机械设计硕士入学考试试题-上海大学研究生

13-1　是非题

1.√；2.√；3.×；4.×；5.×；6.×；7.√；8.√；9.√；10.√；11.√；12.√；13.√；14.√；15.√。

13-2　单项选择题

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

13-3　简答题

1.答：对三种传动方案进行分析比较可知：方案a制造成本低，但长度尺寸大，带的寿命短，而且不宜在恶劣的环境中工作；

方案b齿轮传动在高速级，减速器的尺寸小，另外链传动的整体尺寸也小，因而具有结构紧凑、环境适应性好的特点；

方案c的减速器的尺寸也小，但开式齿轮不宜在恶劣的环境中工作，另外若开式齿轮的传动比较小，则中心距较短，可能会使滚筒与开式小齿轮轴相干涉。

因此综合考虑可选用方案b。

2.答：在直齿轮传动中，用于设计公式的许用接触应力为

[σH]=min｛[σH]1，[σH]2｝

在斜齿轮传动中，用于设计公式的许用接触应力为

3.答：摩擦系数f增大，则带的传动能力提高；反之则减小。为了提高带的传动能力，将带轮工作面加工得粗糙些以增大摩擦系数f，这样做不合理。因为如果带轮工作面加工得粗糙，则带的磨损加剧，带的寿命就会相应缩短。

4.答：在螺纹连接中，约有1/3的载荷集中在第1圈，第8圈以后的螺纹牙几乎不承受载荷。因此采用螺纹牙圈数过多的加厚螺母，并不能提高螺纹连接的强度。

采用悬置螺母、环槽螺母、内斜螺母以及钢丝螺套，可以使各圈螺纹牙上的载荷分布趋于均匀。

5.答：液体动力润滑滑动轴承承载能力验算合格的基本依据是：满足p≤[p]，υ≤[υ]，pυ≤[pυ]，hmin＞[h]，ti≥35～40℃。

13-4　计算分析题

1.解：由于弯曲应力为对称循环变应力，故σm=0，σa=σmax=90（MPa）。又由于扭转切应力为脉动循环变应力，故τa=τm=0.5τmax=0.5×124=62（MPa）。

零件承受单向应力时的计算安全系数为

零件承受双向应力时的计算安全系数为

2.解：（1）求螺栓总拉力F2。因为

F=Q/z=20000/2=10000（N）

F1=0.5F=5000（N）

所以F2=F+F1=10000+5000=15000（N）

（2）作用在螺栓上的预紧力为

（3）求螺栓的最小直径d1。由性能等级4.8得：σs=400×0.8=320（MPa）；螺栓材料的许用应力为

螺栓最小直径为

3.解：（1）校核滑动轴承的使用条件。

由此可知，滑动轴承满足使用要求。

（2）由pυ=≤[pυ]得

（3）

由pυ=×≤[pυ]得

（4）由υ=≤[υ]得

4.解：（1）当升降机上行时，电动机的转向如图2-13-1所示。

图2-13-1

（2）传动比=40，故有

因为卷筒3的线速度即为升降机上行的速度，故

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（3）升降机的最大载重量为

（4）升降机工作时，电动机对蜗杆1的驱动转矩为

蜗轮2所产生的转矩T2为

T2=T1iη1=78.76×40×0.75=2363（N·m）

故蜗杆所受的各分力的大小为

各分力方向如图2-13-1所示。

5.解：（1）计算轴的支点距离L=72+2×14=100mm，L1=64-14=50mm。

（2）计算轴承的径向力。将轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面和水平面，如图2-13-2所示。由力分析可知

图2-13-2

（3）计算轴承的轴向力。两轴承的派生轴向力分别为

因为Fd1+FA=240+198=438（N）＜Fd2，所以轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”。两轴承所受的轴向力分别为

Fa1=Fd2-FA=604.6-240=364.6（N）

Fa2=Fd2=604.6（N）

（4）计算当量动载荷。因=0.575

＞e，故X1=0.4，Y1=1.6；因=0.3125＜e；故X2=1，Y2=0。两轴承的当量动载荷分别为

P1=fp（X1Fr1+Y1Fa1）=1.5×（0.4×634+1.6×364.6）=1255.44（N）

P2=fp（X2Fr2+Y2Fa2）=1.5×（1×1934.72+0）=2902.08（N）

6.解：节距

平均链速

链的瞬时速度，式中

当β=0时，链速最大，有

当β=±时，链速最小，有

最大速度波动百分比为

最小速度波动百分比为

13-5　结构分析题

解：图1-13-5中标有序号处的8处错误及结构不合理的主要原因是：

①缺键槽，联轴器无法周向固定；

②轴承透盖与轴直接接触，缺密封件；

③缺调整垫片，无法调整轴系游动量；

④油沟未开到轴承端面以内，油沟中的油无法进入轴承；

⑤齿轮直径较小，应设挡油环；

⑥右轴承未轴向定位；

⑦精加工面过长，且左轴承装拆不便；

⑧缺轴肩，联轴器无法轴向定位。