齐鲁工业大学(山东省科学院)831机械设计基础2012-2016年试题真题

齐鲁工业大学（山东省科学院）８３１机械设计基础１２－

１６年真题

齐鲁工业大学(山东省科学院）２０１２年攻读硕士学位研究

生入学考试试题

考试科目：机械设计基础（831）

试题适用专业：机械工程机械

一.简答题(每小题10分，其50分)

1、带传动的弹性滑动和打滑有何区别？

2、简要回答蜗杆传动的优缺点？

3、齿轮传动的失效形式有哪些（答出三种）？闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是什么？为什么？

4、与滑动轴承相比，滚动轴承有何特点？滚动轴承有哪几类？那类轴承承受载荷能力较大？那类轴承极限转速较高？

5、铰链四杆机构存在曲柄的条件？在什么机构中存在急回特性（答出两种）？什么是死点？

二.计算题(每题10分，其50分)

1.计算平面机构的自由度，若有局部自由度、复合铰链和虚约束，请指出其所处位置，判断机构的运动是否确定。

2，一对标准直齿圆柱齿轮标准中心距为142mm，大齿轮齿数为102，大齿

轮齿顶圆直径为208mm。试计算:

（1）模数m、小齿轮齿数Z1:

;

（2）小齿轮的齿根圆直径d

f1

:

（3）大齿轮的基圆直径d

b2

（4）若实际中心距大于标准中心距,该采取何种措施才能满足实际中心距要求？

3、如图所示的轮系，Z1=20，Z2=30，Z3=25，Z4=50,Z4’=25，Z5=50，Z6=1，Z7=75。已知n1=1000r/mim，转向如图所示。求蜗轮7转向和转速n7。

4、下图所示为一压力容器，容器盖与缸体用6个普通螺栓联接，缸内压强p=2N/mm,缸体内径D=150mm。根据联接的紧密性要求，每个螺栓的残余预紧力F R=1.6F，F 为单个螺栓的工作拉力，选用螺栓材料为35#钢，屈服极限es=300N mm2，安全

系数S=2，试计算所需螺栓的小径d1。

5、如图所示。某轴使用一对相同型号的角接触球轴承支承。轴承的载荷Fr1=1000N,Fr2=2000N,作用在轴上的轴向力Fa=800N。已知该型号轴承的内部轴向力Fs=0.7Fr。试求；（1）轴承1、2的轴向载荷；（2）两个轴承的当量动载(3)三寿命比是多少？（轴承参数e=0.7。当Fa/Fr≤e时,X=1,Y=0;当Fa/Fr>e 时,X=0.41,Y=0.87。）

四、作图题(每题15分，共30分)

三、作图题（每题15分，共30分）

1、如图所示为一偏置式尖顶直动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮是一个以O为圆心的圆盘，逆时针方向回转。试求:

（1）画出凸轮的基圆和偏距圆:

（2）画出凸轮轮廓在B点与尖顶接触时的压力角αB:

（3）标出从动件在B点的位移hB:

（4）该凸轮机构中的从动件偏置方向是否合理，为什么?（注意:保留作图痕迹。）

2、锥齿轮-蜗杆传动重物提升机构如图所示。已知；I轴转动方向和重物Q的运动方向如图所示。试求：

（1）蜗杆螺旋线的方向，使电动机转向和重物运动方向符合已知条件;

（2）分别标出圆锥齿轮2，蜗杆3及蜗轮4的轴向分力Fa、圆周分力Ft（共六个力）：

（3）II轴上，两轮的轴向力是否方向相反：若相反，有何优点？若相同？有何缺点？

四.改错题（本题满分20分）

试分析图示轴系结构的错误。指出10处错误即可。在图中指出错误所在位置，并在图下依此作简要说明。

齐鲁工业大学(山东省科学院）20013年攻读硕士学位研究生

入学考试试题

考试科目：机械设计基础（831）

试题适用专业：机械工程

一.简答题(每小题10分，其40分)

1、闭式齿轮传动的主要失效形式是什么?为避免出现上述失效形式，主要进行哪两种强度计算?通过这两种强度计算，可直接计算得到的齿轮参数分别是哪两个？

2、与齿轮传动相比，蜗杆传动的主要关效形式有何不同？为什么？针对这些失效形式，蜗杆蜗轮轮一般选取何种材料？

3、带传动的失效形式和设计准则分别是什么?影响带传动工作能万的参数有哪些（至少两个）?这些参数对带传动的工作能力有何影响?

