中国地质大学（武汉）875机械设计考研真题及辅导用书

考研真题

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考研指导书

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中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院《875机械设计》历年考研真题AI讲解

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2015年中国地质大学877机械设计基础考研真题及详解

一、选择题

1（　　）是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元。

A．机器

B．零件

C．构件

D．机构

【答案】B

【解析】机械是机构和机器的总称。机器是执行机械运动的装置，用来完成有用的机械功或转换机械能。机构是能实现预期的机械运动的各构件的基本组合体。构件是由各类零件装配而成的各个运动单元。零件是由各种材料做成的制造单元。

2图示铰链四杆机构是（　　）。

A．曲柄摇杆机构

B．双摇杆机构

C．双曲柄机构

【答案】C

【解析】由45＋80＝125＜135且最短杆为机架可知，该铰链四杆机构为双曲柄机构。

3对于外凸的凸轮轮廓曲线，从动杆滚子半径必须（　　）理论轮廓曲线的最小曲率半径。

A．大于

B．小于

C．等于

D．都可以

【答案】B

【解析】为防止凸轮机构的实际轮廓曲线出现变尖或交叉现象，传动件的滚子半径应小于理论轮廓曲线最小曲率半径。

4在带传动中（减速传动），带的应力最大值发生在带（　　）。

A．进入大带轮处；

B．离开大带轮处；

C．进入小带轮处；

D．离开小带轮处。

【答案】C

【解析】减速带传动中，带的应力最大值发生在带的紧边开始绕上小带轮处。

5国家标准规定，标准渐开线齿轮的分度圆压力角α＝（　　）。

A．35°

B．30°

C．25°

D．20°

【答案】D

6螺纹副在摩擦系数一定时，螺纹的牙型角越大，则（　　）。

A．当量摩擦系数越小，自锁性能越好

B．当量摩擦系数越小，自锁性能越差

C．当量摩擦系数越大，自锁性能越好

D．当量摩擦系数越大，自锁性能越差

【答案】C

【解析】当量摩擦系数f_v＝f/cosβ，当量摩擦系数越大，自锁性能越好，反之越差。

7键的截面尺寸b×h主要是根据（　　）来选择。

A．传递转矩的大小

B．传递功率的大小

C．轮毂的长度

D．轴的直径

【答案】D

8普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是（　　）。

A．m_t1＝m_a2，α_t1＝α_a2，λ＝β

B．m_a1＝m_t2，α_a1＝α_t2，λ＝β

C．m_t1＝m_a2，α_t1＝α_a2，λ＝－β

D．m_a1＝m_a2，α_a1＝α_t2，λ＝－β

【答案】B

【解析】正确啮合条件：蜗杆的轴面模数、轴面压力角必须与蜗轮的端面模数、端面压力角相等，螺旋角大小相等，方向相同。

9下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是（　　）。

A．凸缘联轴器

B．齿式联轴器

C．万向联轴器

D．弹性柱销联轴器

【答案】D

10滑动轴承计算中限制pv值是考虑限制轴承的（　　）。

A．磨损

B．发热

C．胶合

D．塑性变形

【答案】B

【解析】滑动轴承计算中限制pv值是考虑限制轴承的发热，限制p值是防止轴承的过度磨损。

二、判断题

11铰链四杆机构中，传动角γ越大，机构传力性能越高。（　　）

【答案】对

12V带型号中，截面尺寸最小的是Z型。（　　）

【答案】错

【解析】V带型号中，截面尺寸最小的是Y型。按V带的截面尺寸规定了普通V带有YZABCDE七种型号。

13设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。

【答案】对

【解析】增加蜗杆头数可以提高传动效率。

14向心推力轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。（　　）

【答案】对

15设计键连接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。（　　）

【答案】错

【解析】键的截面尺寸通常根据轴的直径来选择。

三、填空题

16机构处于压力角α＝90°时的位置，称机构的死点位置。曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构______死点位置，而当摇杆为原动件时，机构______死点位置。

【答案】无；有

17对于具有两个整转的铰链四杆机构，若取机构的最短杆为机架，则可获得______。

【答案】双曲柄

18滚动轴承内圈与轴颈的配合采用______制，外圈与轴承孔的配合采用______制。

【答案】基孔；基轴

19对非液体摩擦滑动轴承，为防止轴承过度磨损，应校核______，为防止轴承温升过高产生胶合，应校核______。

【答案】p≤[p]；pv≤[pv]

