西安交大机械设计基础2010年考研试题.doc

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西安交通大学2010年攻读硕士学位研究生入学考试试题

科目代码：

802科目名称：

机械设计基础

考试时间：

2010年1月日

（注：

所有答案必须写在专用答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上一律无效）A

一、是非题（每小题1分，共20分。

请在答题纸上写出小题编号，并在其后用“√”标出你认为对、用“×”标出你认为错的每小题的答案。

）

1．都是标准值的齿轮就是标准齿轮。

2．一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，在啮合点上两齿轮的压力角都相等。

3．一对渐开线齿轮啮合传动时，齿轮的分度圆半径和节圆半径并不一定相等。

4．渐开线斜齿圆柱齿轮啮合时，其齿面上的接触线与齿轮轴线平行。

5．渐开线斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：

；。

6．为便于确定机构尺寸和减少测量误差，规定锥齿轮的大端参数为标准值。

7．不计摩擦，平底从动件盘形凸轮机构的压力角始终为0。

8．滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径就是其凸轮轮廓线的最小向径。

9．曲柄滑块机构，曲柄主动时，最小传动角一定发生在曲柄与导路方向线垂直的位置。

10．非周期性速度波动可以用飞轮来调节。

11．在机器动力学研究中，只能选用主动件为等效构件。

12．在机器动力学分析中，等效质量不是机构的总质量。

13．普通平键用于静连接，导向平键用于动连接。

14．行星轮系和差动轮系都属周转轮系。

15．梯形螺纹由于不易自锁、传动效率高，所以广泛应用于螺旋传动。

16．由于打滑，所以，带传动不能保证精确的传动比。

17．滚动轴承在正常使用时，主要失效形式为内、外圈或滚动体疲劳点蚀。

18．通常，滚动轴承内圈与轴采用基孔制配合，外圈与轴承座采用基轴制配合。

19．非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是磨损和胶合。

20．联轴器和离合器的使用场合不同。

二、单项选择题（每空1分，共23分）

1．机构处于死点位置时，压力角α和传动角γ分别为（）。

A．α=0º，γ=90ºB．α=0º，γ=0ºC．α=90º，γ=90ºD．α=90º，γ=0º

2．机构要具有急回特性，应使行程速比系数（）。

A．K>0B．K>1C．K<0D．K<1

3．四杆机构共有6个速度瞬心，其中，绝对瞬心（）。

A．2个B．3个C．4个D．6个

4．在铰链四杆机构中，若满足“最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和”的条件，欲使机构成为双摇杆机构，应取（）为机架。

