上海交大专业课[精编].docx

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1、上海交通大学2013年机械原理与设计考研试卷一、30分1.连架杆AB为曲柄，用图解法和解析法求各杆长2.已知AB=80mm,BC=100mm,AD=180mm,求出不同CD值时机构的型式3.用瞬心的概念求出各构件间的速比解题思路与答案：1.这一问考察的是：平面四杆机构整转副的证明首先要明口曲柄的定义：与机架用转动副相连并能绕该转动副轴线整圈旋转的构件。卜•血分别用图解法和解析法求出杆长a）图解法要求杆AB能绕转动副A做整周运动，则B点必须能通过两个极限位置B.和B2（BD分别取得最大值和最小值），不妨设d〉Q，则根据三角形构成原理：(Q)(b)(C)在

2、AB}C}D中：a+d

3、O-lAcos0（d）1/2sin#=厶sin0_sin0（e）将（a）、（b）两式平方相加，消去0后得:cos2仏(/)L1—(L)—(卸+(4)2LL1/rL此处,戸=_扌=一JP2=!F—坯‘42(坯)(g)则(/)变为COS0=PoCOS&-P]cos(0—&)+p2由本题中AB为曲柄可知，0必定可以取得0°和180°这两个极限位置，则先预选一杆长比再将以下两组（0,0）数据代入式（g）中：（0°，G）、（180,2）LL则对求得杆长比丄、根据设计要求，选定其中一杆长度，其余三杆长度便可求得。1.此问为常规题，分三种情形讨论，即①AB为最短杆，

4、AD为最长杆；若机构为曲柄摇杆机构，可得^>180>c>16080+180W100+C若机构为双摇杆机构，可得160>c>80①AB为最短杆，CD为最长杆；=>200>c>180c>180,c<360若机构为曲柄摇杆机构，可得<[80+c<100+180若机构为双摇杆机构，可得360>c>200②CD为最短杆，AD为最长杆。若机构为llll柄摇杆机构，可得c<80c+180<100+80若机构为双摇杆机构，可得0c>200时，机构为双摇杆机构;当200>c>160时，机构为曲柄摇杆机构。

5、3.此题实质是用图解法依据瞬心概念求出各杆件间的速比（介速度Z比）色人3厶4啓_珀2^4—,;①^12^24由①时4=0盼4,由砧2片4=血2好2&4'仙=0二、30分己知轴承7308,分度圆直径d=200mm,支撐轴长度L=200mm,斜齿轮啮合点处所受的力分别为Fa=400N,Fr=500N,Ft=4000N,额定动载荷45KN,分界系数e=0.28,S=R/2Y,Fa/R>e时•，X=0.41,Y=2.1o1.说明轴承的类型、内径尺寸，直径系列和精度等级该轴与轴承的配合为基—制，轴承外圈与箱体的配合为基—制2.分别说明闭式软齿而齿伦，闭式硬齿而齿

6、伦，以及开式齿轮的承载能力计算准则3.求轴承的径向载荷Rl,R24.求轴承的轴向载荷Fal,Fa25.求轴承的当量动载荷Pl,P26.求轴承的寿命7.若轴承所受载荷减小一半，则轴承寿命增加多少倍8.判断该轴的类烈解题思路与答案：该题为常规题，为历年必考题，今年此题为空间力系，分别在水平面和垂直面内算出轴承载荷，再进行合成即可。1.7308：角接触球轴承，内径40mm,中系列，宽度为正常宽度系列，梢度为普通级该轴与轴承的配合为基孔制，轴承外圈与箱体的配合为基轴制2.齿轮承载能力计算准则闭式软齿面齿轮按齿面接触疲劳强度设计，齿根弯Illi疲劳强度校核；闭式

7、硬齿面齿轮按齿根弯Illi疲劳强度设计，齿面接触疲劳强度校核；开式齿轮设计准则，承载能力计算准则为：按弯Illi疲劳强度计算（替代磨损强度计算）,将算得的模数ni增人10%至15%以考虑磨损裕量。2.由垂胃血内的力学平衡关系，列方程—R、h厶+£•丄+F上=01厂2°2代入数据得R[H=450N则R=h=50N由水平面内的力学平衡关系，可得心=R2v=2000/V故径向支反力为尺=尿匚疋=2050NR2=J&〃+R；=2000.625N3.Sl=Rl/2Y=488.095Ns=&/2Y=476.339N则—S

8、—巴+S?=—411.7562<0故齿轮1

9、“放松”，齿轮2“压紧”则行=5=488.095N巧2二巧+3=888.095N4.Fa{I&