机械设计习题

机械设计基础典型试题1一、填空题：（每题2分,共20分）1、设计时凸轮的轮廓曲线取决于_______________________________________。

2、渐开线齿廓形状取决于________大小。

3、普通螺纹的牙型为_______________形。

4、刚性联轴器无补偿__________的能力。

5、当滚子链的链节数为奇数时.接头要用_____________________。

6、阿基米德蜗杆在轴面的齿廓为______________________________。

7、槽轮轮机构常由___________________________________等组成。

8、滚动轴承72211AC中“11”表示___________________9、斜齿轮的____________参数为标准参数.____________参数为计算参数。

10、所谓高副就是指两构件的直接接触为_______________________。

二、判断题：（每题5分,共25分）1．（）根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄.则此机构是不会成为双摇杆机构的。

2．（）普通平键联接是依靠键的上下两面的摩擦力来传递扭距的。

3．（）三角形螺纹具有较好的自锁性能。

螺纹之间的摩擦力及支承面之间的摩擦力都能阻止螺母的松脱。

所以就是在振动及交变载荷作用下.也不需要防松。

4．（）m.d.ha＊ c＊都是标准值的齿轮是标准齿轮。

5．（）渐开线标准直齿圆柱齿轮传动.由于安装不准确.产生了中心距误差.但其传动比的大小仍保持不变。

三、简答题：（20分）1、简述滚动轴承的3类、6类、7类的类型名称及应用特点。

2、分析比较带传动的弹性滑动和打滑现象。

四、综合题（1 题2分.2题8分.3题5分.共15分）已知一四杆机构各杆长为AB = 50㎜ .BC = 90㎜ .CD = 80㎜.AD = 100 ㎜。

1、以何杆为机架杆时可得到双曲柄机构？2、若以AD杆为机架杆.此机构为什么机构？用作图法求作极位夹角.并计算行程速比系数K。

第一章绪论（1）1-2 现代机械系统由哪些子系统组成, 各子系统具有什么功能？（2）答: 组成子系统及其功能如下:（3）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。

（4）传动系统其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。

第二章执行系统其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置, 或对作业对象进行检测、度量等, 按预定规律运动, 进行生产或达到其他预定要求。

第三章控制和信息处理系统其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作, 并准确可靠地完成整个机械系统功能。

第四章机械设计基础知识2-2 什么是机械零件的失效？它主要表现在哪些方面？答：（1）断裂失效主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时, 由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂, 如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。

（2）变形失效主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限, 零件产生塑性变形。

（3）表面损伤失效主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。

2-4 解释名词: 静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。

答: 静载荷大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。

变载荷大小、位置、方向随时间变化的载荷。

名义载荷在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。

计算载荷计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。

静应力不随时间变化或随时间变化很小的应力。

变应力随时间变化的应力, 可以由变载荷产生, 也可由静载荷产生。

（1）2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？（2）答：机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题, 其基本原则如下：①材料的使用性能应满足工作要求。

使用性能包含以下几个方面:②力学性能③物理性能④化学性能①材料的工艺性能应满足加工要求。

具体考虑以下几点:②铸造性③可锻性④焊接性⑤热处理性⑥切削加工性①力求零件生产的总成本最低。

主要考虑以下因素:②材料的相对价格③国家的资源状况④零件的总成本2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项？答: 衡量润滑油的主要指标有: 粘度（动力粘度和运动粘度）、粘度指数、闪点和倾点等。

机械设计习题第一章机械设计概述思考题1.1 一部完整的机器由哪几部分组成?1.2 设计机器时应满足哪些基本要求?1.3 设计机械零件时应满足哪些基本要求?1.4 机械零件的计算准则与失效形式有什么关系? 常用的计算准则有哪些? 它们各针对什么失效形式?1.5 什么叫机械零件的可靠度?它与零件的可靠性有什么关系? 机械零件的可靠度与失效率有什么关系?1.6 机械零件的设计计算有哪两种方法? 它们各包括哪些内容? 各在什么条件下采用?1.7 机械零件设计的一般步骤有哪些? 其中哪个步骤对零件尺寸的确定起决定性的作用? 为什么?1.8 选择零件材料时要了解材料的哪些主要性能? 合理选择零件材料的原则是什么?1.9 机械设计时为什么要考虑零件的结构工艺性问题? 主要应从哪些方面来考虑零件的结构工艺性?1.10 什么是标准化、系列化和通用化?标准化的重要意义是什么?1.11 机械设计方法通常分哪两大类?简述两者的区别和联系。

