东北大学机械设计简答题大全

东北大学22春“机械工程”《机械设计》期末考试高频考点版（带答案）一.综合考核(共50题)1.某减速齿轮传动，小齿轮1选用45号钢调质，大齿轮选用45号钢正火，它们的齿面接触应力()。

A、σH1>σH2B、σH1C、σH1=σH2D、σH1≤σH2参考答案：C2.齿轮传动中引起附加动载荷、产生振动、冲击的主要原因是()。

A、齿形误差B、周节误差C、基节误差D、中心距误差参考答案：C3.链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在()情况下。

A、低速重载B、高速重载C、高速轻载D、低速轻载参考答案：A4.设计V带传动时，为了防止()，应限制小带轮的最小直径。

A.带内的弯曲应力过大B.小带轮上的包角过小C.带的离心力过大D.带的长度过长参考答案：A在标准蜗杆传动中，当蜗杆头数一定时，若增大蜗杆直径系数，将使传动效率提高。

()A.错误B.正确参考答案：A6.对于齿面硬度小于等于350HBS的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为()。

A.轮齿疲劳折断B.齿面磨损C.齿面疲劳点蚀D.齿面胶合参考答案：C7.平键是利用键的侧面来传递载荷的，其定心性能较楔键好。

()A、错误B、正确参考答案：B8.采用三油楔或多油楔滑动轴承的目的在于()。

A、提高承载能力B、增加润滑油量C、提高轴承的稳定性D、减少摩擦发热参考答案：C9.只传递转矩而不承受弯矩的轴是转轴。

()A、错误B、正确10.蜗杆传动中，η为传动效率，则蜗杆轴上所受力矩T1与蜗轮轴上所受力矩T2之间的关系为()。

A、B、C、D、参考答案：C11.同一键联接采用两个平键时应180°布置，采用两个楔键时应120°布置。

()A.错误B.正确参考答案：B12.提高蜗杆传动效率的最有效方法是()。

A.增加蜗杆头数B.增加直径系数C.增大模数D.减小直径系数参考答案：A13.在受轴向变载荷作用的紧螺栓联接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采用的措施是()。

第一章 机械设计基础知识思 考 题1-1 机械零件设计应满足哪些基本准则？1-2 什么叫机械零件的失效？机械零件主要的失效形式有哪些？ 1-3 提高机械零件强度的措施有哪些？1-4 在什么条件下要按刚度准则设计机械零件？提高零件的刚度有哪些措施？ 1-5 选用机械零件材料时主要考虑什么原则？ 1-6 举例说明什么叫静载荷、变载荷、静应力和变应力？1-7 什么是零件的工作应力、计算应力、极限应力和许用应力？ 1-8 影响材料的极限应力的因素有那些？1-9 线性疲劳损伤累积方程（Miner 方程）的意义是什么？1-10 影响材料疲劳强度的主要因素有哪些？原因是什么？这些因素对变应力的哪一部分有影响？1-11 什么是有效应力集中系数？机械零件设计中，常见的应力集中源有哪些？有三个形状尺寸一样，工作条件也相同，分别用铸铁、低强度钢、高强度钢制造的零件，哪个零件的有效应力集中系数最大？1-12什么叫接触应力和接触强度？影响接触应力大小的因素有哪些？ 1-13 举例说明零件的结构及工艺对被设计零件疲劳强度的影响。

习 题1-1 从手册中查找下面各材料的名称和性能数据，并填入表中：材料牌号材料名称抗拉强度极限ζB/ MPa屈服强度极限ζs / MPa延伸率 ζ5 / %硬 度HB弹性模量 E / MPaHT200ZG270-500 Q235 45调质 40Cr QA19-41-2 已知ζmin ＝500 MPa ，ζa = 300 MPa ，求 ζmax ，ζm ，r ,并画出变应力图。

1-3 图示为一转轴，在轴上作用有轴向力F a ＝3000 N 和径向力F r ＝6000N ，支点间距L ＝300 mm ，轴的直径d ＝50mm ，求力F r 作用面上的ζmax ，ζmin ，ζm ，ζa ，r ，并画出变应力图。

