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机械设计习题及答案第一篇总论第一章绪论一．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。
第二章机械设计总论一．选择题2-1 机械设计课程研究的内容只限于_______。
(1) 专用零件的部件(2) 在高速，高压，环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件(3) 在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件(4) 标准化的零件和部件2-2 下列8种机械零件：涡轮的叶片，飞机的螺旋桨，往复式内燃机的曲轴，拖拉机发动机的气门弹簧，起重机的起重吊钩，火车车轮，自行车的链条，纺织机的纱锭。
其中有_____是专用零件。
(1) 3种(2) 4种(3) 5种(4) 6种2-3变应力特性可用σmax,σmin,σm, σa, r 等五个参数中的任意_____来描述。
(1) 一个(2) 两个(3) 三个(4)四个2-4 零件的工作安全系数为____。
(1) 零件的极限应力比许用应力(2) 零件的极限应力比零件的工作应力(3) 零件的工作应力比许用应力(4) 零件的工作应力比零件的极限应力2-5 在进行疲劳强度计算时，其极限应力应为材料的____。
(1) 屈服点(2) 疲劳极限(3) 强度极限(4)弹性极限二．分析与思考题2-1 一台完整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?2-2 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?2-3 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?2-4 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?2-5 机械零件设计中选择材料的原则是什么?2-6 指出下列材料的种类，并说明代号中符号及数字的含义：HTl50，ZG230-450，2-7 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．选择题3-1 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_____。
机械设计习题库（含参考答案）第一章机械设计概述一、选择题1. 机械设计的目的是（）。
A. 实现预定的功能B. 优化机械结构C. 提高机械性能D. 降低机械成本答案：A2. 机械设计的基本原则包括（）。
A. 可靠性、实用性、经济性、环境适应性B. 可靠性、经济性、美观性、安全性C. 可靠性、实用性、美观性、环境适应性D. 可靠性、实用性、经济性、安全性答案：D3. 机械设计的主要内容包括（）。
A. 机械系统方案设计、结构设计、运动设计、强度设计B. 机械系统方案设计、结构设计、运动设计、材料选择C. 机械系统方案设计、结构设计、运动设计、热设计D. 机械系统方案设计、结构设计、运动设计、控制设计答案：A4. 机械设计的基本方法包括（）。
A. 理论分析、实验研究、计算机辅助设计B. 理论分析、实验研究、类比设计C. 理论分析、实验研究、经验设计D. 理论分析、类比设计、经验设计答案：A5. 机械设计的基本步骤包括（）。
A. 需求分析、方案设计、结构设计、运动设计、强度设计、试验验证、优化设计B. 需求分析、方案设计、结构设计、运动设计、强度设计、试验验证、装配设计C. 需求分析、方案设计、结构设计、运动设计、强度设计、热设计、试验验证D. 需求分析、方案设计、结构设计、运动设计、强度设计、控制设计、试验验证答案：A二、填空题1. 机械设计的基本要求是（）。
答案：可靠性、实用性、经济性、环境适应性2. 机械设计的基本方法是（）。
答案：理论分析、实验研究、计算机辅助设计3. 机械设计的基本步骤包括（）。
答案：需求分析、方案设计、结构设计、运动设计、强度设计、试验验证、优化设计三、简答题1. 简述机械设计的基本原则。
答：机械设计的基本原则包括可靠性、实用性、经济性、环境适应性。
可靠性指机械在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力；实用性指机械的结构简单、操作方便、维护容易；经济性指机械的设计、制造和使用成本合理；环境适应性指机械能在各种环境下正常工作。
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()。
机械设计考试题库及答案一、单项选择题1. 机械设计中，通常所说的“三传”是指（）。
A. 传动、传递、传送B. 传动、传递、转矩C. 传动、传递、转换D. 传动、传递、传递答案：B2. 机械设计中，齿轮传动的主要失效形式是（）。
A. 疲劳点蚀B. 塑性变形C. 磨损D. 断裂答案：A3. 在机械设计中，以下哪种材料通常不用于制造齿轮（）。
A. 钢B. 铸铁C. 塑料D. 铝答案：C4. 滚动轴承的基本额定寿命是指在额定动负荷作用下，轴承能够达到（）转数。
