现代机械设计方法复习题【答案2】

机械设计基础习题及答案Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998机械设计基础复习题（一）一、判断题：正确的打符号√，错误的打符号×1．在实际生产中，有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。

( )2. 机构具有确定的运动的条件是：原动件的个数等于机构的自由度数。

( ) 3．若力的作用线通过矩心，则力矩为零。

( )4．平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。

( )5．带传动中，打滑现象是不可避免的。

( )6．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲柄。

( )7．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。

( )8．平键的工作面是两个侧面。

( )9．连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，以控制工作温度。

( ) 10．螺纹中径是螺纹的公称直径。

（）11．刚体受三个力作用处于平衡时，这三个力的作用线必交于一点。

( ) 12．在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。

( )13．曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时，均有两个死点位置。

( ) 14．加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。

( )15．渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。

( )16．周转轮系的自由度一定为1。

( )17．将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。

( ) 18．代号为6205的滚动轴承，其内径为25mm。

( )19．在V带传动中，限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。

( )20．利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。

( )二、填空题1．直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等，相等。

2．螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离称为。

3．在V带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的加以限制。

4．硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到，热处理后需要加工。

机 械 设 计 自 测 题------------------------------------------------------------------------------------------一、判断题1．滚动轴承的基本额定寿命是指滚动轴承的任一元件出现疲劳点蚀前轴承运转的总转数或一定转速下的工作小时数。

（ × ）2．传动轴只承受弯矩作用，心轴只承受扭矩作用。

（ × ）3．相互啮合的齿轮，齿面接触强度一定相等，齿根弯曲疲劳强度一般不等。

（ × ）4．滚动轴承的当量动载荷是指轴承寿命为106转时，轴承所能承受的最大载荷。

（ × ）5．凸缘联轴器和齿式联轴器都可以补偿两轴的安装误差。

（ × ）6．只要是啮合传动，则其瞬时传动比不变。

（ × ）7．对于蜗杆传动，其传动中心距公式为()1221z z a +=。

（ × ） 8．蜗杆传动本质上属于齿轮传动，因此其传动比公式也为12/d d i =。

（ × ） 9．在分度圆直径不变的情况下，齿轮的齿数越大则其齿根弯曲疲劳强度越小。

（ ∨ ）10．能减振的联轴器一定能缓冲，能缓冲的联轴器一定能减振。

（ × ）11．齿轮软、硬齿面以HB350为界，是因为软、硬齿面齿轮的设计准则不同。

（ × ）12．与斜齿轮一样，蜗杆传动正确啮合的条件之一是蜗杆螺旋角等于蜗轮螺旋角。

（ × ）13．动压润滑向心轴承的最小油膜厚度总是出现在外载荷的作用线上。

（ × ）14．当轴的刚度不够时，可改用强度大的合金钢代替原来的碳素钢来提高刚度。

（ × ）15．从有利于滚动轴承寿命的角度看，外圈固定内圈转动比内圈固定外圈转动好。

（ ∨ ）二、选择题1．按齿面接触强度设计齿轮时，应将（ b ）中较小者代入设计公式。

a.FP1/Y Fa1Y sa1与FP2/Y Fa2Y sa2 b. HP1与HP2 c. FP1与FP2 d. HP1/Y Fa1Y sa1与HP2/Y Fa2Y sa2 2．下列直径、直径系列相同的四种轴承中，( b )极限转速最高；( a )承受径向载荷最大；( c )能够同时承受较大的径向与轴向载荷；( a )完全不能承受轴向力。

《现代机械设计方法》期末考试试卷附答案一．不定项选择题 （每題4分，共40分）1. 机械产品的设计规划阶段，应完成如下主要工作（ ）。

A) 产品的市场需求分析 B) 产品设计的可靠性报告 C) 产品的功能原理设计D ）产品的结构方案设计E ）产品的装配草图绘制F ）产品的零件图和其他技术文件2. 以下有关机械系统特点的描述哪些是正确的（ ）。

A) 整体性 B) 系统性 C) 独立性 D) 相关性3. 机械产品的功能是对（ ）进行传递和变换的程序、功效和能力的抽象化描述。

A) 机械流 B) 能量流 C) 物质流 D) 电流 E ）信息流 F ）控制流4. 功能分解的结果有两种表达方式，其中，（ ）在形式上比较简单、直观，可以清晰地表达各分功能的层次关系，而（ ）则能够更充分地表达各分功能之间的相互配合关系。

A) 功能结构图 B) 功能树 C) 功能元 D ）核心功能5. 布置传动系统时，一般把带传动安排在传动链的（ ）。

A) 低速端 B) 高速端6. 以下的结构设计中，哪些结构比较合理？（ ）。

A) B) C) D)7. 上一题目中选择的依据是遵循哪种结构设计原理？（ ） C) 变形协调原理 D) 任务分配原理 E ）自补偿原理x O yBA x O y AB u=0v=0（a ）B y A A v=0（b ） O x O xｖ=0y B C D CD9. 对（a ）图所示的轴对称模型进行有限元分析时，必须施加约束支座以消除刚体位移。

