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科目代码：409请在答题纸（本）上做题，在此试卷及草稿纸上做题无效！山东科技大学2004年招收硕士学位研究生入学考试机械设计试卷（共3页）一、简答题（共30分，每小题5分）1.1设计机器零件时应满足的基本要求有哪些?1.2提高螺纹联接强度的主要措施有哪些?1.3当传递的功率、传动比和工作条件确定时,选择机械传动类型所依据的主要指标有哪些?1.4带传动中,当带有打滑趋势时,带传动的有效拉力达到最大值.该最大有效拉力与哪些影响因素有关?1.5在直齿圆柱齿轮强度计算中,当齿面接触强度已足够,而齿根弯曲强度不足时,可采取哪些措施来提高弯曲强度?1.6在传动轴结构设计中要解决的主要问题有哪些?二、分析题（共30分）2.1（10分）试分析题2-1图所示四种磨擦副，在磨擦面间哪些磨擦副不能形成油膜压力，为什么？（v为相对运动速度，油有一定的粘度）2.2（10分）一对45钢制直齿圆柱齿轮传动，已知Z1=20，硬度为220~250HBS1;Z2=60，硬度为190~220HBS2。问这对齿轮的接触应力H哪一个大？许用接触应力[H]哪一个大？弯曲应力F哪一个大？许用弯曲应力[F]哪一个大？齿形系数YFa哪一个大？第1页2.3（10分）当用下列给定装置组成多级传动时，按顺序怎样排列才合理？为什么？（1）链传动；（2）齿轮传动；（3）带传动。三、计算题（共90分）3.1（15分）已知某一合金钢10370,880,625sMPaMPaMPa。试求：（1）按比例绘制此材料试件的简化的极限应力ma图；（2）设此试件受max300MPa、min120MPa的变应力作用，求对应的极根应力r。3.2（15分）一牵曳钩用2个M10（d1=8.3763mm）的普通螺栓固定于机体上，如题3-2图所示。已知接合面间磨擦系数f=0.15，可靠性系数Ks=1.2，螺栓材料机械性能等级为6.6级，屈服极限360sMPa，许用安全系数[S]=3。试计算该螺栓组联接允许的最大牵引力FRmax。3.3（20分）如题3-3图所示的二级斜齿圆柱的齿轮减速器。已知：电动机功率P=3KW，转速n=970r/min；高速级mnl=2mm，Z1=25，Z2-=53，113；低速级mn3=3mm，Z3=22，Z4-=50。试求：（1）为使轴II上的轴承所承受的轴向力较小，确定低速级齿轮3、4的螺旋线方向（绘平面图表示）；（2）绘出纸速级齿轮3、4在啮合点处所受各力的方向；（3）齿轮3的螺旋角3取多大值时才能使轴II上所受轴向力相互抵消？（计算时不考虑磨擦损失）提示：斜齿轮端面分度圆直径1111/cosndZm第2页3.4（20分）已知单根普通V带能传递的最大功率P=6KW，主动带轮基准直径d1=100mm，转速为n1=1460r/min，主动带轮上的包角1150。带与带轮之间的当量磨擦系数fV=0.51。试求带的紧边拉力F1，松边拉力F2，预紧力F0及最大有效拉力Fec（不考虑离心力）。3.5（20分）某设备中一转轴如题3-5图所示，两端采用相同的圆锥滚子轴承支承，轴承内座圈与轴一起转动，轴的转速n=1000r/min，轴承I、II所受的径向负荷为：Fr1=2500N、Fr2=5000N。轴所受的轴向负荷为Fae=2000N。轴的设计寿命为L’h=2000h，温度系数ft=1，负荷系数fp=1.5，试求：（1）两轴承内部轴向力的方向（用箭头在图上标明）；计算两轴承的内部轴向力Fd1、Fd2；（2）计算轴承I、II的轴向负荷Fd1、Fd2；（3）校核轴承是否满足寿命要求。提示：（a）该圆锥滚子轴承径向基本额定动载荷C=39800N，判断系数e=0.32；（b）当/arFFe时，动载荷系数X=1，Y=0；当Fa/Fre时，X=0.4，Y=1.9；（C）寿命计算公式为10/310()60chCfLnP式中，P——当量动载荷。第3页