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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。
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。
机械设计复习要点第一章1、 机器的基本组成要素是（机械零件）。
机械设计是研究（通用零件）2、 能区分通用零件和专用零件。
第二章1、简述常用零件的设计准则2、零件常见的失效形式：（ ）（ ）（ ）。
第三章1、 应力的种类r=-1的应力是（ ），r=0的应力是（ ）。
接触应力是（脉动）滚动轴承的动圈应力循环性质是近似（脉动） 2、 P22图3-1曲线中B,C 的数值。
3、 能根据给定的数据绘制材料或零件简化的极限应力图时。
（绘图，P25页公式3-6，背） 4、 单项稳定变应力时，三种情况；c c c r m ===min ,,σσ加载线的绘制。
P26页5、影响机械零件疲劳强度的因素主要有三个：应力集中、绝对尺寸和表面状态典型例题1、一钢制轴类零件的危险剖面承受=max σ200 MPa ，=min σ－100 MPa ，综合影响系数σK =2，材料的S σ＝400 MPa ，1－σ＝250 MPa ，0σ＝400 MPa 。
试：1）画出材料的简化极限应力线图，并判定零件的破坏形式。
2）按r=c 加载计算该零件的安全系数。
(1)材料的简化极限应力线图如题2-31解图所示5021002002minmax =-=+=σσσm MPa15021002002min max =+=-=σσσa MPa标出工作应力点M （100，150）如图所示。
材料的极限应力点为M 1点，零件的破坏形式为疲劳破坏。
(2) 计算安全系数25.04004002502201=-⨯=-=-σσσψσS =m a K σψσσσσ+-1=8.05025.01502250=⨯+⨯安全系数小于1，零件的疲劳强度不够。
第四章1、影响润滑油粘度的主要因素（ ）、（ ）。
温度升高，粘度（ ）2、一个零件磨损的三个典型阶段（ ）、（ ）、（ ）。
3、润滑脂的主要质量指标（锥入度）。
4、摩擦的种类：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
第五章1、螺纹的公称直径是（ ）径。
间答题120题（18+17+17+18+6+9+7+16+12）=120齿轮传动（18）（6）+12= 181. 一对标准齿轮传动设计成高度变位齿轮传动, 这对轮齿的弯曲强度和接触强度有什么影响?为什么?答: 高度变位齿轮传动, 可增加小齿轮的齿根厚度, 提高其弯曲强度, 因大、小齿轮相比, 小齿轮的乘积较大、齿根弯曲应力大, 所以高度变位（小齿轮正变位、大齿轮负变位）可实现等弯曲强度, 从而提高传动的弯曲强度。
高度变位对接触强度无影响。
2. 一对大、小圆柱齿轮传动, 其传动比i =2 , 其齿面啮合处的接触应力是否相等？为什么？当两轮的材料热处理硬度均相同, 且小轮的应力循环次数N1 =106 < N0时, 则它们的许用接触应力是否相等？为什么？答: (l)接触应力相等；因从接触应力公式可知, 接触应力决定于两个齿轮的综合曲率半径、两个齿轮材料的弹性模量和接触宽度以及相互作用的法向力, 不决定于一个齿轮的几何参数。
而上述参量两个齿轮是相等的, 因此, 两个齿轮的接触应力是相等的。
(2)两个齿轮的许用接触应力是不相等的；因小齿轮的应力循环次N1 ＞N2, 齿轮寿命系数ZN1＜ZN2, 所以小轮的许用接触应力较小。
3.齿轮传动有哪些设计理论？各针对的是哪些失效形式？答: 主要有齿面接触疲劳强度设计, 针对齿面疲劳点蚀失效；齿根弯曲疲劳强度设计, 针对疲劳折断失效形式。
此外还有抗胶合能力设计, 针对齿面胶合失效；静强度设计, 针对短期过载折断和塑性变形失效。
4. 设计一对圆柱齿轮传动时, 大、小齿轮齿宽的确定原则是什么？为什么？答: 齿轮越宽, 轮齿的承载能力越强；但齿轮的宽度过大, 将增加载荷沿齿宽分布的不均匀性。
齿轮轴支承相对齿轮对称布置时, 齿宽可选大些, 软齿面齿轮宽度也可选大些。
5. 分析齿轮产生齿面磨损的主要原因, 防止磨损失效的最有效办法是什么？答: 在齿轮传动中, 当落入磨料性物质时, 轮齿工作表面会出现磨损, 而且轮齿表面粗糙也会引起磨损失效, 它是开式齿轮传动的主要失效形式。