下）10. 将研究对象的各个部分、各个方面和各种因素联系起来加以考虑，从整体上把握事物的本质和规律，从而寻求新的创造的原理是（）。

A) 综合创造原理 B) 分离创造原理 C) 移植创造原理D) 物场分析原理 E) 还原创造原理 F) 价值优化原理二．判断题：（正确：T；错误：F，各3分，共30分）1. 机械产品的方案设计阶段就是要完成产品的原理方案设计。

2. 一个机械系统必须由动力系统、执行系统、传动系统、操纵控制系统、架体支撑系统几部分组成。

机械设计考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 在机械设计中，以下哪种情况下需要考虑材料的疲劳强度？A. 零件仅承受静态载荷B. 零件承受周期性变化的载荷C. 零件只在初期使用时承受载荷D. 零件在高温环境下工作2. 机械设计中，为了提高轴的刚度，以下哪种方法最有效？A. 增加轴的直径B. 改变轴的材料C. 增加轴的长度D. 增加轴的表面粗糙度3. 下列哪种传动方式具有传动效率高的特点？A. 链传动B. 齿轮传动C. 液压传动D. 皮带传动4. 在机械设计中，为了减少摩擦和磨损，通常采用哪种方法？A. 增加接触压力B. 减少接触面积C. 使用润滑剂D. 增加表面粗糙度5. 机械零件的公差等级是根据什么来确定的？A. 零件的形状B. 零件的尺寸C. 零件的加工成本D. 零件的功能要求6. 以下哪种类型的轴承通常用于承受轴向载荷？A. 深沟球轴承B. 圆锥滚子轴承C. 推力球轴承D. 自调心球轴承7. 在机械设计中，为了提高机构的传动精度，通常采用哪种方法？A. 增加传动链的长度B. 采用精密齿轮C. 增加传动链的弹性D. 减少传动链的刚度8. 以下哪种材料最适合用于制作高温环境下工作的机械零件？A. 铸铁B. 不锈钢C. 铝合金D. 钛合金9. 在机械设计中，为了提高零件的疲劳强度，可以采用哪种方法？A. 增加零件的尺寸B. 改变零件的形状C. 采用表面处理技术D. 改变零件的材料10. 机械设计中，为了确保零件的可靠性，通常需要进行哪种类型的分析？A. 静态分析B. 动态分析C. 疲劳分析D. 热分析二、填空题（每题2分，共20分）1. 在机械设计中，__________是指零件在规定的使用寿命内，不发生断裂或不允许的变形的能力。

2. 为了减少机械运转中的摩擦和磨损，设计时应尽量使接触面保持__________状态。

3. 机械设计中，常用的传动方式有齿轮传动、皮带传动、链传动和__________传动。

2009年1月份《机械制造装备设计》复习题（二）一、选择（10分，每小题1分）1下列结构式中，符合级比规律的是 [C ]。

A. 53122312⨯⨯=B. 72123212⨯⨯=C. 61222312⨯⨯=D. 51323212⨯⨯=2齿轮、滚动轴承及其它传动元件的振动摩擦产生的噪声称为[A ]。

A.机械噪声 B. 液压噪声 C.电磁噪声 D. 空气动力噪声 3铣床的主要性能指标（第二主参数）是 [D ]。

A. 床身上的最大回转直径B. 最大的工件长度C. 工作台工作面宽度D. 工作台工作面长度4刀具是线切削刃，与工件发生线吻合，因此发生线由刀刃实现，发生线不需要刀具与工件的相对运动，该发生线的生成方法为 [ B ]。

A. 轨迹法B. 成形法C. 相切法D. 展成法5清楚的表明机床的形式和布局，规定各部件的轮廓尺寸及相互间的装配关系和运动关系，是展开各部件设计的依据，该资料称为[C ]。

A.被加工零件工序图B. 加工示意图C.机床总联系尺寸图D. 生产率计算卡 6具有良好的抗振性、工艺性和耐磨性等为特点的导轨为[A ]。

A.铸铁导轨 B. 镶钢导轨 C.有色金属导轨 D. 塑料导轨 7刀库的特点是结构简单紧凑，应用较广，容量较小，一般不超过32把刀具，指的是[A ]。

A.鼓轮式刀库 B. 链式刀库 C.格子箱刀库 D. 直线式刀库8控制阀将来自气泵的压缩空气自喷嘴通入，形成高速射流，将吸盘内腔中的空气带走而形成负压，使吸盘吸住物体，该吸盘称为[B ]。

A.挤压排气式吸盘B. 气流负压式吸盘C.真空泵排气式吸盘D. 磁吸式吸盘9在刀具识别位置上，利用光学系统将刀具的形状投影到带有许多光电元件组成的屏幕上，从而将刀具的形状变成电信号，经信息处理后存入记忆装置中，该刀具识别法称为[ C ]。