A. 90%B. 95%C. 97.5%D. 99%答案：C5. 机械设计中，轴的设计需要考虑的因素不包括（）。
A. 强度B. 刚度C. 稳定性D. 重量答案：D二、多项选择题1. 机械设计中，以下哪些因素会影响齿轮的寿命（）。
A. 材料B. 热处理C. 润滑D. 载荷答案：ABCD2. 机械设计中，以下哪些因素会影响轴承的寿命（）。
A. 轴承类型B. 轴承材料C. 轴承安装D. 轴承预紧力答案：ABCD3. 机械设计中，以下哪些因素会影响轴的稳定性（）。
A. 轴的直径B. 轴的材料C. 轴的支撑方式D. 轴的载荷分布答案：ABCD三、判断题1. 机械设计中，齿轮的模数越大，齿轮的承载能力越强。
（）答案：√2. 机械设计中，轴承的预紧力越大，轴承的寿命越长。
（）答案：×3. 机械设计中，轴的直径越大，轴的刚度越好。
（）答案：√四、简答题1. 简述机械设计中，为什么需要考虑齿轮的齿面硬度？答案：齿轮的齿面硬度直接影响齿轮的承载能力和寿命。
齿面硬度越高，齿轮的耐磨性越好，承载能力越强，从而可以提高齿轮的使用寿命和可靠性。
2. 简述机械设计中，轴承预紧力的作用是什么？答案：轴承预紧力的作用是提高轴承的刚度和精度，减少轴承的振动和噪音，防止轴承在运转过程中发生轴向或径向的移动，从而保证轴承的正常工作和延长其使用寿命。
五、计算题1. 已知一齿轮传动系统，齿轮1的齿数为20，齿轮2的齿数为40，求齿轮2的转速是齿轮1转速的多少倍？答案：齿轮2的转速是齿轮1转速的1/2倍。
机械设计复习题.第1、2章平⾯机构的⾃由度和速度分析1. 什么是零件、构件、机构、机器、机械？它们有什么联系？⼜有什么区别？答：机器：通常将能够实现确定的机械运动，⼜能做有⽤功的机械功或实现能量、物料、信息的传递与变换的装置称为机器。
机构：只能实现运动和⼒的传递与变换的装置称为机器。
机械：机器和机构统称为机械。
零件：机器中每⼀个独⽴制造的单元体称为零件。
构件：机器中每⼀个独⽴运动的单元体称为构件。
2.何谓通⽤零件、专⽤零件？分别举例说明答：通⽤零件：各种机械中普遍使⽤的零件称为通⽤零件，如螺钉、轴、轴承等。
专⽤零件：在某⼀类型机械中使⽤的零件称为专⽤零件，如内燃机活塞、曲轴、汽轮机的叶⽚等。
3.何谓平⾯机构？何谓机构运动简图？有何⽤途？答：平⾯机构：所有构件都在同⼀个平⾯或平⾏平⾯内运动的机构称为平⾯机构。
机构运动简图：说明机构各构件间相对运动关系的简化图形称为机构运动简图。
⽤途：为了使问题简化，胡洛那些与运动⽆关的构件的外形和运动副的具体构造，禁⽤简单线条和符号来表⽰构件和运动副，并按⽐例定出各运动副的位置。
4.何谓运动副？运动副有哪些类型？各引⼊⼏个约束？⽤什么符号表⽰？答：运动副：这种使两构件直接接触并能产⽣⼀定相对运动的连接称为运动副。
转动副低副：两构件以⾯接触平⾯运动副（引⼊两个约束）移动副⾼副：两构件以点或线的形式接触运动副的类型（引⼊⼀个约束）空间运动副符号表⽰见课本P65.机构构件的组成有那⼏类？它必须具备什么条件？答：构件的组成：固定构件（机架）、原动件（主动件）、从动件△6. 什么是机构的⾃由度？如何计算？机构具有确定运动的条件是什么？答：⾃由度：构件的独⽴运动称为⾃由度H L PP F --=2n 3 构建具有确定运动的条件：F>0且F=原动件数7 . 什么是复合铰链？铰链数和构件数有何关系？什么是局部⾃由度？出现在哪些场合？什么是虚约束？⼀般出现在哪些场合？具体计算机构⾃由度时如何正确去掉局部⾃由度和虚约束？答：复合铰链：两个以上构件同时在⼀处⽤转动副相连接构成复合铰链。
《机械设计》复习题及答案一、填空：1.工作时不承受弯矩，只传递转矩的轴，称为传动轴。
2.工作时承受弯矩并传递转矩的轴，称为转轴。
3.平键工作面是侧面。
）应按照键所在轴段的直径从键的标准中查取。
4.平键的截面尺寸（b h5.普通螺纹的牙型角为60度。
6.普通螺纹的公称直径指的是螺纹的大径。
（大、中、小）7.除矩形螺纹螺纹外，其余均已标准化。
8.对于重要的连接，尽可能采用以上的螺栓。
9.在带、链和齿轮组成的多级传动中，链传动应布置在低速级。
10.V带传动比不恒定主要是由于存在弹性滑动。
11. 滚子链传动中，节距越大传递的功率越大。
12在设计V带时，V带的型号是根据计算功率和小轮转速选取的。
13.带传动中，当小带轮过小，则带的弯曲应力增大。
14带传动限制小带轮直径不能太小，是为了防止过大的弯曲应力。
15. 按齿形不同，花键可分为矩形花键和渐开线花键。
16. 在滚子链中，外链板与销轴之间属于过盈配合。
17. 当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用双头螺柱联接。
18.在带、链和齿轮组成的多级传动中，带传动应布置在高速级。
19.带传动中打滑多发生在小带轮上。
（大、小）20. 标准直齿圆柱齿轮的YFa值只与齿轮的齿数有关。
21. 配对的两轮齿面硬度差应保持为30-50HBS，通常选取50HBS齿轮的硬度高一些。
（大、小）。
22. 在斜齿圆柱齿轮设计中，应取法面模数为标准值。
23. 考虑不可避免的安装误差，为了保证设计齿宽和节省材料，一般将小齿轮略微加宽5-10mm。