1.12 什么是传统设计方法?传统设计方法又分哪3种? 各在什么条件下被采用?1.13 什么是现代设计方法?简述现代设计方法的特点。

第四章带传动思考题4.1 按工作原理的不同，带传动的主要类型有哪些?各自适用于什么场合?4.2 V带传动为什么比平带传动的承载能力大?4.3 影响带传动承载能力的因素有哪些? 如何提高带传动的承载能力?4.4 什么是弹性滑动? 什么是打滑? 它们对带传动有何影响? 是否可以避免?4.5 一般情况下，带传动的打滑首先发生在大带轮上还是小带轮上? 为什么?4.6 简述V带传动的极限有效拉力F elim与摩擦系数f，小带轮包角α1及初拉力F0之间的关系。

4.7 分析带传动工作时带截面上产生的应力及其分布，并指出最大应力发生处。

4.8 简述带传动的主要失效形式和设计准则。

4.9 机械传动系统中，为什么一般将带传动布置在高速级?4.10 如何确定小带轮的直径?4.11 为什么V 带剖面的楔角为40°，而带轮的槽角则为32°、34°、36°或38°? 4.12 试说明公式L K K P P P α)(00'0∆+=中各符号的含义。

机械设计练习题班级学号姓名成绩⼀、填空和选择填空题（每空1.5分，共49.5分）1．润滑油的油性是指、的润滑性能，极压性是指的润滑性能。

2．双头螺柱联接的两被联接件之⼀是螺纹孔，另⼀被联接件是孔。

3．代号7311B／C4的滚动轴承，表⽰内径为mm、系列、接触⾓α=的轴承，级公差、组游隙。

4．当⼀对齿轮的材料、齿数⽐⼀定时，影响齿⾯接触强度的⼏何尺⼨参数主要是齿宽和。

5．提⾼轴强度的措施有：采⽤强化⼯艺、、、。

6．对于连续⼯作的蜗杆减速器，由于相对滑动速度⼤，必须进⾏计算。

7．⾼速、重载下⼯作的重要滑动轴承，其轴⽡材料宜选⽤（）A．铅基轴承合⾦B．锡基轴承合⾦C．铸铝青铜D．耐磨铸铁8．下列四种螺纹中，⾃锁性能最好的是（）A．细⽛普通螺纹B．粗⽛普通螺纹C．梯形螺纹D．锯齿形螺纹9．在⼀般⼯作条件下，齿⾯硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动，主要失效形式是（）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10．单向传动的⼀对齿轮，其齿根弯曲应⼒的循环特征为（）A．r = 0 B．r = ?1 C．r = 1 D．?1 < r < 111．下列联轴器称为刚性联轴器的是（）A．齿式联轴器B．万向联轴器C．凸缘联轴器D．弹性柱销联轴器12．普通平键的长度应（）A．略⼤于轮毂的宽度　B．与轮毂⼀样宽C．略短于轮毂的宽度　D．是轮毂宽度的⼆倍13．脆性材料制成零件进⾏强度计算时，极限应⼒为（）A．σB B．σS C．σ0 D．σ?114．斜齿圆柱齿轮的螺旋⾓β过⼤，会使（）A．作⽤到轴承上的轴向⼒过⼤B．传动不平稳C．承载能⼒下降D．抗弯能⼒下降15．不经常转动或转速极低的滚动轴承，其主要失效形式是（）A．疲劳点蚀B．磨损C．胶合D．塑性变形16．⾓接触球轴承其他条件不变，仅承受的载荷增⼤⼀倍时，轴承的寿命是原来的（）A．2倍B．1/2倍　C．8倍D．1/8倍17．标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数Y Fa数值时，应按（）A．法⾯模数m n B．齿宽b C．实际齿数z D．当量齿数z v18．圆柱齿轮传动中，⼩齿轮齿宽b1⼤于⼤齿轮齿宽b2，强度计算时，齿宽系数φa应取（）A．b1／a B．b2／a C．a／b1D．a／b219．楔键联接要⽤两个键时，⼀般两键间的布置⾓度为（）A．180°B．135°C．90°D．同⼀条母线上20．滚动轴承⼯作时，滚动体的应⼒循环特征是（）A r=-1 B r=1 C r=0 D 021．⾮全液体摩擦滑动轴承，验算压强p≤[p]的⽬的是避免轴承产⽣（）A 过度磨损B 点蚀C 胶合D 压溃22．在轴的当量弯矩M V =√M 2+（αT ）2公式中，引⼊α是为了消除M 与T 产⽣的应⼒（）A ⽅向不同的差异B 位置不同的差异C 循环特性不同的差异D 类型不同的差异23．带传动在⼯作时产⽣弹性滑动是由于（） A 包⾓α1 太⼩ B 初拉⼒F0 太⼩ C 紧边拉⼒与松边拉⼒不等 D 传动过载24．在下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可缓冲吸振的是（） A 凸缘联轴器 B 齿式联轴器 C 万向联轴器 D 弹性柱销联轴器⼆、简答题（3⼩题，共30分）1．如图所⽰，图（a ）为减速带传动，图（b ）为增速带传动，中⼼距相同。

