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青岛科技大学2005年研究生入学考试试题
考试科目： 机械设计（A卷）（答案全部写在答题纸上）
一、选择填空(每小题2分，共20分)
1．蜗杆传动中，轮齿承载能力计算，主要是针对 来进行的。
A) 蜗杆齿面接触疲劳强度和蜗轮齿根弯曲疲劳强度
B) 蜗轮齿面接触疲劳强度和蜗杆齿根弯曲疲劳强度
C) 蜗杆齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度
D) 蜗轮齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度
2．齿轮传动的动载荷系数中，动载荷系数的大小主要与 有关。
A) 制造精度 B) 齿轮模数 C) 端面重合度 D) 轮齿宽度
3．滚动轴承基本额定动载荷所对应的基本额定寿命是 。
A) ； B) 2.5× C) D)5×
4．当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用 来进行轴向定位，所能承受的轴向力较大。
A) 圆螺母 B) 紧定螺钉 C) 弹性挡圈
5．
离合器与联轴器的不同点为 。
A) 过载保护 B) 可以将两轴的运动和载荷随时脱离和接合
C) 补偿两轴间的位移
6．滚动轴承的内外圈及滚动体的表面硬度为 ；软齿面齿轮的齿面硬度为 。
A) 150HBS B)（20～32）HBS C) ≤350 HBS D) (60～65)HRC
7. 某轴材料为
45钢，两支点采用深沟球轴承支承，验算时发现轴的刚度不够，这时应 。
A）改为合金钢轴 B）改为滚子轴承 C) 增加轴径 D) 改为滑动轴承
8．带传动采用张紧轮的目的是 。
A) 调节带的初拉力 B) 提高带的寿命
C) 改变带的运动方向 D) 减轻带的弹性滑动
9．圆锥齿轮为了测量和计算方便标准模数取在 ，受力分析时模数取在 。
A) 分度圆锥面 B) 轮齿大端 C) 齿宽中点 D)锥距中点
10．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
二、填空题（每空1分，共25分）
1．在普通平健联接中，平健的工作面是 ，其最主要的失效形式是 ，平健的剖面尺寸（）按 从标准中选取。
2．直齿圆柱齿轮齿根弯曲强度计算中，载荷作用于齿顶时的齿形系数与 有关。
3．影响单根V带实际所能传递功率的主要因素有 、 、 、 。
4．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r/min，则该轴允许承受的载荷 。（4分）
5．有一滚动轴承的代号为7211C/P5, 其类型为 ，尺寸系列为 ，轴承孔内径为 mm，精度等级为 。
6．工作时只受弯矩，不受扭矩的轴，称为 ，自行车前轴属于 轴。在轴的初步计算中，通常轴的直径是按 强度初步确定的。
7．链传动的 传动比是不断变化的，只有在 ，且传动的中心距恰为 的整数倍时，传动比才能在全部啮合过程中保持不变。
8．闭式齿轮传动中，中心距一定时，取较大齿数，是为了提高齿轮的 强度。
9．轴端零件的轴向固定方法有 、 。
三、简答题（30分）
1．根据摩擦面间存在润滑剂的情况，滑动摩擦分为哪几种？机械零件的磨损过程分为哪三个阶段？（7分）
2．常用的提高螺纹联接强度的措施有哪些？（8分）
3．为改善齿轮载荷沿接触线分布不均匀的程度，常采用哪些措施（3种以上）？（8分）
4. 带传动中，打滑是怎样产生的？打滑的有利有害方面各是什么？（7分）
四、分析题（40分）
1．（20分）试根据液体动压滑动的一维雷诺方程式 说明下列问题：
（1）产生动压油膜的
必要条件是什么？
（2）定性画出油膜压力沿x轴的分布图。
（3）当水平板上载荷增大为时，水平板将如何变化？为什么变化后仍可支撑载荷？
2．（20分）图示起重装置由开式标准直齿轮—蜗杆传动组成。已知：，，，，蜗杆为右旋，卷筒直径D=400mm，不计摩擦损失。试求：
（1）重物上升时，齿轮1的回转方向； (4分)
（2）蜗轮的螺旋线方向； （4分）
（3）画出重物上升时蜗杆传动的各分力； （6分）
（4）如输入扭距T1=20000N-mm,计算此时的起重量。 （6分）
五、计算题（35分）
1． （15分）某螺栓联接的预紧力为N，且承受变动的轴向工作载荷=0～8000N的作用。现测得在预紧力作用下该螺栓的伸长量mm，被联接件的缩短量mm。分别求在工作中螺栓及被联接件所受总载荷的最大与最小值
2．（20分）图示轴系用两个70000B型角接触球轴承支承，已知圆锥齿轮上的轴向力N，斜齿圆柱齿轮上的轴向力N, 求得两轴承的径向载荷N, N,轴系转速r/min，预期寿命h，载荷系数。试确定：
（1）哪个轴承是危险轴承,为什么？ （14分）
（2）求轴承的基本额定动载荷。 （6分）
（附：70000B型轴承，派生轴向力；e=1.14, >e时X=0.35,Y=0.57;
≤e时 X=1,Y=0)
青岛科技大学
二OO八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 五 道大题，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、是非题：正确的以“T”表示，错误的以“F”表示 (每小题1.5分，共15分)
1. 互相啮合的一对齿轮，若，则因小齿轮的齿数少，其接触应力。
2. 带传动中的打滑总是先在小带轮上开始。
3. 直齿锥齿轮传动中，作用于两齿轮上的力有如下关系：，。
4. 轴肩的作用是使轴上零件实现周向定位。
5. 蜗杆的分度圆直径为。
6. 齿轮的齿形系数是反映轮齿抗弯曲能力的影响因素，它与模数无关，而只与齿数有关。
7. 键的长度主要是根据轴的直径来选择。
8. 单列向心球轴承主要承受径向载荷，也可承受一定的双向轴向载荷。
9. 在多根V带传动中，当一根带失效时，只需换上一根新带即可。
10.圆柱螺纹的大径在标准中定为公称直径。
二、选择填空(每小题3分，共30分)
