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2004年哈工大机械设计考研真题

  2004年哈工大机械设计考研真题_工学_高等教育_教育专区。哈尔滨工业大学 二 OO 四年硕士研究生考试试题 第 1 页 共 8 页 考试科目: 机械设计基础 报考专业: 机械工程各学科 考试科目代码:[ 439 ] 考生注意:答案务必写在答题纸上,并标明

  哈尔滨工业大学 二 OO 四年硕士研究生考试试题 第 1 页 共 8 页 考试科目: 机械设计基础 报考专业: 机械工程各学科 考试科目代码:[ 439 ] 考生注意:答案务必写在答题纸上,并标明题号。答在试题上无效。 题号 分数 一 二 三 1 2 3 4 5 6 7 8 9 四 总分 一、填空题 (每一空 1 分,共 20 分) 1、如题一,第 1 小题图所示的铰链四杆机构中, 若机构以 AB 杆为机架,则为 若机构以 CD 杆为机架,则为 2、移动副的自锁条件是 转动副的自锁条件是 从效率的观点出发,机械的自锁条件是 3、若凸轮的实际廓线出现尖点或相交时,可采取的措施是 4、能实现间歇运动的机构有 ; 机构; 机构。 A B 40 100 80 70 C D 题一,第 1 小题图 ; ; 。 。 等。 不 5、如题一,第 5 小题图(a)、(b)所示中,S 为总质心,图(a)中的转子具有 平衡;图(b)中的转子具有 不平衡。 s s1 s s2 题一, 第 5 小题图(a) 题一,第 5 小题图(b) 6、 在普通 V 带设计中,影响功率增量△P0 的主要因素有 和 。 7、 普通 V 带传动中,导致传动比不准确的主要原因是 V 带传动中存在 现象,设计计算中引入 来考虑其对输出转速的影响。 、 8、在轴承部件中,以承受径向载荷为主,同时能够承受单向轴向 载荷的滚动轴承有 9、键连接中,导向平键主要用于 主要失效形式是 。 轴承和 联接,其工作面是 轴承。 , 第 2 页 共 8 页 二、简答题: (每小题 5 分,共 20 分) 1、软齿面闭式齿轮传动中,最主要的失效形式是什么?通常首先出现在齿廓的什 么位置?为什么? 2、以滑轮轴为例,绘简图说明,当提升重量不变时,固定心轴和转动心轴哪一种 具有更长的使用寿命? 3、什么是滚动轴承的基本额定动负荷? 4、对于长期受大载荷而且径向载荷方向一定的滚动轴承而言,外圈与轴承座孔的 配合选择应该是外圈相对于轴承座能作极缓慢转动的过渡配合,这是为什么? 三、分析计算题(共 90 分) 1、 (10 分) 如题题三,第 1 小题图所示齿轮连杆组合机构,试计算其自由度。 (如存在局部自由度、复合铰链、虚约束,请明确指出) G L C B A H J K E F D R 题三,第 1 小题图 2、(8 分) 如题三,第 2 小题图所示插床的转动导杆机构中(由对心曲柄滑块机构 ADP 和转动导杆机构 ABC 组成) ,导杆 AC 可作整周转动,已知 l AB =50mm, l AD =40mm,行程速比系数 K=2,求曲柄 BC 的长度 lBC 和插刀 P 的行程 s。 第 3 页 共 8 页 题三,第 2 小题图 3、(10 分) 如题题三,第 3 小题图所示偏置滚子直动从动件盘形凸轮机构, 凸轮为一偏心圆,滚子半径为 rr 。试用作图法在图上画出: (1) 凸轮理论廓线) 凸轮由图示位置顺时针转过 900 时的位移 s 和压力角 ? ; (3) 从动件的最大升程 h 。 B e A O R w 题三,第 3 小题图 4、(12 分) 一对正常齿外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动, 已知 z1 =25, z 2 =55,模数 m=2mm。