2004年广东工业大学801机械设计考研真题及平时考题

广东工业大学考试试卷 ( A )

班 级:学 号:姓 名: 题号 一 二 三 四 五 得分 评分人 一、填空题（共20分每空1分）

六 七 八 九 十 总分 1. 某轴的截面受非对称循环变应力作用，已知其最大应力max=200 MPa，最小应力min=100 MPa，则其平均应力m=150MPa，应力幅a=50MPa，应力循环特性r= 0.5。 2. 紧联接螺栓按拉伸强度计算时, 考虑到拉伸和扭转的复合作用, 应将拉伸载荷增大至原来___1.3___倍。

3. 普通平键的截面尺寸bh是按 轴径 从标准中查取。

4. V带传动由于有弹性滑动 的影响，所以不可能有恒定的传动比。 5. 带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动中，传动平稳性最好的

是蜗杆传动，•附加动载荷最大的是 链传动。

6. 带传动工作时，带中的最大应力发生在 紧边进入小轮 处。 7. 链节数一般应取 偶数，链轮齿数应取 奇数。

8. 一对直齿圆柱齿轮传动，其轮齿弯曲疲劳强度，主要取决 于 模数。

9. 在齿轮弯曲强度计算中，对于标准直齿圆柱齿轮，齿形系数（YF）仅决定于 齿数 。

10.高速重载齿轮传动中，当散热条件不良时, 齿轮的主要失效形式 是胶合。

11.在蜗杆传动中，失效主要发生在蜗杆和蜗轮中的蜗轮上。 12.蜗杆传动除了作强度计算外，还须作热平衡计算

13.非液体润滑的滑动轴承，其直径增加一倍、宽径比B/d不变，载荷不变，则轴承的平均压强变为原来的 1/4 倍。

14.对于某一个轴承来说，正常的实际使用中，未达到额定寿命而提前发生疲劳点蚀的概率是 10% 。

15.按轴所受的载荷性质的不同，汽车变速箱至后桥的连接轴是 传动轴；车床主轴是转轴。

二、简答题（共20分每题4分）

1. 螺栓联接（包括普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接）、双头螺柱联接和螺钉联接各自适用什么场合？ 答：

普通螺栓联接：被联接件较薄，以承受轴向载荷为主； 铰制孔用螺栓联接：被联接件较薄，以承受横向载荷为主； 螺钉联接：一被联接件较厚，不需经常拆卸； 双头螺柱联接：一被联接件较厚，可经常拆卸；

2 有一由V带传动、链传动和齿轮传动组成的减速传动装置，试合理确定其传动布置顺序，并简要说明其原因。 答：

布置顺序：V带传动——齿轮传动——链传动。

V带传动在最高速级，过载时保护电机；齿轮传动在中间级过渡；链传动在最低速级，惯性力较小。

3 简述开式齿轮传动的设计准则。 答：

按轮齿弯曲疲劳强度设计，将模数放大20-30%考虑磨损对齿厚的影响。

4. 在什么情况下宜采用蜗杆传动？大功率连续传动为什么很少采用蜗杆传动？ 答：

大传动比要求，蜗杆传动效率较低，大功率连续传动功率损失过大。

(M2(T)25. 轴的强度计算公式ca中，系数的名称是什么？为什么要引

W入该系数？ 答：

系数是弯扭循环特性折合系数，考虑弯曲应力和扭转应力的循环特性不同的影响。

三、分析计算题（共50分）

1. （本题10分）

图示紧螺栓组联接，采用二个M16的普通螺栓（小径d1=13.84mm），联接所受的横向载荷F=4500N，被联接件接合面的摩擦系数f=0.15，联接可靠性系数Ks=1.2，螺栓材料的许用拉应力[]=120 MPa，描述螺栓杆工作前后的受力状况，并校核该联接是否安全。 解:

螺栓杆工作前后均受拉力, 设拉力为F0

由强度条件:

1.3F0[]4F0d12d1241.313.84212041.313880N

因:

ifzF020.152133808328KSF1.245005400所以,该联接安全

2．（本题20分）

图中所示斜齿圆柱齿轮传动—蜗杆传动组成的传动装置。动力由I轴输入，蜗轮4为右旋齿。试求：

（1）为使蜗轮4按图中n4方向转动，确定斜齿轮1的转动方向；

（2）为使中间轴Ⅱ所受的轴向力能抵消一部分，确定斜齿轮1和斜齿轮2的轮齿旋向； （3）在图1上画出齿轮1和蜗轮4所受的各分力方向（垂直纸面向外的力画⊙、向内的力画 ） （4）如果轴I传递的功率是7.5KW，轴I的转速n1为750r/min，齿轮1的分度圆直径为40mm，计算齿轮1的圆周力Ft1。

Fr4

Fa4

Ft4

Ft1 Fa1

Fr1 解：（1）、（2）、（3）如图 （4）T1=9550000P1/n1=9550000×7.5/750=95500N·mm

F2T1t1d295500404775N

13. （本题20分）

一对正装角接触球轴承 7208AC 轴承，两轴承所承受的径向载荷分别为 Fr1 ＝ 2000 N 和 Fr2＝1600 N ，外加的轴向载荷Fa为 400 N ，轴的转速 n 为 1500 r/min ，载荷系数 fp ＝ 1.4。已知 Fd ＝ 0.68Fr ，e ＝ 0.68 。当Fa/Fr > e 时，X ＝ 0.41 ，Y ＝ 0.87 ；Fa/Fr <= e 时，X ＝ 1，Y ＝ 0 ；C ＝ 16.94 KN。求

（1）画图对轴系的载荷进行分析，并标出计算过程中的出现的各力； （2）轴承1和轴承2的轴向载荷Fa1和Fa2； （3）轴承1和轴承2的当量动载荷P1和P2； （4）求轴承寿命(以小时为寿命单位) 。

答： （1）

Fd1 = 0.68Fr1 = 1360 N Fd2 = 0.68Fr2 = 1088 N Fd2 + Fa > Fd1 左端轴承被压紧， 右端轴承被放松， （2）

Fa1 = Fd2 + Fa = 1488 N Fa2 = Fd2 = 1088 N （3）

Fa1/Fr1 = 0.744>e

X1 = 0.41 Y1 = 0.87 Fa2/Fr2 = 0.68 = e

X2 = 1 Y2=0 （4）

P1= X1 Fr1+ Y1 Fa1=2114.56 N P2= X2 Fr2+ Y2 Fa2=1600 N

P1> P2

106CLh=57126 h 60nP1

四．结构改错题（共10分）

一对圆锥滚子轴承支承的轴系，齿轮油润滑，轴承脂润滑，轴端装有联轴器。试指出并改正图中的结构错误（最少10处）。 ⑩ ⑥ ④ ⑦

⑤ ② ① ③

⑨

⑧

11 ①键槽位置错②静动件接触③多余键槽

④ 套筒太高⑤轴应比轮毂短⑥轴向定位不确定

⑦轴太长⑧静动件接触⑨无调整垫片 ⑩轴承安装反了11应有挡油环