1-4已知一合金结构钢的简化疲劳极限线图如图所示。

等效系数ψζ＝0.43，若零件工作应力点M 恰在OE线上，其最大工作应力ζmax＝426 MPa，最小工作应力ζmin＝106 MPa，有效应力集中系数kζ＝1.42，绝对尺寸系数εσ＝0.91，表面状态系数β＝1，试求按简单加载情况下零件的安全系数（按无限寿命考虑）。

机械设计简答题及附带答案1.⼀部机器由哪些部分组成？分别起什么作⽤？答：机器通常由动⼒部分、⼯作部分和传动部分三部分组成。

除此之外，还有⾃动控制部分。

动⼒部分是机器动⼒的来源，常⽤的发动机有电动机、内燃机和空⽓压缩机等。

⼯作部分是直接完成机器⼯作任务的部分，处于整个传动装配的终端，起结构形式取决于机器的⽤途。

例如⾦属切削机床的主轴、拖板、⼯作台等。

传动部分是将动⼒部分的运动和动⼒传递给⼯作部分的中间环节。

例如：⾦属切削机床中常⽤的带传动、螺旋传动、齿轮传动、连杆机构、凸轮机构等。

机器应⽤的传动⽅式主要有机械传动、液压传动、⽓动传动及电⽓传动等。

2.决定机器好坏的关键是哪个阶段？答：设计阶段3.机械零件的失效形式有哪些？答：（⼀）整体断裂（⼆）过⼤的残余变形（三）零件的表⾯破坏（四）破坏正常⼯作条件引起的失效4.常规的机械零件设计⽅法有哪些？答：（⼀）理论设计（⼆）经验设计（三）模型试验设计5.机械零件的理论设计有哪⼏种？答：设计计算校核计算6.惰轮轮齿的接触应⼒.弯曲应⼒分别为怎样的循环变应⼒？答：接触应⼒为：脉动循环变应⼒弯曲应⼒为：对称循环变应⼒7.材料的疲劳特性可以⽤哪些参数描述？答：可⽤最⼤应⼒max σ，应⼒循环次数N ，应⼒⽐max min σσσ=来描述。

8.循环特性r=-1,0,1分别代表什么应⼒？答：r=-1代表对称循环变应⼒，r=0脉动循环变应⼒，r=1静应⼒。

9.在循环变应⼒作⽤下，影响疲劳强度的最主要因素？答：应⼒幅。

10.疲劳曲线有哪两种？如何定义？σ-N 疲劳曲线，等寿命疲劳曲线。

σ-N 疲劳曲线：在各种循环作⽤次数N 下的极限应⼒，以横坐标为作⽤次数N 、纵坐标为极限应⼒，绘成⽽成的曲线。

等寿命疲劳曲线：在⼀定的应⼒循环次数N 下，疲劳极限的应⼒幅值与平均应⼒关系曲线。

11.σ-N 曲线中，我们把曲线分成了那⼏段？各有什么特点？分为AB BC CD 三段。

在AB 段，是材料发⽣破坏的最⼤应⼒值基本不变。

东北大学考研真题答案机械设计答案08东北大学考研真题答案机械设计答案2021东北大学机械设计考研试题一、简答题（共60分，每小题5分）1．机械零件主要的失效形式有哪些？针对这些失效形式有哪些相应的设计计算准则？答案：（1）整体断裂，表面破坏（磨料磨损，胶合，点蚀，腐蚀磨损），过大的弹性变形量，塑性变形，功能失效。

（2）强度准则，刚度准则，寿命准则，耐磨性准则，振动稳定性准则。

2．写出线性疲劳损伤累积理论的数学表达式，并解释式子中各符号的含义，方程的意义和应用场合。

答案：（1）ni=1 ∑i=1Nin（2）符号含义：零件承受规律性非稳定变应力时，ni表示与当量应力δi相对应的工作循环次数，Ni为与各应力相对应的材料发生疲劳破坏时的应力循环次数。

