湖北工业大学机械设计试卷

2013年招收硕士学位研究生试卷

试卷代号901 试卷名称机械设计

①试题内容不得超过画线范围，试题必须打印，图表清晰，标注准确。

②考生请注意：答题一律做在答题纸上，做在试卷上一律无效。

一、选择题(5小题，每小题3分，共15分)

[1] 开式齿轮传动的主要失效形式是________。

A、齿面磨损

B、齿面点蚀

C、齿面胶合

D、齿面塑性变形

[2] 大链轮的齿数不能取得过大的原因是_____。

A、齿数越大，链条的冲击就越大

B、齿数越大，链传动的动载荷就越大

C、齿数越大，链传动的噪声就越大

D、齿数越大，越容易发生“脱链现象”

[3] 预紧力为F0的单个紧螺栓连接，受到轴向工作载荷F作用后，螺栓受到的总拉力F2______F0+F。

A、大于

B、等于

C、小于

D、大于或等于

[4] 传递的转矩很大、需要采用两个普通平键连接时，两键通常______布置。

A、在轴的同一母线上

B、相隔180o

C、相隔90o

D、相隔120o

[5] 下列四种叙述中，正确的是______。

A、变应力只能由变载荷产生

B、静载荷不能产生变应力

C、变应力由静载荷产生

D、变应力由变载荷产生，也可能由静载荷产生

二、判断题(5小题，每小题2分，共10分)

( ) [1] 某截面形状一定的零件，当其尺寸增大时，其疲劳极限值将随之增大。( ) [2] 一般滚子链链节数应为偶数，链轮齿数也应为偶数，以利于减小磨损。( ) [3] 普通平键的键宽b一般按轴的直径大小来确定。

( ) [4] 齿形系数Y Fa的大小与齿数z成正比。

( ) [5] 用合金钢材料替代碳素钢的轴，有利于提高轴的刚度。

三、简答题（共5小题，每题8分，共40分）

[1] 题3.1图所示一拐形零件，当A点受一垂直向下的力F时，试分析其与板连接处B截面的应力种类，并判断B截面有可能产生的失效形式。

[2] 公称尺寸相同的粗牙螺纹和细牙螺纹的螺杆和螺纹牙的强度是否相同？为什么？各适用于什么场合？

[3]进行轴承组合设计时，两支点的反力不同，有时相差还较大，为何又常选用尺寸相同的轴承？

[4] 为了保证滑动轴承获得较高的承载能力，油沟应布置在什么位置？

[5] 题3.5图中所示V带在轮槽中的3种位置，试说明哪种位置正确？为什么？

四、分析题(3小题，共32分)

[1] （9分）根据题4.1图示卷筒轴的三种设计方案填写下表（表中轴的类型

[2] （14分）题4.2图所示为蜗杆-斜齿轮-直齿锥齿轮三级传动，已知：蜗杆为主动，蜗轮轮齿旋向如图所示，欲使Ⅱ、Ⅲ轴上的轴向力同时为最小，试在图上标出：

1）各轮的转动方向；

2）两斜齿轮3、4的轮齿旋向；

3）各轮的轴向力F a的方向。

[3] （9分）题4.3图所示为一齿轮-蜗杆传动装置，有关参数标于图中。经计算发现，该传动装置温升太高，为了降温，试问：

1）在传动方案不变的情况下，可采取何种措施？

2）在传动方案可变时，其传动方案配置、传动参数选用方面应作哪些改进？（仅进行定性分析，不进行具体计算）

五、计算题(3小题，共43分)

[1] （6分）V带传动所传递的功率P=7.5kW，带速v=10m/s。现测得初拉力

F0=1125N，试求紧边拉力F1和松边拉力F2。

[2] （10分）一提升装置如题4.1(a)图所示。卷筒用6个M8（d1=6.647mm）的普通螺栓固连在齿轮上，已知卷筒直径D=150mm，螺栓均布于直径D0=180mm 的圆周上，接合面间摩擦系数f=0.15，可靠性系数（防滑系数）K s=1.2，螺栓的许用拉应力[ ]=120MPa。试求该螺栓组连接允许的最大提升载荷F Qmax。

请将图贴在答题纸上，再作答。

题6图

题4.2图

湖北工业大学2013年招收硕士学位研究生试卷

[3] （27分）已知两级斜齿圆柱齿轮减速器低速轴齿轮的分度圆直径

d2=215mm，轴向力F a =560N，圆周力F t =2190 N，径向力F r =900 N（受力点在上方），f P=1.5；轴颈直径d=35mm，转速n=190r/min。要求预期寿命L h’=15000h，轴需要正反转工作。若选用70000AC类轴承，试确定轴承型号。

（F A/F R≤e，F S=0.7F R）

指出图示轴系的结构错误，齿轮用油润滑，轴承用脂润滑（用笔圈出错误之处，并简单说明错误原因，不要求改正）。