2012机械设计基础试题

第1页（共6页）河南科技大学2012年硕士研究生入学考试试题考试科目代码：901考试科目名称：机械设计基础（注意：所有答案均写在此试卷上）一、判断题(下列说法正确者划“”，错误者划“×”，每小题2分，共30分)1.机构具有确定运动的条件是自由度等于1。（）2.连杆机构中的死点位置都是不利的，因此应设法避免。（）3.曲柄摇杆机构一定具有急回特性。（）4.设计机构时，为了具有良好的传力性能，应使压力角小一些。（）5.凸轮机构为高副机构，易于磨损，所以通常多用于传力不大的控制机构。（）6.范成法切削渐开线标准齿轮，发生根切的原因是被切齿轮的齿数过多。（）7.引用斜齿轮的当量齿轮和当量齿数，其目的在于简化几何尺寸计算。（）8.机器中安装飞轮可以消除速度波动。（）9.连接用螺纹必须满足自锁条件。（）10.承受轴向工作载荷的普通螺栓连接中，螺栓受到的总拉力是预紧力与工作载荷之和。（）11.普通平键连接的主要用途是实现轴与毂之间周向固定。（）12.齿面硬度≥350HBS的闭式齿轮传动，最主要的失效形式是齿面点蚀。（）13.带传动中，产生弹性滑动的原因是传递的载荷过大。（）14.滚动轴承按基本额定动载荷计算的寿命不是实际寿命。（）15.机器中转动的轴称为转轴。（）二、单项选择题（把正确选项的代号填入，每空2分，共26分）1.计算机构自由度时，若其中的复合铰链没有判断出来，则计算出的自由度___。A等于0B增多C减少D不变。2.曲柄摇杆机构可演化成曲柄滑块机构，其演化途径为。A改变杆长B变换机架C扩大转动副3.凸轮机构中的推杆作等速规律运动时，在运动的开始和终了会发生冲击。A刚性B柔性C无4.一对渐开线圆柱齿轮啮合传动时，两轮上总是相切并作纯滚动的圆是。A分度圆B基圆C节圆5.平键的截面尺寸b×h通常根据从标准中选取。A传递的转矩B传递的功率C轴的直径D轮毂的长度6.某零件受图示应力作用，进行强度计算时，确定许用应力取作为极限应力。A-1B0CsDB题6图题7图7.图示两零件拟采用螺纹连接，且需要经常装拆，宜选用连接。t12第2页（共6页）A普通螺栓B铰制孔用螺栓C螺钉D双头螺柱8.V带传动中，限制小带轮的最小直径，其主要目的是。A节省材料B限制传动比C减小带速D限制带的弯曲应力9.套筒滚子链的传动中，限制链轮齿数Z≤120的目的是。A传动平稳B防止因磨损掉链C避免使用过渡链节10.在滑动轴承的设计计算中，校核p值的目的是限制。A温升过高B过度磨损C点蚀破坏11.下列三种滚动轴承，不能承受轴向力。ABC12.右图所示，一对角接触球轴承，在径向载荷Fr1、Fr2作用下产生的内部轴向力分别为：FS1=1500N、FS2=1050N,轴向外载荷FA=800N，则轴承1所受的轴向力Fa1=N。A.1500B.1850C.1050D.220013.在同时包含链传动、带传动和齿轮传动的机械传动系统中，通常按照由高速到低速的传动顺序是。A链—带—齿轮B齿轮—链—带C带—齿轮—链D齿轮—带—链三、分析简答题(共25分)1．(6分)试举出两个把连续转动变换为往复摆动的机构，并画出机构运动示意图。2.（7分）形成液体动压润滑的必要条件是什么？并根据此条件判定下列各情况中两平板间能否建立压力油膜，并解释原因。FA2Fr1Fr21ABCDvv=0vv第3页（共6页）3.（6分）如图所示齿轮传动装置。已知齿轮1为主动，z1＝20，z2＝40，z3＝25。分析齿轮2的齿面接触应力为何种循环变化？齿根的弯曲应力为何种循环变化？如果查得轮2的弯曲疲劳极限σFE=600MPa，安全系数SF=1.25，则许用弯曲应力[σF]为多少？4.(6分)试分析图示卷扬机中各轴所受到的载荷，并判断各轴的类型(转轴、心轴或传动轴)。注：轴的自重不计。电机联轴器I轴II轴III轴IV轴Q四、计算题(共37分)1．(9分)试计算图示机构的自由度，如存在复合铰链、局部自由度、虚约束，须在图中指出。并说明该机构具有确定运动的条件。2．(10分)图示轮系中，已知z1=z2'=20，z2=20，z3=40，z3'=1(螺旋方向如图)，z4=40，n1=300r/min，转向如图。求nH、n4的大小和方向（在图中标出）。1o2o3o1z2z3z1nABCEDFGHABCEDFGH412231n3H第4页（共6页）3．(8分)一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知传动比i12=2.5，齿轮1的齿数z1=24，模数m=4mm，压力角=20°，齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数C*=0.25，试：(1)计算齿轮2的齿数z2，分度圆直径d2、齿顶圆直径da2、齿根圆直径df2、基圆直径db2；(2)若实际安装中心距a＇=170mm，问该对齿轮传动是否为标准安装？啮合角＇是多少？4．(10分)图示用M12的一组螺栓连接，已知螺栓小径d1=10.106mm，许用应力[]=150MPa，被连接件结合面之间的摩擦系数f=0.15，可靠性系数C=1.2。试计算该连接所能传递的最大静载荷FR。五、分析设计题(共24分)1．(10分)图示凸轮机构。试用作图法：(1)画出凸轮的基圆并标出基圆半径r0；(2)标出图示推杆的位移S和压力角；(3)推杆从起始位置运动到图示位置，凸轮转过的角度；(4)作出构件1、2的速度瞬心P12，利用瞬心写出从动件2的速度v2表达式及运动方向。123RFRF第5页（共6页）2．(8分)设计一曲柄摇杆机构。当曲柄为主动件，从动摇杆处于两极限位置时，连杆的两个铰链点的连线正好处于图示之C1Ⅰ、C2Ⅱ位置，且连杆处于位置C1Ⅰ时摇杆的压力角为45º。若连杆与摇杆的铰接点取在C点（即图中的C1或C2点），试用图解法求曲柄AB、摇杆CD和机架AD的长度。3.(6分)如图所示圆锥—斜齿圆柱齿轮减速器。已知轴Ⅰ由电动机驱动其转向n1如图所示。为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分，试确定斜齿轮3、4的轮齿旋向，并在图中标出齿轮2、3所受的圆周力Ft2、Ft3和轴向力Fa2、Fa3的方向。六、(8分)下面的轴系结构图中存在许多结构错误或不合理之处，试直接在图中轴线下方画出正确结构，不必作文字说明。（倒角和圆角忽略不计，至少改正8处）1234××××ⅠⅡⅢ1n1C2CⅠⅡV带C型平键V带V带C型平键C型平键第6页（共6页）