A. 非接触式磁性识别法 B. 光学纤维刀具识别 C. 图像识别技术 D. PLC 实现随机换刀10首先应用在平面多关节型（SCARA 型）装配机器人中的驱动机器人关节轴的电机是[ C ]。

全国见习机械设计工程师资格认证考试“现代机械设计方法”试卷（笔试部分75分）2006年4月8日姓名一、简答、填空（每空2分）题（37分）1．创新设计有几种形式，是什么？（5分）2．企业开展创新设计的重要性是什么？（5分）3．体力是分布在物体的力，作用在物体的每一个质点上，如重力、运动物体的惯性力和磁力等。

4．如果过弹性体内的任一点的某一斜面上的切应力等于零，则该斜面上的正应力称为该点的。

5．弹性力学从静力学、几何学和物理学三个方面对研究对象进行分析，推导出物体内应力分量与体力、面力分量之间的关系式，称为方程，应变与位移之间的关系式称为方程，应变分量与应力分量之间的关系式称为方程。

6．在有限元工程实际应用中，为减小解题规模的常用措施有什么。

（5分）7. 在机械可靠性设计中，分布是描述零件疲劳寿命的一种主要概率分布形式。

8. 可靠性指产品在规定的条件下，内完成的能力。

9. 某零件应力xl＝σ～N (μ，σ2) MPa，屈服强度xs ＝σs～N (Sμ，Sσ2) MPa，正态分布联结系数表达式为。

10. 并联系统的可靠度任何一个单元的可靠度。

11.当产品失效率λ(t)为常数λ时，平均寿命θ等于。

二、最优化问题的数值迭代计算中，通常采用哪三种终止条件（准则）？（10分）三、写出用外点法和用内点法求解()xXfnRDX=⊂∈m in，()01:≥-=xXgD最优化问题的惩罚函数。

（10分）四、某厂生产一个容积为8000cm3的平底、无盖的圆柱形容器，要求设计此容器、使之消耗原材料最少。

试写出这一优化问题的数学模型。

（10分）五、当要求系统的可靠度9.0=SR，选择3个复杂程度相似的元件串联工作时，每个元件的可靠度应为多少？（8分）见习机械设计工程师资格认证考试“现代机械设计方法”试卷（闭卷）见习机械设计工程师资格认证北京培训考试中心2005年9月姓名____________ 准考证号____ ______一．选择题：（每小题2分，共16分）1．设F（X）为二维连续可微函数，则在已知点处函数的梯度方向是[ ] 。

现代机械设计方法考试试卷(doc 9页)f(L)f(S)L.S f(S)f(L)L.Sf(S)f(L)S Lf(L)f(S)f(S)f(L)L.Sf(L)f(S)f(S)f(L)S L L.Sf(S)f(L)A B ＣＤ8. 建立某软件管理系统有多个方案，投资控制在30万元以内，15万元为中，低于5万元为优，即投资评价集为{优、中、差}，若其中一个方案需投资12万元，则该方案对投资评价集的隶属度为（）。

A R={0，0.13，0.87}B R= {0.3，0.7，0}C R={0.9，0.1，0}D R={0.4 ，0.5，0.2}二、填空题（共7题，每空1分，共18分）1. 设计的本质是。

2．现代制造业的生产必须满足时间（T）、、、服务（S）和的要求。

3．成本估算的方法有、、。

4. 列举三种面向Ｘ的设计：、、。

5. 优化问题数学模型的三要素：、、。

6. K-T条件是一般约束非线性规划优化问题中确定某点是否为极值点的条件。

对于凸规划问题也是极值点存在的条件。

7. 已学的一种确定初始单峰区间的搜索方法是，该法分、两大步。

三、简答题（共4题，共26分）1.价值的数学表达式、选择价值分析对象的原则及方法。

（6分）2.创造性思维从不同角度可划分为哪些类型，举例说明2～3个创造法则。

（5分）3.简述约束优化问题数值迭代法的基本思想，并写出其迭代格式？（5分）4.以图1中的二维无约束优化问题为例，简述powell 基本算法一轮迭代的过程？（10分） 1X x x 图1 四、分析与计算题（共3题，共40分） 1． 用黄金分割法求解数学模型2min ()69f x x x =-+。

已知初始单峰区间 [1，7]，经过两次缩短区间后问：1）新区间是什么？ 2）此时区间缩短率为多少？（15分） 2．某厂生产洗衣机欲从甲、乙、丙三种方案中选择一种，已知各方案的技术评价指标集为{使用、噪音、寿命、洁净度、加工}，加权系数如图2所示。

现代机械设计方法试题-----复习使用考试形式：闭卷（带计算器与尺）一、图解题1．图解优化问题：min F (X)=(x 1-6)2+(x 2-2)2s ．t ． 0．5x 1+x 2≤43x 1+x 2≤9x 1+x 2≥1x 1≥0, x 2≥0求最优点和最优值。

最优点就是切点坐标：X1=2.7,x2=0.9 最优值：12.1【带入公式结果】2．若应力与强度服从正态分布，当应力均值μs 与强度均值μr 相等时，试作图表示两者的干涉情况，并在图上示意失效概率F 。