机械设计考试题库及答案一、单项选择题1. 在机械设计中，下列哪种材料通常用于制造轴承？A. 铸铁B. 铝合金C. 铜合金D. 钢答案：D2. 机械设计中，为了减少磨损，通常采用哪种措施？A. 提高工作温度B. 增加接触压力C. 降低表面粗糙度D. 增加润滑油答案：C3. 以下哪个不是机械设计中的常见失效形式？A. 疲劳破坏B. 过载破坏C. 腐蚀破坏D. 热膨胀答案：D4. 在机械设计中，哪种类型的弹簧适用于承受压缩载荷？A. 螺旋弹簧B. 板簧C. 扭簧D. 所有类型的弹簧答案：A5. 机械设计中，为了提高齿轮的承载能力，通常采取的措施是什么？A. 增加齿数B. 减小模数C. 增加齿宽D. 减小齿宽答案：C二、多项选择题6. 机械设计中，以下哪些因素会影响齿轮的寿命？A. 材料选择B. 齿轮精度C. 润滑条件D. 齿轮形状答案：A, B, C7. 机械设计中，以下哪些因素会影响轴承的寿命？A. 轴承材料B. 轴承安装精度C. 轴承预紧力D. 轴承工作环境答案：A, B, C, D8. 机械设计中，以下哪些措施可以提高轴的疲劳强度？A. 减小应力集中B. 提高表面粗糙度C. 增加轴的直径D. 使用高强度材料答案：A, C, D9. 机械设计中，以下哪些因素会影响联轴器的使用寿命？A. 联轴器材料B. 联轴器类型C. 联轴器安装误差D. 联轴器维护答案：A, B, C, D10. 机械设计中，以下哪些因素会影响带传动的效率？A. 带的类型B. 带的张紧度C. 带的磨损D. 带的预紧力答案：A, B, C三、判断题11. 机械设计中，为了提高齿轮的传动效率，可以增加齿轮的模数。
（对/错）答案：错12. 机械设计中，材料的屈服强度越高，其疲劳强度也越高。
（对/错）答案：对13. 机械设计中，为了减少轴承的摩擦，可以增加轴承的预紧力。
（对/错）答案：错14. 机械设计中，提高轴的表面硬度可以提高其疲劳强度。
《机械设计基础》试题及答案(精选篇)一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪个选项不是机械设计的基本要求？A. 安全可靠性B. 经济性C. 美观性D. 可维修性答案：C2. 在机械设计中，下列哪个零件主要用于传递运动和动力？A. 螺纹B. 键C. 轴承D. 齿轮答案：D3. 下列哪个传动方式属于有级传动？A. 链传动B. 齿轮传动C. 摩擦轮传动D. 皮带传动答案：B4. 在机械设计中，下列哪个机构用于实现间歇运动？A. 凸轮机构B. 齿轮机构C. 摇杆机构D. 槽轮机构答案：D5. 下列哪个材料具有较高的弹性模量？A. 钢B. 铝C. 铜D. 塑料答案：A6. 在机械设计中，下列哪个因素对零件疲劳强度影响最大？A. 材料的疲劳极限B. 零件尺寸C. 表面粗糙度D. 零件的工作条件答案：D7. 下列哪个零件主要用于连接两根轴？A. 联轴器B. 轴承C. 齿轮D. 键答案：A8. 在机械设计中，下列哪个零件主要用于减少摩擦和磨损？A. 滑动轴承B. 滚动轴承C. 齿轮D. 皮带答案：B9. 下列哪个机构可以实现快速返回？A. 凸轮机构B. 齿轮机构C. 摇杆机构D. 槽轮机构答案：A10. 在机械设计中，下列哪个零件主要用于支撑和固定其他零件？A. 螺纹B. 键C. 轴承D. 垫片答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 机械设计的基本要求包括：安全可靠性、经济性、（）、可维修性。
答案：美观性2. 机械设计中常用的传动方式有：齿轮传动、（）、（）、（）。
答案：链传动、摩擦轮传动、皮带传动3. 零件的疲劳强度主要取决于：材料的疲劳极限、（）、（）、（）。
答案：零件尺寸、表面粗糙度、零件的工作条件4. 机械设计中的常用机构有：凸轮机构、（）、（）、（）。
答案：齿轮机构、摇杆机构、槽轮机构5. 在机械设计中，常用的连接零件有：螺栓、（）、（）、（）。
答案：螺母、垫圈、键三、判断题（每题2分，共20分）1. 机械设计中的安全可靠性是首要考虑的因素。
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 \( d' > 50mm \)。
5．提高螺纹联接强度的措施有哪些？1）改善螺纹牙间的载荷分配不均；2）减小螺栓的应力幅；3）减小螺栓的应力集中；4）避免螺栓的附加载荷（弯曲应力）；5）采用合理的制造工艺。
3．螺纹联接有哪些基本类型？适用于什么场合？螺纹联接有 4 中基本类型。
螺栓联接：用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。
螺钉联接：用于不能采用螺栓联接（如被联接件之一太厚不宜制成通孔，或没有足够的装配空间），又不需要经常拆卸的场合。