1. 平键标记: 键B1670 GB1096—79中, 1670表示 。
A．键宽轴径 B. 键高轴径 C. 键宽键长 D. 键高键长
2. 减速蜗杆传动中，下列传动比计算式 是错误的。
A. B. C. D. E.
(式中：—
角速度 —转速 —转矩 —分度圆直径 —齿数 注脚1—蜗杆注脚2—蜗轮 —效率)
3. 设计V带传动时，限制带轮的最小直径，是为了限制 。
A. 小带轮上的包角 B. 带的长度 C. 带的
离心力 D. 带的弯曲应力
4. 一对圆柱齿轮，在确定大小齿轮宽度时，通常把小齿轮的宽度做的比大齿轮大一些，其原因是 。
A. 为了使小齿轮的弯曲强度和接触强度比大齿轮高一些
B. 为了便于安装，保证接触长度 C. 为了使传动平稳，提高效率
5. 螺栓联接防松的根本问题在于 。 第 1 页（共 4 页）
A. 增加螺纹联接的轴向力 B. 增加螺纹联接的刚度
C. 防止螺纹副的相对转动 D. 防止螺纹副被拉断
6. 采用表面强化处理如碾压、喷丸、碳氮共渗、氮化、高频或火焰淬火等方法，可显著提高轴的 。
A.疲劳强度 B.刚度 C. 静强度 D. 耐冲击性能
7. 机器在运转过程中载荷较平稳，但可能产生很大的瞬时过载，对机器造成损害，在这种情况下，通常宜选用 联轴器。
A. 安全 B. 可移式刚性 C. 弹性 D. 固定式刚性
8. 设计链传动时，链节数宜采用 。
A. 奇数 B. 偶数 C. 链轮齿数的整数倍 D. 10的倍数
9. 设计高转速轴时, 应特别考虑其 。
A. 耐磨性 B. 疲劳强度 C. 散热性 D. 振动稳定性
10. 在机械传动中，理论上能保证瞬时传动比为常数的是_____。
A. 带传动 B. 链传动 C. 齿轮传动 D. 摩擦轮传动
三、简答题（每小题10分,共30分）
1. 齿轮强度计算中为什么要引入齿向载荷分布系数，其值主要受哪些因素的影响？可采取哪些措施来减小齿向载荷分布不均匀程度？
2. 对承受横向载荷和传递转矩的紧螺栓联接采用普通螺栓时，强度计算公式中为什么要将预紧力提高到1.3倍来计算？若采用铰制孔用螺栓时是否也这样考虑？为什么？
3.何为转轴、心轴和传动轴? 根据受载情况，自行车的前轴、后轴及脚踏板轴分别是什么轴?
四、结构设计与分析题（45分）
1. (10分)图1所示为带传动的张紧方案，试指出其不合理之处，并改正。
张紧轮
图1 V带传动
2.（15分）图2示为简单手动起重装置。若按图示方向转动蜗杆，提升重物G，试确定：
(1) 蜗杆和蜗轮齿的螺旋线方向；
(2) 蜗轮所受作用力的方向(画出)；
(3) 当提升重物或降下重物时，蜗轮齿面是单侧受载还是双侧受载?
(4) 蜗杆传动自锁的条件是什么？要求蜗杆传动具有自锁性，采用单头还是多头蜗杆？
图2
3. (20分) 如图3所示二级斜齿圆柱齿轮减速器中，已知：高速级齿轮参数z1,z2,mn1,β1；低速级齿轮参数z3,z4,mn2，输入功率P1（KW）,转速n1(rpm)。试求：
(1) 低速级小齿轮的螺旋线方向，以使中间轴上轴承所受的轴向力较小 ; （4分）
(2) 低速级小齿轮分度圆螺旋角为多少度时，中间轴上的轴承所受的轴向力完全抵消（只列出计算公式）; （10分）
(3) 画出低速级齿轮啮合点作用力的方向（各用三个分力表示）。 （6分）
图3
五、计算题（30分）
1. (20分) 图4所示轴上正装一对7306AC轴承，已知工作温度低于100度，载荷平稳，轴上外力N，N, 其方向及作用点到支点的距离如图所示。
(1) 试说明7306AC的意义（类型、系列、内径尺寸、精度等级）; （6分）
(2) 计算轴承1,2的当量动载荷各是多少? （14分）
100
200
1 Fr 2
图4
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（附：7306AC轴承的派生轴向力,；e=0.68, >e时 X=0.41,Y=0.87; ≤e时 X=1,Y=0 ）。
2.（10分）设图5所示螺栓刚度为，被联接件刚度为，如果，预紧力，工作载荷，试求螺栓受的总拉力和被联接件的残余预紧力。
图5
第 4 页（共 4 页）