参考解：3．已知某零件的强度r 和应力s 均服从正态分布，且μr >μs ,σr <σs ，试用图形表示强度r 和应力s 的分布曲线，以及该零件的分布曲线和可靠度R 的范围。

参考解：f (s) f (r)Y >0安全状态；Y <0安全状态；Y =0极限状态f (Y)强度r 与应力s 的差可用一个多元随机函数Y =r -s =f (x 1,x 2,…,x n )表示，这又称为功能函数。

设随机函数Y 的概率密度函数为f (Y )，可以通过强度r 与应力s 的概率密度函数为f (r )和f (s )计算出干涉变量Y =r-s 的概率密度函数f (Y )，因此零件的可靠度可由下式求得：Y Y f Y p R ⎰∞=>=0d )( )0( 从公式可以看出，因为可靠度是以Y 轴的右边对f (Y )积分，因此可靠度R 即为图中Y 轴右边的阴影区域。

而失效概率F =1-R ，为图中Y 轴左边的区域。

4．用图表示典型产品的失效率与时间关系曲线，其失效率可以分为几个阶段，请分别对这几个阶段进行分析。

失效率曲线：典型的失效率曲线。

失效率（或故障率）曲线反映产品总体寿命期失效率的情况。

图示13.1-8为失效率曲线的典型情况，有时形象地称为浴盆曲线。

失效率随时间变化可分为三段时期：(1) 早期失效期，失效率曲线为递减型。

产品投于使用的早期，失效率较高而下降很快。

1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【B】A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【C 】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【B 】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 52084．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【D 】A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【C】A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【D 】A．弹簧外径与簧丝直径之比值B．弹簧内径与簧丝直径之比值C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值D．弹簧中径与簧丝直径之比值7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【B】A．90° B. 120° C.135° D.180°8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【D】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处C．V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【D 】A．拉力 B.扭矩C．压力 D.拉力和扭矩10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【D 】A．制造困难 B.要使用较长的销轴C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力二、1．轴如按受载性质区分，主要受婉拒的轴为心轴，主要受转矩的轴为传动轴。

2．代号62203的滚动轴承，为深沟球轴承轴承，其内径为17 mm。

3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大于大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取大齿轮齿宽b2 。

机械设计复习题及答案(一)连接。

1.楔键联接传动中，键的工作面(承载面)是楔键的上下面。

2.普通平键联接中，键的工作面(承载面、受力面)是左右两个侧面。

3.普通平键的截面尺寸b×h是由键连接处轴径在查找手册的标准选定;强度让算时键的工作长度如何确定?根据轮毂的长度和键的强度5.根据工作原理，螺纹联接防松的措施有摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副运动关系防松。

6.在常用的螺纹连接中，自锁性能最好(摩擦力最大)的螺纹牙型是牙型角度为60°的三角形螺纹。

7.被联接件受横向载荷作用时，如采用普通螺栓联接，则螺栓受到的是拉力。

8.在螺纹联接中，当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔且经常拆卸，往往可采用双头螺柱连接。

9.4种螺纹连接的特点与适用场合。

螺栓、螺钉、双头螺柱、紧定螺钉10.防松的根本目的是什么?。

避免自动松脱，防止螺旋副的相对运动，防止螺母和螺栓之间的相对运动。

11.螺纹的公称尺寸是哪个?。

外螺纹的大径(二)传动。

1.带正常传动(同步带传动除外)时不能保证精确传动比的原因是带的弹性滑动。

2.带工作时截面上产生的应力有松紧边拉应力、__弯曲应力__、离心拉应力。

应力最大?紧边绕上小带轮处3.带传动是靠摩擦力工作的，所以把带轮的侧面做的粗糙一些，可提高承载能力,合适吗?不合适，带传动中不可避免存在弹性滑动，摩擦力增大了，皮带容易磨损，减少了皮带的使用寿命。

4.设计链传动时，链节数最好取偶数。

奇数。

过渡5.链传动工作时传动比不准确，主要是由于链传动中存在多边形效应。

6.在滚子链传动中，链节距p越小，则链承载能力越小，传动的动载荷小。

7.标准齿轮的齿形系数Y F只与齿数有关，而与模数无关。

8.一对齿轮传动中，Z1<Z2，材料不同，硬度不同，其齿面接触应力σH1=σH2。

但齿根弯曲应力σF1≠σF2。

9.对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于模数和齿宽。

10.对于直齿圆柱齿轮传动，齿面接触疲劳强度主要取决于中心距和齿宽:是错误的。

机械设计题目及答案（50题）机械设计一、选择题（共25道）1、循环特性r=－1的变应力是( )应力。

A．对称循环变B、脉动循环变C．非对称循环变D．静2、选取V带型号，主要取决于( )。

A．带的线速度 B．带的紧边拉力C．带的有效拉力D．带传递的功率和小带轮转速3、两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称( )。

