8同济大学机械设计复习题

同济大学-机械设计-总复习资料-重点同济机械学院《机械设计》复习要点一、机械设计中的强度问题 1、几种稳定循环变应力 （1）变应力参数最大压力 max σ 最小应力 min σ 应力幅 2minmax σσσ-=a平均应力 2minmax σσσ+=m应力比（循环特性） m axm inσσγ=（2）对称循环变应力：max min σσ-=、max σσ=a 、0=m σ、1-=γ （3）脉动循环变应力：0min =σ、2maxσσ=a 、2maxσσ=m 、0=γ（4）静应力2、变应力下的强度条件（1）不同循环次数N 时的疲劳极限当N N 时 mK N ⋅==σσσ0当0N N 时 γγσσ=N（2）同一循环次数，不同应力比（循环特性）γ时的疲劳极限已知材料的机械性能1-σ、0σ（σϕ）、s σ，可作出（材料的极限应力）γσ的简图 （σK ）零件的极限应力图 应力比：C =γ时 平均应力：C m =σ时 最小应力：C =min σ时 例：二、机械传动 A 、带传动1、带传动的工作情况分析受力分析：0212F F F =+ e F F F =-21αv f e F F =21应力分析：拉应力 弯曲应力 离心拉应力2min σσσ+=c 11max b c σσσσ++=运动分析：2、带传动的失效形式及设计准则：4、张紧装置：定期张紧装置自动张紧装置张紧轮的布置例：P164习题8-1、8-2B、齿轮传动1、齿轮传动的失效形式：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨料磨损、齿面塑性变形2、设计准则对齿轮材料性能的基本要求：为齿面要硬、齿芯要韧 锻钢、铸钢、铸铁、非金属 4、直齿圆柱齿轮传动（1）受力分析：力的大小 力的方向 （2）计算载荷：βαK K K K K V A = （3）齿轮强度条件：齿面接触疲劳强度条件、齿根弯曲疲劳强度条件 （4）讨论：1）接触应力与接触强度 2）弯曲应力与弯曲强度 3）齿形系数 ↓↑→F Y z4）提高齿轮接触疲劳强度的措施：几何参数d 、b 、材料[]H σ 5）提高齿根弯曲疲劳强度的措施：几何参数m 、b 、材料[]F σ 5、斜齿圆柱齿轮传动（1）斜齿轮强度计算的特点：当量齿轮 计算特点 （2）受力分析：力的分解 力的大小 力的方向 （3）斜齿轮的强度条件尺寸相同时： 斜齿轮承载能力大于直齿轮 外载和材料相同时： 斜齿轮尺寸小于直齿轮 6、直齿圆锥齿轮传动（1）直齿圆锥齿轮强度计算的特点：当量齿轮 计算特点 （2）受力分析： 力的大小 主、从动轮上力的关系 力的方向 7、齿轮设计中有关参数的选择原则（2）精度等级（3）齿数（4）齿宽系数（5）模数（6）分度圆螺旋角例：P236习题10-1、10-78、蜗杆传动蜗杆传动的类型及其特点：主要参数蜗杆传动的失效形式和设计准则材料及热处理普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动的效率和热平衡计算例：P272习题11-1三、轴系零、部件 1、滑动轴承（1）不完全液体润滑滑动轴承的失效形式及计算准则（2）液体动力润滑径向滑动轴承的基本理论 1）压力油膜形成的原理 2）流体动力润滑的基本方程 一维雷诺方程306hh h v dx dp-=η 讨论一：形成流体动力润滑（形成动压油膜）的必要条件： 由306hh h v dx dp-=η 1）两工作表面必须形成收敛的楔形间隙 若0h h =，则0=dxdp2）两工作表面必须有一定的相对运动，且V 方向是从大口到小口 3）间隙中必须连续充满具有一定粘度的润滑油无粘度→各油层无速度→两板间油无流动→不能形成油膜压力讨论二：径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程（3）承载能力计算公式P C vBF 22ψη=1）当轴承结构（d ,B ,ψ,χ,η,v ）确定由P C d B ⇒⎪⎭⎪⎬⎫χ，则可计算承受多大的径向载荷F2）计算F vBC P ηψ22=由χ⇒⎪⎭⎪⎬⎫P C d B ，则可计算承受径向外载荷F 时，要多大的()χψ-=1min r h3）主要参数的选择 相对间隙r r R -=ψ、宽径比dB、偏心率r R e -=χ、 最小油膜厚度()χψ-=1min r h 4）热平衡计算 2、滚动轴承（1）滚动轴承的主要类型：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承（2）滚动轴承的代号：基本代号（3）滚动轴承的类型选择1）载荷的大小、方向和性质2）其它：转速、旋转精度、调心性能、装拆方便、价格（4）滚动轴承的尺寸选择（5）滚动轴承的组合设计1）轴系支承的结构形式：双支点各单向固定一支点双向固定、另一支点游动两端游动支承2）轴系支承设计的两个特殊问题（6）滚动轴承的疲劳寿命计算1）寿命计算公式2）轴承的当量动载荷：考虑实际工况，引入载荷系数fP3）角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷F的计算a4）轴承寿命计算步骤例：P338例13-1、13-2 3、轴 （1）轴的类型 （2）轴的强度计算1）按扭转强度计算（初估轴径） 30nP A d ≥ 2）按弯扭合成强度计算（一般轴）将T 产生的扭剪应力转化为对称循环变化来考虑()22T M M ca α+= []1-≤=σσWM caca 3）按安全系数校核计算（重要轴）[]S S S S S S ca ≥+=22τστσ []S K S m a ≥+=-σϕσσσσσ1 []S K S ma ≥+=-τϕτττττ1考虑应力集中、绝对尺寸、表面质量及强化措施对轴疲劳强度的影响 （3）轴系结构设计 例：P383习题15-4、15-6四、机械连接 1、螺纹连接（1）螺纹副的受力 1）螺纹副的效率：()v ϕψψη+=tan tan三角形螺纹效率低、用于连接，矩形、梯形、锯齿形螺纹用于传动。

