河南科技大学研究生入学考试机械设计基础

2011年硕士研究生入学考试试题

考试科目代码： 901 考试科目名称： 机械设计基础

（注意：所有答案写在该试卷上）

一、判断题 (下列说法正确者在括号内划“?”，错误者划“×”，每小题1分，共10分)

1. 连杆机构中的死点位置都是不利的，因此应设法避免。 （ ） 2. 一对啮合的直齿圆柱齿轮两分度圆相切，啮合角等于分度圆上的压力角。 （ ） 3. 行星轮系、差动轮系统称为周转轮系。 （ ） 4. 连接用螺纹一般采用多线梯形螺纹。 （ ） 5. 受横向工作载荷的普通螺栓连接，螺栓仅受预紧力F0的作用，其强度校核公式为：

1.3F 式中的1.3是考虑防滑的可靠性系数。 （ ） σ?20?[σ]，πd1 46. 设计滚子链传动时，链节数一般应取偶数。 （ ） 7. 开式齿轮传动，其最主要的失效形式是齿面疲劳点蚀。 （ ） 8. 带传动的设计准则是在带传动不打滑的条件下使带具有一定的疲劳强度和寿命。 （ ） 9. 螺栓连接中，常采用凸台或沉头座作为螺栓头或螺母的支承面，是为了便于放置弹簧垫圈，防止连接松脱。 （ ） 10. 深沟球轴承主要承受径向力也可承受较小的双向轴向力。 （ ） 二、单项选择题，（ 4个答案中只有一个是正确的。将正确的选项填入下表中，否则不给分。每小题2分、共32分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 河南科技大学

1. 计算机构自由度时，若机构存在复合铰链而没有判断出来，则计算出机构的自由度就会___。 A F=0 B 增多 C 减少 D 不变

2. 在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，即运动轻巧省力，应 。 A 减小压力角α B 压力角α保持不变 C 减小传动角γ D 增大压力角α

3. 在铰链四杆机构中，若满足最短杆与最长杆长度之和小于其它两杆长度之和，则____为机架，可得到双曲柄机构。 2 A 以最短杆 B 以最长杆

B1 C 以最短杆相邻杆 D 无论以哪个杆 A4. 图示摆动导杆机构，构件3为原动件，该机构瞬时传动角γ ω343在数值上等于 。

○ ○

A 0 B 90

C ○

C ∠ABC D 90-∠ABC

5. 在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，为保证运动规律不“失真”，应使滚子半径rr___ 理论廓线的最小曲率半径ρmin。

A 小于 B 大于 C 等于 D 小于等于

6. 一对标准渐开线直齿圆柱齿轮机构实际安装中心距大于标准中心距时 。 A 两节圆相切大小不变，所以传动比不变 B 两分度圆相切，传动比不变

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C 两分度圆增大，传动比相应增大 D 两节圆相切，半径相应增大且传动比不变 7. 若一安装有普通平键的轴单向回转时，普通平键的工作面是键的 。 A 上、下表面 B 两侧面 C 上、下表面和两个侧面 D 一侧面

8. 引用斜齿轮的当量齿轮和当量齿数的目的在于____。 A 简化几何尺寸计算 B 形象直观便于理解

C 便于受力分析 D 仿形法加工选刀具或强度计算 9. 受轴向载荷紧螺栓联接强度计算时，螺栓所受总的轴向拉力等于 。 A 预紧力加轴向工作载荷 B 预紧力加残余预紧力 C 残余预紧力加轴向工作载荷 D 轴向工作载荷

10. 在闭式软齿面齿轮传动中， 是它最易发生的失效形式。

A 齿面疲劳点蚀 B 轮齿折断 C 磨粒磨损 D 齿面胶合 11. 为了提高齿轮齿面接触强度应 。

A 分度圆直径不变增大模数 B 增大分度圆直径 C 分度圆直径不变增加齿数 D 减小齿宽 12. 为了提高齿轮齿根弯曲强度应 。

A 增大模数 B 模数不变增大分度圆直径 C 增加齿数 D 减小齿宽 13. 带的弹性滑动是由于____引起的。 A 过载 B 初拉力F0太小

C 带的弹性 D 带的拉力差和带的弹性

14. 计算齿轮齿根弯曲疲劳强度的目的是____。 A 避免齿面疲劳点蚀 B避免齿面胶合 C 避免齿面塑性变形 D避免轮齿折断 15. 角接触轴承承受轴向力的能力，随接触角?的增大而 。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不定

