研究生試卷A資料

研究生試卷A資料研究生試卷A資料PAGE20研究生試卷A資料武漢理工大學(xué)考研試題紙（A卷）課程名稱機(jī)械設(shè)計(jì)題號(hào)一二三四五六七八九十總分題分姓名考號(hào)一、填空題（每空1分，共30分）牢固循環(huán)變應(yīng)力的三種基本形式是__________、_________和____________循環(huán)變應(yīng)力。當(dāng)循環(huán)特色r=0時(shí)，為_________循環(huán)變應(yīng)力；r=-1時(shí)，為__________循環(huán)變應(yīng)力。在軟齒面閉式傳動(dòng)中，齒面疲倦點(diǎn)蝕經(jīng)常第一出現(xiàn)在________________處，其原因是該處及。對(duì)齒輪資料的基本要求是輪齒齒面要_________，輪齒芯部要_________。在不改變齒數(shù)和模數(shù)的情況下，直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中可采用________來配湊中心距，斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)中可經(jīng)過調(diào)整__________來圓整中心距。直齒錐齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)為__________模數(shù)，___________________按大端計(jì)算。影響蝸桿傳動(dòng)嚙合效率最主要的參數(shù)是____________，嚙合效率隨其增大而_______，但到必定值后即下降，而此參數(shù)越大蝸桿制造越困難，所以一般采用___________________。設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，必定滿足____________和__________________條件。鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，鏈條的節(jié)數(shù)宜采用______數(shù)，為使鏈傳動(dòng)磨損均勻，鏈輪的齒數(shù)宜采用________數(shù)。10.一般緊螺栓連接受橫向載荷作用，則螺栓中受_________應(yīng)力和___________應(yīng)力作用。采用套筒軸向固準(zhǔn)時(shí)，套筒內(nèi)徑與軸一般為_________配合，被固定部件輪轂長(zhǎng)度應(yīng)比配合軸段_______。C型一般平鍵常用于__________與輪轂類部件的聯(lián)接，軸上鍵槽用______________加工。型號(hào)為N306E、6306/P4、7306C、7306AC/P6四個(gè)軸承中，______________軸承的公差等級(jí)最高，______________軸承的接觸角最大，___________軸承只能承受徑向載荷。二、簡(jiǎn)答題(40分)一閉式齒輪傳動(dòng)中，一對(duì)配對(duì)齒輪資料均為20CrMnTi鋼滲碳淬火，該配對(duì)齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則是什么?并說明原因?(6分)在某臺(tái)設(shè)備中，采用鏈傳動(dòng)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng)，作為工件輸送機(jī)構(gòu)；要求運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn)，試問怎樣選擇鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)？(6分)在兩級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)中，如其中有一級(jí)用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，它一般被用在高速級(jí)還是低速級(jí)？為什么？(5分)在某設(shè)備帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)小帶輪包角1小于設(shè)計(jì)要求，試問怎樣調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)小帶輪包角1滿足設(shè)計(jì)要求？一般情況下，包角1應(yīng)大于多少度？包角1的大小對(duì)帶傳動(dòng)有何影響？(6分)5.軸上部件的軸向固定和周向固定有哪些方法？各舉出最少三種固定方法？(6分)6..承受橫向工作載荷的螺栓聯(lián)接可采用哪兩種方式？各自的承載原理是什么？在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)是應(yīng)滿足怎樣的工作條件?