（3）方程含义：当大于δ 1的各级应力对材料的寿命损伤率之和为1时，材料即发生疲劳破坏，此方程表示这种极限情况。

3．什么是调质处理？对钢的机械性能有什么作用？答案：对钢件淬火后再进行高温回火的热处理方式；用来使钢件获得较高的韧性和强度。

4．带传动中，带所受的应力通常由哪几项构成？通常哪项应力影响最大？答案：拉应力，弯曲应力，离心应力，其中弯曲应力影响最大。

5．对于闭式齿轮传动，有哪些常用的润滑方式？如何选择润滑方式？答案：（1）浸油润滑（2）喷油润滑当圆周速度大于10m/s时，采用喷油润滑，当小于10m/s时，采用浸油润滑6蜗杆传动的主要失效形式是什么？为什么要对连续工作的闭式蜗杆传动进行热平衡计算？答案：（1）蜗杆齿面的胶合，点蚀，磨损。

（2）由于传动效率较低，发热量大，温升过高会使得润滑油的黏度降低，破坏润滑油膜，导致轮齿胶合，因此应进行热平衡计算。

7．与带传动相比，链传动有那些特点？答案：优点：没有弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，传动效率较高，压轴力小，能在高温，多灰尘，湿度大且有腐蚀性的环境下工作，工况相同时，结构较为紧凑；缺点：瞬时传动比不准确，传动不平稳，工作时有噪声，不适合在载荷变化很大和急速反向的传动中工作，只限于平行轴传动，制造成本较高。

东北大学历年专业课真题机械设计【简答题】要点东北大学历年第一章基础知识1.（95‘）试画出材料的疲劳极限线图，标出特殊点的坐标，并说明等效系数的意义。

2.（95‘）什么是可靠性设计准则？为什么要建立可靠性设计准则？3.（96‘）承受静载荷作用的零件，试举例说明能否在危险截面上产生变应力作用？4.（97‘）机械零件的胶合失效是如何产生的？5.（97‘）机械零件上那些位置容易产生应力集中？6.（98‘）用文字描述迈内尔理论。

7.（99‘）在进行机械零件有限寿命的疲劳强度计算时，需要将材料的疲劳曲线修正为零件的疲劳曲线，有几种修正方法？各有何有缺点？8.（99‘）机械零件的主要失效形式有那些？9.（01‘）静强度设计和疲劳强度设计主要共同点和不同点是什么？10（02‘）一承受非对称循环变应力作用的机械零件（应力循环特性r＝常数）。

试画图说明其有限寿命的疲劳强度计算方法（过程）。

11.（03‘）何谓应力集中？对零件的静强度、疲劳强度影响是否相同？12（03‘）线性疲劳损伤累积方程（Miner方程）的意义是什么？（04‘无简答题）第二章螺纹联结和轴毂联结13.（95‘）试画出铰制孔用螺栓联结的结构图。

14.（98’）螺栓组受力分析的目的是什么？15（99‘）为什么螺栓联结需要防松？放松的实质是什么？有哪几种防松措施？16（00’）花键联结有哪几种？它的定心方式如何？17（01‘）测力矩扳手和定力矩扳手是利用什么原理来测定螺纹联结预紧力的？18（02’）当螺栓联结受到轴向工作载荷F后，螺栓伸长的增量△δL和被联结件的变形量的恢复量△δF是什么关系，为什么？19.（02‘）试述花键联结的主要优点。

20（03’）平键联结设计中，键的尺寸bXhXL是怎么确定的？（04‘无简答题）第三章带传动21。

（96‘）试述带传动设计准则，并说明哪种失效形式限制了带传动的承载能力？22.（97’）V带传动中，张紧装置应该放在什么位置？为什么？23.（99‘）在设计V带传动时，为什么要限制带的根数？限制条件如何？24.（00’）在普通V带传动中，影响带疲劳破坏的主要应力是哪些，为什么？25.（01‘）画图并说明正常工作中V带与主动轮接触弧上带受拉力的变化情况。