4、请指出滚动轴承代号“61102”和“7312AC/P62”的意义？他们分别适用于什么场合？

二.计算题(每题10分，其50分)

1.计算平面机构的自由度，若有局部自由度、复合铰链和虚约束，请指出其所处位置，判断机构的运动是否确定。

2，一对标准直齿圆柱齿轮标准中心距为170mm，小齿轮齿数z1为21，大齿

为245mm。试计算:

轮齿顶圆直径d

c2

（5）模数m、大齿轮齿数:

（6）小齿轮的齿根圆直径d

;

f1

:

（7）大齿轮的基圆直径d

b2

（8）若实际中心距大于标准中心距,该采取何种措施才能满足实际中心距要求？

3、如图所示的轮系，已知各轮齿数为Z1=99，Z2=100，Z2'=101，Z3=100，Z3’=18,Z4=36，Z4’=28,Z5=56。已知nA=1000r/mim，转向如图所示。试求B 轴的转向和转速nB。

4、用2个M12(d1=10.106mm）的螺钉固定一牵拽钩，若螺钉δs=480MPa.装配时不控制颈紧力，取S=3，接合面摩擦系数f=0.2，防滑系数Ks=1.2，求其允许的最大牵曳力F。

5、如图所示，某轴由一对圆锥滚子轴承支承，轴的转速n=1380r/min,Fr1=4000N, Fr2=6000N，轴向外载荷FA=860N,载荷系数fp=1，常温下工作。试求:

（1）两轴承的轴向载荷:

（2）两轴承的当量动载荷;

（3）寿命比是多少?

（已知:轴承F s=F r/(2Y），e=0.3，Y=2。当F a/F r≤e，X=1，Y=0；当F a/F r>e,X=0.4，Y=2)

三、轴系结构题（共20分）

如图所示为一轴系结构图。试完成以下工作

（1）该轴为何种类型的轴，所受载荷为哪些载荷？

（2）分析图示轴系结构的错误，指出9处错误即可。在图上指出错误所在位置，并在图下依次作简要说明。

四、作图题(1、2每小题15分，3题10分，共40分)

1、如图所示为一偏置曲柄滑块机构ABC,已知偏距为e。试求:

(1)在图上标出机构的压力角α和传动角r

(2)画出机构的两个极限位置AB1C1和AB2C2:

(3)画出极位夹角θ;

(4)画出滑块C的最大位移S。

2.在下图所示蜗杆蜗轮斜齿轮传动系统中，零件1为右旋蜗杆(顺时针方向

转动)，零件2为蜗轮，零件3、4为斜齿圆柱齿轮。已知蜗杆1为主动，转向如图所示，试确定:

(1)考虑I轴上所受轴向力能抵消一部分，在图上标出斜齿轮3、4轮的螺旋线方向；

（2）在图上标出1轴和II轴的转向；

（3）在图上标出蜗轮2和斜齿轮3的轴向分力Fn，圆国分力Ft;

(4)I轴上应安装何种类型轴承?为什么?

3、如图所示为一对心滚子直动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮是个偏心圆盘，其转动中心为0。试求:

(1)画出凸轮的理论轮廓曲线和基圆；

(2)画出图示位置的压力角α;

(3)标出从动件在图示位置的位移h;

(4)标出当凸轮转过90°后的压力角。(注意:保留作图痕迹。)

齐鲁工业大学(山东省科学院）20014年攻读硕士学位研究生

入学考试试题

考试科目：机械设计基础（831）

试题适用专业：机械工程

一.简答题(每小题10分，其60分)

1、回答何为机械、机器、机构、构件和零件。举例说明原动机、工作机、机构、通用零件和专用零件。

2、简要描述何为曲柄摇杆机构的急回特性？急回特性有何用途？还有何种机构具有急回特性（至少答出两种）。

3、简要回答在凸轮机构中从动件常用的三种运动规律及其特点、适用场合。

4、螺纹连接有哪些主要类型（至少回答三种)？各适用什么场合？

5、简要回答蜗杆传动的正确啮合条件？为什么要将蜗杆的分度圆直径标准化？

6、带传动中有哪些应力？画出带传动中的应力分布图，并在图中标出这些应力最大应力发生在何处？

二.计算题（每题10分，共50分)

1、指出图示机构何处为复合铰链、虚约束和局部自由度，并计算该机构的自由度。

2、已知一对正常齿制的外啮合标准直齿圆柱齿轮机构，标准安装后，测得两轴孔间距a=168mm，输入轴转速n1=400rad/min，输出轴转速n2=220r/min，若将小齿轮卸下后可以同一个齿顶圆直径为da=88mm、齿数为z=20的齿轮正常啮合。试求；（1）该对齿轮的齿数z1和z2；（2）两齿轮的齿根圆直径df1、d f2；（3）两齿轮的基圆直径d b1、d b2;（4）若实际中心距大于168mmm，该采取何种措施才能满足实际中心距要求。

3、如图所示轮系中z1=15，z2=45,Z2’=20，Z3=80，Z4=45,Z5=15,Z5’=20,Z6=40。已知求n1=1000r/min,求nH的大小和方向。

