度公式m三；栄21-Yb^Td1 F（皿設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，齒形系數(shù)Fa、應(yīng)力校正系數(shù)〈和輪齒許用彎曲應(yīng)力匸f］應(yīng)選取小齒輪的還是大齒輪的參數(shù)？為什么？齒形系數(shù)Y跟什么參數(shù)有關(guān)系？Fa非液體摩擦滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，須限制軸承的平均壓強(qiáng)p、滑動(dòng)速度v以及pv。試說(shuō)明其理由。四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析題（35分）（20分）圖1所示減速裝置簡(jiǎn)圖，已知蝸桿螺旋線方向及螺旋線升觸，蝸輪轉(zhuǎn)向，齒輪2、蝸輪4的分度圓直徑分別為d、d，齒輪2傳遞的轉(zhuǎn)矩為T，蝸輪軸傳遞的轉(zhuǎn)矩為T，若

希望軸II所受軸向力完全抵消，試分析確定：TOC\o"1-5"\h\z（1）斜齒輪1、2和蝸輪4的螺旋線方向、齒輪1的轉(zhuǎn)向； （7分）（2） 標(biāo)出II軸齒輪2及蝸桿3在嚙合點(diǎn)處的作用力（用分力F、F、F表示）；r t a（3）寫出齒輪2螺旋角的表達(dá)式（不考慮摩擦損失）。 （7分）（15分）如圖2軸系結(jié)構(gòu)給出9個(gè)位置，試確定各位置結(jié)構(gòu)是否合理，若不合理，請(qǐng)加以說(shuō)明。（示例：⑨處不合理，缺少調(diào)整墊片）五、計(jì)算題（35分）（20分）如圖3，一軸由一對(duì)代號(hào)為7211C角接觸球軸承支承。已知派生軸向力F=0.7F,d re=0.68，載荷系數(shù)f=1.1。當(dāng)pF/F三e時(shí)，X=0.41,Y=0.8；F/FVe,X=1，Y=0。a r a rFa-1000N 12o「0Q QTOC\o"1-5"\h\z（1）試說(shuō)明7211C的意義（類型、系列、內(nèi)徑尺寸、精度等級(jí)等）； （5分）（2） 求兩軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P和P； （10分）12（3）分析指出哪個(gè)軸承的壽命較長(zhǎng)，為什么。 （5分）（15分）如圖4所示汽缸蓋的螺栓聯(lián)接，汽缸內(nèi)徑D=250mm，采用8個(gè)M16的普通螺栓（4=13.835mm）,螺栓的性能等級(jí)是6.8級(jí)，許用應(yīng)力[]=320MPa，試求：（1） 單個(gè)螺栓所能承受的總拉力F2； （5分）（2） 單個(gè)螺栓所能承受的軸向工作載荷F為多少，已知?dú)堄囝A(yù)緊力F]=1.5F； （5分）（3） 汽缸所能承受的最大壓力p。青島科技大學(xué)二O一O年碩士研究生入學(xué)考試試題考試科目機(jī)械設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：1.本試卷共五道大題（共計(jì)28個(gè)小題），滿分150分；本卷屬試題卷，答題另有答題卷，答案一律寫在答題卷上，寫在該試題卷上或草紙上均無(wú)效。要注意試卷清潔，不要在試卷上涂劃；必須用藍(lán)、黑鋼筆或簽字筆答題，其它均無(wú)效。一、是非題：正確的以“T”表示，錯(cuò)誤的以“F”表示（每小題1.5分，共15分）機(jī)械零件的強(qiáng)度、剛度等性能通常采用額定載荷進(jìn)行計(jì)算。（）在變應(yīng)力作用下，零件的主要失效形式是疲勞斷裂，而在靜應(yīng)力作用下，其主要失效形式是塑性變形或斷裂。（）齒面點(diǎn)蝕失效在開式齒輪傳動(dòng)中不常發(fā)生。（）齒向載荷分布系數(shù)K與齒輪制造精度、裝配誤差以及軸、軸承和基座等的變形有關(guān)。（）單線螺紋多用于連接，多線螺紋多用于傳動(dòng)。（）受軸向變載荷的普通螺栓緊連接中，在被連接件之間加入橡膠墊片，可以提高螺栓的疲勞強(qiáng)度。（）平鍵是靠上下兩面與鍵槽間的摩擦力傳遞載荷的。（）設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)如發(fā)現(xiàn)帶的根數(shù)過(guò)多可選用更大截面型號(hào)的V帶來(lái)解決。（）蝸桿傳動(dòng)變位后，蝸輪的分度圓和節(jié)圓仍舊重合，但蝸桿的節(jié)線與分度線不再重合。）鏈條節(jié)距越大，鏈輪齒數(shù)越多，鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷也就越大。（）二、選擇填空（每小題3分，共30分）直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，當(dāng)保持齒輪的直徑不變而減小模數(shù)時(shí)，可以 。A.提高輪齒的接觸強(qiáng)度 提高輪齒的靜強(qiáng)度C?改善傳遞的平穩(wěn)性 D.提高輪齒的彎曲強(qiáng)度蝸桿傳動(dòng)熱平衡計(jì)算的目的是為了控制溫升，防 。A.蝸桿力學(xué)性能下降 潤(rùn)滑油變質(zhì)和膠合C.傳動(dòng)效率下降 D.蝸輪材料退火第1頁(yè)（共4頁(yè)）既有齒輪傳動(dòng)又有蝸桿傳動(dòng)時(shí)，某人認(rèn)為把蝸桿傳動(dòng)放在高速級(jí)有以下優(yōu)點(diǎn)：1）提高傳動(dòng)效率，（2）節(jié)省貴重的有色金屬，（3）減少作用在蝸桿上的軸向力，（4）降低齒輪的制造精度,（5）使整個(gè)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊。其中， 條是正確的？A.（1）、（2）、（4）和（5） B.