上海大学机械设计最新模拟试题集及答案(2)解析

大学机械考试题及答案解析一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪个选项不属于机械设计中的三大力学？A. 静力学B. 动力学C. 材料力学D. 流体力学答案：D解析：机械设计中的三大力学通常指的是静力学、动力学和材料力学，它们是机械设计和分析的基础。

流体力学虽然在某些机械系统中也很重要，但不是传统意义上的三大力学之一。

2. 在机械传动中，以下哪种传动方式的效率最高？A. 皮带传动B. 齿轮传动C. 链传动D. 液压传动答案：B解析：齿轮传动在机械传动中通常具有最高的效率，可以达到98%以上。

皮带传动和链传动的效率较低，而液压传动虽然可以传递较大的力，但效率也不如齿轮传动。

3. 机械零件的疲劳破坏通常发生在零件的哪个部位？A. 最大应力点B. 最大变形点C. 最大硬度点D. 最大应力集中点答案：D解析：疲劳破坏是由于材料在循环应力作用下，经过一定次数的应力循环后在材料内部产生裂纹并逐渐扩展，最终导致断裂。

应力集中是导致疲劳破坏的主要原因，因此疲劳破坏通常发生在零件的最大应力集中点。

...二、填空题（每题2分，共20分）1. 机械加工中的“三要素”指的是________、________和________。

答案：切削速度、进给量、背吃刀量解析：在机械加工中，切削速度、进给量和背吃刀量是影响加工效率和加工质量的三个重要参数，被称为加工“三要素”。

2. 在机械设计中，________是用来描述零件在力的作用下抵抗永久变形的能力。

答案：弹性模量解析：弹性模量是材料力学性能的一个重要参数，它定义了材料在弹性阶段的应力与应变的比值，是描述零件在力的作用下抵抗永久变形的能力。

...三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述机械振动的分类及其特点。

答案：机械振动可以分为自由振动、受迫振动和自激振动三种类型。

- 自由振动是指在没有外界激励的情况下，系统由于初始条件而产生的振动。

- 受迫振动是指系统在周期性外力作用下的振动，其频率等于激励力的频率。

机械大类题库及答案详解机械工程作为一门历史悠久的学科，其题库内容广泛，涵盖了机械设计、机械制造、机械电子等多个领域。

以下是对机械大类题库及答案的详细解析。

一、机械设计基础1. 问题：请简述机械设计的一般步骤。

答案：机械设计的一般步骤包括需求分析、概念设计、详细设计、设计评审、制造和测试。

需求分析是确定设计目标和性能要求的第一步。

概念设计阶段，设计师会提出多种设计方案。

详细设计阶段则对选定方案进行具体化，包括尺寸、材料和工艺选择。

设计评审是对设计进行评估，确保满足所有要求。

最后，制造和测试阶段是将设计转化为实际产品，并进行性能测试。

2. 问题：什么是应力集中，它对机械结构有何影响？答案：应力集中是指在材料的某些局部区域，由于几何形状、材料不连续性或载荷方式的变化，导致应力值远高于平均应力的现象。

应力集中会降低结构的承载能力，增加疲劳破坏的风险，因此在设计时应尽量避免应力集中的发生。

二、机械制造技术1. 问题：简述数控加工的特点。

答案：数控加工是一种利用数字化信息控制机床运动和加工过程的技术。

其特点包括高精度、高效率、高自动化程度和良好的加工适应性。

数控加工可以减少人为误差，提高加工质量，实现复杂形状的加工。

2. 问题：什么是五轴加工，它有哪些优势？答案：五轴加工是一种能够在五个坐标轴上同时控制机床运动的加工技术。

它的优势包括能够加工复杂的三维曲面，提高加工效率，减少加工过程中的装夹次数，以及提高加工精度。

三、机械电子工程1. 问题：简述伺服系统的工作原理。

答案：伺服系统是一种闭环控制系统，它根据输入信号和反馈信号之间的差异来控制执行机构的运动。

伺服系统通常包括控制器、驱动器、电机和传感器。

控制器根据输入信号计算出所需的输出，驱动器将电信号转换为电机的动力，传感器则提供实际的运动反馈，控制器根据反馈信号调整输出，以实现精确控制。

2. 问题：什么是机器人的自由度，它对机器人的性能有何影响？答案：机器人的自由度是指机器人可以独立控制的运动方向的数量。

机械设计题库及参考答案一、单选题（共67题，每题1分，共67分）1.工作时承受弯矩并传递扭矩的轴，称为(A、转轴B、传动轴C、心轴正确答案：A2.蜗杆传动的中间平面是指( ) 的面。