A. 液体摩擦B.半液体摩擦C.混合摩擦D.边界摩擦4、普通平键联接强度校核的内容主要是( )。

A.校核键侧面的挤压强度B.校核键的剪切强度C.AB两者均需校核D．校核磨损5、温度升高时，润滑油的粘度( )。

A.随之升高B.保持不变C．随之降低 D.可能升高也可能降低。

6、为了实现两根相交轴之间的传动,可以采用( )A.人字齿圆柱齿轮传动B.斜齿圆柱齿轮传动C.直齿锥齿轮传动D.直齿圆柱齿轮传动7、齿轮传动中,轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在( )A.齿根部分B.靠近节线处的齿根部分C.齿顶部分D.靠近节线处的齿顶部分8、普通平键的长度应( )A .稍长于轮毂的长度 B.略短于轮毂的长度 C.是轮毂长度的三倍 D.是轮毂长度的二倍9、键的截面尺寸b×h主要是根据( )来选择。

A.传递扭矩的大小B.传递功率的大小C.轮毂的长度D.轴的直径10、当两个被联接件之一太厚不宜制成通孔,且联接不需要经常拆装时,宜采用( )A.螺栓联接B.螺钉联接C.双头螺柱联接D.紧定螺钉联接11、滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是( )A.过大的塑性变形B.过度磨损C.疲劳点蚀D.胶合12、联轴器和离合器均具有的主要作用是( )A.补偿两轴的综合位移B.联接两轴，使其旋转并传递转矩C.防止机器过载D.缓和冲击和振动13、下列联轴器中,能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是( )A.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.万向联轴器D.弹性柱销联轴器14、机构具有确定相对运动的条件是( )A.机构的自由度数目等于主动件数目B.机构的自由度数目大于主动件数目C.机构的自由度数目小于主动件数目D.机构的自由度数目大于等于主动件数目15、铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,则为了获得曲柄摇杆机构,其机架应取( )A.最短杆B.最短杆的相邻杆C.最短杆的相对杆D.任何一杆16、闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是( )A.齿面胶合B.轮齿疲劳折断C.齿面磨粒磨损D.轮齿过载折断17、若两构件组成低副,则其接触形式为( )A.面接触B.点或线接触C.点或面接触D.线或面接触18、齿面接触疲劳强度设计准则针对的齿轮失效形式是( )A.齿面点蚀B.齿面胶合C.齿面磨损D.轮齿折断19、在下列四种型号的滚动轴承中，( )必须成对使用。

轴系结构改错题（共7题）1、在图示轴的结构图中存在多处错误，请指出错误点，说明出错原因，并加以改正。

解：1.此处螺栓连接用该有垫片；2 轴承端盖与轴之间应该有间隙，并且配有密封。

3键的位置和尺寸不合适 4无定位轴肩5无轴肩 6套筒直径太大，不应该超过轴承内圈高度；7轴和轮毂一样长，起不到定位作用；8无定位；9无垫片10采用反装。

2、指出图中的结构错误(在有错处画○编号，并分析错误原因)，并在轴心线下侧画出其正确结构图。

解： 画出的正确结构图如图。

①轴的右端面应缩到联轴器端面内1～2mm ，轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙； ②联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移； ③联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位；④联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上；键与毂孔键槽底面间应有间隙； ⑤右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触，与轴肩端面应有间隙，所以套筒内轴颈右端面应左移1～2mm ；⑥与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短1～2mm ，轴颈右端面缩进去； ⑦左轴承内圈不能被轴环全挡住，轴环左部轴径减小至内圈厚度的2／3左右； ⑧透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。

⑨轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点。

3、试分析指出图中所示轴系结构中的错误，说明原因。

图中齿轮用油润滑，轴承用脂润滑。

解: 每指出1个错误得1分，说明错误原因得1分。

总分不超过10分。

存在问题分析： （1）轴承的轴向固定、调整，轴向力传递方面错误1）轴系采用全固式结构，两轴承反装不能将轴向力传到机架，应该为正装。

2）全固式结构中，轴左端的弹性挡圈多余，应去掉。

3）端盖处没有调整垫片，不能调整轴承游隙。

（2）转动零件与固定零件接触，不能正常工作方面错误1）轴的右端面应缩到联轴器端面内1～2mm ，轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙； 2）轴与右端盖之间不能接触，应有间隙。

3）定位齿轮的套筒径向尺寸过大，与轴承外圈接触。

3-8解：机构为双螺旋机构：当S A 、S B 旋向相同时——差动螺旋机构；当S A 、S B 旋向相反时——复式螺旋机构。

（原图示的手柄转向不甚明了）确定手柄的转向：从右端向左端看去，令手柄的转向为顺时针，则：① S A 、S B 均为右旋时，按式3-7： mm 5.02)56(2)S -(S L B A =⨯-==πππφ；螺母的移动方向，由S A （大者）确定——带动螺母：向左移动；② S A 为左旋，S B 均为右旋时，按式3-8：mm 5.52)56(2)S (S L B A =⨯+=+=πππφ螺母的移动方向，由S A （大者）确定——带动螺母：向右移动；3-8解：机构为一差动螺旋机构，按式3-7： m m 00069.03601)125.1(360)S -(S L 00B A =⨯-==φ；8-1 图示轮系中，已知各标准齿轮的齿数为z 1＝18，z 2＝20，z 3＝55，22'3=z ，z 4＝30，22'4=z ，z 5＝34，试计算传动比15i （教材中的图有误，按下图）。

