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机械设计试题要点

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1 跨校专升本

机 械 设 计 试 题

总分

一、选择题（每题1分，共10分）

1、 下列八种机械零件：a：汽车发动机的阀门弹簧；b：起重机的抓斗；c：汽轮机的轮叶；d：车床变速箱中的齿轮；e：纺织机的织梭；f：飞机的螺旋桨；g：柴油机的曲轴；h：自行车的链条。其中有（ ）是专用零件而不是通用零件。

①三种 ②四种 ③五种 ④六种

2、 调节机构中，若采用双线螺纹，螺距为2mm，为使螺杆沿轴向移动18mm（螺母只能转动），则螺母应转（ ）转。

①9 ②5 ③4.5 ④4

3、 轴上装有一对平键时，若传递扭矩T=150N·m，则验算强度时，仍可按一个平键来计算，只要把传递扭矩改为（ ）N·m。

①120 ②100 ③75 ④50

4、 标准平键联接的承载能力，通常取决于（ ）。

①轮毂的挤压强度 ②键的剪切强度

③键的弯曲强度 ④键工作表面的挤压强度

5、 在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷，应（ ）。

①增大链条节距t和链轮齿数Z ②增大链条节距t，和减小链轮齿数Z

③减小链条节距t和链轮齿数Z ④减小链条节距t，和增大链轮齿数Z

6、 对于齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，设计时一般（ ）。

①先按接触强度条件计算 ②先按弯曲强度条件计算

③先按磨损条件计算 ④先按胶合条件计算 2 7、 阿基米德圆柱蜗杆的（ ）模数，应符合标准数值。

①端面 ②法面 ③轴面

8、 两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为（ ）。

①液体摩擦 ②半液体摩擦 ③混合摩擦 ④边界摩擦

9、 凸缘联轴器是一种（ ）联轴器。

①刚性固定式 ②刚性补偿式

③金属弹簧式弹性 ④非金属弹性元件式弹性

10、离心式离合器中，与闸瓦相连接的弹簧，其作用是（ ）。

①缓冲吸振 ②控制运动 ③储存能量 ④测量载荷

二、填空题（每空2分，共20分）

1、 非液体摩擦滑动轴承的设计计算，主要是在轴承的直径d和长度l决定以后，进行工作能力的计算，即作

。

2、 选择材料应考虑 。

3、 齿轮传动的失效形式有 。

4、 变应力的5个特征参数是 。

5、 链传动中，链的节距越大，承载能力越 ，链传动的多边形效应就要 ，于是振动、噪声、冲击也越 。故设计时，为使链传动结构紧凑，寿命长，应尽量选取节距 的链条。

6、 带传动的主要失效形式为 ，设计带传动的准则是 。

7、 降低齿轮传动的动载荷可采取的措施有

。

8、 当轴的中心线与轴承座中心线不重合而有角度误差时，或因轴受力而弯曲.或倾斜时会造成轴承的内外圈轴线发生偏斜。这时，应采用有一定

性能的 或 轴承。 3 9、 螺纹联接放松的根本问题在于 。

10、当要求轮毂在轴上沿键槽作移动时应选用 平键。

三、简答题（共16分）

1、 如图所示零件的极限应力线图上，M为零件的工作应力点，当加载于零件的过程中，①若最小应力σmin=常数，则零件的极限应力点应为 。(2分)

②若应力循环特性r=常数，则零件的极限应力点应为 。（2分）

2、 画图说明带传动的应力分布情况，并指出最大应力σmax在何处？（3分）

3、 轴在刚度校核时，刚度不足采用何措施？（3分）

ABC0MMMMM4123am 4 4、 提高轴的疲劳强度的措施？（3分）

5、 有一闭式直齿圆柱齿轮传动，Z1=40，Z2=120，m=2mm，工作中发现其齿面接触强度不足，有人建议将Z1改为20，Z2改为60，模数m改为4mm，其余参数均不改变，问这样处理能否解决问题？请分析说明。这样处理后，齿根弯曲强度怎样？（3分）

四、钢制标准齿轮传动，已知载荷系数K=1.5，n1=750rpm，齿宽b=75mm，m=3mm，Z1（主动）=25，YF1=2.7，YS1=1.6，[σ]H1=660N/㎜2，[σ]F1=450N/㎜2，Z2=125，YF2=2.2，YS2=1.8，[σ]H2=600 N/㎜2，[σ]F2=400N/㎜2，ZH=2.5，ZE=189.8MPa，Zu=11uu，综合考虑，齿面接触强度和齿根弯曲强度，试决定此对齿轮能传递的最大功率。（10分）