A、同时垂直蜗杆和蜗轮轴线B、同时通过蜗杆和蜗轮轴线C、通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线D、通过蜗轮轴线并垂直于蜗杆轴线正确答案：C3.滚动轴承的密封装置按密封的结构形式- -般分为接触式密封、()和组合式密封。

A、固定密封B、转运密封C、非接触式密封D、间院密封正确答案：C4.链传动的张紧轮应装在(A、靠近小轮的松边上B、靠近大轮的松边上C、靠近小轮的紧边上D、靠近大轮的紧边上正确答案：A5.在平面机构中若引入一个高副将引入()个约束。

A、4B、3C、1D、2正确答案：C6.自行车轮的轴是().A、转轴B、传动轴C、心轴D、阶梯轴正确答案：C7.角接触球轴承承受轴向载荷的能力，主要取决于( )A、轴承精度B、轴承宽度C、滚动体数目D、接触角大小正确答案：D8.斜齿轮有规定以()为标准值。

A、法面模数B、端面模数C、法面模数或端面模数D、以上都不是正确答案：A9.带轮是采用轮辐式、腹板式或实心式，主要取决于( )。

A、带轮的线速度B、带轮的直径C、传递的功率D、带的横截面尺寸正确答案：B10.渐开线上任意一点的法线必( ) 基圆.A、交于B、没关系 .C、切于正确答案：C11.在蜗杆传动中，通常( ) 为主动件。

A、蜗轮B、齿轮C、蜗杆或蜗轮都可以D、蜗杆正确答案：D12.普通平键联接的主要用途是使轴与轮毂之间().A、沿轴向固定并传递轴向力B、沿周向固定并传递转矩C、安装与拆卸方便D、沿轴向可作相对滑动并具有导向作用正确答案：B13.在蜗杆传动中，应用比较广泛的是(A、锥蜗杆B、环面蜗杆C、因柱蜗杆D、方形杆.正确答案：C14.同一螺栓组中螺栓的( ) 均应相同。