(6分)7.蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件是什么？為什么將直徑系數(shù)q規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值？(5分)三、解析計(jì)算題(共80分)在圖示的傳動(dòng)系統(tǒng)中，已知蝸桿1為主動(dòng)，3輪和4輪為斜齒圓柱齒輪，5輪和6輪為直齒錐齒輪，運(yùn)動(dòng)由Ⅳ軸輸出，直齒錐齒輪6的轉(zhuǎn)向以以下圖，試確定：（1）若使Ⅱ、Ⅲ軸上所受的軸向力相互抵消一部分，蝸桿1、蝸輪2及齒輪3、4的螺旋線方向（在圖中標(biāo)示）。（2）在圖中畫出輪2、輪4和輪5在嚙合點(diǎn)處各分力的方向。（3）若已知斜齒圓柱齒輪參數(shù)ZZmmmamm，319,485,n5,n20,265T3217045Nmm。試求輪3上FF和F的大小。(22分)r3,t3a32.圖示鑄鐵吊架，用兩個(gè)地腳螺栓緊固在混凝土梁上。吊架承載Q=5000N，方向與水平成60，吊架底板接合面形狀和尺寸和圖示。試確定安裝吊架所需螺栓的予緊力。己知混凝土許用擠壓應(yīng)力p1.5MPa,鑄鐵吊架與混凝土梁之間摩擦系數(shù)f=0.4,可靠性系數(shù)C1，接合面抗彎截面系數(shù)bl23（20分）K，Wmm。f6C1C2已知雙級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器低速軸上齒輪的分度圓直徑d2=200mm，軸向力Fa＝600N，圓周力Ft＝2250N，徑向力Fr=900N，。若采用70000AC類軸承，試計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷。（已知70000AC類軸承的e=，F(xiàn)S=×RF,當(dāng)FAeX，YFAeX1，Y0）（23分）FRFR以下圖為雙級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器輸出軸的軸系結(jié)構(gòu)圖，齒輪用油潤(rùn)滑，軸承采用脂潤(rùn)滑。試解析軸系結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤，在有錯(cuò)誤處注明序號(hào)，說明原因并提出改正方法。(15分)武漢理工大學(xué)教務(wù)處試題標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)用紙課程名稱機(jī)械設(shè)計(jì)（A卷）一、填空題（每空1分，共30分）1.非對(duì)稱、對(duì)稱、脈動(dòng)2.脈動(dòng)、對(duì)稱齒面節(jié)線周邊的齒根部分、節(jié)線處同時(shí)嚙合齒對(duì)數(shù)少，接觸應(yīng)力大、節(jié)點(diǎn)處齒廓相對(duì)滑動(dòng)速度小，油膜不易形成，摩擦力大4.硬、韌5.變位、β角6.大端、幾何尺寸7.導(dǎo)程角γ、提高、γ<28°8.不打滑、疲倦強(qiáng)度9.偶、奇10.拉伸、扭剪11.縫隙、短12.軸端、指狀銑刀13.6206/P4、7206AC/P6、N306E二、簡(jiǎn)答題(共40分)(6分)答：計(jì)算準(zhǔn)則為：按輪齒波折疲倦強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按齒面接觸疲倦強(qiáng)度校核。3分因?yàn)闈B碳淬火辦理后的齒輪，為硬齒面齒輪，而硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)的傷害形式主要為輪齒折斷，也可能發(fā)生齒面點(diǎn)蝕及其他無效形式，故采用以上計(jì)算準(zhǔn)則。3分2.(6分)1.鏈節(jié)數(shù)取偶數(shù)，鏈輪齒數(shù)取奇數(shù)；1分2.采用較小的鏈節(jié)距，很多的鏈輪齒數(shù)；1分3.Z1=Z22分4.鏈緊邊長(zhǎng)等于鏈節(jié)距的整倍數(shù)2分3.(5分)2分答：斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)應(yīng)用在高速級(jí)。因?yàn)樾饼X圓柱齒輪傳動(dòng)輪齒是逐漸進(jìn)小嚙合和走開嚙合，傳動(dòng)比較平穩(wěn)，適合于高速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，高速級(jí)傳達(dá)扭矩較小，斜齒輪產(chǎn)生的軸向力也較小，有利于軸承部件和其他部件的設(shè)計(jì)。3分4.(6分)1).改變d2、d1和中心距a的大小，可增大包角1。2分2).一般情況下，包角1應(yīng)≥120°。2分3).包角越大，帶與帶輪的接觸弧也越大，所產(chǎn)生的摩擦力總和也越大，帶的傳動(dòng)能力也越大，反之則相反。2分5.(6

