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第1页,共6页 机密启用前机密启用前 江苏大学 2012 年硕士研究生入学考试试题 江苏大学 2012 年硕士研究生入学考试试题 科目代码:科目代码: 805 科目名称:科目名称: 机械设计 考生注意:答案必须写在答题纸上,写在试卷、草稿纸上无效考生注意:答案必须写在答题纸上,写在试卷、草稿纸上无效! 需用计算器需用计算器 一一 填空题(1分1010分) 填空题(1分1010分) 1齿轮传动设计时,硬齿面闭式传动通常先按 设计公式确定齿轮参数,然后验算轮齿面接触疲劳强度。 2有一普通圆柱蜗杆传动,已知蜗杆头数 Z11,蜗杆轮齿螺旋线方向为右旋,其分度圆柱上导程角 504238 ,蜗轮齿数 Z 245,模数mt8mm,压力角t200,传动中心距 a220mm,蜗杆直径系数 q= ,蜗轮螺旋角 。 3带传动设计中,应使小带轮直径 ddmin,这是因为 。 4滑动轴承的承载量系数 Cp将随着偏心率的增大而 ,最小油膜厚度 hmin将随着偏心率的增大而 。 5链轮的转速越高,节距 p ,齿数越少,则链传动的动载荷就越大。 6如需在同一轴段安装一对半圆键时,应将它们布置在 。 7角接触球轴承承受轴向载荷的能力取决于 。 8单向规律性不稳定变应力的疲劳强度计算是根据_进行计算的。 二二 选择题(2分1530分) 选择题(2分1530分) 1在直齿圆柱齿轮设计中,若中心距保持不变,而将模数 m 增大,则可以 。 A提高齿面接触强度 B提高轮齿的弯曲强度 C弯曲与接触强度均可提高 D弯曲与接触强度均不变 2在润滑良好的条件下,为提高蜗杆传动的啮合效率,可采用的方法为 。 A减小齿面滑动速度s B. 减少蜗杆头数Z1 C增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 3套筒滚子链传动中,大链轮的齿数 Z2不能过大,若过大则会造成 。 A链传动的动载荷增大 B传递的功率减小 C容易发生“脱链” 、 “跳齿”现象 D链条上应力的循环次数增加 第2页,共6页 4在滑动轴承材料中,通常只用作双金属轴瓦的表层材料的是 。 A铸铁 B巴氏合金 C铸造锡磷青铜 D铸造黄铜 5. 对不完全液体润滑滑动轴承,验算压强 pp的目的是控制滑动轴承产生 。 A过度磨损 B点蚀 C胶合 D压溃 6某滚动轴承支承应用于温度较高,跨距较大的场合,该轴系结构应该是 。 A一支点双向固定,另一端支点游动 B双支点各单向固定 C. 两端游动支承 D.浮动支承 7在蜗杆传动中,对于滑动速度 v4m/s 的重要传动,蜗轮齿圈的材料常用 。 AHT200 CuSn10P1 C45 号钢调质 18CrMnTi 渗碳淬火 8已知某轴上的最大弯矩=200Nm,扭矩 T=150Nm,该轴为频繁双向运转启动,则计算该轴弯矩(当量弯矩)Mca 约为 Nm 。 A.350 B.219 C250 D205 9 某零件的 s500MPa, - 1220MPa, 工作应力 m300MPa, a100MPa, 应力满足 r=c 变化,工作点位于塑性安全区,则该零件的安全系数 S 为 。 A1.78 B5.0 C1.25 D1.67 10两圆柱体沿母线相压,载荷为时,最大接触应力为H,若载荷增大到 2F 时,最大接触应力变为 。 1.26H 1.41H 1.59H 2H 11点、线接触的零件在变应力作用下最常见的失效形式为 。 A磨粒磨损 B表面压溃 C疲劳点蚀 D塑性变形 12 通常钢轴存在一个危险的共振区, 为避免轴在共振区工作, 可以采用下列哪种措施 。 A改用强度更高的材料 B采用表面硬化处 C整体淬火 D改变轴的直径 第3页,共6页 13 要绘制零件极限应力的简化线图时,所必需的已知数据有 。 A - 1 0 K B- 1sK C - 1 S K D- 10s 14齿轮设计加工时,常对轮齿进行齿顶修缘的目的是 。 A提高轮齿的弯曲强度 改善轴向载荷分布不均匀 C减小动载系数 D使齿轮装配方便 15牙嵌式离合器的下列优点中,错误的叙述是 。 A传递转矩较大 B结构紧凑 C接合时平稳,冲击较小 接合比较可靠 三简答题(30 分) 三简答题(30 分) 1工程设计中,为何经常使一对软齿面啮合传动的两齿轮的齿面有一定的硬度差值?