绪论一、判断题（正确T，错误F）1. 构件是机械中独立制造的单元。

（）2. 能实现确定的相对运动，又能做有用功或完成能量形式转换的机械称为机器。

（）3. 机构是由构件组成的，构件是机构中每个作整体相对运动的单元体。

（）4. 所有构件一定都是由两个以上零件组成的。

（）二、单项选择题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. 一部机器一般由原动机、传动部分、工作机及控制部分组成，本课程主要研究（）。

A原动机B传动部分C工作机D控制部分三、填空题1. 构件是机械的运动单元体，零件是机械的______单元体。

2. 机械是______和______的总称。

参考答案一、判断题（正确T，错误F）1. F2. T3. T4. F二、单项选择题1. B2. B三、填空题1. 制造2. 机构机器第一章平面机构的自由度一、判断题（正确T，错误F）1. 两构件通过点或线接触组成的运动副为低副。

（）2. 机械运动简图是用来表示机械结构的简单图形。

（）3. 两构件用平面低副联接时相对自由度为1。

（）4. 将构件用运动副联接成具有确定运动的机构的条件是自由度数为1。

（）5. 运动副是两构件之间具有相对运动的联接。

（）6. 对独立运动所加的限制称为约束。

（）7. 由于虚约束在计算机构自由度时应将其去掉，故设计机构时应尽量避免出现虚约束（）8. 在一个确定运动的机构中，计算自由度时主动件只能有一个。

（）二、单项选择题1. 两构件通过（）接触组成的运动副称为高副。

A 面B 点或线C 点或面D 面或线2. 一般情况下，门与门框之间存在两个铰链，这属于（）。

A复合铰链B局部自由度C虚约束 D 机构自由度3. 平面机构具有确定运动的条件是其自由度数等于（）数。

A 1B 从动件C 主动件D 04. 所谓机架是指（）的构件。

A 相对地面固定B 运动规律确定C 绝对运动为零D 作为描述其他构件运动的参考坐标点5. 两构件组成运动副必须具备的条件是两构件（）。

第一章基础知识、机械零件的主要失效形式1整体破裂2表面破坏（磨料磨损、胶合、点蚀、磨蚀磨损3变形量过大4破坏正常工作条件引起的失效、机械零件设计哪几种设计准则强度准则、刚度准则、寿命准则、耐磨性准则、振动稳定性准则。

三、影响寿命准则的主要失效形式是腐蚀、磨损、疲劳。

四、安全系数如何选择？许用安全系数取得过大，会使机器笨重；过小，机器可能不安全。

因此，许用安全系数或者许用应力的的选取原则是在保证机器安全可靠的前提下，尽可能减小许用安全系数或者许用应力。

五、影响许用安全系数的因素有哪些？荷载和应力计算的准确性、材料机械性能数据的可靠性和零件的重要性等六、什么是疲劳破坏？机械零件在变应力作用下，经过一段时间后在局部高应力区形成微裂痕，微裂纹逐渐扩展以至最后断裂的现象成为疲劳破坏。

疲劳破坏的定义可表述为：在远低于材料抗拉强度极限的循环应力作用下工程材料发生破坏的现象。

七、疲劳断裂过程三个阶段是什么？ 1.裂纹源在零件应力集中部位由于金属产生循环的弹塑性应力-应变而形成初试裂纹。

2.裂纹尖端在切应力下发生反复塑性变形是裂纹逐渐扩展。

3.产生瞬断。

八、疲劳破坏的特点1在循环应力多次反复作用产生；2不存在宏观的，明显的塑性变形迹象；3循环应力远小于材料的静强度极限；4对材料的组成、零件的形状、尺寸。

表面状态、使用条件和外界环境等都非常敏感。

九、影响零件疲劳强度的因素1、应力集中局部应力远大于名义应力，这种现象成为应力集中。

（常发生在过渡圆角、键槽、2.绝对尺寸零件剖面的绝对尺寸越大，其疲劳极限越低。

由于剖面尺寸大时材料晶粒粗，出现缺陷的概率大。

3.表面状态零件表面越粗糙其疲劳极限越低。

第二章螺纹联接、螺纹分类1、联接螺纹2、传动螺纹1矩形螺纹的牙型为方形，牙型角a =0.其传动效率较其他螺纹都高，但牙根强度弱、螺纹磨损后间隙难以补偿，使传动精度降低。