《机械设计》习题集第一章绪论分析与思考题1-1 机器的基本组成要素是什么1-2 什么是零件什么是构件什么是部件试各举三个实例。

1-3 什么是通用零件什么是专用零件试各举三个实例。

1-4 机械设计课程研究的内容是什么第二章机械设计总论分析与思考题2-1 一台完整的机器通常哪些基本部分组成各部分的作用是什么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 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2-5 什么是零件的刚度要求刚度条件是如何表示的提高零件刚度的措施有哪些 2-6 零件在什么情况下会发生共振如何改变零件的固有频率2-7 什么是可靠性设计它与常规设计有何不同零件可靠度的定义是什么 2-8 机械零件设计中选择材料的原则是什么2-9 指出下列材料的种类，并说明代号中符号及数字的含义：HTl50，ZG230-450， 65Mn，45，Q235，40Cr，20CrMnTi，ZCuSnl0Pb5。

2-10 机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别第三章机械零件的强度一、选择与填空题3-1 零件表面的强化处理方法有_________________、___________________、_________________等。

3-2 零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之____________。

(1)增高(2)不变(3)降低3-3 机械零件受载时，在_____________________处产生应力集中，应力集中的程度通常随材料强度的增大而___________________。

3-4 在载荷和几何形状相同的情况下，钢制零件间的接触应力_____________铸铁零件间的接触应力。

3-5 两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值__________。

简答题1 一对齿轮传动，若按无限寿命考虑，如何判断其大小齿轮中哪个不易出现齿面点蚀？哪个不易发生齿根弯曲疲劳折断？答：一对齿轮的接触应力相等，哪个齿轮首先出现点蚀，取决于它们的许用接触应力][H σ，其中较小者容易出现齿面点蚀。

通常，小齿轮的硬度较大，极限应力lim σ较大，按无限寿命设计，小齿轮的许用接触应力][H σ 1 较大，不易出现齿面点蚀。

判断哪个齿轮先发生齿根弯曲疲劳折断，即比较两轮的弯曲疲劳强度，要比较两个齿轮的111][F Sa Fa Y Y σ和222][F Sa Fa YY σ，其比值较小者弯曲强度较高，不易发生轮齿疲劳折断。

2 为什么蜗杆传动只计算蜗轮轮齿的强度，而不计算蜗杆齿的强度？答：因为蜗杆材料的强度和硬度一般大于蜗轮材料的，故蜗杆传动的失效主要发生在蜗轮的轮齿上。

所以强度计算一般也就只计算蜗轮的了。

3 为增加蜗杆减速器输出轴的转速，决定用双头蜗杆代替原来的单头蜗杆，问原来的蜗轮是否可以继续使用？为什么？答：不可以。

蜗轮蜗杆正确啮合的条件中有γ 1 = β2，依题意，如用原来的蜗轮，当蜗杆头数z 1由1变为2，模数m 和分度圆直径d 1不能变，据d mz 11=tg γ可知，tg γ增大为原来的2倍，即导程角γ1增大了，与蜗轮的螺旋角β不再相等。