（提示：σH=ZEZHZu2112bdkT[σ]H；σF=1212ZbmkTYFYS[σ]F）

5 五、在图示凸缘联轴器的螺栓组联接中，已知螺栓数目为N，联轴器接合面摩擦系数为f ，螺栓中心圆直径为D，联轴器所传递扭矩为T。

1、若要求防滑安全系数为S，试推导单个螺栓所需预紧力Q0的计算式。

2、试写出螺栓强度条件的计算式。（6分）

六、改错题。指出下图中轴的结构设计有哪些不合理之处错误处依次以1、2、3……标出，并说明错因。（5分）

TD 6 七、单根A型V带带传动的传递功率P=2.5Kw，主动带轮基准直径dd1=125mm，n1=2000r/min，α1=145°，fv=0.25，求带剖面上的拉应力和离心应力。（A.型v带剖面面积A=75㎜2，F=2F011ffee）（7分）

八、如图所示，①画出II轴的转向。

②要求画出斜齿轮2和蜗杆3的轴向力能抵削一部分时的斜齿轮和蜗轮、蜗杆的旋向。

③标出蜗轮蜗杆啮合点C处的圆周力Ft，轴向力Fa及径向力Fr的方向。（7分）

234IIIIIC 7 九、一单级直齿圆柱齿轮减速器，其主动轴材料为45＃，调质处理，σb=650MPa，轴单向转动，工作平稳，传递转矩T=175×103Nmm。齿轮模数m=4mm，齿数Z1=20,齿宽b=80mm，标准齿轮。轴输入端与联轴器相接，两轴承间距160mm。试确定与齿轮配合处轴径。（9分）

8 十、图示轴上受径向力R=9KN，受轴向力A=3KN，用一对7208轴承支承。

已知：工作温度低于120°，而fp=1.2。（e=0.38，S=R/0.8ctgα，α=15°）

求：① 两个轴承的当量动载荷。

② 寿命长的轴承的寿命是短的多少倍？（10分）

A/R≤e A/R>e

x y x y

0.4 1.6 1 0

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机械设计复习要点及重点习题(机械类)

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复习课本，课后每章作业题，以及打印习题

做过作业题每个都必须掌握，没掌握看书，涉及到公式记住，讲过的题必须掌握方法，

一 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

机械设计考试题及答案详解

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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：C

2. 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：

机械设计考试重点

机械设计考试重点

机械设计考试重点

1. 强度学

1.1 应力和变形

在机械设计中，了解材料的应力和变形是非常重要的。应力是指物体承受的内部力，而变形是指材料由于应力而发生的形状改变。我们需要了解材料的弹性模量、屈服强度、断裂强度等参数，并懂得如何计算材料受力时的应变和是否会发生塑性变形。

1.2 疲劳性能

疲劳是材料在长期重复加载下发生破坏的现象。要对机械设计考试中的疲劳性能有所了解，需要熟悉疲劳寿命、疲劳极限和应力集中导致的疲劳等概念。此外，了解影响疲劳寿命的因素，并能够使用S-N曲线进行疲劳寿命预测也是必备的知识。 1.3 载荷和应力计算

在机械设计中，计算机件承受的载荷和应力是重要的一环。我们需要了解如何确定机件所承受的各种载荷（静载荷、动载荷等），并能够进行应力计算。此外，还需要了解如何进行应力的分类和概念，比如正应力、剪应力等。

2. 常用机械零件

2.1 轴承

轴承是机械设计中常见的机械零件。了解各种类型的轴承、轴承的选型原则以及常见的轴承故障和维护方法非常重要。此外，了解不同材料的轴承的特点和应用范围也是考试重点。

2.2 齿轮和传动

齿轮和传动装置是机械设计中常见的零件。我们需要了解不同类型的齿轮，比如直齿轮、斜齿轮、蜗杆和蜗轮等，并了解它们的应用场景和原理。此外，了解齿轮传动的计算方法和各种传动比的计算也是考试重点。

2.3 联轴器

联轴器是机械设备中用于连接两个轴的装置。我们需要了解不同类型的联轴器，比如弹性联轴器、万向联轴器等，并了解它们的特点和应用范围。此外，了解联轴器的选择和设计原则也是考试重点。

3. 机械设计原理

3.1 运动分析

在机械设计过程中，进行运动分析是必不可少的步骤。我们需要了解运动学和动力学的基本原理，并懂得如何应用运动学和动力学进行机械系统的运动分析。此外，了解常见的运动学分析方法和动力学分析方法也是考试的重点。 3.2 结构设计

机械设计中的结构设计是保证机械系统稳定工作的重要环节。我们需要了解常见的机械结构设计原则，比如刚度设计原则、轻量化设计原则等，并能够应用这些原则进行机械系统的结构设计。此外，了解机械结构设计中的常见问题和解决方法也是考试重点。

机械设计复习要点及重点习题(机械类) 2

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握方法,

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。

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

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。 做过作业题每个都必须掌握, 没掌握看书，涉及到公式记住，讲过的题必须掌

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)

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