机械设计硕士入学考试试题-上海大学

2-1　是非题

1.×；2.√；3.×；4.√；5.×；6.√；7.×；8.√；9.√；10.×。

2-2　单项选择题

1.C；2.B；3.D；4.A；5.A；6.D；7.B；8.A；9.B；10.A；11.D；12.B；13.D；14.B；15.B。

2-3　简答、作图题

1.答：机械中密封的目的是防止灰尘、水分及其他杂物进入轴承，并可阻止润滑剂的流失。高速旋转的滚动轴承可采用非接触式密封，如油沟密封、挡油盘密封、迷宫式密封及其组合密封等。

2.答：动压轴承是利用轴径本身回转把油带入摩擦面间，从而建立压力油膜。静压轴承是利用油泵将压力油压入摩擦面间，从而建立压力油膜。

3.答：蜗轮常用材料为铸锡青铜、铸铝铁青铜和灰铸铁。蜗杆常用材料为碳钢、合金钢和灰铸铁。

4.答：本题的三级减速装置传动方案的布置不合理。带传动应布置在高速级，而链传动则应布置在低速级。因为带传动的承载能力较弱，传递相同的转矩时，结构尺寸较其他传动形式要大，但传动平稳，能缓冲减振，故应布置在高速级，使所传递的转矩较小。链传动由于瞬时传动比不断变化，而使运转不均匀，有冲击，不宜用于高速级，而应布置在低速级。

5.答：Ⅰ轴为传动轴，只受到转矩的作用；Ⅱ轴为转轴，既受转矩又受弯矩的作用；Ⅲ轴为心轴，只受弯矩不受转矩的作用；Ⅳ轴为转轴，既受转矩又受弯矩的作用。

6.答：图1-2-4所示的轴系结构标有序号处的错误及结构不合理的原因主要是：

①联轴器安装内孔未打通；

②联轴器周向无固定（缺键槽）；

③联轴器轴向未定位（此处应设有一轴肩）；

④轴与透盖接触；

⑤精加工面过长且不便装配；

⑥箱体两侧面加工面与非加工面应分开；

⑦缺调整垫片，无法调整轴承的间隙；

⑧套筒外直径太大，与轴承外圈接触，且无法拆卸轴承；

⑨齿轮定位不可靠（轴头长度应比轮毅长度短2～3mm）；

⑩键过长，套筒无法装入；

⑪轴肩过高，无法拆卸轴承；

⑫弹性挡圈多余定位；

⑬缺挡油环（油脂要分离）；

⑭缺密封件。

7.答：（1）当轴径达到稳定运转时，其中心O′偏于轴承孔中心O左侧，则其转动方向一定是顺时针方向；

（2）偏心距e即为轴颈在稳定运转时，轴径中心O′与轴承孔中心O之间的距离；

（3）最小油膜厚度hmin如图2-2-1所示；

（4）取轴径中心O′为极点，连心线O′O为极轴，由O′O算起到油膜起始处之间的夹角即为φ1；由O′O算起到油膜终止处之间的夹角即为φ2。

8.答：斜齿圆柱齿轮3的螺旋线方向为右旋，斜齿圆柱齿轮4的螺旋线方向为左旋；蜗杆和蜗轮的螺旋线方向均为右旋；各轴的回转方向及各轮的轴向分力的方向如图2-2-2所示。

图2-2-1

图2-2-2

图2-2-3

2-4　证明、计算题

1.证明：自锁条件为：γ≤φv，并且一般具有0＜γ≤25°，因为γ过大，切制螺旋困难。所以

2.解：（1）（圈）

手柄转向n1如图2-2-3所示。

（2）蜗杆的升角为

(www.xing528.com)

摩擦角为

φv=arctanfv=arctan0.2=11.3099°=11°18′36″

因为γ＜φv，所以蜗杆传动自锁。蜗杆传动的啮合效率为

（3）蜗轮转矩，蜗杆转矩T1=PL，两者的关系为

所以手柄的长度为

（4）蜗杆转矩的大小为

T1=PL=200×333.3=66660（N·mm）

蜗轮转矩的大小为

蜗轮所受的三个分力的大小分别为

Fr2=Ft2tanα=6250×tan20°=2275（N）

各分力的方向如图2-2-3所示。

3.解：（1）气缸盖所受的力为

每个螺栓所受的工作载荷为

各螺栓所受的预紧力为

（2）每个螺栓所受的总拉力为

F2=F1+F=1.5F+F=2.5F=2.5×6135.923=15339.8（N）

（3）螺栓的拉应力为

螺栓材料的许用应力为

因为σ＜[σ]，所以连接安全。

（4）令F1=F0-=0，即有气缸的工作压力为

因此当气缸的工作压力达到4.31MPa时，会使残余预紧力F1完全消失。

4.解：（1）由图2-2-4a得：-Fr1（L1+L2）+FRL2=0，解得。

图2-2-4

由Fr1+Fr2=FR解得：Fr2=FR-Fr1=。

所以

因为L1＞L2，所以Fd2＞Fd1，即轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”，于是有

（2）由图2-2-4b得：Fr1=Fr2=0，同理可得Fd1=Fd2=0。因为轴承2被“压紧”，轴承1被“放松”，故有

Fa2=FA+Fd1=FA，Fa1=Fd1=0