因此，不再符合蜗轮蜗杆的正确啮合条件。

4．确定小带轮直径考虑哪些因素？(1) 最小带轮直径，满足d d1≥d dmin ，使弯曲应力不至于过大； (2) 带速，满足 5 ≤ v ≤ 25 m/s ； (3) 带轮直径取标准值； (4) 使小带轮包角≥︒120； (5) 传动所占空间大小。

5．确定小链轮齿数z 1时应考虑的因素?(1) 考虑动载荷的大小，小链轮齿数越少，链传动的多边形效应和动载荷越大； (2) 考虑大链轮齿数z 2，为防止大链轮过早脱链应使：z 2 ≤150； (3) 考虑链速，当链速高时，小链轮齿数z 1应尽量取的多些；(4) 考虑链长为偶数，为了磨损均匀，链轮齿数应取奇数，并与链长互为质数； (5) 传动所占空间大小，尽量使结构紧凑。

机械设计习题第2章机械设计总论一、填空题1．当机械零件出现疲劳断裂时，应按准则计算A．强度 B.刚度 C.寿命 D.振动稳定性2.零件的工作安全系数为。

A．零件的极限应力比许用应力 B。

零件的极限应力比工作应力C。

零件的工作应力比许用应力 D。

零件的工作应力比极限应力3.对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件，应选择A．铸造 B。

冲压 C。

自由锻造 D。

模锻二、是非题1.当零件可能出现塑性变形时，应按刚性准则计算。

2.零件的表面破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳。

3．调制钢的回火温度越高，其硬度和强度将越低，塑性越好。

4.机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。

5.疲劳破坏是引起大部分机械零件破坏的主要原因。

6.随着工作时间的延长，零件的可靠度总是不变。

第3章机械零件的强度一、简答题1.弯曲疲劳极限的综合影响系数的含义是什么？它与那些因素有关？它对零件疲劳强度与静强度各有何影响？2.零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线有何区别？零件和材料试件的失效形式是否总是相同的？为什么？3.试说明承受循环变应力的机械零件，在什么情况下可按静条件强度计算？在什么情况下按疲劳条件强度计算？二、计算题1.某材料的对称循环弯曲疲劳极限1180M Paσ-=，取循环基数65109N,m=⨯=，试求循环次数N分别为7000，25000，620000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

2.某合金钢制的轴受弯曲稳定应力（应力循环特性r 为常数）作用。

已知该轴危险截面的25050max min M Pa ,M Pa ,σσ==-该轴材料的10450700800s M Pa ,M Pa ,M Pa σσσ-===，轴危险截面处的综合影响系数()20DK .σ=，寿命系数12N K .=。

试：（1）绘制该零件的简化疲劳极限应力图；（2）分别用图解法和解析法计算该轴的安全系数。

第6章螺纹连接和螺纹传动一、选择与填空题1.若螺纹的直径与螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的 。

第二章静力学习题一、判断题：（正确的画“√”，错误的画“×”。

）1. 物体之间有作用力就必有反作用力。

（√）2. 作用在刚体上的力可以沿其作用线移动，也可以平行移动，不会改变对刚体的作用效果。

（平行移动将会产生附加力偶）（×）3. 力偶的作用效果与矩心无关。

（√）4. 二力杆件一定处于平衡状态。

（√）5. 合力一定大于分力。

（不一定）（×）6. 力偶可以用一个力来平衡。

（力偶与力不能互相平衡）（×）7. 刚体属于假想的力学模型，实际中是不存在的。

（√）8. 两个力在同一轴上的投影相等。

则此两力一定相等。

（×）二、选择题：（B）1. 合力对某点之矩，等于各分力对该点（）。

A 之矩B 之矩的代数和C 之矩的矢量和(C)2. 车刀在方刀架上的固定方式可以看成是（）约束。

A 柔性B 光滑接触C 固定端D 铰链(B)3. 刚体受平面任意力系的作用而平衡时，各力对刚体上的（）上的力矩代数和等于零。

A 特定点B 任意点C 坐标原点D 重心处(A)4. 由两个大小相等，方向相反的平行力组成的力系称为（）。

A 力偶B 力矩C 力偶矩(C)5. 作用于刚体上的一个力偶，若使其在作用平面内移动，其结果（）。

A 使刚体平移B 将改变力偶矩的大小C 不改变对刚体的作用效果6. 可以将一个力分解为预先指定方向的两个分力，各个分力是 (C) 。

也可以将一个力投影到平面直角坐标系的两个坐标轴上，力的投影是 (A) 。

A 标量B 代数量C 矢量三、填空题：1. 二力平衡中的两个力是作用在同一物体上的；作用力与反作用力是分别作用在两个相互作用的物体上的。

2. 力是物体间的相互作用，这种作用是使物体的运动状态或形状发生改变的原因。

力的三要素是力的大小、力的方向和作用点。

3. 在静力学中，力不仅可以沿其作用线移动，也可以作平移，移动到新点后，还应附加一个力偶，该附加力偶的力偶矩等于原来的力F对新作用点的矩，其方向与原来的力F对新作用点的矩相同。