双头螺柱联接：用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。
紧定螺钉联接：用于传递力和力矩不大的场合。
根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。
3-7．拧紧可以使一定公称直径的普通螺栓取得一定的预紧力，如果要以比较小的拧紧力矩T 来得到要求的预紧力Q P，可采用__A______。
A．细牙螺纹 B．双线螺纹C．适当润滑 D．增加螺母与被联接件支承面间的面积3-8. 在螺纹联接中，按防松原理，采用双螺母属于___A_____。
A．摩擦防松 B．机械防松C．破坏螺旋副的关系防松 D．增大预紧力防松3-14．在螺纹联接设计中，被联接件与螺母和螺栓头的联接表面加工凸台或沉头座是为了6_____D___。
A．使工作面均匀接触 B．使接触面大些，提高防松能力C．安装和拆卸时方便 D．使螺栓不受附加载荷作用3-16．当螺栓组承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓____D____。
A. 必受剪应力作用B. 必受拉应力作用C. 同时受到剪切和拉伸D. 既可能受剪切，也可能受拉伸3-17．当铰制孔螺栓组承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓__A______。
A. 必受剪应力作用B. 必受拉应力作用C. 同时受到剪切和拉伸D. 既可能受剪切，也可能受拉伸3-19．对于受轴向载荷的紧螺栓联接，当螺栓总拉力Q 和剩余预紧力Q P′不变，减小螺栓的刚度，则螺栓的应力幅σa和预紧力Q P 也会发上变化。
（完整版）机械设计复习要点及重点习题摩擦、磨损及润滑概述1、如何⽤膜厚⽐衡量两滑动表⾯间的摩擦状态？【答】膜厚⽐（λ）⽤来⼤致估计两滑动表⾯所处的摩擦（润滑）状态。
2/12221min)(q q R R h +=λ式中，min h 为两滑动粗糙表⾯间的最⼩公称油膜厚度，1q R 、2q R 分别为两表⾯轮廓的均⽅根偏差。
膜厚⽐1≤λ时，为边界摩擦（润滑）状态；当31～=λ时，为混合摩擦（润滑）状态；当3>λ时为流体摩擦（润滑）状态。
2、机件磨损的过程⼤致可分为⼏个阶段？每个阶段的特征如何？【答】试验结果表明，机械零件的⼀般磨损过程⼤致分为三个阶段，即磨合阶段、稳定磨损阶段及剧烈磨损阶段。
1）磨合阶段：新的摩擦副表⾯较粗糙，在⼀定载荷的作⽤下，摩擦表⾯逐渐被磨平，实际接触⾯积逐渐增⼤，磨损速度开始很快，然后减慢；2）稳定磨损阶段：经过磨合，摩擦表⾯加⼯硬化，微观⼏何形状改变，从⽽建⽴了弹性接触的条件，磨损速度缓慢，处于稳定状态；3）剧烈磨损阶段：经过较长时间的稳定磨损后，因零件表⾯遭到破化，湿摩擦条件发⽣加⼤的变化（如温度的急剧升⾼，⾦属组织的变化等），磨损速度急剧增加，这时机械效率下降，精度降低，出现异常的噪声及振动，最后导致零件失效。
3、何谓油性与极压性？【答】油性（润滑性）是指润滑油中极性分⼦湿润或吸附于摩擦表⾯形成边界油膜的性能，是影响边界油膜性能好坏的重要指标。
油性越好，吸附能⼒越强。
对于那些低速、重载或润滑不充分的场合，润滑性具有特别重要的意义。
极压性是润滑油中加⼊含硫、氯、磷的有机极性化合物后，油中极性分⼦在⾦属表⾯⽣成抗磨、耐⾼压的化学反应边界膜的性能。
它在重载、⾼速、⾼温条件下，可改善边界润滑性能。
4、润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪⼏项？【答】润滑油的主要质量指标有：粘度、润滑性（油性）、极压性、闪点、凝点和氧化稳定性。
润滑脂的主要质量指标有：锥（针）⼊度（或稠度）和滴点。
1. 带传动中设计中，小带轮的直径为什么不宜太小？【答案】因带轮的直径愈小，带弯曲得愈厉害，则带的弯曲应力愈大，带的寿命会降低，故带轮直径不宜过小。
2.V带传动中对带速有何要求？为什么？如果带速不在要求的范围，应如何调整？【答案】V带传动的带速要求在5m/s-25m/s的范围，因为传递相同功率的情况下，带速越小，需要的圆周力越大，容易打滑；如果带速过高，离心力较大，带与带轮之间的正压力减小，摩擦力减小，也容易产生打滑现象。
在V带传动设计中，若带速不在要求的范围，应重选小带轮直径。
3. V带传动对带轮包角有何要求？为什么？如果包角过小应如何进行调整？【答案】V带传动中带轮的包角要求α≥120°。
因为包角越大，带与带轮的接触弧长越长，摩擦力越大，传动能力越强。
