山东科技大学2013年招收硕士学位研究生复试
《机械设计》试题
一、是非判断题：(每题1分,共10分)
1、受静载荷作用的零件只能产生静应力，受变载荷作用的零件才能产生变应力。
（）
2、受交变横向载荷作用的普通螺栓联接，在正常工作时螺栓杆所受到的拉力不变。
（）
3、在变应力中，当r=-1时，σm=0，σa=σmax。
（）
4、为了避免带打滑，可将带轮上与带接触的表面加工得粗糙些以增大摩擦。
（）
5、自行车前轮轴属于固定心轴。
（）
6、齿面点蚀是润滑良好的软齿面闭式齿轮传动常见的失效形式。
（）
7、直齿圆锥齿轮的强度计算中，通常近似地以大端分度圆处的当量圆柱齿轮来代替圆锥齿轮进行强度计算。
（）
8、对每一标准模数，蜗杆的分度圆直径d1的数目是唯一的。
（）9、在多级齿轮传动中，因为低速轴传递的功率大，所以直径要比高速轴的直径粗得多。
（）10、滚动轴承的基本额定寿命是指一组轴承中10%的轴承发生疲劳破坏，而90%的轴承不发生疲劳破坏前的转数（以106为单位）或工作小时数。
（）
二、选择题：(每题2分,共20分)
1、某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1=300MPa，若疲劳曲线指数m=9，应力循环基数N0=107，当该零件工
1
作的实际应力循环次数N=105时，则按有限寿命计算，对应于N的疲劳极限为MPa。
A.300
B.428
C.500.4
D.430.5
2、某机械油50︒C时的运动粘度为27.01~32.5mm2/s，40︒C 时为41.4~50.6mm2/s，表明该油的牌号为___________。
A.L-AN32
B.L-AN68
C.L-AN46
D.L-AN22
3、直齿锥齿轮的标准模数是____________。
A.大端模数
B.小端模数
C.平均模数
D.求出平均模数后圆整所得的模数
4、设计动压向心滑动轴承时，若发现最小油膜厚度h min不够大，在下列改进措施中，最有效的是____________。
A.增大相对间隙ψ
B.增大供油量
C.减小轴承的宽径比B/d
D.换用粘度较低的润滑油
5、链传动中，限制链轮最少齿数的目的之一是为了______。
A.减小传动的运动不均匀性和动载荷
B.防止链节磨损后脱链
C.防止润滑不良时轮齿加速磨损
D.使小链轮轮齿受力均匀
6、选取V带型号，主要取决于____________。
A．带传递的功率和小带轮转速B．带的线速度
C.带的紧边拉力D．带的松边拉力
7、对于联接用螺纹，主要要求联接可靠，自锁性能好，故常选用______。
A．升角小，单线三角形螺纹
B．升角大，双线三角形螺纹
C.升角小，单线梯形螺纹
2
3
D ．升角大，双线矩形螺纹
8、转轴所受载荷是_______。
A.只受扭矩不受弯矩
B.承受较大轴向载荷
C.既受弯矩又受扭矩
D.只受弯矩不受扭矩
9、按齿根弯曲疲劳强度设计公式：[]32112⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥F Sa Fa d Y Y z KT m σφ计算时，其公式中[]⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛F Sa Fa Y Y σ应代入：。
A.小齿轮的[]⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛111F Sa Fa Y Y σ B.大齿轮的[]⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛222F Sa Fa Y Y σ；
C.[]⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛111F Sa Fa Y Y σ与[]⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛222F Sa Fa Y Y σ中的较大值D.[]⎪⎪⎭⎫
⎝⎛111F Sa Fa Y Y σ与[]⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛222F Sa Fa Y Y σ中的较小值10、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向承载能力随接触角α的增大而______。
A.增大
B.减小
C.不变
D.增大或减小随轴承型号而定
三、分析解答题：(每题6分,共30分)
1、简述带传动产生弹性滑动的原因和不良后果。
2、图示单级标准直齿圆柱齿轮减速器，因工作需要，拟加入一介轮3来增大输入轴和输出轴间的中心距。
若z 1=z 3=20，z 2=4z 1=80，模数为m ，各齿轮材料和热处理均相同，
4
长期工作，1轮主动，单向回转。
试分析：加介轮后，承载能力与原传动相比有无变化？齿面接触强度和齿根弯曲疲
劳强度如何变化？
3、何谓螺纹联接的预紧，预紧的目的是什么？如何控制预紧力的最大值？
4、为提高轴的刚度，欲把轴的材料由45钢改为合金钢40Cr 是否合适？为什么？
5、何为向心推力轴承的“正装”和“反装”，这两种安装方式各有何长处？
四、计算题：(每题10分,共30分)
1.某零件用40Cr 钢制成，材料的力学性能为：σS =800MP ，σ-1=480MPa ，ψσ=0.2。
零件弯曲疲劳极限的综合影响系数K σ=1.5。
已知作用在零件上的工作应力：σmax =450MPa ，σmin =150MPa ，应力循环特性 r 常数，试求：
⑴绘制出该零件的极限应力简图；
⑵在所绘制的零件极限应力简图中，标出零件的工作应力点M ，加载应力变化线以及极限应力点'1M ；
⑶用图解法确定该零件的极限应力的平均应力σme’和应力幅σae’以及计算安全系数S ca；
⑷用计算法确定该零件的计算安全系数S ca。
⑸若许用安全系数为[S]=1.3，问该零件是否满足强度要求。
2、图示双级斜齿圆柱齿轮减速器，转向如图，应使II轴上轴向力抵消一部分，试：
(1)标出各轮的转向和齿轮2的螺旋线方向；
(2)合理确定3、4轮的螺旋线方向；
(3)画出齿轮2、3所受的各个分力；
n1
3、一根装有两个斜齿轮的轴由一对代号为7210AC的滚动轴承支承。
已知两轮上的轴向力分别为F ea1=3000N，F ea2= 5000N，方向如图。
轴承所受径向力F r1=8000N，F r2=12000 N。
冲击载荷系数f p=1，其它参数见附表。
求两轴承的当量动载荷P1、P2。
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6F
d F a /F r ≤
e F a /F r ＞e e 0.68F r X Y X Y 0.68
100.410.87五、结构设计题：（10分）
一根齿轮轴，如下示意图所示，左端A 处装一个半联轴器，中间C 处装一直齿圆柱齿轮，B 、D 两处装轴承，试画出轴系装配草图，应考虑到传动力矩、轴向定位、周向定位，应有轴承端盖及箱体（部分）。