A、长度和材料B、直径和材料C、直径和长度D、直径、长度和材料正确答案：D15.凸轮机构中，主动件通常作()。

2023下半年期末机械设计基础一、单选题（每题2分，共25道小题，总分值50分）1、蜗轮轮缘与轮毂采用不同材料的目的是（）。

（2分）A、加工方便B、提高精度C、节约有色金属D、减轻重量纠错正确答案C2、螺纹连接防松的根本问题在于（）。

（2分）A、增加螺纹连接的轴向力B、增加螺纹连接的横向力C、防止螺纹副的相对转动D、增加螺纹连接的刚度正确答案C3、心轴工作时主要承受（）。

（2分）A、转矩B、摩擦力矩C、转矩和弯矩D、弯矩正确答案D4、齿面硬度小于等于350HBS的闭式钢制齿轮传动中，主要失效形式为（）。

（2分）A、齿面磨损B、齿面点蚀C、齿面胶合D、轮齿折断正确答案B5、对于齿面硬度HBS≤350的闭式齿轮传动，设计时一般（）。

（2分）A、先按接触强度条件计算B、先按弯曲强度条件计算C、先按磨损条件计算D、先按胶合条件计算正确答案A6、（）对轴的强度的削弱最大。

（2分）A、平键B、半圆键C、楔键D、花键正确答案B7、在各种带传动中，（）应用最为广泛。

（2分）A、平带B、V带C、多楔带D、圆带正确答案B8、滚动轴承的代号由前置代号，基本代号及后置代号组成，其中基本代号表示（）。

（2分）A、轴承的类型、结构和尺寸B、轴承内部结构的变化和轴承公差等级C、轴承组件D、轴承游隙和配置正确答案A9、转轴工作时承受（）。

（2分）A、转矩B、摩擦力矩C、弯矩D、转矩和弯矩正确答案D10、机构的活动件个数为3，低副个数为4，该机构要想有确定运动的条件是（）。

（2分）A、主动件的个数为1B、主动件的个数为2C、主动件的个数为3D、主动件的个数为4正确答案A11、蜗杆直径系数q值的标准化，是为了（）。

（2分）A、保证蜗杆有足够的刚度B、提高蜗轮的传动效率C、利于蜗轮滚刀的标准化D、便于蜗杆刀具的标准化正确答案C12、一对齿轮连续传动的条件是（）。

（2分）A、模数和压力角分别相等B、重合度大于1C、压力角相等D、传动比恒定正确答案B13、普通平键连接传递动力矩靠的是（）。

上海大学2005-2006学年冬季学期试卷B参考答案课程名: 机械设计（一）学分: 3一、是非题（正确“√”;错误“×”，1分/题 , 10分）1.为提高紧螺栓的承载能力，通常选用拧入圈数较多的厚螺母联接方式（×）2.在选用普通平键时，是通过强度计算来确定键的截面尺寸b和h的 ( × )只对应力幅有影响，而对平均应力无影响（√）3.综合影响系数Kσ4.当转动的零件上受静载荷作用时，其上也可能产生变应力（√）5.只要合理设计，带传动的弹性滑动是可以避免的（×）值，应将齿轮制成鼓形齿（√）6.为了减小Kβ7.螺纹的升角越大，其传动效率越高，自锁性也越好（×）8.在圆柱齿轮的强度计算中，是按节点啮合进行接触强度计算的（√）9.齿轮的齿形系数Y与模数无关，与齿廓形状有关（√）Fa10.所有可用作制成零件的材料，其疲劳曲线都具有无限寿命区域（×）二、选择题（1分/空，共15分）1．在斜齿圆柱齿轮的设计中，应进行标准化的参数是BA）分度圆直径 B）法面模数 C）齿轮宽度 D）端面模数2．在闭式软齿面圆柱齿轮传动中，小齿轮的齿面硬度应A大齿轮齿面硬度。

A) 大于， B）小于， C）等于，D)不确定3．小、大齿轮的弯曲应力F1、F2之间的关系是B。

A）F1=F2 , B）F1>F2 , C) F1<F2 ，D)不确定4．螺纹的公称直径(管螺纹除外)是指它的_____C_____.A）内径d1；B）中径d2；C）外径d5．在轴上需要两个平键固定一个零件时，这两个平键在圆周方向上应相隔A。

A）180° B）90° C）120° D）135°6．在螺纹联接中，广泛使用的联接是A联接。

A）螺栓 B）螺柱 C）螺钉 D）紧定螺钉7．材料的疲劳曲线通常是在C条件下经疲劳试验得出的。

A）脉动循环变应力 B）非对称循环变应力C）对称循环变应力 D）非脉动循环变应力8．承受轴向载荷的紧螺栓联接，为降低应力幅（设螺栓刚度为C b，被联接刚度为C m）应B。

机械设计(2)模拟试题集及答案20XX-53.有一非液体润滑的径向滑动轴承，宽径比B/d=1，轴颈d=80mm,已知轴承材料的许用值为[p]=5Mpa, [v]=5m/s, [pv]=/s,要求轴承在n1=320r/min和n2=640r/min两种转速下均能正常工作，试求轴承的许用载荷的大小。

解：1. 按许用平均压力求许用载荷Fmax1 P=F/Bd ≤[p]=5MpaFmax1≤Bd*[p]=320XXN 4分2. 按许用[pv]求Fmax2当n1=320r/min时,v1=Лdn/60*1000 = m/s＜[v] Pv=(F/Bd)*≤[pv] Fmax≤10*6400/= 而当n2=640r/min 时，v2= m/s＜[v]Pv=(F/Bd)*≤[pv] Fmax≤10*6400/= 5分综上分析：该轴承的许用载荷[F]取 1分五、结构改错题1．如图所示为一轴系结构，试指出图中至少10处标有序号的错误或不合理结构的原因。