在设计中，如果包角过小，应调整V带中心距。
4. 带传动中，张紧轮安装在内侧和外侧各有何利弊？对平带传动和V带传动，张紧轮分别应安装在什么位置？【答案】在带传动中，张紧轮安装在外侧，可增大带轮包角，提高传动能力，但皮带受反向弯曲，其寿命会降低；如果安装在外侧则会减小带轮包角，降低传动能力。
对平带传动张紧轮应安装在外侧靠近小带轮，以增大小带轮包角；对V 带传动应安装在内侧靠近大带轮，以免皮带反向弯曲。
5. 在一组V带中，当其中一根失效时，应怎样更换？为什么？【答案】如果一组V带中的其中一根损坏，应全组更换。
因为旧皮带因长期受拉而造成新旧带长度不一样，如果新旧带混在一起的话，其受载会不均匀，新带由于受力较大很容易损坏。
6. 在链传动、齿轮传动、带传动组成的多级传动中，带传动和链传动分别宜布置在哪一级？为什么？【答案】在链传动、齿轮传动、带传动组成的多级传动中，带传动应布置在高速级，因为在传递相同功率的情况下，速度较低，它需要的圆周力会较大，容易打滑。
而链传动应布置在低速级，因为链传动瞬时传动比不准确，在高速的情况下，会引起较大的冲击。
7. 螺纹连接的基本形式有哪些？分析它们各适合用于何种场合？【答案】螺纹联接的基本形式有：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接和紧定螺钉联接。
机械设计复习完整版（附带例题）第⼀章绪论1、机器的基本组成要素是什么？【答】机械系统总是由⼀些机构组成，每个机构⼜是由许多零件组成。
所以，机器的基本组成要素就是机械零件。
2、什么是通⽤零件？什么是专⽤零件？试各举三个实例。
【答】在各种机器中经常能⽤到的零件称为通⽤零件。
如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。
在特定类型的机器中才能⽤到的零件称为专⽤零件。
如汽轮机的叶⽚、内燃机的活塞、曲轴等。
3、在机械零件设计过程中，如何把握零件与机器的关系？【答】在相互连接⽅⾯，机器与零件有着相互制约的关系；在相对运动⽅⾯，机器中各个零件的运动需要满⾜整个机器运动规律的要求；在机器的性能⽅⾯，机器的整体性能依赖于各个零件的性能，⽽每个零件的设计或选择⼜和机器整机的性能要求分不开。
⼆机械设计总论1、机器由哪三个基本组成部分组成？传动装置的作⽤是什么？【答】机器的三个基本组成部分是：原动机部分、执⾏部分和传动部分。
传动装置的作⽤：介于机器的原动机和执⾏部分之间，改变原动机提供的运动和动⼒参数，以满⾜执⾏部分的要求。
2、什么叫机械零件的失效？机械零件的主要失效形式有哪些？【答】机械零件由于某种原因丧失⼯作能⼒或达不到设计要求的性能称为失效。
机械零件的主要失效形式有1）整体断裂；2）过⼤的残余变形（塑性变形）；3）零件的表⾯破坏，主要是腐蚀、磨损和接触疲劳；4）破坏正常⼯作条件引起的失效：有些零件只有在⼀定的⼯作条件下才能正常⼯作，如果破坏了这些必要的条件，则将发⽣不同类型的失效，如带传动的打滑，⾼速转⼦由于共振⽽引起断裂，滑动轴承由于过热⽽引起的胶合等。
3、什么是机械零件的设计准则？机械零件的主要设计准则有哪些？【答】机械零件的设计准则是指机械零件设计计算时应遵循的原则。
机械零件的主要设计准则有：强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则4、绘出浴盆曲线并简述其含义？【答】浴盆曲线是失效率曲线的形象化称呼，表⽰了零件或部件的失效率与时间的关系，⼀般⽤实验⽅法求得。
第三章 机械零件强度1、某优质碳素结构钢零件，其σs =280MPa ，σB =560MPa ，σ－1=250MPa ，工作应力σmax =155MPa ，σmin =30MPa ，零件的有效应力集中系数K σ=1.65，尺寸系数εσ=0.81，表面状态系数β=0.95，等效系数ψσ=0.30。
如取许用安全系数[S ]=1.5，试校核该零件的强度是否足够（为安全起见一般计算屈服强度和疲劳强度两种安全系数）。
2、某零件的工作应力变化如图所示，求最大应力σmax ,，最小应力σmin ，平均应，最小工作应力σmin =150MPa ，屈服极限σS 240MPa =，对称循环疲劳极限σ-=1180MPa ，脉动循环疲劳极限σ0=240MPa ，略去危险截面处应力集中系数等综合影响系数()K σD 的影响，试求：（1）等效系数ψσ值（2）安全系数S 值4、已知材料σ-=1260MPa ，σ0=360MPa ，K σσεβ=25.，σa 50MPa =，σm 40MPa =，r =常数，用图解法及计算法求安全系数S 。