A．最短杆B．最短杆的邻边C．最长杆D．最短杆的对边

5．机构具有确定运动的条件是机构的自由度数（）。

A．小于主动件数B．大于主动件数C．等于主动件数D．与主动件数无关

6．一对齿轮的模数、齿数及齿数比一定时，减小齿宽，会使（）。

A．弯曲强度提高而接触强度降低B．弯曲强度和接触强度均提高

C．弯曲强度和接触强度均降低D．弯曲强度降低而接触强度提高

7．一对标准安装的标准渐开线直齿圆柱齿轮在啮合过程中，啮合角和压力角的值（）。

A．在节点处相等B．始终相等C．始终不相等D．在入啮点和脱啮点相等

8．闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是（）。

A．轮齿折断B．齿面磨损C．齿面胶合D．齿面点蚀

9．在设计一对圆柱齿轮传动时，通常让小齿轮的齿面硬度大于大齿轮的齿面硬度，这样做的主要目的是（）。

　　A．提高传动效率B．传动更平稳

C．防止齿面胶合D．使两齿轮的寿命接近

10．凸轮机构中，若增大基圆半径，则（）。

A．升程压力角增大，回程压力角减小B．升程压力角和回程压力角均减小

C．升程压力角减小，回程压力角增大D．升程压力角和回程压力角均增大

11．在有停歇要求的凸轮机构中，不发生硬冲和软冲的从动件常用运动规律是（）。

A．等速运动规律B．等加速等减速运动规律

C．余弦加速度运动规律D．正弦加速度运动规律

12．下面螺纹连接的防松措施中，不属于机械元件防松的是（）。

A．用串联钢丝将一组螺钉头部串联起来B．用止动垫片

C．用开口销和槽形螺母D．用双螺母

13．为了提高螺栓在变载荷作用下的疲劳强度，应该（）。

A．增加螺栓的刚度B．减小螺栓的刚度

C．减小被连接件的刚度D．减小预紧力

14．在下列蜗轮蜗杆材料配对中，你认为合适的是（）。

A．青铜蜗轮，钢蜗杆B．青铜蜗轮，青铜蜗杆

C．钢蜗轮，钢蜗杆D．钢蜗轮，青铜蜗杆

15．就单级定轴传动而言，要实现很大的传动比，宜采用的传动是（）。

A．V带传动B．平带传动C．齿轮传动D．蜗杆传动

16．带传动在设计时，限制小带轮最小直径的目的是为了防止（）。

A.带的离心力过大B.带的弯曲应力过大

C.带的长度过长D.小带轮上的包角过小

17．校核非液体润滑滑动轴承的值的目的主要是限制滑动轴承的（）。

A．点蚀破坏B．疲劳破坏C．温升D．过度磨损

18．滚动轴承组合设计时，对支承跨距长、温度变化大的轴，为适应轴的伸缩变形，应考虑（）。

A．将一端轴承设计成游动的形式B．采用内部间隙可调整的轴承

C．采用内部间隙不可调整的轴承D．轴径与轴承内圈采用很松的配合

19．下列叙述错误的是（）。

A．滑动轴承的摩擦阻力一定比滚动轴承大

B．一般来讲，与滚动轴承相比滑动轴承径向尺寸小

C．一般来讲，与滚动轴承相比滑动轴承运转平稳，噪声低

D．滑动轴承可以用在转速很高的情况下

20．能补偿两轴的相对位移，并且可以缓和冲击、吸收振动的联轴器是（）。

A．凸缘联轴器B．齿轮联轴器C．万向联轴器D．尼龙柱销联轴器

21．按照承受载荷的不同，轴可分为三种。

自行车前轴属于（）、后轴属于（）。

A.传动轴B.心轴C.转轴

22．机器在安装飞轮后，原动机的功率可以比未安装飞轮时（）。

A．一样B．大C．小

三、填空题（共45分）

1．（2分）机构的组成要素是（）和（）。

2．（2分）平面运动副的最大约束数为（），最小约束数为（）。

3．（3分）机构倒置是指（）。

低副机构倒置以后，构件的（）运动不变，其原因是（）。

4．（1分）在（）条件下，曲柄滑块机构具有急回特性。

5．（2分）以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构，当（）与（）两次共线位置时出现最小传动角。

6．（1分）机械平衡的目的是（）。

7．（3分）刚性回转构件的静平衡力学条件是（），动平衡力学条件是（）。

8．（4分）一对渐开线标准直齿圆柱齿轮（）啮合时，最多只有（）对轮齿在同时啮合。

当安装时的实际中心距大于理论中心距时，啮合角是变大还是变小？

（）；重合度是增大还是减小？

（）；传动比又是如何变化的？

（）

9．（1分）用展成法加工渐开线直齿圆柱齿轮发生根切现象的原因是（）。

10．（1分）一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动，若重合度，则表示实际啮合线上有（）长度属于单齿啮合区。

11．（3分）齿轮的齿面接触疲劳强度计算通常以（）为计算点，其力学模型为（）。

12．（2分）当输入运动为连续匀速转动时，若要求输出运动为单向间歇转动，可选用（）机构；若要求输出运动为有停歇的转动时，可选用（）机构。

13．（4分）螺纹防松按工作原理可分为两类，分别是（）和（）；请各举一例（）、（）。

14．（2分）用于零件连接的螺纹应采用（）螺纹，其原因是（）。

15．（2分）在两带轮材料相同的情况下，根据（）的分析结果可以推出带传动的打滑只会发生在（）上。

16．（5分）带传动中的弹性滑动是由（）、（）产生的，可引起（）、（）、（）等后果。

17．（2分）在基本额定动载荷作用下，滚动轴承可以工作（）转而不发生点蚀失效，其可靠度为（）。

18．（2分）滑动轴承轴瓦常用的材料有（）、（）等。

19．（2分）径向滑动轴承的结构形式主要有（）和（）两大类。

20．（1分）与滚动轴承6307相配合的轴径尺寸是（）。

四、简答题（共18分）

1．（2分）既然虚约束对于机构的运动实际上不起约束作用，在实际机械中为何又常存在虚

约束？

2．（4分）在槽轮机构、棘轮机构中，如何保证从动件在停歇期间静止不动？

3．（4分）一V带传动，初拉力F0=1000N，正常工作时紧边拉力F1=1500N。

求：

①松边拉力F2；②此时，带和小带轮之间的摩擦力、带和大带轮之间的摩擦力各是多少？

4．（2分）一蜗杆传动，蜗轮端面模数，单头蜗杆的直径，蜗轮齿数。

求蜗杆轴面模数、传动比。

5．（2分）何谓机构的自锁？

6．（4分）压力角的大小对凸轮机构有何影响？

五、计算题（共21分）

1．（6分）图1所示的连接结构上，采用两个

铰制孔用螺栓固定了一个支撑板，板上承

受W=5000N的载荷。

力作用点及螺栓组

尺寸如图1所示。

请计算单个螺栓承受的

剪切力。

图1

2．（6分）一根轴采用角接触球轴承正装支承，轴上有一向右的轴向力FA，两个轴承承受的径向力分别为Fr1、Fr2，如图2所示。

该轴承的内部轴向力S=0.68Fr，求两轴承的轴向力Fa1、Fa2。

图2图3

3．（3分）求图3所示机构的自由度。

4．（6分）某机器主轴转动一周为一个稳定运动循环。

以主轴为等效构件，其等效阻力矩变化曲线如图4所示，等效驱动力矩为常数。

主轴的平均转速为600r/min，试求：

①等效驱动力矩的值；②如果要求其运转不均匀系数δ＝0.01，需装在主轴上的飞轮的转动惯量（不计其他构件转动惯量）。

图4图5

六、设计与分析题（共23分）

1．（6分）设计一曲柄滑块机构。

已知滑块的行程mm，偏距mm，极位夹角。

请用图解法求曲柄AB和连杆BC的长度。

2．（6分）一对外啮合直齿圆柱齿轮传动，m=6mm，z1=20，z2=80，b=40mm。

为了缩小中心距，要改用m=4mm的一对齿轮来代替它。

设载荷系数K、齿数z1、z2及材料均不变。

问：

为了保持原有接触疲劳强度，应该取多大的齿宽b？

（齿面接触疲劳强度计算公式：

，

轮齿弯曲疲劳强度计算公式：

）

3．（5分）结构改错。

请指出图6所示轴系部件上指定位置的错误。

（不必改正，文字简述即可。

）

图6

4．（6分）图7所示为摆动从动件盘形凸轮机构。

已知圆盘半径R，圆心O与转动中心A

的距离，滚子半径Rr。

试在图上标出：

图示位置时机构的压力角、摆杆

摆动的摆角。

图7

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