解：评分参考标准：写对一个错误说明，则得一分，累积到10分为止，写错不得分，也不扣分，写出编号之外的其它结构错误，也可得分。

左右两个轴承内圈没有固定；左右两个轴承外圈没有固定；轴径太大，齿轮无法装拆；两个齿轮定位不可靠，轴段应比轮毂长度短2 ~3mm；为了减少装夹工件的时间，两个平键应布置在轴的同一条母线上；两个轴承端盖与箱体之间均应有调整垫片；轴承端盖上螺钉孔径应比螺钉外径大些；螺孔应比螺钉头更深一些，螺纹底孔应比螺孔更深一些；箱体上与两个端盖接触的平面均应高出一些，均为加工面；两个齿轮齿顶圆均应倒角，共4处；两个轴承端盖外圆外侧均应倒角；螺钉应加弹簧垫圈防松；两个轴承端盖外面中间应凹下一点，以减少加工面。

4120XX-52. 如图所示为一对正安装的角接触球轴承的轴系结构。

试指出图中至少10处标有序号的错误或不合理结构的原因。

答：①轴承端盖的加工面过大，工艺性差；②轴承装反③轴过长，动静干涉④轴承处不需要键连接⑤轴肩过高，轴承无法拆卸⑥轴头过长，夹紧不可靠⑦键太长⑧套筒直径太大，轴承无法拆卸⑨轴径太大，与轴承端盖有动静干涉⑩缺少密封(11) 缺轴肩，联轴器无法定位(12) 两键不在同以母线上，工艺性差；(13) 缺少轴向夹紧。

机械设计考试题库（附含答案解析）机械设计模拟题⼀、填空题（每⼩题2分，共20分）1、机械零件的设计⽅法有理论设计经验设计模型试验设计。

2、机器的基本组成要素是机械零件。

3、机械零件常⽤的材料有⾦属材料⾼分⼦材料陶瓷材料复合材料。

4、按⼯作原理的不同联接可分为形锁合连接摩擦锁合链接材料锁合连接。

5、联接按其可拆性可分为可拆连接和不可拆连接。

6、可拆联接是指不需破坏链接中的任⼀零件就可拆开的连接。

7、根据⽛型螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹。

8、螺纹⼤径是指与螺纹⽛顶相切的假想圆柱的直径，在标准中被定为公称直径。

9、螺纹⼩径是指螺纹最⼩直径，即与螺纹⽛底相切的假想的圆柱直径。

10、螺纹的螺距是指螺纹相邻两⽛的中径线上对应两点间的轴向距离。

11、导程是指同⼀条螺纹线上的相邻两⽛在中径线上对应两点间的轴线距离。

12、螺纹联接的基本类型有螺栓连接双头螺栓连接螺钉连接紧定螺钉连接。

13、控制预紧⼒的⽅法通常是借助测⼒矩扳⼿或定⼒矩扳⼿，利⽤控制拧紧⼒矩的⽅法来控制预紧⼒的⼤⼩。

14、螺纹预紧⼒过⼤会导致整个链接的结构尺⼨增⼤，也会使连接件在装配或偶然过载时被拉断。

15、螺纹防松的⽅法，按其⼯作原理可分为摩擦防松、机械防松、破坏螺旋运动关系防松。

16、对于重要的螺纹联接，⼀般采⽤机械防松。

17、受横向载荷的螺栓组联接中，单个螺栓的预紧⼒F?为。

18、键联接的主要类型有平键连接半圆键连接楔键连接切向键连接。

19、键的⾼度和宽度是由轴的直径决定的。

20、销按⽤途的不同可分为定位销连接销安全销。

21、⽆键联接是指轴与毂的连接不⽤键或花键连接。

22、联轴器所连两轴的相对位移有轴向位移径向位移⾓位移综合位移。

23、按离合器的不同⼯作原理，离合器可分为⽛嵌式和摩擦式。

24、按承受载荷的不同，轴可分为转轴⼼轴传动轴。

25、转轴是指⼯作中既承受弯矩⼜受扭矩的轴。

26、⼼轴是指只受弯矩不承受扭矩的轴。

一、选择题（本题共_10_小题,每小题 2 分，共 20 分)1.V 带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了 。

