2014年上海工程技术大学机械设计复试真题1

考生复试编号：考生姓名：2014年硕士研究生入学复试专业笔试试题报考专业：机械电子工程、机械设计及理论、机械制造及其自动化考试科目名称：《机械电子工程、机械设计及理论、机械制造及其自动化专业综合考试》考试时间：90分钟二、《机械设计》(100分)1、V带传动的n=1450r/min，带与带轮的当量摩擦系数f=0.51,包角a=180。，预1v1紧力F0=360N。试问：(1)该传动所能传递的最大有效拉力为多少；(2)若d〃=100mm，其传递的最大转矩为多少；d1(3)若传动效率为0.95，弹性滑动忽略不计，求从动轮的输出功率。【解】/、1—1/efa1—1/e0.51兀1+1/e0.51兀01+1/efa1+1/e0.51兀01+1/efaec传递的最大扭矩d100T=F-i=478.35x=23917.5N.mmec22输出功率cFu…cFu…P=—ecx0.95=1000Fxn兀dec1d160x1000x1000x0.95x0.95=3.63kW478.35x1450x兀xx0.95=3.63kW60x1000x10002.已知零件材料的机械性能o=350MPa，o=550MPa，材料常数W=0.25，零件的-1so综合影响系数K=2，该零件在轴向变载荷下工作，危险剖面上的o=250MPa，omaxo=150MPa。试：min1)绘制该零件的极限线图(需注明各特殊点的代号和坐标值)。

2）试用图解法求应力变化规律为o=。时的计算安全系数S。（20分）minca也二l|2=175MPa.AQ175)(2分)2c)(5=3-ol+Va2x3501+0.25o—2）试用图解法求应力变化规律为o=。时的计算安全系数S。（20分）minca也二l|2=175MPa.AQ175)(2分)2c)(5=3-ol+Va2x3501+0.25o—9-2—=2S0MPao——9—=2K2=14QMPa2x20(280,140)0(550,0)（各2分）o.确定工作点MO+CJ—Htifi-=200Af尸a(2,分)=MPa(2分).由图得"‘坐标a=3Q0MPa,o

me=13SMPa（4分）ae所以ScaG——maxamaxo+o——me€te-O+(5ma300+138।大=1.75200+50（4分）3.一单向转动的开式外啮合标准直齿圆柱齿轮传动。已知2尸25,z产70,Y=2.62,1zrdi%i=L59,％2=224,4a2=L75,机=4mm,齿宽约=85mm,齿宽占二80mm,KR=1A,Kf=1.5,Ze=189.8jMPa,输入转速々=960r/min,稣J=270Mpa,[<jF2]=270Mpa,=560MPa,匕H2]=560MPa。求：该齿轮传动所能传递的最大功率P1?（20分）2KT附公式2KT附公式：OF二罚〃A。F]t=2.5ZRHE1<[t]H解：因为是开式传动,所以只按齿轮弯曲疲劳强度计算.按弯曲疲劳强度计算所能传递的T1[t]比较一叽-YYSa1Fa12702.62x[t]比较一叽-YYSa1Fa12702.62xl.59:64.81,[t]270F2==68.88YY2.24x1.75Sa2Fa2（4分）得：——J：YYSaFa一j=64.81YYSa1Fa1（4分）由。F二第Mad。F]bdm得：TiWbdm得：TiW才F[t]F1—YYSa1Fa17min80x4x25x4=x64.81=691306.67N-mm2x1.5（6分）.计算齿轮传动所能传递的最大功率（5分）（5分）（1分）P=———=69.5kW9.55x106.计算结果：该齿轮传动所能传递的最大功率为69.5kW。.某工程机械传动装置中的一根轴，根据工作条件决定采用一对角接触轴承7208AC支承，已知轴承载荷Fr1=1000N,Fr2=2060N,Fae=820N,n=5000r/min,运转中受中等冲击（fp=1.5）,常温工作（代=1）,预期寿命L'=2000（h）,试问：所选轴承合适否？（20分）附：当Fa/FrWe,X=1,Y=0；Fa/Fr>e,X=0.41,Y=0.87、e=0.68、C=35.2KN。前0J'QF：F叵FrlFr2解：1、求派生轴向力Fd：Fd1=e*Fr1=0.68X1000=680N；Fd2=e*Fr2=0.68X2060=1400N（方向见题图）（4分）TOC\o"1-5"\h\z2、求轴向载荷Fa：VFd1+Fae=680+820=1500>Fd2=1400,.•.轴有右移趋势，轴承1松，轴承2紧，所以Fa1=Fd1=680N和Fa2=Fd1+Fae=2305+870=1500N(8分)3、求当量载荷P：•.•Fa1/Fr1=680/1000=0.68=e=0.68,.X1=1；Y1=0P1=fp(X1*Fr1+Y1*Fa1)=1.5X(1X1000+0X680)=1500N(2分)•••Fa2/Fr2=1500/2060=0.728>e=0.68,.\X2=0.41；Y2=0.87P2=fp(X2*Fr2+Y2*Fa2)=1.5X(0.41X2060+0.87X1500)=3224N(2分)4、球轴承寿命L：106fCL=-—(七)£，式中f=1；£=3；又P,>P|，取P=P,=3224N；n=5000rpm,60nPt212C=35.2KN,1061x35200、,将各值代入上式，得：L=()3=4338(h)>L'=2000(h)(360x50003224分)5、结论：该轴承是安全的。(1分)5.结构分析改错题，图示轴系零部件的结构装配图，已经用直线引出10处设计错误。请用文字说明指定序号处的结构设计错误。（1处分析正确得2分，如果不说明不给分）。（20分）解：每指出一处错误2分。此题中的错误主要有：