3梯形螺纹的牙型为等腰梯形，牙型角a =30梯形螺纹效率略低，但其公益性好、牙根强度高、对中性好。

东北大学22春“机械工程”《机械设计》作业考核题库高频考点版（参考答案）一.综合考核(共50题)1.钢制零件采用热处理办法来提高其刚度是非常有效的。

()A.错误B.正确参考答案：A2.在受轴向变载荷作用的紧螺栓联接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采用的措施是()。

A、增大螺栓刚度，减小被联接件刚度B、减小螺栓刚度，增大被联接件刚度C、增大螺栓刚度，增大被联接件刚度D、减小螺栓刚度，减小被联接件刚度参考答案：B3.带传动在工作时，假定小带轮为主动轮，则带内应力的最大值发生在带()。

A、进入大带轮处B、紧边进入小带轮处C、离开大带轮处D、离开小带轮处参考答案：B4.用来把两轴联接在一起，机器运转时两轴不能接合与分离，只有在机器停车并将联接拆开后，两轴才能接合和分离的装置叫做()。

A.离合器B.制动器C.联轴器D.减速器5.平键的截面尺寸是按照所在轴的直径选择的，如强度校核发现不行，则应加轴的直径以便加大键的截面尺寸。

()A、错误B、正确参考答案：A6.链条由于静强度不够而被拉断的现象，多发生在()情况下。

A、低速重载B、高速重载C、高速轻载D、低速轻载参考答案：A7.一对圆柱齿轮，通常把小齿轮的齿宽做的比大齿轮宽一些，其主要原因是()。

A.为使传动平稳B.为了提高传动效率C.为了提高齿面接触强度D.为了便于安装，保证接触线长参考答案：D8.阶梯轴设计成两端细中间粗主要是考虑接近等强度，而并非是为了便于轴上零件的装拆。

()A、错误B、正确参考答案：A9.选择滑动轴承所用的润滑油，对于非液体摩擦滑动轴承主要考虑润滑油的黏度，对于液体摩擦滑动轴B.正确参考答案：A10.双螺母防松结构中，如果两螺母厚度不同时，应先安装薄螺母，后安装厚螺母。

