桂林理工大学2021年硕士研究生入学考试试题（A）
考试科目代码：871
考试科目名称：机械设计
（总分150分，三小时答完）
考生注意：1. 请将答题写在答卷纸上，写在试卷上视为无效。
2．考试需带 三角板、2B铅笔、圆规、普通计算器 用具
一、 填空题(每题2分，共20分)
1. 一部机器基本的组成包括原动机部分、_______部分和______部分，其他还包括控制部分和辅助部分。
2. 零件的磨损过程大致分为三个阶段，即磨合阶段、_________阶段及_________阶段。
3. 螺纹联接的防松，按其防松原理分为__________防松、__________防松和破坏螺旋副运动关系防松。
4. 同一连接处采用两个楔键或两组切向键时，要错开_________。
5. 带传动的失效形式主要有_________和_________。
6. 链传动的链板一般制成8字形，以使它的各个横截面具有接近相等的_________，同时也减少了链的质量和运动时的________。
7. 在保证接触强度的前提下，增加齿数，除了能使重合度增加，有利于改善齿轮传动的_______外，还能降低______，减小齿轮尺寸。
8. 蜗杆头数越多，其传动效率_________，其自锁性__________。
9. 按基本额定动载荷设计计算的滚动轴承，在预定使用期限内，其失效概率最大为_________。
10. 心轴在工作中只受_______作用而不传递________。
二 、选择题（每小题2分，共30分）
1．零件的工作安全系数为_____。
A、零件的极限应力比零件的许用应力； B、零件的工作应力比零件的许用应力；
C、零件的极限应力比零件的工作应力； D、零件的工作应力比零件的极限应力；
2．零件的截面形状一定时，当截面尺寸增大，其疲劳极限将随之______
A、增高； B、不变； C、降低； D、不确定；
3．当温度升高时，润滑油的粘度 ________。
A、随之加大；B、保持不变；C、随之减小；D、增大还是减小或不变，视润滑油性质而定；
4. 当两被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆卸时，往往采用____。
A、螺栓联接； B、螺钉联接； C、双头螺栓联接； D、紧定螺钉联接；
5. 楔键联接的工作面是键的__________。
A、两个侧面； B、上下两面； C、两个端面； D、侧面和上下面；
6．带传动发生打滑总是_______。
A、在小轮上先开始； B、在大轮上先开始； C、在两轮上同时开始； D、不定在哪轮先开始；
7．设计链传动时，链长（节数）最好取_______。
A、偶数； B、奇数； C、5 的倍数； D、链轮齿数的整数倍；
8. 对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为_____ 。
A、轮齿疲劳折断； B、齿面磨损； C、齿面疲劳点蚀； D、齿面胶合；
9. 设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使______。
A、大、小齿轮的硬度相等； B、小齿轮硬度高于大齿轮硬度；
C、大齿轮硬度高于小齿轮硬度； D、小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面；
10．蜗杆传动较为理想的材料是_______。
A、钢和铸铁； B、钢和青铜； C、钢和铝合金； D、钢和钢；
11．角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而_______。
A、增大； B、减小； C、不变； D、不定；
12． 轴环的用途是_______。
A、作为加工时的轴向定位； B、使轴上零件获得轴向定位；C、提高轴的强度； D、提高轴的刚度；
13．在带传动的稳定运行过程中，带截面上的拉应力是_______。
A、不变的； B、有规律非稳定变化的； C、有规律稳定变化的； D、无规律变化的；
14．链传动设计中，一般链轮的最多齿数限制为zmax =150，是为了_________。
A、减小链传动的不均匀性； B、限制传动比； C、保证链轮轮齿的强度； D、防止过早脱链；
15. 滚动轴承在径向载荷作用下，内外圈工作表面上均产生周期变化的接触应力，从两者应力变化情况来分析比较，________ 。
A、静止套圈受力情况较有利； B、转动套圈受力情况较有利；
C．两者受力情况基本相同； D、不能确定那个套圈较有利；
三、判断题（每小题1.5分，共计15分）
1. 机械零件在静载荷的作用下，均为静强度破坏。 （ ）
2. 在低速时应选用黏度较小的润滑油，而在高速时应选用黏度较大的润滑油。 （ ）
3. 螺栓组受转矩作用，螺栓同时受剪切和拉伸。 （ ）
4. 平键连接的一个优点是轴与轮毂的对中性好。 （ ）
5. 在传动系统中，带传动往往放在高速级是因为它可以传递较大的转矩。 （ ）
6. 水平放置的链传动其紧边设置在上边 （ ）
7. 开式齿轮传动，其主要的失效形式为疲劳点蚀。 （ ）
8. 为提高蜗杆的刚度，应采取的措施是选用高强度合金钢。 （ ）
9. 深沟球轴承主要承受径向力，同时可以承受一定量的轴向力。 （ ）
10. 设计轴时，应该先做结构设计，然后再进行强度校核。 （ ）
四、简答题（每小题分值如所标注，3个小题共计25分）
1．已知一材料的力学性能 MPa， MPa， ，试按比例绘制该材料的简化极限应力线图。（8分）
2. 由电动机驱动V带传动时，如果电动机工作在两个不同的转速情况下，此时电动机的输出功率不变，请问此时V带传动应该按照哪种转速进行设计？为什么？（7分）
3．有一对标准直齿圆柱齿轮传动，查得齿形系数YFa1=2.83，YFa2=2.41，应力修正系数YSa1=1.65，YSa2=1.77，许用弯曲应力σFP1=300MPa、σFP2=290MPa，已经算得小齿轮齿根弯曲应力为σF1=285MPa。试问：两个齿轮的弯曲疲劳强度是否均满足要求？按弯曲疲劳强度设计时YFaYSa/σFP应带入小齿轮还是大齿轮？（10分）
五、分析与计算题（每小题分值如所标注，本大题共计45分）
1.图1所示为一起重装置，欲使重物上升，且使得Ⅱ、Ⅲ轴轴向力最小，试在图上画出：（15分)
1）各轮转向；
2）斜齿轮1、2的旋向；
3）啮合点受力方向（仅画出轴向力与切向力）
图1
2.已知一个托架的边框用6个螺栓与相邻的机架相连接。托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离为250mm、大小为60kN的载荷作用。现有如图2所示两种螺栓布置方式，采用铰制孔螺栓连接，试问哪一种螺栓布置方式所用的螺栓直径较小？为什么？（12分）
图2
3．某轴由一对代号为30212的圆锥滚子轴承支承，其基本额定动载荷C = 97.8 kN。轴承受径向力 R1= 6000N，R2 =16500N。轴的转速 n =500 r/min，轴上有轴向力FA = 3000 N，方向如图3所示。轴承的其它参数见附表。冲击载荷系数fd = 1，常温工作。求轴承的基本额定寿命。（18分）
图3
六、结构改错题（15分）
在题目上用指引线及相应的数字标注出轴系结构的错误所在，在答题纸上按照标注的顺序依次简单说明错误原因，并画出正确结构。
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