长安大学809机械设计2016年考研真题试卷含答案
长安大学809机械设计2016年硕士研究
生入学考试试题
—选择
1.某齿轮传动装置如图，轮1 为主动轮，则轮2 的齿面接触应力应按变化。（A）对称循?（B）脉动循环
（C）循?特性r=-0.5 的循环（D）循环特性r=-1 的循环
2.紧螺栓联接强度公式中，系数1.3 是考虑
（A）应力?中(B)安全系数(C)拉扭复合(D)弯扭组合
3.链传动张紧的目的主要是
（A）同带传动—样(B)提高链传动工作能力
(C)避免宋边垂度过大而引起啮合不良和链条振动(D)增大包角
4.在蜗杆传动中，轮齿承载能力计算，主要是针对来进行的。
（A）??喯?接???和涡轮喯根弯曲??
（B）??喯根弯曲?度和涡轮齿面接触强度
（C）??喯?接???和??喯根弯曲??
（D）涡轮喯?接???和涡轮喯根弯曲??
5.受轴向载荷的紧螺栓联接，为保证被联接件不出现缝隙，因此
（A）剩余预?力F’’应小于零（B）剩余预紧力F’’应大于零
（C）剩余预?力F’’应等于零（D）预紧力F’应大于零
6.用材料45 钢作毛坯加工6 级精度的硬齿面直齿圆柱外齿轮，宜采用的工艺
顺序是：
(A)表面淬火、滚齿、磨齿(B) 滚齿、表面淬火、磨齿
(C) 滚齿、磨齿、表面淬火(D) 滚齿、调质、磨齿
7.标准直齿圆柱齿轮传动，轮齿弯曲强度计算中的齿形系数YFa 只决定于。
(A)模数m (B)齿数z (C)压力角α(D)齿宽系数фd
8.—对正确啮合的渐开线标准齿轮作减速传动时，如两轮的材料、热处理及齿
面硬度均相同，则齿根弯曲应力。
(A) σF1>σF2(B) σF1=σF2(C) σF1<σF2(D)条件不足，无法判断
9．齿轮传动中将轮齿加工成鼓形齿的目的是为了
(A)减小动载系数(B)降低齿向载荷分布系数
(C)降低齿间载荷分配系数(D)降低使用系数
10．当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常拆装时，往往采用。
(A)双头螺柱联接(B)螺栓联接(C)螺钉联接(D)紧定螺钉联接
11．螺纹联接防松的根本问题在于。
(A)增加螺纹联接的轴向力(B)增加螺纹联接的横向力；
(C)防止螺纹副的相对转动(D)增加螺纹联接的刚度。
12．被联接件受横向外力作用，若采用一组普通螺栓联接时，则靠来传递外力。
(A)被联接件接合面间的摩擦力(B)螺栓的拉伸和挤压
(C)螺栓的剪切和挤压(D)螺栓的剪切和被联接件的挤压
13．四个结构及性能相同的零件甲、乙、丙、丁，若承受最大应力smax 的值相等，而应力的应力比r 分别为+1、0、-0.5、-1，则其中最易发生失效的零件是 D 。
(A)甲(B)乙(C)丙(D)丁
14.某结构尺寸相同的零件，当采用材料制造时，其有效应力集中系数最大。
(A)HT2OO (B)20 号钢(C)20CrMnTi (D)45 号钢
15.某截?形?—定?零件，当其?寸?大时，其??极限?将随?。
(A)增高(B)降低(C)不变(D)规律不定
二填空
1、疲劳强度中，-N 图指图，S-N 图指图。
2、在变应力工况下，机械零件的损坏将是，这种损坏的断面包括。
3、闭式齿轮传动中，当齿轮的齿面硬度HBS<350 时，通常首先出现破
坏，故应按强度进行设计；但当齿轮的齿面硬度HBS>350 时，常首先出现破坏，故应按强度进行设计。
4、在一维雷诺方程中，其粘度是指润滑剂的黏度，h0是
5、普通V 带传动中，已知预紧力F o=2500N，传递圆周力为800N，若不计带的离心力，则工作时的紧边拉力F2 为，松边拉力F1 为。
6、两轴交错角为90o的蜗杆传动中，其正确啮合的条件是，和。
7、限制蜗杆的直径系数q 是为了。蜗杆传动的滑动速度越大，所选润滑油的粘度值应越。
8、滚动轴承30205 的轴承类型名称是，内径是mm。
三简答
1、产品可靠度的定义是什么？计算公式是什么？
2、何谓带传动的弹性滑动和打滑？两者有何区别？