2008年同济大学招收攻读硕士研究生入学考试试题一、选择、填空题（每格2分，共30分）1、下列公式中 是正确的A B CD=2、对于轮齿弯曲强度已满足承载能力要求的下列传动，常见失效形式为：润滑良好闭式齿轮传动 ；蜗杆材料为钢，蜗轮材料为300MP青铜的蜗杆传动 。

A疲劳点蚀 B磨粒磨损C胶合 D轮齿折断3、带传动工作时产生弹性滑动是因为A带的预紧力不够 B带的紧边和松边拉力不等C带绕过带轮时有离心力 D带和带轮间摩擦力不够4、v带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了A使结构紧凑 B限制弯曲应力C保证带和带轮接触面有足够摩擦力 D限制小带轮上的包角5、对于标准齿轮传动，影响齿形系数的主要几何参数是A齿轮的模数 B齿轮的压力角C齿轮的齿数 D齿轮的顶隙系数6、齿轮计算载荷中的齿向载荷分布系数与 无关。

A齿轮的宽度 B工作机的性能C齿轮所在轴的刚度 D齿轮在轴上的位置7、设计键联的几项主要内容是（1）按轮毂长度选择键长度（2）按使用要求选择键的类型（3）按轴的直径査标准选 择键的剖面尺寸（4）对键迸行必要的强度校核。

具体计时一般顺序是A 2-1-3-4B 2-3-1-4C 1-3-2-4D 3-4-2-18、当转速较髙、径向载荷和轴向载荷都较大时，宜选甩A锥滚子轴承 B角接触球轴承C深沟球轴承 D调心球轴承9、滑动轴承计算中限制Pv值是考虑限制轴承的A磨损 B发热 C胶合 D塑性变形10、轴肩或轴环是一种常用的 方法，它具有结构简单， 可靠和能随较大的11、变位蜗杆传动方式有改变中心距和 两种，只对 变位。