20三角形螺纹的牙型角α＝______，适用于______，而梯形螺纹的牙型角α＝______，适用于______。

【答案】60°；连接；30°；传动

21花键连接按其齿形不同，可分为______、______连接。

【答案】渐开线花键；矩形花键

四、简答题

22连接螺纹防松的目的是什么？举出两种防松装置。

答：（1）连接螺纹防松的目的是防止螺纹副间的相对转动。

（2）两种防松装置：对顶螺母、弹性垫圈。

23齿轮传动中对的载荷系数K为四个系数的乘积，K＝K_AK_VK_βK_α，分别说明K_V和K_β的名称及引入该系数是为了考虑哪些方面的影响。

答：（1）动载系数K_V考虑由于齿轮制造及装配误差、轮齿受载后产生弹性变形等因素引起的附加动载荷影响系数。

（2）齿向载荷分布系数K_β考虑沿齿宽方向载荷分布不均匀对轮齿应力的影响系数。

24带传动中弹性滑动和打滑二者有何本质上的区别？为什么说弹性滑动不可避免？

答：弹性滑动是由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量滑动，因为带传动总有紧边和松边，所以弹性滑动也总是存在的，是无法避免的。而打滑是带与带轮间发生显著的相对滑动，也即整体打滑，打滑是由于过载造成的，是一种失效形式，是可以避免的。

五、计算题

25图示螺栓连接中，采用两个M20的普通螺栓，其许用拉应力[σ]＝160N/mm²，连接件结合面间摩擦系数f＝0.20，防滑系数k_s＝1.2，计算该连接件允许传递的静载荷F＝？（M20的螺栓d₁＝17.294mm）

解：螺栓预紧后，接合面所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷，假设各螺栓所需预紧力均为F₀，则由平衡条件fF₀zi≥k_sF，可得F₀≥（k_sF）/（f zi）

螺栓危险截面的强度条件为（4×1.3F₀）/（πd₁²）≤[σ]

于是得

26如图所示铰链四杆机构，已知各构件的长度L_AB＝50mm，L_BC＝110mm，L_CD＝80mm，L_AD＝100mm。

（1）该机构是否有曲柄？如有，请指出是哪个构件（必须根据计算结果说明理由）；

（2）当分别取构件AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？

解：由题意可知：0＋110＜100＋80，故有曲柄，AB为曲柄。

当AB为机架，即最短杆为机架，将得到双曲柄机构；

当BC为机架，即最短杆的邻边为机架，将得到曲柄摇杆机构；

当CD为机架，即最短杆对边为机架，将得到双摇杆机构。

27在图示传动装置中，已知各轮齿齿数为：z₁＝20，z₂＝40，z3＝20，z₄＝30，z₅＝80，运动从Ⅰ轴输入，Ⅱ轴输出，n₁＝1000r/min，转动方向如图所示。试求输出轴Ⅱ的转速n_Ⅱ及转动方向。

解：这是一个复合轮系：齿轮3、4、5和系杆H组成一个行星轮系；齿轮1、2组成一个定轴轮系。

对于3、4、5、H组成的行星轮系，有

将n₅＝0代入上式得：

即

n₃/n_H＝1＋4＝5①

对于1、2齿轮组成的定轴轮系，有

i₁₂＝n₁/n₂＝－z₂/z₁＝－40/20＝－2

即

n₁/n₂＝－2②

联立解①②式，并考虑到n₁＝n_I，n₂＝n_H，n₃＝n_Ⅱ

n_Ⅱ/n_Ⅰ＝－5/2

将n₁＝1000r/min代入，得n_Ⅱ＝－2500r/min

负号表示n_Ⅱ转向与n₁转向相反。

28如图所示某电梯传动装置中采用蜗杆传动，电机功率P＝10kW，转速n₁＝970r/min，蜗杆传动参数z₁＝2,；z₂＝60；直径系数q＝8；总效率η＝0.8，m＝8，右旋蜗杆，试计算：

（1）电梯上升时，标出电机转向；

（2）标出蜗杆所受力的方向；

（3）计算蜗轮所受各力大小。

解：（1）电机转向箭头向上，如下图所示

（2）蜗杆所受力的方向如上图所示

（3）蜗轮所受各力的计算如下：

T₁＝9550000（P/n₁）＝9550000×（10/970）＝98454N·mm

F_a2＝F_t1＝（2T₁）/（mq）＝（2×98454）/（8×8）＝3077N

F_t2＝（2T₁iη）/（mz₂）＝（2×98454×30×0.8）/（8×60）＝9845N

F_r2＝F_t2×tanα＝9845×tan20°＝3583N

29某轴系部件采用一对7208AC滚动轴承支承，如图所示。已知作用于轴承上的径向载荷F_r1＝1000N，F_r2＝2060N，作用于轴上的轴向载荷F_A＝880N，轴承内部轴向力F_d＝0.68F_r，试求轴承轴向载荷F_a1和F_a2。

答：本题没有整理答案，非常抱歉！

30如图传动系统，要求轴Ⅱ、Ⅲ上的轴向力抵消一部分，试确定：

（1）蜗轮6的转向

（2）斜齿轮3、4和蜗杆5、蜗轮6的旋向；

（3）分别画出蜗杆5、蜗轮6啮合点的受力方向。

解：（1）蜗轮6的转向为逆时针方向；

（2）齿轮3左旋，齿轮4右旋，蜗杆5右旋，蜗轮6右旋；

（3）齿轮5啮合点受力方向如图（a）；蜗轮6啮合点受力方向如图（b）。

（a）

（b）

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