3、如图所示的三级减速装置传动方案简图，试问这样布置是否合理？为什么？
4、根据动压润滑理论，形成动压油膜的必要条件是什么？
5、闭式蜗杆减速器，为什么要进行热平衡计算？若验算不合格，可采用哪些具
体的措施（至少要列出三种措施）？
6、一对齿轮传动，如何判断大、小齿轮中哪个齿轮容易产生疲劳点蚀？哪个齿
轮容易产生弯曲疲劳折断？并简述其理由。
7、两级圆柱齿轮传动中，若有一级为斜齿另一级为直齿，试问斜齿圆柱齿轮应
置于高速级还是低速级？为什么？若为直齿圆锥齿轮和圆柱齿轮所组成的两级传动中，圆锥齿轮应置于高速级还是低速级？为什么？
8、在设计外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的过程中，当出现满足齿根弯曲
疲劳强度条件而不满足齿面接触疲劳强度时，可考虑从哪几方面改善齿面接触疲劳强度？
四计算
1、如图为受轴向工作载荷的紧螺栓联接工作时力和变形的关系，试问：
（1）螺栓刚度Cb 和被联接件刚度Cm 的大小对螺栓受力Q 有何影响？
（2）若预紧力Qp=800N，工作载荷F=1000N，Cm=4Cb,试计算：
A.螺栓上总的载荷Q
B.残余预紧力Qp’
2、如图所示，已知轴承1 径向载荷R1=2100N，轴承2 径向载荷R2=1200N，轴向外载荷Fa=900N，轴承转速n=1500r/min，运转中有中等冲击fp=1.2，室温工作，预期寿命Lh>=5000h，选用轴承型号7307AC，已查得C=33400N，e=0.7，
内部轴向力Fs=0.7R，时，x=1，y=0，时，x=0.41，y=0.85，试计算轴承寿命是否满足要求。
3、图示为手动起重装置，提升重物G 时蜗杆的转动方向如图所示，试分析：（1）手柄多大力可以提升重物？
（2）判断齿轮旋向和手柄转向
（3）计算涡轮三个力的大小，并指出方向。
4、图示的带式输送机，原设计方案（图a）各部分承载能力正好满足要求，装配时，错装成图 b 所示的方案，若不考虑齿轮的寿命系数，试问：
（1）错装后的方案能否适用？
（2）带传动能否适用？为什么？
（3）齿轮传动能否适用？为什么？
五指出图中的轴系的错误设计结构和不合理之处，依次标出序号，并简要说明原因。
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2016 年硕士研究生入学考试试题答案
一、选择题
1-5 B、C、C、D、B 6-10 B、B、C、B、B 11-15 A、A、D、C、B
二填空
1.疲劳寿命曲线图、应力寿命曲线图
2.疲劳断裂，光滑区和粗糙区
3.齿面点蚀、齿面接触疲劳强度、轮齿折断、齿根弯曲疲劳强度
4.动力、压力最大
5. 2900、2100
6.主平面内蜗轮与蜗杆的压力角相等、模数相等
7.直径系数、小
8.圆锥滚子轴承、25
三简答
1. 可靠度(Reliability)也叫可靠性，指的是产品在规定的时间内，在规定的条件下，完成预
定功能的能力，它包括结构的安全性，适用性和耐久性，当以概率来度量时，称可靠度·R(t)=P(T>t) 其中，t 为规定的时间，T 表示产品的寿命。
由可靠度的定义可知，R(t)描述了产品在(0，t)时间内完好的概率，且R(0)=1，R(+∞)=0
2. 弹性滑动是带传动的固有特性，是不可避免的。当具备1.存在拉力差；2.（带）具有弹
性体；两个条件时就会发生弹性滑动现象
打滑是由于过载造成的，时一种失效形式，是可以避免的，而且必须避免
打滑发生在小带轮上
原因：外载越大，两边的拉力差就越大，就导致弹性滑动区增大，当包角内都发生弹性滑动现象时就发生打滑现象
3.
4. 1)两工作面间必须有楔形形间隙，
2) 两工作面间必须连续充满润滑油或其他粘性流体，
3) 两工作面间必须有相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油从大截面流进，小截面流
出，
此外，对于一定的载荷，必须使速度，粘度及间隙等匹配恰当。
5. 2006 年真题三、3.