题8-1图解：此轮系为一平面定轴轮系。

85.52222201834305520Z Z Z Z Z Z Z Z )1(n n i '4'321543225115=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-==； i 15为“＋”，说明n 5与n 1转向相同（并用画箭头法进行了验证）；8-2 在图示的齿轮系中，已知各齿轮的齿数（图中括弧内数字），3’为单头右旋蜗杆，求传动比i 15。

题8-2图解：此轮系为一空间定轴轮系。

90301252030603025Z Z Z Z Z Z Z Z n n i '4'32154325115=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===；各齿轮转向如图所示。

注：此轮系为一空间定轴轮系，故各齿轮间的转向关系断不可以用（-1）m 来判断和表示。

8-4 图示轮系中已知各轮齿数：z 1＝25，z 2＝50，z 3＝18，z 4=21，z 5=31，z 6=1，z 7＝30，z 8=20,若齿条模数m=4mm ，齿轮1的转速n 1=940r/min ，转向如图中所示。

第一章1-1 机械的基本组成要素是什么？机械的基本组成要素是机械零件1-2 什么是零件？什么是构件？什么是部件？试各举三个实例。

零件是组成机器的不可拆的基本单元，即制造的基本单元。

如齿轮、轴、螺钉等。

构件是组成机器的运动的单元，可以是单一整体也可以是由几个零件组成的刚性结构，这些零件之间无相对运动。

如内燃机的连杆、凸缘式联轴器、机械手的某一关节等。

部件是由一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体，如减速器、离合器、联轴器。

1-3 什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例。

通用零件在各种机器中经常都能用到的零件，如：齿轮、螺钉、轴等。

专用零件在特定类型的机器中才能用到的零件，如：涡轮机的叶片、内燃机曲轴、减速器的箱体等。

第二章2-1 以台完整的机器通常由哪些基本部分组成？各部分的作用是什么？一台完整的机器通常由原动机、执行部分和传动部分三个基本部分组成。

原动机是驱动整部机器以完成预定功能的动力源；执行部分用来完成机器的预定功能；传动部分是将原动机的运动形式、运动及动力参数转变为执行部分所需的运动形式、运动及动力参数。

2-2 设计机器时应满足哪些基本要求？设计机械零件时应满足哪些基本要求？设计机器应满足使用功能要求、经济性要求、劳动保护要求、可靠性要求及其它专用要求。

设计机械零件应满足避免在预定寿命期内失效的要求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求和可靠性要求。

2-3 机械零件主要有哪些失效形式？常用的计算准则主要有哪些？机械零件常见的失效形式：整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏以及破坏正常工作条件引起的失效等。

常用的计算准则主要有强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则。

2-4 什么是零件的强度要求？强度条件是如何表示的？如何提高零件的强度？强度要求为确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形。

强度条件为σ<[σ]。

提高机械零件的强度，可以采取：a、采用强度高的材料，使零件具有足够的截面尺寸；b、合理地设计零件的截面形状，增大截面的惯性矩；c、采用热处理和化学处理方法，提高材料的力学性能；d、提高运动零件的制造精度，降低工作时的动载荷；e、合理配置零件的位置，降低作用于零件上的载荷等。

机械设计考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 在机械设计中，以下哪种情况下需要考虑材料的疲劳强度？A. 仅在静态负载下工作B. 仅在动态负载下工作C. 在高温环境下工作D. 在所有情况下都需要考虑答案：B2. 机械设计中，预紧力的主要作用是什么？A. 增加连接的刚性B. 减少连接的摩擦C. 提高连接的可靠性D. 以上都是答案：D3. 以下哪种类型的轴承通常用于承受轴向负载？A. 深沟球轴承B. 圆锥滚子轴承C. 推力球轴承D. 自调心球轴承答案：C4. 在进行齿轮设计时，通常采用哪种方法来确定齿轮的模数？A. 根据齿轮的扭矩和转速B. 根据齿轮的直径和齿数C. 根据齿轮的载荷和寿命D. 根据齿轮的材料和热处理答案：C5. 以下哪种材料不适合用于制造高速旋转的机械部件？A. 铸铁B. 不锈钢C. 铝合金D. 钛合金答案：A6. 机械设计中，动密封的主要作用是什么？A. 防止液体泄漏B. 防止固体颗粒进入C. 保持机械内部压力平衡D. 减少机械磨损答案：A7. 在机械设计中，哪种类型的弹簧通常用于吸收冲击能量？A. 压缩弹簧B. 拉伸弹簧C. 扭转弹簧D. 所有类型的弹簧答案：A8. 以下哪种传动方式具有传动效率高的特点？A. 链传动B. 带传动C. 齿轮传动D. 液压传动答案：C9. 在机械设计中，为了提高轴的疲劳强度，通常采用哪种方法？A. 增加轴的直径B. 减小轴的表面粗糙度C. 采用高强度材料D. 以上都是答案：D10. 以下哪种类型的联轴器适用于两轴之间有较大偏心或轴线倾斜的场合？A. 弹性联轴器B. 齿轮联轴器C. 十字滑块联轴器D. 膜片联轴器答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 在机械设计中，________是用来衡量材料在反复或波动负载作用下抵抗断裂的能力。

