2009年四川大学机械设计考研真题

2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题

：机械设计

：855#

：机械制造及自动化、机械电子工程、车辆工程、

机械设计及理论、人机与环境工程、机械工程、材料加工工程

一、是非题（本大题共10小题，每小题2分，总计20分）

1.静应力只能在静载荷作用下产生。

2.当被联接件之一较厚，不宜制成通孔，且联接需经常拆卸时，通常应采用螺栓联接。

3.当其他条件完全相同时，钢制零件的表面越粗糙，其疲劳强度越低。

4.滚动轴承工作时承受的当量动载荷不得大于其基本额定动载荷。

5.以一定相对速度运动的两板，其间流体形成流体动压油膜的条件之一是：两者间必须构成收敛性

楔形空间。

6.受轴向变载荷的普通螺栓联接，适当增加预紧力可以提高螺栓的抗疲劳强度。

7.直齿圆锥齿轮通常近似的以其大端分度圆当量圆柱齿轮来代替之进行强度计算。

8.只承受弯矩而不承受转矩的轴称为心轴。

9.增速带传动，过载时打滑首先发生在从动轮上。

10.材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面要求，适宜的热处理方法是表面淬火。

二、选择题（本大题共10小题，每小题2分，总计20分）

1.一齿轮轴由两个深沟球轴承组成的两端固定组合结构支承。若轴上有一指向轴承1的轴向力F，

则两轴承1、2的轴向力分别为（）

A.F a1=F a2=F

B.F a1=F a2=0

C.F a1=F、F a2=0

D.F a1=0、F a2=F

2.增大动压滑动轴承最小油膜厚度的有效措施是（）

A.增大供油量

B.增大润滑油粘度

C.减小轴承宽径比

D.增大载荷

3.圆柱齿轮传动中，在齿轮材料、齿宽和齿数相同的情况下，当增大模数时，齿轮的弯曲强度（）

A.降低

B.提高

C.不变

D.变化趋势不明确

4.链传动的特点是（）

A.瞬时传动比和平均传动比都是常数

B.瞬时传动比和平均传动比都不是常数

C.瞬时传动比是常数，平均传动比不是常数

D.瞬时传动比不是常数，平均传动比是常数

5.斜齿轮传动的动载荷与同样的直齿轮传动的动载荷相比（）

A.相等

B.较小

C.较大

D.视实际运转条件，可以大也可以小

6.在有张紧轮装置的带传动中，张紧轮应安装在带的内侧（）

A.居两带轮中间

B.靠近小带轮

C.靠近大带轮

D.任何地方

7.在下列四种轴承中（）必须成对使用。

A.深沟球轴承

B.圆锥滚子轴承

C.推力球轴承

D.圆柱滚子轴承

8.要求传动准确、平稳、长时间连续工作的使用场合，应选择（）为好。

A.蜗杆传动

B.斜齿圆柱齿轮传动

C.带传动

D.链传动

9.在承受轴向工作载荷的紧螺栓联接计算中，公式σ=4×1.3F0

中的F0为（）

πd c2

A.工作载荷

B.预紧力

C.剩余预紧力+工作载荷

D.预紧力+工作载荷

10.机床主轴箱中的变速滑移齿轮，应选用（）

A.直齿圆柱齿轮

B.斜齿圆柱齿轮

C.人字齿圆柱齿轮

D.直齿圆锥齿轮

三、简答题（本大题共4小题，每小题6分，共计24分）

1.在闭式蜗杆传动中，为什么必须进行热平衡计算？提高散热能力的措施有哪些？

2.什么是硬齿面齿轮？什么是软齿面齿轮？各适用于什么场合？

3.螺纹联接中为什么要防松?防松的原理有哪些？举出五种防松装置的名称。

4.如图所示a图为减速带传动，b图为增速带传动，中心距相同。设带轮直径d1=d4，d2=d3，带轮1

和带轮3为主动带轮，且他们转速相同。在其他条件相同的情况下，试分析：（1）哪种传动装置传递的圆周力大？为什么？（2）哪种传动装置传递的功率大？为什么？（3）哪种传动装置的带寿命长？为什么？

四、填空题

1、受轴向变载荷的紧螺栓联接，在螺栓总拉力不变的情况下，采用_____垫片有利于提高螺栓的疲劳

强度。

2、在包含带传动、链传动和齿轮传动的多级传动装置中，通常应将______放在传动的高速级。

3、设计带传动时，通常应满足小带轮直径d1≥d min，其主要目的是______。

4、一短圆柱滚子轴承在数值等于其基本额定动载荷的径向力作用下工作，在运转106转时，其失效概

率为_____。

5、考虑轮毂与轴之间是否有相对运动，半圆键用于______联接，楔键用于______联接。

6、螺栓的性能等级为5.8级，表示其材料的最小拉伸强度极限为__________，其最小屈服极限值为

_________。

7、综合考虑弯曲和扭转变形的影响，当齿轮位于______转矩输入端时，在和分布不均匀现象较为缓

和。

8、影响零件疲劳强度的主要因素有：_____________,____________,______________（列出三项）

9、在蜗杆传动中，其他条件相同，若增加蜗杆的头数，则齿面相对滑动速度 __________。

10、非液体摩擦滑动轴承，验算Pv值的目的是________________________。

五、分析题

1、如图所示为斜齿轮圆柱齿轮减速器和蜗杆减速器组成的减速装置。

（1）齿轮1为主动轮时，试画出涡轮的旋转方向及其各分力方向。

（2）从轴承和轴受力情况分析，这样设计斜齿轮和蜗杆的螺旋线方向是否合理？为什么？

（3）按图示方案设计完成后，若在安装时误将蜗杆减速器放在高速级而将斜齿圆柱齿轮减速器放在低速级，负载功率及转速均不变，分析可能会出现什么问题？（15分）

2、如果下图轴系结构有错误，请将正确结构图画在轴的另一侧。（15分）

六、计算题（共36分）

1、某螺栓联接，受轴向静载荷F，已知螺栓的刚度C1=1000kN/mm，被联接件的刚度C2=

2000kN/mm，螺栓从预紧状态，在工作载荷F的作用下，继续伸长1mm而达到工作状态，

此时螺栓总拉力F0=5000kN。试求工作载荷F和剩余预紧力F′′，并绘制受力—变形图。

（16分）

2、一工程机械传动装置中的锥齿轮轴，采用一对30207圆锥滚子轴承（基本额定动载荷Cr=54.2kN，

基本额定静载荷C r0=63.5kN）支承，背靠背的反装（如图所示）。已知作用与锥齿轮上的径向力

F R=5000N，轴向力F A=1000N，其方向和作用位置如图所示。轴的转速n1=1450r/min，运转

中受轻微冲击（f P=1.2），常温下工作（f t=1），试求：

（1）轴承所受的径向载荷F r1，F r2；

（2）轴承1、2附加轴向力F s1，F s2，并在图中画出其方向；

（3）轴承所受的轴向载荷F a1，F a2；

（4）轴承所受的当量动载荷P1，P2；

（5）轴承的额定寿命L h1，L h2。（20分）