6. 一对齿轮传动，一般都是小齿轮容易出现齿面疲劳点蚀，小齿轮容易出现弯曲疲劳折断；大
齿轮不容易出现齿面疲劳点蚀，大齿轮不容易出现弯曲疲劳折断。
因为，大齿轮分度圆直径大（基圆直径大）渐开线齿廓曲率小、齿廓较为平直，接触强度比小齿轮高。大齿轮在工作时，相同时间，比小齿轮循环次数少、应变次数少，不易
发生轮齿疲劳折断。
7. 斜齿轮传动，应置于高速级。斜齿轮比直齿轮啮合平稳，作为高速级噪音低；高速级相
对扭矩小，用斜齿轮时，轴向力小。
直齿圆锥齿轮，应置于高速级。主要是因为轴向力问题，同上；另外，锥齿轮结构特点， 决定了其支撑是“悬臂梁”结构，作为高速级，扭矩小、径向力小，对悬臂梁不利支撑影响小。 8. 2009 年真题
1. 增加齿轮的齿宽（增加轮齿的接触面积）
2. 轮齿进行高频淬火（或中频淬火）、渗碳、渗氮（提高轮齿的表面硬度）
3. 磨齿（降低齿轮运行中因为接触强度不足而致使齿面发生胶合、斑蚀的危险性能） 四 计算
1. 解：1) 减小C b , C b 2 C m , C m 2＞C m 1。在 F o , C b , F 不变时，F 2=F 0+C b F , F 22 F 22>F 21 即增大F 2。 2) a.螺栓上总的载荷： F 2=F 0+C b C b F =800+?1000=1000N C b +C m C b +4C b C m F ，得螺栓残余预紧力为： C b +C m b. 由 F 2=F 1+ F 1=F 0-C m 4C b 4F =800-F =800-?1000=0 C b +C m C b +4C b 5 2. 解：（1） F s 1 = 0.68F r 1 ＝ 0.68? 2100 =1428（N ） ―――――――――1.5 分 F s 2 = 0.68F r 2 ＝ 0.68?1200 = 816 （N ） ―――――――――1.5 分 （2） F s 1 + F A = 1428 + 900 = 2328 （N ）＞ F s 2 = 816 （N ） 故 轴承 1 放松 轴承 2 压紧 F a 1 = F s 1 = 1428 （N ） ―――――――――――――2 分 F a 2 = F s 1 + F A = 2328 （N ） ―――――――――――――2 分 F a 1 = 1428 = 0.68 = e ，则X ＝1，Y=0。 F r 1 则 2100 F P 1= X F 1 r +1 Y F a 1 =1 1? 2 1 0+0 ?0 1 4= 2 8 （N ）――――2 分 F a 2 = 2328 = 1.94 ＞e ，则 X ＝0.41，Y ＝0.87。 F r 2 则 1200 F P 2 = X F 2 r +2 Y F a 2 =20 . 4 ?1 1 2+0 0 ?0 . 8 7 = 2 3 2 8 （N ）――――2 分 ? ε 106 ? fC ? 106 ? 1? 2900 ?3 L h = t ? 60n f P = 60?1500 1.2? 2517.36 ? = 9830.4h > 5000h ――――4 分 ? p ? ? ? 故轴承满足要求。 3. 4. 答：（1）错装后的方案不能用。 （2） 带传动不能适用。因为其改为低速后，所受有效拉力变大，要求初拉预紧力要 大，压轴力增大，带容易打滑和磨损。 （3） 齿轮传动还可以使用，因为其改在高速级，载荷变小，齿轮的弯曲应力σ F 和 接触应力σ H 都小了，在不考虑寿命系数时，疲劳寿命提高了。 五 指出图中的轴系的错误设计结构和不合理之处，依次标出序号，并简要说明原因。 ti. 解： O 轴的右端面岱缩进带轮右端面l- 2mm, 且疫有轴端挡圈固定带轮； ＠带轮与抽间庋有挝连；接 ＠带轮左端面堂抽启定位，下一段铀径加大； ＠取消套简（若保留套简对带轮定位也可，那么套简应弃过透盖顶到轴承内圈右端面）； ＠透盖与轴之间应有间，隙且还应有密封毡；圈 ＠铀承装反了，喇叭口应该朝左， ＠套简壁厚太大，铀承无法拆卸，应凅小； ＠与轮酘配合段抽径长度应比轮较长2度- J小rnrn; ?轮酘与轴之间岱有挝连；接 ＠铀径铀启太窝，铀承无法拆卸，应凅小，比铀承内圈的外；圆要低 (11) 铀承岱该采用角接触球轴承，并且口开向左； 02) 两个铀承端盖与箱体间应有调整垫片， 恸箱体上端盖接触之面外的外表面应低一些，以凅少加工面，提志栝度。