答案：疲劳强度2. 预紧力可以通过________或________的方式来实现。

答案：调整螺母；弹簧垫圈3. 轴承的寿命与其工作时的________、________和________密切相关。

机械设计基础习题及答案机械设计基础复习题（一）一、判断题：正确的打符号√，错误的打符号×1．在实际生产中，有时也利用机构的“死点"位置夹紧工件。

( )2. 机构具有确定的运动的条件是：原动件的个数等于机构的自由度数。

( ) 3．若力的作用线通过矩心，则力矩为零。

( ) 4．平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。

( )5．带传动中，打滑现象是不可避免的。

( )6．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲柄。

( )7．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。

( )8．平键的工作面是两个侧面。

( )9．连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，以控制工作温度。

( ) 10．螺纹中径是螺纹的公称直径。

（）11．刚体受三个力作用处于平衡时，这三个力的作用线必交于一点。

( ) 12．在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。

( ) 13．曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时，均有两个死点位置。

( ) 14．加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。

( ) 15．渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。

( )16．周转轮系的自由度一定为1。

( )17．将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。

( )18．代号为6205的滚动轴承，其内径为25mm。

( )19．在V带传动中，限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。

( ) 20．利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。

( )二、填空题1．直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等，相等。

2．螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离称为。

3．在V带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的加以限制。

4．硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到，热处理后需要加工。

5．要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动，可用机构。

6．轴上零件的轴向固定方法有、、、等。

7．常用的滑动轴承材料分为、、三类。

1.下列优化方法中，不需要计算迭代点一阶导数和二阶导数的是【复合型法】2.平面三角形单元三个节点的局部码为i，j，k，对应总码依次为6,4,5，则其单元的刚度矩阵中的元素K25应放在总体刚度矩阵的【12行9列】3.平面问题的弹性矩阵与材料的【弹性模量和泊松比有关】4.威尔分布中，当其参数r=0，m=1时，将蜕变为【失效率等于常数的指数分布】5.并联系统的可靠度为R，组成该系统零件的可靠度为r，则R与r之间的关系为【R大于r】6.当强度和应力的均值相等时，零件的可靠度【等于百分之五十】7.在窗口与视区匹配时，窗口的宽度和高度的比值为R，视区的宽度和高度的比值为r，为【R=r】8.工程数据处理中，使用线性插值法完成【一元插值】9.在单峰搜索区间{x1，x2}（x1小于x3）内取一点x2，用二次插值法计算得x4（在{x1，x3}内），若x2大于x4，并且其函数值Fx4小于Fx2则，取新区间为【x1，x2】10.单元刚度系数Kij表示【单元内节点j处产生单元位移时，在节点i处所引起的载荷fi】11.威尔布分布蜕变为失效率等于常数的指数分布的条件是【r=0，m=1】12.在t-t+△t的时间间隔内的平均失效密度f(t)表示【产品工作抖擞t时刻，单位时间内发生失效的产品数与扔在正常工作的产品数之比】13.串联系统的失效模式大多服从【威布尔分布】14.如果两个随机变量A和B均服从正态分布，既A=N（100,0,05），B=N（200,0.02），则随变量A在正负0.05之间分布的百分数与随机变量B在正负0.02之间分布的百分数【相等】15.威尔布分布蜕变为接近正态分布的条件是【r=0，m=3.5】16.威尔布分布蜕变为失效率递减的分布函数的条件是【r=0，m＜1＝】17.威尔布分布蜕变为失效率等于常数的指数分布的条件是【r=0，m=1】18.由若干个环节串联而成的系统，只要其中一个环节失效，整个系统就失效，这种失效模式大多服从【正态分布】19.当强度和应力的均值相等时，零件的可靠度【等于50%】20.在平均安全系数不变的情况下，由于强度的分散减少，会使零件的可靠度【增加】21.根据强度-应力干涉理论，可以判定，当强度均值ur大于应力均值us时，则零件可靠度R的值【大于0.5】22.在一个由元件组成的串联系统中，若减少一个元件，则系统的可靠度【增加】23.并联系统的可靠度为R，组成该系统零件的可靠度为r，则R与r之间的关系为【R＞r】24.由三个相同元件组成的并联系统，系统正常工作的条件是至少有两个元件处于正常工作状态，每个元件的可靠度为R=0.9（或R=0.8），则系统的可靠度为【0.972】或（0.896）25.某平面三角形单元两节点对应的总码分别为3,5,和8，该单元刚度系统K46，在总体刚度矩阵中的位置为【第10行16列】26.对于每节点具有三个位移分量的杆单元，两节点局部码为1,2，总码为4和3，则其单元刚度矩阵中的元素K12,应放入总体刚度矩阵{k}的【第10行第11列上】27.总体刚度系统kij表示【在整个结构内节点j处产生单元位移时，其余各节点位移为零时，在节点i处所引起的载荷Fi】28.平面刚架问题中，对于每节点具有三个位移分量的杆单元，单元刚度矩阵的大小为【6*6阶矩阵】29.平面钢架单元的坐标转换矩阵和平面三角形单元的坐标转换矩阵是【正交矩阵】30.平面三角单元中，每个节点的位移分量个数为【2】31.平面钢架结构与桁架结构的单元刚度矩阵各为【6*6,4*4】32.采用杆单元分析平面桁架问题时，坐标转换矩阵阶数为【2*4】33.平面问题的弹性矩阵与【单元的材料特性和尺寸都无关】34.平面应力问题中所有非零应力分量均位于【XY平面内】35.采用三角形单元分析平面应力问题时，平面三角形单元内任意点的位移可表示为节点位移的【线性组合】36.单元的位移模式指的是【近似地讲单元内某一点的位移量写成该点坐标的函数】37.平面问题的弹性矩阵与材料的【弹性模量和泊松比都有关】38.当三角形单元采用线性位移模式时，三角形单元内各点的各应变分量【与该点的坐标值无关】39.平面三角形单元的刚度矩阵的阶数为【6*6】40.确定已知三角形单元的局部码为1,2,3，对应的总码依次为3,6，4，则其单元的刚度矩阵中的元素K23应放在总体刚度矩阵的【6行11列】41.进行有限元分析时，刚度矩阵中的某元素Kij为负值，它的物理意义可表示为在j自由度方向产生单元位移时，在i自由度方向所引起的【与i自由度正方向相反的力】42.在弹性力学问题中，已知相邻节点总码的最大差值为5，则半带宽值为【12】43.在弹性力学平面问题中，对n*n阶的总体刚度矩阵进行半带宽存储时，若相邻节点总码的最大差值为5，则竖带矩阵的大小为【n*12阶矩阵】44.下列哪一步属于有限元后处理的范畴【对变形结果图像化显示】5.在三维几何实体的实现模式中，有一种方法其基本思想是：各种各样形状的几何形体都可以由若干个基本单元形体，经经过有限次形状集合运算构建得到，该方法是：CSG法。

