研究生试卷A资料.doc

武汉理工大学考研试题纸（ A 卷）课程名称 机械设计题号一二三四五六七八九十总分题分 姓名 考号 一、 填空题（每空1分，共30分）1. 稳定循环变应力的三种基本形式是_、_和_循环变应力。2. 当循环特征r=0时，为_循环变应力；r=-1时 ，为_循环变应力。3. 在软齿面闭式传动中，齿面疲劳点蚀经常首先出现在_处，其原因是该处_及_。4. 对齿轮材料的基本要求是轮齿齿面要_，轮齿芯部要_。5. 在不改变齿数和模数的情况下，直齿圆柱齿轮传动中可采用_来配凑中心距，斜齿圆柱齿轮传动中可通过调整_来圆整中心距。6. 直齿锥齿轮的标准模数为_模数，_按大端计算。7. 影响蜗杆传动啮合效率最主要的参数是_，啮合效率随其增大而_，但到一定值后即下降，而此参数越大蜗杆制造越困难，所以一般选取_。8. 设计V带传动时，必须满足_和_条件。9. 链传动设计时，链条的节数宜选用_数，为使链传动磨损均匀，链轮的齿数宜选用_数。10. 普通紧螺栓连接受横向载荷作用，则螺栓中受_应力和_应力作用。11. 采用套筒轴向固定时，套筒内径与轴一般为_配合，被固定零件轮毂长度应比配合轴段_。12. C型普通平键常用于_与轮毂类零件的联接，轴上键槽用_加工。13. 型号为N306E、6306/P4、7306C 、7306AC/P6四个轴承中， _轴承的公差等级最高， _轴承的接触角最大，_轴承只能承受径向载荷。 二、简答题(40分)1.一闭式齿轮传动中，一对配对齿轮材料均为20CrMnTi钢渗碳淬火，该配对齿轮传动的强度计算准则是什么?并说明理由? (6分) 2. 在某台设备中，采用链传动将旋转运动转换为直线运动，作为工件输送机构；要求运动较平稳，试问如何选择链传动的设计参数？ (6分) 3. 在两级圆柱齿轮传动中，如其中有一级用斜齿圆柱齿轮传动，它一般被用在高速级还是低速级？为什么？ (5分)4. 在某设备带传动设计中，发现小带轮包角小于设计要求，试问如何调整设计参数小带轮包角满足设计要求？一般情况下，包角应大于多少度？包角的大小对带传动有何影响？ (6分) 5.轴上零件的轴向固定和周向固定有哪些方法？各举出至少三种固定方法？ (6分) 6. 承受横向工作载荷的螺栓联接可采用哪两种方式？各自的承载原理是什么？在强度计算时是应满足怎样的工作条件? (6分) 7. 蜗杆传动的正确啮合条件是什么？为什么将直径系数q规定为标准值？ (5分) 三、分析计算题 (共80分)1. 在图示的传动系统中，已知蜗杆1为主动，3轮和4轮为斜齿圆柱齿轮，5轮和6轮为直齿锥齿轮，运动由轴输出，直齿锥齿轮6的转向如图所示，试确定：（1） 若使、轴上所受的轴向力相互抵消一部分，蜗杆1、蜗轮2及齿轮3、4的螺旋线方向（在图中标示）。（2） 在图中画出轮2、轮4和轮5在啮合点处各分力的方向。（3） 若已知斜齿圆柱齿轮参数，。试求轮3上的大小。 (22分) 2. 图示铸铁吊架，用两个地脚螺栓紧固在混凝土梁上。吊架承载Q=5000N，方向与水平成，吊架底板接合面形状和尺寸和图示。试确定安装吊架所需螺栓的予紧力。己知混凝土许用挤压应力铸铁吊架与混凝土梁之间摩擦系数f=0.4,可靠性系数，接合面抗弯截面系数。 （20分） 4. 已知双级斜齿圆柱齿轮减速器低速轴上齿轮的分度圆直径d2=200mm，轴向力Fa600N，圆周力Ft2250N，径向力Fr=900N，。若选用70000AC类轴承，试计算当量动载荷。（已知70000AC类轴承的 e = 0.68， FS = 0.7 FR , fp=1.5 ） （23分） 4.下图为双级斜齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系结构图，齿轮用油润滑，轴承采用脂润滑。试分析轴系结构的错误，在有错误处标明序号，说明原因并提出改正方法。(15分) 武汉理工大学教务处 试题标准答案及评分标准用纸 课程名称 机械设计 （ A 卷）一、 填空题（每空1分，共30分）1. 非对称、对称、脉动 2. 脉动、对称3. 齿面节线附近的齿根部分、节线处同时啮合齿对数少，接触应力大 、节点处齿廓相对滑动速度小，油膜不易形成，摩擦力大 4.硬、韧 5. 变位、角 6. 大端、几何尺寸 7. 导程角、提高、288. 不打滑、疲劳强度 9. 偶、奇 10. 拉伸、扭剪 11. 间隙、短 12. 轴端、指状铣刀13. 