试求: (1) 两齿轮的分度圆直径 d1 , d 2 ;齿顶圆直径 d a1, d a 2 ; 齿根圆直径 d f 1, d f 2 ;基圆直径 d b1, d b2 ;中心距 a ; (2) 该齿轮传动的重合度 ? ; 第 4 页 共 8 页 (3) 若实际中心距 a ? =79mm 时,此时应采用何种齿轮传动类型并叙述其传动优缺 点。 5、(10 分) 如题题三,第 5 小题图所示轮系中,永乐国际已知各轮齿数为: z2 ? z4 ? 25 , ? ? z3 ? 。组成轮系的各齿轮的模数相 z2? ? 20 ;齿轮 1? 和齿轮 3? 轴线 r/min。试求系杆 H 的转速 n H 的大小和转向。 1? 2 3? 2? n4 H 4 1 3 5 题三,第 5 小题图 6、(10 分)已知某机器主轴转动一周为一个稳定运动循环, 取主轴为等效构件,其等效阻力矩 M er 如题题三,第 6 小题图 第 5 页 共 8 页 所示,设等效驱动力矩 M ed 为常数,等效转动惯量 J e 忽略不计。试求: (1) 最大盈亏功 Amax ,并指出最大角速度 wmax 和最小角速度 wmin 出现的位置; (2) 说明减小速度波动可采取的方法; (3) 设主轴的平均角速度 wm =100rad/s ,在主轴上装一个转动惯量为 J F =0.5kg.m2 的飞轮,求运转不均匀系数 ? 。 M e (N ? m) 100 N ? m M er 0 2? 3 ? 4? 3 2? ? 题三,第 6 小题图 7、 (5 分)如题三,第 7 小题图所示二级标准斜齿圆柱齿轮减速器。已知小齿轮 1 为输入端,转动方向如图;齿轮 2 的模数 m n =2.5mm,齿数 Z2=49,螺旋角 β=14.5°,螺旋线 的螺旋角β应取多大值,才能使Ⅱ轴的轴向力相互抵消? 题三,第 7 小题图 8、 (10 分)锥齿轮―蜗杆传动重物提升机构如题三,第 8 小题图 所示。已知:电动机轴转动方向和重物 Q 的运动方向如图。 试求: 第 6 页 共 8 页 (1) 在图中标出蜗杆螺旋线的方向, 使电机轴转向和重物运动方向符合已知条件; (2)在啮合点处标出圆锥齿轮 1、2 和蜗杆 3 及涡轮 4 所受各力的方向。 题三,第 8 小题图 9、 (15 分)如题三,第 9 小题图所示,支架 2 有水平和垂直两个工作位置 A、B, 即支架 2 可由水平位置转过 90 度到达垂直位置后固定,反之亦然。末端负载 R=500N、方向始终垂直向下。承载板 1 与支架 2 采用普通螺栓联接在一起,各 螺栓位置 L1、L2 及负载作用位置 L 均已知:L1=80mm、L2=60mm、L=320mm。结 合面间摩擦系数 f=0.15,可靠性系数 Kf =1.2。承载板 1 自重忽略不计,并假设 接合面不会被压溃。 要求: (1)计算图中所示工作位置 A 下各螺栓所需预紧力 F ? ; (2)计算工作位置 B 下受载最大螺栓的工作载荷 F; (3) B 工作位置承载下,为保证接合面间不出现间隙,螺栓最小预紧力为 3000N, 螺栓的相对刚度为 0.25, 试计算此螺栓组联接满足 A、 B 两个工作位置承载下, 受载最大螺栓的总拉力 F0。 第 7 页 共 8 页 题三,第 9 小题图 四、结构设计题: (共 20 分) 1、 (3 分)如题四,第 1 小题图所示,指出齿轮轴向和周向固定的错误,并画出正 确的结构。 题四,第 1 小题图 2、 (3 分)如题四,第 2 小题图所示为剖分式滑动轴承的局部结构图,请指出图中 结构错误并加以改正。 题四,第 2 小题图 3、 (14 分)某一转轴上各零件的结构及位置如题四,第 3 小题图 所示,试设计该轴的外形和轴上零件的轴向固定, 并给出各段轴的直径。 第 8 页 共 8 页 题四,第 3 小题图

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