二、计算分析题〔6小题，共100分）1（30分）如图所示为一转轴，由一对7210AC轴承支承，在轴上作用有径向力=6000N，轴向力=3000N，轴的直径d=50mm，轴的支点距离L=300mm,轴的转速n=1200r/min.已知载荷系数=1.2，e=0.68，=0.68，当时，X=1，Y=0，当时，X=0.41,Y=0.87,C=31.39kN ，=25.17kN 。

同济大学机械设计真题与答案解析考试真题科目代码：812 科目名称：机械设计满分分值：150答题要求：1、答题一律做在答题纸上，做在试卷上无效。

2、考试时间180分钟。

3、本试卷不可带出考场，违反者作零分处理。

一、单项选择题（每格2分，共30分）1、设计一台机器，包含以下几个阶段：①总体设计阶段；②计划阶段；③技术设计阶段。

它们正确进行的顺序是（）。

A. ①②③B. ③②①C. ②①③③D. ②③①2、某零件采用45号钢制造，经调质后的对称循环疲劳极限σ =307MPa，应力循环基数N=5×10 次，材料常数m=9，当实际应力循环次数N=10 次时，则有限寿命疲劳极限σ为（）。

A.257B.367C.474D.4253、为降低螺栓总拉伸载荷F 的变化范围，可以（）。

A.增大螺栓刚度或增大被联接件刚度B.减少螺栓刚度或增大被联接件刚度C.减少螺栓刚度或减少被联接件刚度D.增大螺栓刚度或减少被联接件刚度4.在下列参数中，（）对齿轮的齿形系数值没有影响。

A.齿数zB.螺旋角βC.模数mD.分度圆锥角δ5、已知一齿轮的制造工艺工程是：加工齿坯，滚齿，表面淬火和磨齿，则该齿轮的材料是（）。

A.20CrB.Q235C.40CrD.HT2006、用联轴器联接的两轴，若主动轴直径为d ，从动轴直径d ，则（）。

A、d >dB、d <dC、d 、d 一定相等D、d 、d 可以不相等或相等7、一般，在齿轮减速器轴的设计中包括：①强度校核，②轴系结构设计，③初估轴径？，④受力分析并确定危险剖面，⑤刚度计算。

正确的设计程序是（）。

A. ①②③④⑤B. ⑤④③②①C. ③②④①⑤D. ③④①⑤②8、用弯扭合成计算轴的强度时，公式中系数α是考虑（）。

A.计算公式不准确B.材料抗弯与抗扭的性能不同C.载荷计算不精确D.转矩和弯矩的循环性质不同9、设平键联接原来传递的最大转矩为T，现欲增为1.5T，则应（）。

机械设计62008/2009学年第二学期末考试试题一、单项选择题（每小题1分，共10分）1、将齿轮的轮齿做成鼓形齿是为了减小。

(A) 载荷沿接触线分布不均匀；（B）动载荷；（C）冲击；（D）齿间载荷分配不均。

2、流体的粘度是指流体的。

(A)强度；（B）刚度；（C）流动阻力；（D）油性。

3、45号钢经调质处理，在常温下工作的轴，当计算表明其刚度不够时，应采取的正确措施是。

(A)改用合金钢；（B）改变表面粗糙度；（C）增大轴的直径；（D）提高轴的表面硬度。

4、在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是____.(A)三角形螺纹(B)梯形螺纹(C)锯齿形螺纹(D)矩形螺纹5、半圆键联结的主要优点是____.(A)对轴的强度削弱较轻(B)键槽的应力集中较小(C)工艺性好、安装方便6、带传动打滑总是____.(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7、在蜗杆传动中，如果模数和蜗杆头数一定，增加蜗杆分度圆直径，将使____.(A)传动效率提高，蜗杆刚度降低(B)传动效率降低，蜗杆刚度提高(C)传动效率和蜗杆刚度都提高(D)传动效率和蜗杆刚度都降低8、键的长度主要是根据____来选择.(A)传递转矩的大小(B)轮毅的长度(C)轴的直径9、为了有效地提高齿面接触强度，可____.(A)保持分度圆直径不变而增大模数(B)增大分度圆直径(C)保持分度圆直径不变而增加齿数10、链轮中心距已定，合理确定链传动的链长时，应取。