6206/P4、7206AC /P6、N306E二、简答题 (共40分)1. ( 6分)答：计算准则为：按轮齿弯曲疲劳强度设计，按齿面接触疲劳强度校核。3分因为渗碳淬火处理后的齿轮，为硬齿面齿轮，而硬齿面闭式齿轮传动的损伤形式主要为轮齿折断，也可能发生齿面点蚀及其它失效形式，故采用以上计算准则。 3分2. ( 6分) 1.链节数取偶数，链轮齿数取奇数； 1分2.选用较小的链节距，较多的链轮齿数； 1分 3. Z1=Z2 2分4.链紧边长等于链节距的整倍数 2分3. (5分)答： 斜齿圆柱齿轮传动应用在高速级。 2分因为斜齿圆柱齿轮传动轮齿是逐渐进小啮合和脱离啮合，传动比较平稳，适合于高速运动，同时，高速级传递扭矩较小，斜齿轮产生的轴向力也较小，有利于轴承部件和其它零件的设计。 3分4. (6分)1).改变d2、d1和中心距a的大小，可增大包角。 2分2). 一般情况下，包角应120。 2分3). 包角越大，带与带轮的接触弧也越大，所产生的摩擦力总和也越大，带的传动能力也越大，反之则相反。 2分5. (6分) 轴向固定方法：）轴肩与轴环 ）套筒 ）圆螺母 ）轴端挡圈 ）圆锥面 ）弹性挡圈 ）紧定螺钉 3分 周向固定方法：）键连接 ）花键连接 ）销连接 ）过盈连接 ）膨胀连接 ）型面连接 3分6. ( 6分) 答：承受横向工作载荷的螺栓联接可采用普通螺栓联接和铰制孔螺栓联接。（2分）普通螺栓联接：靠预紧力产生的摩擦力来承受横向工作载荷，应考虑工作时被联接件间不发生相对滑移。 （2分）铰制孔螺栓联接：靠螺栓杆受剪切及螺栓杆与被联接件配合面受挤压来承受横向工作载荷，考虑螺杆不被横向载荷剪断及螺杆与孔之间不被压溃。（2分）7. (5分) 蜗杆传动正确啮合条件为：a1=t2=20, ma1 = mt2 = m, = 3分将直径系数q定为标准值的目的是减少蜗轮滚刀的数目，便于刀具标准化。 2分三、分析计算题 (共80分)1. 解： (22分)（1）和（2）见下图 (每项1分，共13分) （3） (9分)2. 解： (20分)1）. 螺栓组受力分析载荷分解和向螺栓组中心简化：横向载荷 1分轴向载荷 1分翻转力矩 1分2）.确定螺栓所受予紧力F（1) 在横向载荷作用下，保证吊架不会横向滑动条件： 2分 1分所以 2分（2) 按接合面D点处不离缝条件：（3) 按接合面G点处混凝土梁不压碎条件：综合上述三个条件： 取F=5500N,可同时满足上述三个条件。 2分d2/2FtFa11060Fr题3 图（a）3. 解答： ( 23分 )受力如题3 图（a）所示(1).求轴承的支反力FR1，FR2 水平面支反力，见题3 图（b） 求垂直面支反力FRV1，FRV2，见题3 图（c） 计算合成支反力FR1，FR2FRV2FrFa11060题3 图（c）FRV1题3 图（b）FRH2FtFRH111060(2) 计算两轴承的轴向力FA1，FA2，见题3 图（d）FS1=0.7FR1=0.71730N=1211N 1分FaFR2FR1FS2FS1FS2=0.7FR2=0.7795N=557 N 1分FS2+Fa=557+600=1157NFS1=1211N 2分FA1=FS1=1211 N 1分FA2 =FS1 - Fa= (1211-600)N = 611 N 1分 题3 图（d）（ 2分 ）(3) 计算当量动载荷P1，P2 5. 解答：（每答对一问得1分，共15分） 1联轴器没有轴向定位，此处应设计一定位轴肩；2、3轴承盖孔与轴应有间隙；并应设密封件；4、5此处应加调整垫片；箱体加工面与非加工面应分开；6轴承端面距箱体内壁应有一定距离，同一轴上的一对轴承应采用同一型号轴承30000类轴承“反装”（“背对背”安装），轴承内外圈两边均未固定，此处应改成“正装”（“面对面”安装）为好；7、8齿轮没有固定，此处与齿轮配合的轴段的长度应比齿轮轮毂的宽度短2-3mm；要加轴套对齿轮进行轴向固定。9键槽应与联轴器处键槽设置在同一方位上，且键顶部与轮毂键槽之间应有间隙。7若采用一对30000类轴承“反装” （“背对背”安装），轴承外圈应固定，此处应改成“正装”（“面对面”安装）为好；11、此处应加调整垫片； 12. 此段轴过长，顶住了端盖；13此处不应该开键槽；14此处轴肩过高，不便于轴承拆卸；15此处轴承没有定位，应设定位轴肩；16此处键过长，并且与齿轮处的键不在同一方位；17. 此处轴过长。