4、某汽缸盖螺栓组连接。初选螺检为M12(小径d1=10.106mm),个数为10个。已知气缸内的工作压力p=1.5MPa,缸盖与缸体均为钢制，缸体内径尺寸为

D-250mm。为保证气密性要求，推荐残余预紫力F1=1.5F(F为单个螺栓的工作载荷)。试完成:(1)若安全系数S=13,选择螺栓的性能等级:(2)在图中定性地画出紧螺栓连接受力变形图，说明各线和各参数的意义。注：螺栓的性能等级一3.6；4.6；4.8；5.6；5.8；6.8；8.8。

5、如图所示，某轴使用一对相同型号的角接触球轴承支承。轴承的载荷Fr1=1000N，Fr2=2000N,作用在轴上的轴向力FA=800N。已知该型号轴承的内部轴向Fs=0.7F，试求:

(1)轴承1、2的轴向载荷:(20）两个轴承的当量动载荷?（3)寿命比是多少?(（轴承参数e=0.7。当Fa/Fr≤e时,X=1,Y=0;当Fa/Fr>e时,X=0.41,Y=0.87。）

三、轴系结构设计与改错题（共20分）

如图所示为一轴系结构图。试完成以下工作：

（1）该轴为何种类型的轴，所受载荷为哪些载荷？还有何种类型的轴，分别承受何种载荷?

（2）分析图示轴系结构的错误，指出8处错误即可。在图上指出错误所在位置，并在下依次作简要说明。

四、分析与作图题（每小题10分，共20分）

1、铰链四杆机构ABCD,已知L

AB =25mm，L

BC

=90mm，L

CD

=75mm，L

AD

=100m.

试问:

（1）、若以AB为机构的原动件，以AD为机架，此机构是何种类型的较链四杆机构？并用作图法求出其极位夹角θ和摇杆摆角?:

（2）、苦以BC为机构的原动件，以AB为机架，此机构为何特类型？

2、四示为圆锥齿轮传动装置。轮1为主动轮:轮

3、4为斜齿圆柱齿轮，输出轴的转向如图所示。试确定:

(1)标出I、II轴的转向:

(2)标出轮3、4的螺旋线方向，使轴II上的两个齿轮的轴向力相互抵消一部（3）画出齿轮2、3所受的各分力方向

(4)请为II轴选择合适的轴承类型，并说明为什么?

齐鲁工业大学(山东省科学院）20015年攻读硕士学位研究生

入学考试试题

考试科目：机械设计基础（831）

试题适用专业：机械工程

一.简答题(每小题10分，其60分)

1、简要回答何为机构、构件、零件。请以生产生活中的某一机器（机械）作为例子，说明该机器（机械）的原动部分、传动部分和执行部分。

2、简要回答渐开线标准直齿圆柱齿的正确啮合条件、标准安装条件和连续传动的条件？简要回答何为中心距的可分性?

3、请简要说明何种零件在实际工作过程中的应力类型为对称循环变应力，何种零件儿的应力为脉动循环变应力，非对称循环变应力和静应力又是哪些零件在工作过程中的应力类型，静应力和变应力下的许用应力应如何确定？

4、齿轮传动的主要失效形式和设计准则是什么？小齿轮齿数z1的选择原则是什么？

5、蜗杆传动中什么是中间平面？蜗杆传动的正确啮合条件是什么？

6、带传动的失效形式和设计准则分别是什么？如何提高带传动的工作能力？

二.计算题每题10分，其40分)

1、计算图示平面机构的自由度。若有局部自由度、复合铰链和虚约束，请指出其所在位置。判断机构的运动是否确定？

2、在如图所示的轮系中，1为右旋蜗杆。z1=1。n1=750r/min，转向如图所示。2为涡轮，z2=40，z3=20，z4=60，z5=25，z6=50，模数m4=5mm。试求；（1）标准直齿圆柱齿轮3的分度圆、齿根圆、齿顶圆直径。（2）轮系传动比i16及齿轮6的转速。（3）在图上标出各轮的转向。

3、在如图所示的螺栓连接中。采用两个M16（小径d1=13.835mm）的普通螺栓。螺栓材料为45钢,8.8级，δs=640MPa。连接时不严格控制预紧力，取安全系数s=4，被连接件接合面的摩擦系数f=0.2。若考虑摩擦传动的可靠性系数C=1.2，试计算该连接允许传递的静载荷F R。

4、如图所示。某轴使用一对相同型号的角接触球轴承支承。轴承的载荷Fr1=1000N,Fr2=2000N,作用在轴上的轴向力Fa=800N。已知该型号轴承的内部轴向力Fs=0.7Fr。试求；（1）轴承1、2的轴向载荷；（2）两个轴承的当量动载(3)三寿命比是多少？（轴承参数e=0.7。当Fa/Fr≤e时,X=1,Y=0;当Fa/Fr>e 时,X=0.41,Y=0.87。）