(C )A 使结构紧凑；B 保证带和带轮接触面间有足够摩擦力；C 限制弯曲应力；D 限制小带轮上的包角；2.带传动采用张紧装置的目的是 。

( D )A 减轻带的弹性滑动；B 提高带的寿命；C 改变带的运动方向；D 调节带的预紧力；3.链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小，这主要是因为（C ）。

A 链传动只用来传递较小功率；B 链速较高，在传递相同功率时圆周力小；C 链传动是啮合传动，无需大的张紧力；D 链的质量大，离心力大；4.直齿圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数增加齿数时，则（C ）。

A 提高了轮齿的弯曲强度B 提高了齿面的接触强度C 降低了轮齿的弯曲强度D 降低了齿面的接触强度5.受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜选用（A ）。

A 弹性柱销联轴器B 凸缘联轴器C 十字滑块联轴器D 万向联轴器6.带传动工作时，设小带轮为主动轮，则带的最大应力发生在带（C ）。

A 进入大带轮处B 离开大带轮处C 进入小带轮处D 离开小带轮处7.减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方（A ）为好。

A 带传动 齿轮传动 链传动；B 链传动 齿轮传动 带传动；C 带传动 链传动 齿轮传动；D 链传动 带传动 齿轮传动；8．螺纹联接防松的根本问题在于（C ）。

A 增加螺纹联接的轴向力B 增加螺纹联接的横向力C 防止螺纹副的相对转动D 增加螺纹联接的刚度9.不完全液体润滑滑动轴承，验算][pv pv 是为了防止轴承（B ）。

A 过度磨损B 过热产生胶合C 产生塑性变形D 发生疲劳点蚀10.在蜗杆传动设计中，除规定模数标准化外，还规定蜗杆直径d1取标准，其目的是（B ）。

A ．限制加工蜗杆的刀具数量B ．限制加工蜗轮的刀具数量并便于刀具的标准化C ．为了装配方便D ．为了提高加工精度二、填空题（本题共20空，每空1分，共20分）1．软齿面齿轮是指轮齿的齿面硬度HBS ；在一般情况下，闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是。

机械设计考试题及答案详解一、选择题1. 机械设计中，静强度和疲劳强度的主要区别是什么？A. 静强度只考虑材料的屈服强度B. 疲劳强度只考虑材料的抗拉强度C. 静强度考虑材料在静载荷作用下的承载能力，疲劳强度考虑材料在交变载荷作用下的承载能力D. 静强度和疲劳强度没有区别答案：C2. 在机械设计中，材料的许用应力是如何确定的？A. 根据材料的屈服强度确定B. 根据材料的抗拉强度确定C. 根据材料的疲劳极限确定D. 根据材料的屈服强度和安全系数确定答案：D二、简答题1. 简述机械零件的失效模式有哪些？答案：机械零件的失效模式主要包括：断裂、磨损、腐蚀、变形、疲劳破坏等。

每种失效模式都与零件的使用条件、材料特性、设计和制造工艺等因素有关。

2. 什么是机械设计中的可靠性设计？其重要性如何？答案：可靠性设计是指在设计阶段就考虑到产品在预期的使用寿命内，能够稳定地完成预定功能的能力。

其重要性在于，可靠性设计可以减少产品的故障率，延长产品的使用寿命，降低维修成本，提高用户满意度。

三、计算题1. 某轴在最大载荷作用下，其直径为50mm，材料的许用应力为100MPa。

如果需要提高轴的承载能力，轴的直径至少需要增加多少？答案：首先计算轴在最大载荷下的应力：\[ \sigma = \frac{F}{A} = \frac{F}{\frac{\pi d^2}{4}} \] 其中，\( F \) 是最大载荷，\( d \) 是轴的直径，\( A \) 是轴的截面积。

设最大载荷 \( F = \sigma_{允许} \times A \)，代入数据得：\[ F = 100 \times \frac{\pi \times 50^2}{4} \]如果需要提高承载能力，设新直径为 \( d' \)，则有：\[ F' = 100 \times \frac{\pi \times d'^2}{4} \] 由于 \( F' > F \)，可以得出 \( d' > 50mm \)。