注：简化疲劳极限线图采用折线图法。
5、某钢制零件,其σB560MPa=，σS280MPa=，σ-=1250MPa，σ=385MPa。
工作变应力σm a x =155MPa，σmin=30MPa，零件的有效应力集中系数K σ=165.，绝对尺寸系数εσ=08.，表面状态系数β=095.。
要求许用安全系数[]S=15.，r=常数，校核该零件的强度是否足够。
6、一个由40Cr制成的零件，其力学性能如下：屈服极限σSMPa=550，对称循环疲劳极限σ-=1320MPa，脉动循环疲劳极限σ540=MPa，已知最大工作应力σmax =185MPa，最小工作应力σmin=-75MPa，r=常数，综合影响系数()KσD=2，试绘制该零件的许用极限应力图（折线图），并用作图法计算它的安全系数，指出该零件可能发生的破坏形式。
机械设计试题库及答案一、机械设计概论1. 什么是机械设计?机械设计是研究和应用机械原理、力学、材料科学和工程制图等基础知识，设计和开发各种机械设备和系统的过程。
2. 机械设计的基本流程是什么？机械设计的基本流程包括需求分析、概念设计、详细设计、制造和测试等阶段。
3. 机械设计过程中常用的计算方法有哪些？常用的机械设计计算方法包括力学计算、材料力学计算、热传导计算、流体力学计算等。
4. 机械设计中常用的工程软件有哪些？常用的机械设计工程软件包括AutoCAD、SolidWorks、CATIA、Ansys等。
二、机械零部件设计1. 机械零部件设计的基本要求是什么？机械零部件设计的基本要求包括强度、刚度、工艺性、可靠性和经济性等。
2. 请简述轴的设计原则。
轴的设计原则包括选取合适的材料、确定轴的外形和尺寸、进行轴的强度计算和刚度计算等。
3. 请简述齿轮的设计原则。
齿轮的设计原则包括选取合适的模数和压力角、确定齿轮的齿数、进行强度和接触强度计算等。
4. 请简述联轴器的设计原则。
联轴器的设计原则包括选取合适的联轴器类型、确定联轴器的传动功率和转速、进行强度计算和动平衡计算等。
三、机械传动设计1. 机械传动的基本分类有哪些？机械传动的基本分类包括齿轮传动、带传动、链传动和滚子传动等。
2. 请简述齿轮传动的设计原则。
齿轮传动的设计原则包括选取合适的齿轮类型和传动比、进行齿轮强度计算和齿轮副的位置布置等。
3. 请简述带传动的设计原则。
带传动的设计原则包括选取合适的传动比和带速、进行带强度计算和带的宽度选择等。
4. 请简述链传动的设计原则。
链传动的设计原则包括选取合适的链条类型和传动比、进行链条强度计算和链轮的位置布置等。
四、机械制造基础1. 机械制造工艺的基本流程是什么？机械制造工艺的基本流程包括零件加工准备、装夹和定位、切削加工、热处理和零件检测等。
2. 请简述车削加工的过程。
车削加工是通过旋转工件，使用刀具进行切削的一种加工方法。
第1篇一、基础知识1. 请简述机械设计的定义及其在制造业中的重要性。
2. 机械设计的基本原则有哪些？3. 机械设计的主要步骤是什么？4. 请列举三种常见的机械设计方法。
5. 请简述机械设计中的“功能”和“结构”之间的关系。
6. 请解释什么是公差和配合？7. 请列举三种常见的机械设计材料。
8. 请简述机械设计中常用的热处理方法。
9. 请解释什么是尺寸链？尺寸链在机械设计中有何作用？10. 请简述机械设计中常见的公差符号及其含义。
二、机械设计应用1. 请举例说明尺寸链在机械设计中的应用。
2. 请举例说明在机械设计中如何利用公差和配合保证零件的互换性。
3. 请举例说明机械设计中如何利用材料的热处理方法提高零件的机械性能。
4. 请举例说明在机械设计中如何利用机械传动机构实现动力传递。
5. 请举例说明在机械设计中如何利用机械结构实现预期的功能。
6. 请举例说明在机械设计中如何利用机械系统实现预期的运动规律。
7. 请举例说明在机械设计中如何利用机械控制系统实现自动化控制。
8. 请举例说明在机械设计中如何利用计算机辅助设计（CAD）技术提高设计效率。
9. 请举例说明在机械设计中如何利用有限元分析（FEA）技术预测和优化结构强度。
10. 请举例说明在机械设计中如何利用机械设计规范和标准提高设计质量。
三、实际案例分析1. 请分析以下案例：某公司设计一款用于自动化生产线的输送带，要求在保证可靠性的前提下，降低成本和提高生产效率。
2. 请分析以下案例：某公司设计一款用于建筑行业的混凝土搅拌机，要求提高搅拌效率，降低能耗，并保证搅拌质量。
3. 请分析以下案例：某公司设计一款用于航空航天领域的发动机，要求提高发动机性能，降低重量，并保证可靠性。