Ａ. 任意值Ｂ. 等于链节长度的偶数倍Ｃ.等于链节长度的奇数倍二、填空题（31分）[每空1分]1、非液体润滑轴承应进行_________________________、_________________________和____________________的计算。

2、普通平键的工作面是_______，工作时靠______________________________________传递转矩.。

同济大学《机械设计》本校期末模拟试卷2007-2008学年第一学期命题教师签名：审核教师签名：课号：课名：机械设计考试考查：考试此卷选为：期中考试()、期终考试()、补考()试卷年级专业学号姓名得分一．是非题（正确的，在题目前括号内打“√”,错误的打“×”）（每题1分共12分）1．（）采用标准件的好处之一是可以防止零件失效。

2．（）用相同的材料，制造尺寸不同的两个零件，这两个零件的疲劳极限相同。

3.()静载荷也会产生变应力。

4.()增大被联接件的刚度，降低螺栓的刚度，可以提高螺栓的疲劳强度。

5.()受预紧力的紧螺栓联接，只要拉应力小于许用应力，就满足强度条件。

6.()带传动在稳定运转时，带所受的应力是静应力。

7.()为了限制离心应力，带的速度不宜太高。

8.()设计闭式软齿面齿轮传动时，在保证齿根弯曲疲劳强度条件下，齿数通常取得多一些。

9．（）锥齿轮的强度计算公式是按齿宽中点处的当量直齿圆柱齿轮导出的。

10.()齿轮传动中，大小两齿轮的齿面接触应力相同。

11.()设计圆柱齿轮传动时，小齿轮通常比大齿轮的齿宽略宽些。

12.()带传动不适合远距离传动。

二．单项选择题(每题有一个且只有一个正确答案，请在括号内填上正确选项前的字母)（每题1分，共11分）1.不完全液体润滑滑动轴承设计中，限制pv≤[pv]的目的主要是为了（）。

A.防止边界膜压溃。

B.防止轴承温升过高。

C.防止轴瓦变形。

D.防止轴瓦压溃。

2.计算载荷等于（）。

A.零件所受到的公称载荷。

B.零件所受到的最小载荷。

C.公称载荷与载荷系数的乘积。

D.公称载荷与最大载荷的乘积。

3.与花键联接相比，普通平键联接的特点是（）。

A.对中性好。

B.强度高。

C.导向性好。

D.成本低。

4.齿轮轮齿修缘的目的是为了降低（）。

A.使用系数。

B.动载系数。

C.齿间载荷分配系数。

D.齿向载荷分布系数。

5.V 带传动在正常工作时，有效拉力等于（）。

A.vP1000。

2008年同济大学硕士研究生入学考试试卷命题单位( 030 ) 科目代码813科目名称机械原理满分分值：150要求： 1 答题一律做在答题纸上，做在本试卷上无效。

2 考试时间180分钟。

3 本试卷不可带出考场，违反者作零分处理。

一、概念题（每空1.5分共30分）1．请写出三种可作间歇运动的机构（1），（2），（3）。

2．当直齿轮与直齿条标准啮合时，齿轮的节圆与分度圆（4），齿条的节线与分度线（5）；当直齿轮与直齿条非标准啮合时，齿轮的节圆与分度圆（6），齿条的节线与分度线（7）。