第三章 机械零件的强度一、 名词解释1、循环特性r 、对称循环、脉动循环2、静强度、疲劳强度、高周疲劳、低周疲劳、N -σ曲线、等寿命曲线（极限应力线图）3、寿命系数K N 、循环基数、单向稳定变应力、单向不稳定变应力、双向稳定变应力、设计安全系数、计算安全系数二、选择题1、若传动轴作正、反向转动，则轴上某点的扭转应力（剪应力）可按 处理。

A 、脉动循环B 、对称循环C 、静止不变D 、以上都不是2、以下四种叙述中， 是正确的。

A 、变应力只能由变载荷产生B 、静载荷不能产生变应力C 、变应力是由静载荷产生的D 、变应力由变载荷产生，也可能由静载荷产生3、变应力特性可用max σ、min σ、a σ、m σ、r 中五个参数的任意 个来描述。

A 、一个B 、两个C 、三个D 、四个4、零件的截面形状一定，如绝对尺寸(横截面尺寸)增大，疲劳强度将随之_____。

A 、 增高B 、 不变C 、 降低D 、不确定5、零件的材料、形状，尺寸，结构相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度______。

A 、 较高B 、 较低C 、 相同6、零件的表面经淬火，渗氮，喷丸，滚子碾压等处理后，其疲劳强度_______。

A 、 增高B 、 降低C 、 不变D 、 增高或降低视处理方法而定三、问答题1、在N -σ曲线上指出静强度、低周疲劳和高周疲劳区及有限寿命疲劳阶段和无限寿命疲劳阶段。

2、弯曲疲劳极限的综合影响系数K σ的含义是什么?它与哪些因素有关?它对零件的疲劳强度和静强度各有何影响?四、计算题1、一零件用合金钢制造，已知材料的弯曲疲劳极限的综合影响系数K σ=1.6，MPa MPa MPa MPa O S B 746,485,800,10001====-σσσσ，试绘制该零件的简化极限应力限图。

若测得零件的工作应力MPa MPa 50,350min max ==σσ，当（1）r=C,(2)C m =σ时, 分别用计算法和图解法求该零件的计算安全系数S ca 。

第一章机械设计基础概论[复习题]一、单项选择题1．机器中各制造单元称为（）A．零件 B．构件C．机构 D．部件2．机器中各运动单元称为（）A．零件 B．部件C．机构 D．构件3．在卷扬机传动示意图中，序号5、6所示部分属于（）A.动力部分B.传动部分C.控制部分D.工作部分4．如图为卷扬机传动示意图，图中序号3所示部分属于( )A.动力部分B.传动部分C.控制部分D.工作部分5．在如图所示的单缸四冲程内燃机中，序号1和10的组合是（）6．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7．在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为( )A.零件B.机构C.构件D.部件[参考答案]一、单项选择题1A，2D,3D,4B,5B,6B,7A第二章平面机构运动简图及自由度[复习题]一、单项选择题1．在平面机构中，每增加一个高副将引入（）A．0个约束 B．1个约束 C．2个约束 D．3个约束2．在平面机构中，每增加一个低副将引入（）A．0个约束 B．1个约束 C．2个约束 D．3个约束3．平面运动副所提供的约束为（）A.1B.2C.1或2D.3 4．平面运动副的最大约束数为（）A．1 B．2 C．3 D．55．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6．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7．若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为( ) A.转动副 B.移动副 C.球面副 D.螺旋副8．由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为( )A.1B.m-1C.mD.m+l9．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10．图示为一机构模型，其对应的机构运动简图为（）A．图a B．图b C．图c D．图d二、填空题1、两构件直接接触并能产生相对运动的联接称为 _____________。