4. 请分析以下案例：某公司设计一款用于农业机械的收割机，要求提高收割效率，降低能耗，并保证作物损伤。
5. 请分析以下案例：某公司设计一款用于环保行业的垃圾处理设备，要求提高处理效率，降低能耗，并保证处理效果。
第一章机械设计总论本章节包括5个知识点，1.机械零件的主要失效形式及计算准则；（重点）2.机械零件设计的一般步骤；3.材料的疲劳特性4.机械零件的强度计算；（重点）5.机械零件的抗剪裂强度和接触强度。
在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，通过熟悉教材内容，识记一般的知识点，尽可能脑中对零件有总体的认识，再通过本讲义如下内容对应的例题，从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。
【知识点1】机械零件的主要失效形式及计算准则【例题1】机械零件的主要失效形式有哪些？分析：基本知识点的熟记解题：断裂，表面压碎，表面点蚀，塑形变形，过量弹性变形，共振，过热，过量磨损易错点：回答不够全面作业：《机械设计与机械原理考研指南》P18页第20、21、22等题习题：简述机械零件的计算准则【知识点2】机械零件的强度计算【例题2】简述应力特征r的取值范围及应力分类分析：基本知识点的熟记解题：TWrW1,r=1时为静应力，r=T是为循环变应力，r=0时为脉动变应力易错点：分类理解不清作业：《机械设计与机械原理考研指南》P19页第36、37等题习题：简述载荷与应力的类型第二章平面连杆机构及其设计（不考）第三章凸轮机构及其设计（不考）第四章步进机构及其设计（不考）第五章齿轮传动设计本章节包括6个知识点，1.齿轮传动的主要参数及几何尺寸计算；2.齿轮常用材料及热处理方法；3.硬齿面，软齿面，开式传动，闭式传动等概念4.齿轮传动的的常见失效形式，受力分析；（重点）5.直齿，斜齿圆柱齿轮传动的强度计算6.齿轮设计准则。
（重点）其中必须掌握的知识点是3个，1.硬齿面，软齿面，开式传动，闭式传动等概念2.齿轮传动的的常见失效形式，受力分析；3.齿轮设计准则。
【知识点1】齿轮传动的的常见失效形式【例题1】简述齿轮传动的常见失效形式分析：这一考题在历年考研试卷中比较常见，或考简答，或变换形式考填空解题：1.轮齿折断，多发生在脆性材料轮齿根部2.齿面点蚀，多发生在润滑良好的闭式软齿面齿轮中3.齿面胶合，多发生在高速重载热条件差的闭式齿轮中4.齿面磨损，多发生在开式齿轮传动中5.齿面塑性变形，多发生在底速过载，频繁启动的软齿面齿轮传动中易错点：回答不够准确作业：《机械设计与机械原理考研指南》P43页第1、2题，p46页第43、44、45、46题习题：齿面点蚀首先出现在齿面节线附近的原因。
机械设计知识要点及典型例题第一章1、机器的基本组成要素是（机械零件）。
机械设计是研究（通用零件）2、能区分通用零件和专用零件。
第二章1、简述常用零件的设计准则2、零件常见的失效形式：（）（）（）。
第三章1、应力的种类r=-1的应力是（），r=0的应力是（）。
接触应力是（脉动）滚动轴承的动圈应力循环性质是近似（脉动）2、P22图3-1曲线中B,C的数值。
3、能根据给定的数据绘制材料或零件简化的极限应力图时。
（绘图，P25页公式3-6，背）4、单项稳定变应力时，三种情况；rc,mc,minc加载线的绘制。
P26页5、影响机械零件疲劳强度的因素主要有三个：应力集中、绝对尺寸和表面状态典型例题1、一钢制轴类零件的危险剖面承受ma某200MPa，min－100MPa，综合影响系数K=2，材料的S＝400MPa，－1＝250MPa，0＝400MPa。
试：1）画出材料的简化极限应力线图，并判定零件的破坏形式。
2）按r=c加载计算该零件的安全系数。
(1)材料的简化极限应力线图如题2-31解图所示20010050MPa22min200100ama某150MPa22标出工作应力点M（100，150）如图所示。
材料的极限应力点为M1点，零件的破坏形式为疲劳破坏。
(2)计算安全系数mma某minS=210022504000.254001250=0.8Kam21500.2550安全系数小于1，零件的疲劳强度不够。
第四章1、影响润滑油粘度的主要因素（）、（）。
温度升高，粘度（2、一个零件磨损的三个典型阶段（）、（）、（）。
3、润滑脂的主要质量指标（锥入度）。
4、摩擦的种类：（）、（）、（）、（）。
第五章）1、螺纹的公称直径是（）径。
2、螺纹联接的防松就是防止螺旋副在受载时发生（）。
摩擦防松有（）、（）、（）。