3．机械的周期性速度波动可采用（8）来调节，而非周期性速度波动一般用（9）来调节。

4．对于静平衡的转子，有可能是（10）不平衡的；而动平衡的转子，则一定是（11）平衡的。

5．某平面基本杆组有4个构件，其低副数为（12）。

6．某机械系统的等效质量的大小，（13）。

A 等于系统中所有构件的质量之和;B 与系统中各构件质量的平方和有关;C 与系统的瞬时功率的大小有关;D 与该系统的动能的大小有关.7．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度之比仍保持原值不变，原因是（14）。

A. 啮合角不变；B. 压力角不变；C. 基圆半径不变；D. 节圆半径不变8. 在下列的传动比计算公式中，对蜗杆传动来说，（15）是错误的？A I=n1/n2 ；B I=ω1/ω2 ；C I=Z2/Z1 ；D I=d2/d1。

9. 有急回运动特性的平面连杆机构的行程速比系数（16）。

A K=1；B K＞1；C K≤1；D K＜1。

10. 斜齿圆柱齿轮的法面模数m n与端面模数m t的关系是（17）。

A m t= m n cosβ；B m t = m n；C m t= m n/cosβ；D m t= m n/sinβ。

11. 若以曲柄为原动件，当曲柄摇杆机构的原动件位于（18）时，机构的传动角最小？A 曲柄与连杆共线的两个位置之一；B 曲柄与机架共线的两个位置之一；C 曲柄与机架相垂直的位置；D 摇杆与机架相垂直，对应的曲柄位置。

研究生入学考试-同济大学中德学院812机械设计考研核心题库同济大学中德学院812机械设计专业是研究生入学考试中的一个重要专业方向，对于考生来说，了解并熟悉该专业的考试核心题库非常重要。

本文将介绍同济大学中德学院812机械设计考研核心题库的内容，并给出一些建议和方法，帮助考生有效备战2022年的考试。

一、力学力学是机械设计专业中的基础学科，考生需要掌握如下核心题库内容：1. 刚体的平衡考生需要熟悉平衡的定义和条件，掌握二维和三维刚体平衡的计算方法，并能够解决相关的综合问题。

2. 动力学掌握牛顿运动定律、动量守恒定律、功与能量、碰撞等内容，并能够灵活应用于相关题目的解题过程中。

3. 运动学考生需要了解点、刚体的平动和转动运动学定律，能够应用速度、加速度、角速度、角加速度等概念解决相关题目。

二、热学热学是机械设计专业中的重要学科，考生需要掌握如下核心题库内容：1. 热力学基础了解热力学的基本概念、热力学过程和循环等内容，并能够应用热力学定律解决相关问题。

2. 热力学第一定律和第二定律掌握热力学第一定律和第二定律的表达式和应用，具备解决热力学过程中的能量转化和能量平衡问题的能力。

3. 热传导、传热和传质了解热传导的机制和传热、传质的基本原理，能够计算传热速率、传热系数和传热过程的相关参数。

三、材料力学材料力学是机械设计专业中的重要学科，考生需要掌握如下核心题库内容：1. 弹性力学了解弹性力学的基本原理和概念，熟悉弹性体的应力、应变和弹性力学定律，并能够解决相关题目。

2. 塑性力学掌握塑性力学中的屈服准则、流动准则和硬化规律，能够计算塑性变形的应力应变关系和裂纹扩展等问题。

3. 蠕变与疲劳了解蠕变和疲劳的基本概念和规律，具备解决蠕变和疲劳寿命计算问题的能力。

四、机械设计与制造机械设计与制造是机械设计专业中的核心学科，考生需要掌握如下核心题库内容：1. 机械零件设计具备机械零件设计的基本原则和方法，能够计算零件的尺寸、轴线定位和配合等问题。

