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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。
《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。
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 ]。
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 。
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[ ] 。
机械设计基础复习试题一一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1．在如图所示的单缸四冲程内燃机中，序号1和10的组合是（ A ）A.机构B.构件C.零件D.部件2.机构具有确定相对运动的条件是( A )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3.在下列平面四杆机构中，无急回性质的机构是（ C ）。
A.曲柄摇杆机构B.摆动导杆机构C.对心曲柄滑块机构D.偏心曲柄滑块机构4.滚子推杆盘形凸轮机构设计中，为避免凸轮实际轮廓曲线失真，正确的方法是（ D ）A.增大滚子半径B.增加从动件长度C.减小基圆半径D.增大基圆半径5.在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若出现运动失真现象，则应（ B ）A．减小凸轮基圆半径B．增大凸轮基圆半径C．增大滚子半径D．增大从动件长度6.在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓杆所受应力为（C）A.扭切应力B.拉应力C.扭切应力和拉应力D.扭切应力或拉应力7.普通平键传递扭矩是靠键的（ C ）A．顶面B．底面C．侧面D．端面8.带传动中，υ1为主动轮圆周速度，υ2为从动轮圆周速度，υ为带速，这些速度之间存在的关系是（ B ）A.υ1=υ2=υB.υ1>υ>υ2C.υ1<υ<υ2D.υ1=υ>υ29.带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为（ A ）A.带存在弹性滑动B.带容易变形和磨损C.带在带轮上打滑D.带的材料不符合虎克定律10.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，z1=18，z2=43，实际中心距a＇=62mm，下面说法正确的是（ C ）A.节圆小于分度圆B.节圆与分度圆重合C.节圆大于分度圆D.分度圆的大小取决于中心距11.在安装标准直齿圆柱齿轮时，若实际中心距大于标准中心距，则将使( C )A.重合度变大B.定角速比无法保证C.啮合角变大D.分度圆压力角变小12．齿轮传动中的齿面接触应力变化特征可简化为（ A ）A.脉动循环变应力B.对称循环变应力C.不变化的静应力D.无规律变应力13．齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在（ B ）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14.在传动中，各齿轮轴线位置固定不动的轮系称为( B )A.周转轮系B.定轴轮系C.行星轮系D.混合轮系15.在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴相对位移以及可缓和冲击、吸收振动的是( D )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。
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。
欢迎共阅机械优化设计复习题一.单项选择题1．一个多元函数()F X在X* 附近偏导数连续，则该点位极小值点的充要条件为（）A．()*0∇=,()*H X为正定F X∇= B. ()*0F X⎣⎦A.正定B.负定C.不定D.半正定8.内点罚函数法的罚因子为（）。
A.递增负数序列B.递减正数序列C.递增正数序列D.递减负数序列9.多元函数F(X)在点X *附近的偏导数连续，∇F(X *)=0且H(X *)正定，则该点为F(X)的（ ）。
A.极小值点 B.极大值点 C.鞍点 D.不连续点10.F(X)为定义在n 维欧氏空间中凸集D 上的具有连续二阶偏导数的函数，若H(X)正定，则称F(X)为定义在凸集D 上的（ ）。
A.凸函数B.凹函数C.严格凸函数D.严格凹函数1.B2.C3.B4.B5.A6.B7.D8.B9.A 10C.11.B 12.C 13A 14.B 15.B 1616.约束极值点的库恩—塔克条件为∇F(X)=)X (g i q1i i ∇λ-∑=，当约束条件g i (X)≤0(i=1,2,…,m)和λi ≥0时，则q 应为 ( )。
A.等式约束数目；B.不等式约束数目；C.起作用的等式约束数目D.起作用的不等式约束数目17 已知函数F(X)=-1222121x 2x x x 2x 2+-+，判断其驻点(1，1)是( )。
A.最小点B.极小点C.极大点D.不可确定18．对于极小化F(X)，而受限于约束g μ(X)≤0(μ=1,2,…,m)的优化问题，其内点罚函数表达式为（ ）A. Ф(X, r (k))=F(X)-r (k)11/()gX u u m =∑ B. Ф(X, r (k))=F(X)+r (k)11/()g X u u m =∑C. Ф(X, r (k))=F(X)-r (k)max[,()]01gX u u m =∑ D. Ф(X, r (k))=F(X)-r (k)min[,()]01g X u u m =∑23. 在共轭梯度法中，新构造的共轭方向S (k+1)为( )A. S (k+1)= ∇F(X (k+1))+β(k)S (K)，其中β(k)为共轭系数B. S (k+1)=∇F(X (k+1))－β(k)S (K)，其中β(k)为共轭系数C. S (k+1)=-∇F(X (k+1))+β(k)S (K)，其中β(k)为共轭系数D. S (k+1)=-∇F(X (k+1))－β(k)S (K)，其中β(k)为共轭系数24. 用内点罚函数法求目标函数F(X)=ax+b 受约束于g(X)=c-x ≥0的约束优化设计问题，其惩罚函数表达式为( )A. ax+b-r (k)x-c 1，r (k)为递增正数序列B. ax+b-r (k)x-c 1，r (k)为递减正数序列 C. ax+b+ r (k)x-c 1，r (k)为递增正数序列 D. ax+b+r (k)x-c 1，r (k)为递减正数序列 25. 已知F(X)=x 1x 2+2x 22+4,则F(X)在点X (0)=⎭⎬⎫⎩⎨⎧-11的最大变化率为( ) A. 10 B. 4 C. 2 D. 105.函数()2212144f x x x x =+-+，在点()[]132TX = 处的梯度为 。
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 。