3、受轴向载荷的紧螺栓联接，为保证被联接件不出现缝隙，因此残余预紧力（大于零）4、为提高螺栓在变载荷作用下的疲劳强度，可采取（）措施。
（螺栓刚度的角度）5、6.8级的螺栓其抗拉强度极限和屈服极限分别为（）、（）。
6、．螺纹联接中最常用的螺纹牙型是________，螺纹传动中最常用的螺纹牙型是________粗牙螺纹的自锁性能比细牙螺纹的自锁性能________。
7、螺栓联接强度计算熟记公式5-31，5-32，5-34，5-35和5-36（计算题）8．螺纹联接有哪些基本类型？适用于什么场合？（能根据具体情况选用）螺纹联接有4中基本类型。
螺栓联接：用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。
螺钉联接：用于不能采用螺栓联接（如被联接件之一太厚不宜制成通孔，或没有足够的装配空间），又不需要经常拆卸的场合。
双头螺柱联接：用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。
紧定螺钉联接：用于传递力和力矩不大的场合。
9．紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算，但须将拉力增大30%，为什么？考虑拧紧时的扭剪应力，因其大小约为拉应力的30%。
10．提高螺纹联接强度的措施有哪些？1）改善螺纹牙间的载荷分配不均；2）减小螺栓的应力幅；3）减小螺栓的应力集中；4）避免螺栓的附加载荷（弯曲应力）；5）采用合理的制造工艺11、普通螺栓和铰制孔螺栓靠什么传递横向载荷？．答：普通螺栓靠被联接件接合面的摩擦力传递载荷，铰制孔螺栓靠螺栓杆部被挤压和剪切来传递载荷。
如题所示，用6个M16的普通螺栓联接的钢制液压油缸，螺栓性能为8.8级，安全系数S=3，缸内油压p=2.5N/mm2，为保证紧密性要求，残余预紧力F'11.5F，求预紧力F0的取值范围。
（端盖与油缸结合面处采用金属垫片）取题要点：Cb0.3CbCm3.141202液压油缸盖所受的总载荷：Fp2.528260N44F28260单个螺栓工作载荷：F4710NZ6最小预紧力：D2CbF0F11F1.5F0.7F1.547100.7471010362NCbCm已知螺栓性能等级为8.8级，则640Nmm2。
螺栓材料的许用应力为：640[]S213Nmm2S3查得M16螺栓的小径d113.835mm，代入强度条件：2121.3F2≤[]4d[]3.1413.83521324619N得螺栓许用总拉力：F241.341.3CbF246190.3471023206则最大预紧力：F0F2NCbCm综上，预紧力的取值范围：10362≤F0≤23206N第六章1、普通平键用于________联接，其工作面是________面，工作时靠________传递转矩，主要失效形式是________。
2．楔键的工作面是________，主要失效形式是________。
3．平键的剖面尺寸通常是根据________选择；长度尺寸主要是根据________选择。
4、导向平键和滑键用于_________联接，主要失效形式是________5、同一联接处使用两个平键，应错开_________布置；采用两个楔键或两组切向键时，要错开_________；采用两个半圆键，则应_________。
6、键如经校核判断强度不足时，可采取哪些措施？如经校核判断强度不足时，可在同一联接处错开180°布置两个平键，强度按1.5个计算。
增加键的长度d12第八章1、失效形式和设计准则失效形式：打滑、疲劳破坏。
设计准则：保证带传动不打滑，使带具有足够的疲劳寿命。
2、带传动工作时的最大应力发生在（），最大应力σ3、带的型号是根据小带轮的（）和（）来选择。
4、V带轮的轮槽角通常（）40（大于，小于，等于）。
5、平带、V带传动主要依靠_________来传递运动和动力。
6、带传动发生打滑总是________，带传动在工作时产生弹性滑动，是因为_________。
7、带传动中，v1为主动轮的圆周速度，v2为从动轮的圆周速度，v为带速，这些速度之间存在的关系是_________。
8、简述带传动产生弹性滑动的原因和不良后果9、限制带轮最小直径？为何要限制带速？11．带传动的张紧的目的，采用张紧轮张紧时张紧轮的布置要求张紧的目的：调整初拉力。
布置在松边，靠近大轮12、熟记8-1，8-2，8-3，8-4公式典型例题已知：V带传递的实际功率P=7.5kW，带速v=10m/，紧边拉力是松边拉力的两倍，试求有效圆周力Fe、紧边拉力F1和初拉力F0。