机械设计复习题及答案一、单项选择题得分1. 如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（）A. 机构B. 零件C. 部件D. 构件2. 若两构件组成高副，则其接触形式为（）A. 线或面接触B. 面接触C. 点或面接触D. 点或线接触3. 在平面机构中，每增加一个低副将引入（）A. 1个约束B. 2个约束C. 3个约束D. 0个约束4. 无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角（）A. θ=0°B. θ≥0°C. θ>0°D. θ<0°5. 下列螺纹联接的防松措施中，属于摩擦防松原理的是（）A.止动垫片B.对顶螺母C.串联钢丝D.开口销6.下列凸轮机构中，图_______所画的压力角是正确的。

7. 只受预紧力的普通螺栓联接，其强度计算式][43.121σπσ≤'=d F 中的“1.3”主要是考虑（ ）A. 螺栓受到扭切应力的影响B. 可靠性的影响C. 摩擦系数不稳定的影响D.受载后补充拧紧的影响8. 带传动最大应力发生在如图所示的（ ）。

A. 松边绕出主动轮的A 点B. 松边绕上从动轮的B 点C. 紧边绕出从动轮的C 点D. 紧边绕上主动轮的D 点9. 如右图所示螺纹的类型为（ ） 。

A. 单线右旋B.单线左旋C.双线右旋D.双线左旋10. 对齿面硬度≤350HBS 的一对齿轮传动，选取齿面硬度时应使（ ）A ．小齿轮齿面硬度<大齿轮齿面硬度B ．小齿轮齿面硬度≤大齿轮齿面硬度C ．小齿轮齿面硬度=大齿轮齿面硬度 D. 小齿轮齿面硬度>大齿轮齿面硬度11. 电影院放电影时，实现胶片画面的依次停留，从而使人们通过视觉暂留获得连续场景的机构是（ ）。

A ．凸轮机构B ．连杆机构C ．棘轮机构 D. 槽轮机构12. 图示二级直齿圆柱齿轮减速器在工作时，中间轴Ⅱ是( )C DABA.传动轴B.转轴C.固定心轴D.转动心轴13. 在机械中安装飞轮,可以（ ） A.减小周期性速度波动 B.消除周期性速度波动 C.减小非周期性速度波动 D.消除非周期性速度波动二、填空题1. 两个连架杆同机架连接的铰链均为整转副的铰接四杆机构被称为 ，两个连架杆同机架连接的铰链均为摆转副的铰接四杆机构被称为 。