两齿轮面的硬度差值在多大范围内合适? 2. 根据液体动压润滑的一维雷诺方程式: 3 06()/pV hhhx=,指出形成能够承受外载荷的液体动压油膜的基本条件。 3试简述如何提高普通螺栓联接的疲劳强度。 4. 试分析说明套筒滚子链传动时瞬时传动比不稳定的原因,在什么特殊条件下可使瞬时传动比恒定不变? 5一对相啮合的标准直齿圆柱齿轮传动,有关参数和许用值如表,试分析比较哪个齿轮的弯曲强度低?哪个齿轮的接触强度低? 齿数 Z 模数m (mm) 齿宽 b (mm) YFa YSa F MPa H MPa 小齿轮 Z1 20 2 45 2.8 2.2 490 570 大齿轮 Z2 50 2 40 2.4 2.3 400 470 第4页,共6页 四四 如图所示为二级斜齿圆柱齿轮减速器和一对开式锥齿轮所组成的传动系统, 已知动力由轴 I输入,转动方向如图示,试(在答题纸上重新画图解答): (15 分)(15 分) (1)为使轴 II 和轴 III 的轴向力尽可能小,试合理确定减速器中各斜齿轮 1、2、3、4 的轮齿旋向; (2)标出各传动件的回转方向; (3)分析出各对齿轮在啮合处的受力情况,画出 Ft、Fa和 Fr的方向。 五五某 B 型号普通 v 带传动,已知主动带轮基准直径 D1=180mm,从动带轮基准直径 D2=630mm,传动中心距 a=1600mm,主动轮转速 n=1450r/min,装置采用带的根数 Z=4,V 带与带轮表面当量摩擦系数 fv=0.4,V 带的弹性模量 E=200MPa,当传递的最大功率 P=41.5KW 时: (1)计算临界状态时,单根带工作时紧边拉力 F1、松边拉力 F2、带传动的有效拉力 Fec; (2)定性画出各应力沿带长方向的分布图;(在答题纸上重画) (3) 分析 V 带的最大应力max的位置。 (4)验算带传动的包角 。 (注: e=2.718 ,B 型 V 带截面尺寸参数: 截面积 A=143mm2, 顶宽 b=17mm, 节宽 bp=14.0mm,高度 h=11.0mm,V 型楔角=400。V 带轮槽角=380,单位长度质量 q=0.18kg/mm。 ) (15 分)(15 分) 第5页,共6页 六六一钢制压力容器,已知其内径 D=280mm,容器与盖子用 16 个 M16(d1=13.835mm)的钢制 普通螺栓连接,螺栓的许用应力=300MPa,为保证气密性要求,残余预紧力 F1=1.4F (F 为 单个螺栓连接轴向工作载荷) 。求: (15 分)(15 分) 1)若接合面处分别用铜皮石棉垫片(相对刚度为 0.8)或金属垫片(相对刚度为 0.2),则拧紧螺 栓时所需的预紧力 F0各为多少? 2)容器所能承受的最大单位工作应力 p 为多少? 3)用受力变形线图,定性地说明 1)中两种情况螺栓的预紧力及疲劳强度的变化情况。 七七轴上装有一直齿锥齿轮 2 和一斜齿圆柱齿轮 3。轮 2 是从动轮, (设力集中作用于 E 点)、轮3 是主动轮(设力集中作用于 D 点)。在 A、B 两处各用一个角接触球轴承 7208AC 支承。转速 n900rmin,转动方向如图所示。设齿轮各分力的大小为:圆周为 Ft22000N,Ft34000N;径向力 Fr2200N,Fr31500N;轴向力 Fa2700N,Fa31000N。(20 分)(20 分) 1试计算轴承 A 和轴承 B 的支承反力; 2要求轴承寿命为 Lh11000h,试计算二轴承寿命是否足够?(取动载荷系数pf1.2,温度系数tf1.0)。 (已知 7208AC 轴承的35.2rCkN=,024.5 NrCk=) 轴承类型 派生轴向力 Fd eFFra eFFra 判别系数 e X Y X Y 7208AC 0.68Fr 1 0 0.41 0.87 0.68 第6页,共6页 八八 指出图中轴系结构的 8 处错误, 并简要说明其不合理的原因。 (注: 不考虑轴承的润滑方式,倒角和圆角忽略不计。 ) (在答题纸上画出对应的正确的结构图,并用序号表示出改正之处,说明需要改正的理由。 )(15 分分)
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