分)軸向固定方法：１）軸肩與軸環(huán)２）套筒３）圓螺母４）軸端擋圈５）圓錐面６）彈性擋圈７）緊定螺釘3周向固定方法：１）鍵連接２）花鍵連接３）銷連接４）過盈連接５）膨脹連接６）型面連接3

分分6.(6分)答：承受橫向工作載荷的螺栓聯(lián)接可采用一般螺栓聯(lián)接和鉸制孔螺栓聯(lián)接。（2分）一般螺栓聯(lián)接：靠預(yù)緊力產(chǎn)生的摩擦力來承受橫向工作載荷，應(yīng)試慮工作時(shí)被聯(lián)接件間不發(fā)生相對(duì)滑移。（2分）鉸制孔螺栓聯(lián)接：靠螺栓桿受剪切及螺栓桿與被聯(lián)接件配合面受擠壓來承受橫向工作載荷，考慮螺桿不被橫向載荷剪斷及螺桿與孔之間不被壓潰。（2分）7.(5分)蝸桿傳動(dòng)正確嚙合條件為：αa1=αt2=α=20°,ma1=mt2=m,將直徑系數(shù)q定為標(biāo)準(zhǔn)值的目的是減少蝸輪滾刀的數(shù)目，便于刀具標(biāo)準(zhǔn)化。

β=γ2

3

分分三、解析計(jì)算題(共80分)解：(22分)（1）和（2）見以下圖(每項(xiàng)1分，共13分)（3）(9分)cosmnz3z4519851分32a226531分d3mnz3519分cos31Ft32T34483N2分d3Fr3Ft1tann1663N2分cos3Fa3Ft3tan3883N2分解：(20分)1）.螺栓組受力解析載荷分解和向螺栓組中心簡(jiǎn)化：橫向載荷QHQcos602500N1分軸向載荷QVQsin604330N1分MQsin60LQcos60H1分翻轉(zhuǎn)力矩4330350250035064104Nmm2）.確定螺栓所受予緊力F’（1)在橫向載荷作用下，保證吊架不會(huì)橫向滑動(dòng)條件：fF'zC2QvKfQH2分C2C1C21C111分C1C2C1C2所以KfQHC2QV)12500433015482N2分F'(C1C2z2f（2)按接合面D點(diǎn)處不離縫條件：F'zC2QVM分pminAC1C2A02WF'MAC2QV1WC1C2z641042006001N分2006002/64330493232（3)按接合面G點(diǎn)處混凝土梁不壓碎條件：F'zC2QVM分pmaxAC1C2AWp2F'pAC2QAMA1C1WzC22006004330641042006001N分2006002/62885323綜合上述三個(gè)條件：5482NF'88532N取F’=5500N,可同時(shí)滿足上述三個(gè)條件。2分解答：(23分)受力如題3圖（a）所示FaFr(1).求軸承的支反力R1，F(xiàn)R2td2/2FF①水平面支反力，見題3圖（b）60110FRH1110Ft1102250N1456N分1701701題3圖（a）FRH2FFRH1(22501456)N794N分t1②求垂直面支反力FRV1，F(xiàn)RV2，見題3圖（c）110FrFad2110900600200FRV122N935N2分170170FRV2FrFRv1(900935)N35N分1③計(jì)算合成支反力FR1，F(xiàn)R2FR1F2F2145629352N1730N分RH1RV11FR2F2F27942(352)N795N分RH2RV21FtFaFr6011060110FFRV2FRH1FRH2RV1題3圖（b）題3圖（c）計(jì)算兩軸承的軸向力FA1，F(xiàn)A2，見題3圖（d）FS1R1×1730N=1211N1分FS2R2×795N=557N1分FR1FR2FS2+Fa=557+600=1157N<FS1=1211N2分FS1FS2FA1=FS1=1211N1分FA2=FS1-Fa=(1211-600)N=611N1分Fa(3)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷1，P2P題3圖（d）（2分）FA11211eX1，Y12分FR11730FA2611eX2，Y22分FR2795P1fp(X1FR1Y1FA1)17301211)N2644N2分P2fp(X2FR2Y2FA2)795611)N1286N2分解答：（每答對(duì)一問得1分，共15分）1．聯(lián)軸器沒有軸向定位，此處應(yīng)設(shè)計(jì)必然位軸肩；2、3．軸承蓋孔與軸應(yīng)有縫隙；并應(yīng)設(shè)密封件；4、5．此處應(yīng)加調(diào)整墊片；箱體加工面與非加工面應(yīng)分開；6．軸承端面距箱體內(nèi)壁應(yīng)有必然距離，同一軸上的一對(duì)軸承應(yīng)采用同一型號(hào)軸承30000類軸承“反裝”（“背對(duì)背”安裝），軸承內(nèi)外圈兩邊均未固定，此處應(yīng)改成“正裝”（“當(dāng)面”安裝）為好；7、8．齒輪沒有固定，此處與齒輪配合的軸段的長(zhǎng)度應(yīng)比齒