()A、错误B、正确参考答案：B11.在蜗杆传动中，蜗轮与蜗杆常用不同材料的目的是为了()。

A、使蜗轮与蜗杆的材料为等强度B、节约成本C、避免不宜形成承载油膜D、减小摩擦系数和增强耐磨性参考答案：D12.螺纹联接需要防松是因为联接螺纹不符合自锁条件。

1、步进电机的工作原理以及其它一些基本知识？（什么叫步进电机？其主要参数是什么？步进电机的通电顺序？通电顺序和步距角的关系？）2、如何保证滚珠丝杠和机床导轨在垂直面和水平面内平行？3、怎样保证滚珠丝杠螺母座与两端支承在一条直线上？4、如何对滚珠丝杠上的推力轴承预紧？为什么要进行预紧？5、推力轴承的作用？（轴向力如何传递？）6、双片薄齿轮消隙的原理？（齿轮传动副如何消除齿侧间隙？消隙的类型：刚性消隙或柔性消隙？双片薄齿轮消隙如果无弹簧如何进行调节？如何进行双片消隙齿轮的装配调整？如果不用消隙齿轮行否？）7、步进电机在齿轮箱体上如何定位？步进电机轴上小齿轮的安装方法？8、齿轮中心距公差的选择确定？9、滚动导轨的类型？如何对滚动导轨进行预紧和调整？10、在什么情况下需要对滚珠丝杠进行预拉伸？怎样进行预拉伸？11、钻床X-Y工作台设计，如果没有双片薄齿轮消隙结构，如何实现对齿轮消隙？12、滚珠丝杠螺母副，螺母座下垫片的作用？13、如何实现机床两端件的安装和定位？（X5132、X6132）14、材料牌号含义及其对旧材料牌号的更新？15、数控机床坐标系的规定？16、滚珠丝杠螺母副的类型及其预紧方法及其具体结构？17、全地址译码方法及其芯片地址的确定？18、越界报警电路的工作原理？（注意：越界报警电路应该以中断方式连接，这样才能保证其能够正常工作）19、键盘及显示接口电路的工作原理？（显示器的类型静态显示或动态显示、共阳极或共阴极；了解8279的一些基本知识）20、注意问题：电阻、电容等的标注！21、硬环如何实现走一步？22、74LS138的接法及其工作原理？23、程序及数据存储器的地址空间确定？24、8255口有几种工作方式？25、微机控制系统图中74LS373或74LS377的作用及其原因（74LS373和74LS377的作用）？26、8255口地址的确定？27、控制系统复位电路的工作原理？28、解释编制的汇编语言程序？29、硬件环行分配器工作原理? 如何实现其复位？30、8031中的程序存储器和数据存储器的地址能否重复？31、8031的四个I/O口的功能？32、什么是线选法地址译码方法？33、燕尾导轨的调整方法? 34、轴向力如何传递?35、数控机床的脉冲当量的含义及其在设计过程中是如何保证的？36、X6132型铣床垂直向数控改造使用了电磁离合器，说明其作用合如何进行控制？37、安装齿型带的齿轮的结构和普通齿轮的结构有什么不同？（要求齿轮分度圆以上部分去掉，为什么？）38、控制系统硬件接线图中，接螺纹信号的含义及其作用？改造后的机床能否进行螺纹加工？39、对于采用步进电机与丝杠直接连接的结构如何安装、调整更方便？如何更方便地安装键、如何安装顶丝？40、说明书中图表的表示方法？在说明书中引用？图在其下面标注，表在其上面标注，注意表两测无线。

现代机械设计理论与方法一．选择题1. 在全部功能或主要功能的实现原理和结构未知的情况下，运用成熟的科学技术成果所进行的新型的机械产品设计，属于（ A ）。

A) 开发性设计B) 适应性设计C) 变型性设计2. 机械设计的一般程序，应该是（ C ）。

A) 设计规划、技术设计、方案设计、施工设计B) 技术设计、设计规划、方案设计、施工设计C) 设计规划、方案设计、技术设计、施工设计D）设计规划、方案设计、施工设计、技术设计3. 考虑到加工和装配工艺性时，（ C ）图的设计比较合理。

A) (a) B) (b) C) (c)4. 下图中的x1点为（），x2点为（），x3点为（ C ）。

A) 极限设计点B) 非可行设计点C) 可行设计点二．判断题：1. 机械系统方案设计中的关键内容是原理方案设计。

（ F ）2. 机械产品的功能是一个抽象化的描述，它的具体表现是形形色色的机械动作。

（ T ）3. 总体布局设计一般先布置动力系统和传动系统，然后再布置执行系统等。

（ F ）4. 如果一个结构在几何上具有对称性，但是载荷不对称，则无法利用对称性将问题的规模缩小。

（ F ）三．简答题1. 机械系统一般由几个子系统组成？较为复杂的机械系统基本上是由图1-1所示的子系统构成。

（1）动力系统包括动力机及其配套装置，是机械系统的动力源。

（2）执行系统包括执行机构和执行构件，它的功能主要是利用机械能来改变作业对象的性质、状态、形状和位置，或对作业进行检测度量等。

总之，它是进行生产或达到其他预定要求的装置。

执行系统通常处于机械系统的末端，直接与作业对象接触，其输出也是机械系统的主要输出。

（3）传动系统把动力机的动力和运动传递给执行系统的中间装置。

（4）操纵和控制系统使动力机、传动系统和执行系统间彼此协调运动，并准确完成整机功能的装置。

（5）架体支承系统用于安装和支承动力系统、传动系统和操纵系统等的构件或部件。

（6）其它根据机械系统的功能要求还可有冷却、润滑、计数、行走等系统2. 在原理方案设计过程中应解决哪些主要问题？（1）确定系统的总功能对设计任务的抽象化是认识所要设计的机械功用的最好途径。