解题注意要点：这是正常工作条件下的受力计算，不能应用欧拉公式；解：根据：得到：联立：解得：ma某=（）PFevP7500Fe750Nv10FeF1F2750F2F21F2750N，F11500NF0F1Fe/21500750/21125N第九章1、设计链传动时，链节数最好取（）数，为什么不能取基数？2、链传动张紧的目的主要是_________。
链传动瞬时传动比（），平均传动比（）3、在一定转速下，要减小链传动的运动不均匀性和动载荷，应该_________。
4、链传动设计中，一般链轮的最多齿数限制为zma某=150，是为了________。
5、链传动的主要失效形式为_________ 6何谓掉链子现象？是首先发生在大链轮还是小链轮上典型例题12、熟记9-1，9-3，及dp(in180)z典型例题：已知链条节距p=12.7mm，主动链轮转速n1=960r/min，主动链轮分度圆直径d1=77.159mm，求平均链速v。
最大链速，最小链速？解题注意要点：必须先求出链轮齿数，才能求出平均链速。
解：根据：d1p77.195mm180inz1p18012.7in1in19.4737z1d177.159180199.4737n1z1p9601912.7平均链速：v3.86m/60100060000得到：z11n130********.548vma某R1177.159100.5483879.1277.159180100.548co3645.1219vminR11co第十章1、对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为________。
一般开式齿轮传动的主要失效形式是________。
高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为________。
2、一对齿轮传动，小轮材为40Cr；大轮材料为45钢，则它们的接触应力________。
3、在齿轮强度计算中，影响齿面接触应力最主要的几何参数是（），影响齿根弯曲应力最主要的几何参数是（）。
4、在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1（）大齿轮齿宽b2，在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取（）。
5、对齿轮的材料要求（）。
6、标准齿轮的齿形系数YFa的大小与（）、（）、（）有关，而与（模数）无关。
7．一对减速齿轮传动，若保持两轮分度圆的直径不变，减少齿数并增大模数，其齿面接触应力将_________。
8．一对齿轮传动，若两轮的材料、热处理方式及许用应力均相同，只是齿数不同，则齿数多的齿轮弯曲强度_________；两齿轮的接触疲劳强度_________。
9．熟记书上直齿轮和斜齿轮的受力分析公式，斜齿轮和锥齿轮啮合点各力方向10、开式和闭式齿轮传动的失效形式有什么不同？设计准则各是什么？其设计准则针对的失效形式各是什么？11、提高齿轮弯曲疲劳强度的措施？典型例题例1图示双级斜齿圆柱齿轮减速器，高速级：mn=2mm，z1=22，z2=95，n20，a=120，齿轮1为右旋；低速级：mn=3mm，z3=25，z4=79，n20，a=160。
主动轮转速n1=960r/min，转向如图，传递功率P=4kW，不计摩擦损失，试：(1)标出各轮的转向和齿轮2的螺旋线方向；(2)合理确定3、4轮的螺旋线方向；(3)画出齿轮2、3所受的各个分力；(4)求出齿轮3所受3个分力的大小。
解题注意要点：(1)一对斜齿轮旋向相反,1轮右旋,2轮左旋。
(2)为使3轮轴向力与2轮反向，3轮左旋、4轮右旋。
(3)为求齿轮3的分力，先求螺旋角T3和β3。
解：(1)各轮的转向和2轮的螺向如例7-8图2所示。
(2)3轮为左旋、4轮为右旋，如图所示。
(3)齿轮2、3所受的各个分力如图所示。
(4)求齿轮3所受分力：nnz96022n3n2111222.3r/mini12z295P4T3T295509550171.84Nmn3222.3m(zz4)3(2579)co3n30.975，β3=12.8386°2a2160mz325d3n3376.923mmco30.9752T32171.84103Ft34467.84Nd376.923例7-7图2Fa3Ft3tan4467.84tan12.83861018.23NFr3Ft3tann/co34467.84tan20/co12.83861667.86N第十一章1、对于轴交角为90度的涡轮蜗杆的正确啮合条件为（）、（）、（）。
2、蜗杆的分度圆直径取标准值原因是（）。