2013同济大学812机械设计回忆版真题
一选择题
1,管螺纹的公称直径a管螺纹外径b管螺纹内径c管螺纹中径d管内径
2普通粗牙螺纹M10，螺距1.5 ，1，0.75 哪一个是其螺距
3小带轮包角计算公式a=180-57.3（d2-d1）/a
4计算K，给出表面状态系数，表面强化系数，表面应力系数
5计算滚动轴承最大受力，根据【PV】[V]，给出宽径比，直径
6键的设计选择顺序，根据选类型----根据轴径选参数-轴毂选键长-校核
7求斜齿轮的齿宽系数，给出一对的宽度75，80，螺旋角14
还有几题忘了、
二填空题
1，A1400/TGB1993- 解释带的名称
2动压轴承的偏心距跟随转速增大怎么变化，随受力增大怎么变化
3各种材料加工条件一样的情况下斜齿轮锥齿轮直齿轮承载能力最大和最小
三计算题
1画出5种影响锥齿轮Yhbe系数的轴承安排变异结构图
2画涡轮蜗杆-斜齿轮-锥齿轮受力方向。

（PS哈工大机械设计试题精选与答题技巧原题）3直齿轮齿条啮合，按接触强度校核直径，给出功率，主动轮转速，设计d,,m,z
4 角接触球轴承常规题，水平方向，竖直方向受力分析合成Fr,最后算寿命，给出温度系数和载荷系数，轴中间斜齿轮啮合处三个力大小给出
5螺纹连接题，残余预紧力是工作载荷1.5倍，给出箱体内部压强和直径，求各种力，性能等级8.8，螺钉，按安全系数设计直径，在所给表格中选出，画受力变形图
6皮带轮受力分析和10年真题相似（PS哈工大机械设计试题精选与答题技巧原题）
四结构设计
1，10分。

蜗杆轴比较长发热大设计轴系结构图
2 20分结构改错画出正确轴系图锥齿轮。

同济大学机械创新设计一、摆脱习惯性思维训练题1、某人的衬衣纽扣掉进了已经倒入咖啡的杯子里，他赶紧从杯子里拾起纽扣，不但手不湿，连纽扣也是干的，这是怎么回事？（只倒了咖啡没倒水）2、汽车司机的哥哥叫李强，可是李强并没有弟弟，这是怎么回事？（汽车司机是女的）3、如果你口袋里的火柴盒中只剩下一根火柴，黑夜里你走进房间，房间里有蜡烛、油灯及煤气灶，那么，你先点燃什么？（先点燃火柴）4、广场上有一匹马，马头朝东站立着，后来又向左转270°，请问，这时它的尾巴指向哪个方向？（指向下边）5、一天晚上，老王正在读一本很有趣的书，他的孩子把灯关了，尽管屋里一团漆黑，可老王仍在继续读书，这是怎么回事？（盲文书）6、天花板下悬挂两根相距5米的长绳，在旁边的桌子上有些小纸条和一把剪刀，你能站在两绳之间不动，伸开双臂，两手各拉住一根绳子吗？（先用一根绳子把剪刀缚住，推动剪刀使它移动，然后走过去用一只手抓住另一根绳，另一只手接过移动来的剪刀）发散性思维——GPS的功能1.确定移动物的确切位置；2.追踪小偷；3.测速；4.为盲人指路；5.研究地质（地质灾害预测）；6.找离家出走的人（小孩、痴呆老人，嫌疑人）7.测量湿度；8.监测路面施工状况，起重大件位移、速度控制；9.绘制地图；10.导航;11.考古。

针对以下信息，运用逆向思维提出新设想(填表)。

二、用缺点列举法、希望点列举法提出设想1.列举体温计诸缺点1)现有的体温计必须接触人体才能测量，在医院同一支体温计先后来测量不同人的体温，有时可能会引起疾病传染；2)体温计不能测量人体内脏的温度；3)体温计不便于儿童测量体温；4)体温计不便于测量人的额头温度；5)体温计不便随身携带，随时测量；6)体温计不能弯曲。

2.分析、鉴别缺点，确定创新主题，进行创新设计。

1)防传染，研制非接触体温计（红外辐射式）；2)为测内脏温度，设计微型肠道温度计；3)为便于儿童测量温度，设计汤匙型体温计；4)针对不能弯曲和测额头温度，开发出额头薄片温度计；5)为便于随身携带，研制戒指式温度计。