哈尔滨工业大学近10年机械考研真题.docx

哈尔滨工业大学 2013 年硕士研究生入学考试初试试题 考试科目：839 机械设计基础 考生注意：所有答案，应按试题顺序写在答题纸上，不必抄题，务必写清题号。写在试 卷上不得分。 一．填空题（20×分） 1.螺纹连接和螺旋传动的设计中螺纹工作圈数不宜超过十圈是为了 。 2.在水平布置的带传动中应将松边放在上侧是为了 。 3.普通 V 带传动中带的型号可根据 和 由选型图中选取。 4.普通 V 带传动中 V 带两侧面的夹角与 V 带轮槽角二者中 更大。 5.斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件包括 、 和 。 6.某轴与轮毂采用A 型普通平键连接，键的剖面尺寸 b×h 按 由标准中选定， 键的公称长度为 L，则实际键的工作长度为 。 7.滚动轴承的基本代号包括 、 和 三部分 8.滚动轴承的设计计算准则中对于转动的滚动轴承主要进行 计算，对于不转动、低速或摆动的轴承，主要进行 计算。 9.按照摩擦状态的分类，非液体摩擦滑动轴承一般工作在 状态下，其主要失效形式是 ，严重是也发生胶合； 非液体摩擦滑动轴承的设计准则是维持 状态。 10.润滑油的动力粘度单位是 ，其物理意义为 。二．简答题（25 分，每题 5 分） 1.试根据螺纹牙型分析比较普通螺纹、矩形螺纹和梯形螺纹的自锁性能及传动效率的高低。 2.简述普通 V 带传动中单根普通 V 带能传递的基本额定功率 P0 的意义及影响其数值的主要因素。 3.下图为齿轮传动布置的两种方案，已知转矩由 T1 处输入。试分析两种方案哪种方案布置更加合理并给出理由。 页 3 4.如下图所示直齿圆柱齿轮齿根弯曲应力计算力学模型，试推导齿根弯曲疲劳强度校核计算公式并说明公式中主要系数的物理意义。 5.简述齿轮传动强度计算中齿宽系数对齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的影响及如何选择齿宽系数。 页 4 三、（8 分）作用在图示机构各构件上的外力如图所示，构件 1 以?1 的角速度逆时针方向匀速转动，考虑运动副的摩擦，设摩擦角? ? 15? ，图中虚线小圆为摩擦圆，阻力为 Q， 驱动力为 P。请作图标出各构件的受力情况。 四、（12 分）已知一曲柄摇杆的曲柄长度 LAB=100mm，连杆长度 LBC=200mm，摇杆长度 LCD=300mm。请确定机架长度 LAD 的合理范围，使机构的传动角始终不小于45? 页 5 五、（14 分）如图所示的凸轮机构，其凸轮廓线的 AB 段是以 C 为圆心的一段圆弧， 凸轮以角速度? 匀速回转。 1.写出基圆半径的表达式，并画出基圆。 2.在图中标出图示位置的凸轮转角? 、推杆的位移 s、机构的压力角? 3.求图示位置时推杆的速度。 页 6 六、（10 分）一堆标准渐开线直齿圆柱齿轮，正确安装后中心距为 144mm，其齿数为 Z ? 24, Z ? 120 ，分度圆压力角? ? 20?, h* ? 1, c* ? 0.25 ，试求： 1 2 a 1.齿轮 2 的模数 m2 及其在分度圆上的齿厚 S2 2.求齿轮 1 的齿顶圆处压力角?a1 3.如已求得他们的实际啮合线长度 B1B2=10.3mm，试计算齿轮的重合度。 4.说明该齿轮能否实现连续传动。 七、（14 分）如图 1 所示，各轮均为标准齿轮，已知各齿轮齿数 Z1 ? 18, Z1' ? 80, Z2 ? 20, Z3 ? 36, Z3' ? 24, Z4 ? 70, Z4' ? 80, Z5 ? 50, Z6 ? 2, Z7 ? 58 。试求： 1.传动比i17 2.已知轮 1 的转向如图所示，请标出轮 7 的转向。 页 7 八、（12 分）如图所示牛头刨床中，齿轮 1 安装在电机轴上，其平均转速为n1 ? 1450r / min ， 各轮的齿数为： Z1 ? 20, Z2 ? 58, Z2 ' ? 25, Z3 ? 100 。刨床一个工作循环（AB 转一周）有工作行程和空回行程，并认为工作行程期间曲柄 AB 以其最小角速度匀速转动，空回行程期间曲柄 AB 以最大角速度匀速转动。工作行程消耗的功率为 P1=3.677KW，空回行程消耗的功率为 P2=0.3677KW，空回行程对应的曲柄 AB 转角为? ? 120? 。若曲柄的运转不均匀系数为? ? 0.05 ，且驱动力为常数，忽略机构中所有构建的质量和转动惯量， 试求： 21.以齿轮 3 为等效构件，安装在 A 轴上的飞轮转动惯量 JA 2 2.如果把飞轮安装在电机轴 O 上，求飞轮的转动惯量 JO 3.确定电机的平均功率 P1 九、（15 分）如图所示，某轴系部件由 7210AC 型轴承支撑，轴承所受径向载荷分别为Fr1 ? 3000N , Fr 2 ? 4000N ，传动件作用在轴上的轴向载荷 FA ? 33