（大、小）24. 齿轮传动设计时，常用的设计准则是保证齿根弯曲疲劳强度和保证齿面接触疲劳强度。
25. 在直齿锥齿轮设计中，应取大端模数为标准值。
26. 为使滚动轴承便于互换和大量生产，轴承外径与外壳孔的配合采用基轴制。
27.直齿圆锥齿轮传动其两传动轴的位置相互垂直。
28. 在同样外形尺寸下，球轴承的承载能力小于滚子轴承的承载能力。
（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。
总论一、判断题1. 循环特性r =－1的变应力是脉动循环变应力。
( )2. 只有静载荷产生静强度破坏，只有变载荷才产生疲劳破坏。
( )3. 大多数通用机械零件及专用零件的失效都是由高周疲劳引起的。
( )二、填空题1. 在载荷与几何形状相同的条件下，钢制零件间的接触应力 铸铁零件间的接触应力。
三、选择题1、为了在高温下减轻磨损，应该加入的添加剂是 。
A ．极压添加剂B ．降凝添加剂C ．油性添加剂D ．抗氧化添加剂 2、下列材料中 常用于渗碳淬火热处理零件。
A ．40CrB ．38CrMoAlC ． 20CrMnTiD ． T10 3、下述各参数中， 只要根据计算圆整即可，其余的应取标准值。
A. 螺纹大径 B. 齿轮宽度 C. 圆柱齿轮模数 D. 平键高度4、绘制零件的极限应力线图（σa -σm 图）时，必须已知的数据是_____ 。
A.σ-1 ， σ0 ，σs ，κσ B.σ-1，σ0，σs ， K σ C.σ-1，σ0，φσ，κσ D.σ-1，σ0，φσ，K σ5、润滑良好的闭式齿轮传动，在下列措施中， ___ 不利于减轻和防止齿面点蚀现象发生。
A ． 采用粘度低的润滑油 B. 提高齿面硬度 C ． 采用加入添加剂的润滑油 D. 降低齿面粗糙度值四、简答题1、a max min ,,,,m r σσσσ 五个参数各代表什么？绘图说明当m 250,0.25MPa r σ== 时应力随时间的变化曲线。
连接一、判断题1. 受横向变载荷的普通螺栓连接中，螺栓所受力为静载荷。
( )2. 滑键固定在轮毂上随轮毂一同沿着轴上的键槽移动。
( )3. 平键连接包括轴、轮毂和键3个零件，验算连接的挤压强度时应按挤压应力是否小于等于三者中强度最强材料的许用挤压应力。
（ ）4. 对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是拉力和扭矩。
( )5. 普通平键连接采用两个键时，一般两键间的布置角度为180°。
第一章1-1 机械的基本组成要素是什么？机械的基本组成要素是机械零件1-2 什么是零件？什么是构件？什么是部件？试各举三个实例。
零件是组成机器的不可拆的基本单元，即制造的基本单元。
如齿轮、轴、螺钉等。
构件是组成机器的运动的单元，可以是单一整体也可以是由几个零件组成的刚性结构，这些零件之间无相对运动。
如内燃机的连杆、凸缘式联轴器、机械手的某一关节等。
部件是由一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体，如减速器、离合器、联轴器。
1-3 什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例。
通用零件在各种机器中经常都能用到的零件，如：齿轮、螺钉、轴等。
专用零件在特定类型的机器中才能用到的零件，如：涡轮机的叶片、内燃机曲轴、减速器的箱体等。
第二章2-1 以台完整的机器通常由哪些基本部分组成？各部分的作用是什么？一台完整的机器通常由原动机、执行部分和传动部分三个基本部分组成。
原动机是驱动整部机器以完成预定功能的动力源；执行部分用来完成机器的预定功能；传动部分是将原动机的运动形式、运动及动力参数转变为执行部分所需的运动形式、运动及动力参数。
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？设计机器应满足使用功能要求、经济性要求、劳动保护要求、可靠性要求及其它专用要求。
设计机械零件应满足避免在预定寿命期内失效的要求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求和可靠性要求。
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？机械零件常见的失效形式：整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏以及破坏正常工作条件引起的失效等。
常用的计算准则主要有强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则。
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？强度要求为确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形。
强度条件为σ<[σ]。
提高机械零件的强度，可以采取：a、采用强度高的材料，使零件具有足够的截面尺寸；b、合理地设计零件的截面形状，增大截面的惯性矩；c、采用热处理和化学处理方法，提高材料的力学性能；d、提高运动零件的制造精度，降低工作时的动载荷；e、合理配置零件的位置，降低作用于零件上的载荷等。