16. 若一滚动轴承的实际寿命为2370000转，则该轴承所受的当量动载荷 基本额定动载荷。

A 大于 B 小于 C 等于 D 大于等于 三、（10分）试计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束，须在图中指出，并说明该机构具有确定运动的条件。

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四、（10分）铰链四杆机构ABCD如图示，AB为原动件。

1、在a）图上画出机构的极位夹角θ，并标出该机构具有急回特性时，C点的工作行程方向。 2、说明a）图铰链四杆机构在什么条件下出现死点位置，并指明其位置。

? min3、在b）图上画出机构的最小传动角 ，杆AB为原动件 。

C

C

B B a ) D A D A b ) b) a ) b) 五、（11分）图示为直动平底从动件盘形凸轮机构，试在图上画出： 1、图示位置时凸轮机构的压力角α。 2、图示位置时从动件的位移s。 3、图示位置时凸轮的转角δ。 4、机构的全部速度瞬心，并写出 构件2速度v2大小的表达式。

六、（12分）已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动。其标准中心距a=180mm、齿数Z1=30、齿

数Z2=60、压力角α =200、齿顶高系数h*a=1、径向间隙系数c*=0.25，试求： 1、两轮的分度圆直径d1、d2、顶圆直径da2、基圆直径db2。

，，2、若实际安装中心距改为a=181mm，求啮合角α。

3、若改用斜齿圆柱齿轮且要求中心距为a =181mm，求螺旋角β。 七、（10分）已知图示轮系中各轮的齿数：Z1=19、Z2=76、Z2/ =40、Z3=20、Z4=80、n1=960r/min,齿轮1转向如图示。试计算nH的大小，并在图中表示出H的转向。

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Z3

Z2H

Z1 Z2′

Z4 n1

八、（10分）图示联接采用M20的螺栓（d1=17.294mm），其许用拉应力[σ]=150Mpa，防滑安全系数C=1.2，接合面间的摩擦系数f =0.2，试计算该联接允许承受的横向载荷FR=？

FRFR

九、（14分）如图所示提升机传动系统。 1、 说明为什么斜齿圆柱齿轮3的齿宽大于齿轮4的齿宽？对齿轮3进行接触强度计算时代入哪一个齿宽？

2、合理确定提升重物W时蜗杆的转向n1 。 3、在图中标出各轮轴向力 F a F a 2 , F a 3 , F a 4和圆周力 F t1 , F t 2 t （方向垂直进入纸,F1,t3 , F4的方向，面用 ? 、穿出纸面用⊙表示）。

4、 在图中画出斜齿轮3、蜗轮2螺旋线方向并说明蜗杆1的旋向。

23

41

W

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十、（8分）1、简述如图示滚动轴承的轴向固定结构特点并说明其适用场合； 2、分别确定两轴承的轴向力FA1、FA2 的大小。

12 Fa

十一、（10分）图示的轴用30307轴承支承。根据受力分析，已求出径向载荷FR1=2800N，FR2=4000N，取载荷系数fP=1.1，试通过计算说明哪个轴承的寿命短。 （ 注：30307轴承内部轴向力FS=FR/(2Y)，e=0.31；FA/FR≤e，X=1、Y=0 ；FA/FR＞e ，X=0.4、Y=1.9 ） 21

FR2 FR1

十二、（共13分）结构改错题 1、（5分）在下列图上指出错误并画出正确的结构。

（c）V带传动(b)双头螺柱连接（a）平键连接

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2、（8分）指出图中的结构错误及不合理之处，并简述其理由（可在结构错误及不合理之处标上序号，然后按序号加以说明；找出8处错误即可）。 箱体

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