三。图形与分析题（每题10分，共30分）。

1、（保留作图痕迹）如图所示为调整雷达天线俯仰角的机构，构件1为原动件，请完成以下工作：（1）量取必要的构件尺寸，绘制机构运动简图，判断连杆机构类型；（2）判断该机构有无急回特性，若有，请在运动简图上做出极位夹角θ；（3）作出图示机构的压力角α和传动角r。

2、（保留作图痕迹）图示凸轮机构中，凸轮为一偏心圆，O为其圆心，O1为凸轮的回转中心。试完成以下工作：

（1）在图上画出凸轮的基圆半径；

（2）在图上画出从动件的行程h；

（3）在图上画出B点的压力角；

（4）若凸轮轮廓的压力角过大，在不改变运动规律的情况下可采取什么措施？

3、在下图所示蜗杆蜗轮-斜齿轮传动系统中，零件1为右旋蜗杆（顺时针方向转动），零件2为蜗轮，零件3、4为斜齿圆柱齿轮。已知蜗杆1为主动，转向如图所示。试确定：

（1）考虑1轴上所受轴向力能抵消一部分，在图上标出斜齿轮3、4轮螺旋线方向；

（2）在图上标出1轴和2轴的转向；

（3）在图上标出蜗轮2和斜齿轮3的轴向分力Fa、圆周分力F1；

（4）1轴上应安装何种类型的轴承？为什么？

五.改错题（本题满分20分）

试分析图示轴系结构的错误。在答题卡上用文字依次说明图示十处错误的原因。

齐鲁工业大学(山东省科学院）20016年攻读硕士学位研究生

入学考试试题

考试科目：机械设计基础（831）

试题适用专业：机械工程

一.简答题(每小题10分，其60分)

1、简要回答带传动的特点?带的应力由哪几部分组成？最大应力出现在何处？

2、简要回答标准直齿轮的缺点。

3、机械零件常见的失效形式有哪些？机械零件的设计准则有那些，最基本的设计准则是什么准则?

4.齿轮传动的失效形式有哪些(答出三种)？闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是什么？为什么？

5.蜗杆传动的正确哈合条件是什么?失效形式有哪些?为什么?

6.与滑动轴承相比，滑动抽承有何特点，滚动轴本有哪几类？哪类轴承承受载荷能力较大？那类轴承极限转速较高？

二.计算题每题10分，其40分)

1.计算平面机构的自由度，若有局部自由度、复合铰链和虚约束，请指出其所处位置，判断机构的运动是否确定。

2.在图示轮系中，已知各轮齿数为Z4=Z2=25、Z=20,各轮的模数相同，

n4=1000r/min。试求行星架的转速nH的大小和方向。

3.汽缸盖螺栓连接结构如图所示，汽缸内径D=250mm,为保证气密性要求采用12个M18的螺栓，螺纹小径15.294mm,许用拉应力为【δ】=120MPa,取残余预紧力为工作拉力的1.5倍，求气缸所能承受的最大压强。

4.图示一对30307轴承背对背安装，已知1轴承受径向载荷F r1=4000N,2轴承承受径向载荷F r2=4400N，轴向裁荷F A=3500N(方向自右向左)，轴承转速

n=2000r/min.预期寿命[L h]10000h,迪击载荷系数fp=1.1，试计算轴承的基本额定动载荷。(注:30307轴承，F s=F r/(2Y），e=0.3，Y=2。当F a/F r≤e，P=F r;当,F a/F r>e,P=04F r+YF a,)

三、图形与分析题(每题10分，共30分)

1、如图所示为一偏置曲柄滑块机构ABC,已知偏距为e。试求:

(1)在图上标出机构的压力角a和传动角y;

(2)作出机构的两个极限位置AB1C1和AB2C2;

(3)判断有无急回特性，若有，在图上作出极位夹角θ;

(4)作出滑块C的最大位移S.

2、如图所示为-对心滚子直动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮是一个偏心圆盘，其转动中心为O。试求:

(1）画出凸轮的理论轮廓曲线和基圆;

(2）画出图示位置的压力角α:

(3）标出从动件在图示位置的位移h;

(4）当凸轮转过90°后，标出从动件滚子的位置。(注意:保留作图痕迹。)

2.图示为一个斜齿圆柱齿轮一蜗杆传动，小斜齿轮1主动，已知锅轮为右旋.转向如图示。试在图上标出:

(1）蜗杆螺旋线方向及转向:

(2)小斜齿轮螺旋线方向，要求大斜齿轮所产生的轴向力能与蜗杆的轴向力抵消一部分:

(3)蜗杆轴(包括大斜齿轮)上各作用力的方向，画出受力图(各以三个分力表示)。