青 岛 科 技 大 学
二○一六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 四 道大题(共计26 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。
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一、 选择题(每小题3分,共30分)
1.当采用铰制孔用螺栓联接承受横向载荷时,螺栓杆受到 作用。
A. 剪切和挤压 B. 拉伸和剪切 C. 弯曲和挤压 D. 扭转和弯曲
2.平键联接能传递的最大转矩为T,现要传递的转矩为1.5T,则应 。
A.把键长增大到1.5倍 B. 把键宽增到1.5倍
C. 键高增大到1.5倍 D. 装一对平键
3.带传动发生打滑总是_________。
A.在小轮上先开始 B.在大轮上先开始
C.在两轮上同时开始 D.不定在哪轮先开始
4. 链传动只能用于轴线_________的传动。
A.相交成90° B.相交成任一角度
C.空间90°交错 D.平行
5. 是为了减少齿轮传动的动载荷。
A. 齿顶修缘 B. 增加齿轮圆周速度
C. 改变原动机类型 D.齿轮的轮齿做成鼓形齿
6. 蜗杆传动的总效率主要取决于计入________时的效率。
A.轴承摩擦损耗 B.溅油损耗
C.啮合摩擦损耗 D.加装风扇损耗
7. 轴承合金不能单独制作轴瓦,是因为不能满足________要求。
A.良好的减摩性、耐摩性和抗咬粘性
B.良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性
C.足够的强度 D.良好的导热性、工艺性、经济性
8. ________只能承受径向载荷。
A.深沟球轴承 B. 调心球轴承
C.滚针轴承 D. 圆锥滚子轴承
9. 滚动轴承基本额定动载荷所对应的基本额定寿命是 。
A.
B.
C. 2.5×
D. 5×![]()
10. 材料为45钢调质处理的轴刚度不足,应采取的措施是________。
A.采用合金钢 B.增大轴的直径
C.采用等直径的空心轴 D.减小应力集中
二、填空题(每空2分,共30分)
1. 螺纹联接中,按其工作原理,采用双螺母属于________防松。
2. 在普通平键联接中,平键的工作面是 ,平键的剖面尺寸(
)一般按 从标准中选取。
3. 带传动的主要失效形式有_________和_________。
4. 滚子链传动,当链节数为奇数时,必须采用过渡链节联接,此时会产生附加________。
5. 圆锥齿轮为了测量和计算方便,标准模数取 ,受力分析时模数取 。
6. 蜗杆传动中,轮齿承载能力计算主要是针对 、 来进行的。为了减少蜗轮刀具数目,有利于刀具标准化,规定_______为标准值。
7. 按照承受载荷的不同,工作时只受弯矩,不受扭矩的轴称为 ;自行车中轴属于 轴。在轴的初步计算中,通常轴的直径是按 强度确定的。
8.按弯扭合成强度校核轴的强度时,公式
中,
的含义是 。
三、简答题(每小题10分,共40分)
1.根据摩擦面间润滑剂的状态,滑动摩擦分哪几种?各有什么特点?不完全流体润滑滑动轴承一般工作在何种状态?
2. 何谓螺纹联接的预紧?预紧的目的是什么?预紧力的最大值如何控制?
3.提高齿轮齿面接触强度的措施有哪些(举出3种以上方法)?为了提高齿面接触强度,除了渐开线齿轮,目前工业生产中常用哪种齿廓的齿轮传动?
4.蜗杆传动中,失效通常发生在哪个部件上?对蜗杆和蜗轮的材料性能有何要求?蜗轮常采用的材料有哪些?
四、分析、计算题(共50分)
1. (10分)图1为气缸体与气缸盖采用8个普通螺栓均布连接结构。已知:气缸内压力
= 1 MPa,气缸体直径D=200 mm,螺栓材料的许用拉伸应力
=100 MPa,为保证连接的气密性,残余预紧力F″为工作载荷F的1.8倍,螺栓的相对刚度系数
。
(1)求加在每个螺栓上的总拉力
及预紧力
。 (5分)
(2)计算所需螺栓的螺纹小径
的值(保留两位小数)。 (5分)
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2. (15分)图2所示为2级斜齿圆柱齿轮减速器,高速级:
=2 mm,z1=22,z2 =95,
,中心距a =120 mm,齿轮1螺旋方向如图所示;低速级:
= 3 mm,z3 =25,z4=79,
,中心距a =160 mm。主动轮转速n1=960 r/min,转向如图,传递功率P = 4 kW,不计摩擦损失,试:
(1) 标出各轮的转向; (2分)
(2) 按中间轴所受轴向力最小原则,合理确定齿轮3、4的螺旋线方向; (2分)
(3) 画出齿轮2、3 所受的各个分力。 (6分)
(4)求出齿轮3的切向力和轴向力。 (5分)
图2
3.(10分)有一非液体润滑的径向滑动轴承,宽径比
,轴径
100mm,若轴承材料的许用值
MPa,
MPa.m/s,
m/s,轴的转速
500r/min。
(1)试问限制
、
值的目的各是什么; (4分)
(2)计算该轴承允许承受的最大载荷。 (6分)
4.(15分)一传动装置的锥齿轮轴用一对代号为30212的圆锥滚子轴承支承,布置如图3。已知轴的转速为1200r/min,两轴承所受的径向载荷Fr1= 8500N,Fr2=3400N,动载系数fp= 1,常温下工作,轴承的预期寿命为15000小时。试求:
(1)滚动轴承1、2所受的轴向载荷 Fa1、Fa2;
(2)允许作用在轴上的最大轴向力 FA。
附录: 圆锥滚子轴承X、Y系数
|
轴承类型 |
Fa/Fr≤e |
Fa/Fr>e |
判断系数e |
||
|
圆锥滚子轴承 |
X |
Y |
X |
Y |
|
|
1 |
0 |
0.4 |
1.5 |
0.4 |
|
30212 额定动载荷C=97800 N,派生轴向力![]()


















