机械设计习题集(3).
第1章机械设计概论
思考题
1. 什么是部件？什么是零件？什么是构件？什么是通用零件？什么是专用零件？机械设计
课程研究的是哪类零件？从哪几个方面来研究这类零件？
2. 机械设计应满足哪些基本要求？机械零件设计应满足哪些基本要求？
3. 机械设计的一般步骤是怎样的？
第2章机械零件的工作能力和计算准则
一、填空题
1. 在压力作用下，以点、线相接触的两物体在接触处产生的应力称为应力。
2. 零件在变应力作用下的强度计算属于强度计算，它不同于静强度计算。
3. 零件的计算载荷与名义载荷的关系是。
4. 零件的名义载荷是指载荷。
5. 零件的实际载荷与计算载荷的差异对零件的强度影响，将在中考虑。
二、简答与思考题
1. 解释下列名词：静载荷、变载荷、稳定循环变载荷、动载荷、工作载荷、额定载荷、计算
载荷、静应力、变应力、疲劳及疲劳极限。静载荷是否一定产生静应力？变载荷是否一定产生变应力？
2. 什么是变应力的循环特性r？对于静应力、脉动循环变应力和对称循环变应力，其r值各等
于多少？
3. 在一定的循环特性r下工作的金属试件，其应力循环次数与疲劳极限之间有怎样的内在联
系？怎样区分试件的无限工作寿命和有限工作寿命？怎样计算在有限寿命下工作的试件的疲劳极限？
4. 两个曲面形状的金属零件相互压紧，其表面接触应力的大小由哪些因素确定？如果这两个
零件的材料、尺寸都不同，其相互接触的各点上彼此的接触应力值是否相等？
三、计算题
1. 图示为对心直动滚子从动件凸轮机构。从动件顶端承受压力F=12kN。当压力角α达到最
大值αmax=250时，相应的凸轮轮廓在接触点上的曲率半径为R=75mm。已知：滚子半径r=15mm，凸轮与滚子的宽度b=20mm；两者材料的弹性模量和泊松比均为E=2.1×105Mpa和μ=0.3；
许用接触应力[ζ]H=1500Mpa。试校核凸轮与滚子的表面接触强度。
题1图
第3章机械零件的疲劳强度
一、简答题
1.已知某零件的简化极限应力图及其危险剖面上的ζm、ζa工作应力点M（ζm，ζa），如图
示，当其应力变化规律按ζm=C（常数）变化时，在图中找出相应的极限应力点，并计算
其安全系数。
题1图
2. 试给出变应力中①平均应力ζm，②应力幅ζa，③循环特性r的定义式。
3. 分别在题1图中画出变应力中循环特性r=-1、r=0两种变应力下的应力变化规律，并标出
ζmax 、ζmin 、ζa 和ζm 。
4. 试简述某材料的极限应力图与该材料零件的极限应力图的区别。
5. 已知零件材料的ζ-1、ζ0、ζS 以及零件某处的综合影响系数（k ζ）D ，试给出该零件的简化
极限应力图（ζm -ζa 图），并说明绘图过程。
二、分析与计算题
1. 图示一等截面转轴，轴径d=45mm ，其上作用有轴向拉力F A =2000N ，F r =6000N ，试求轴危险
剖面上循环变应力的ζmax 、ζmin 、ζa 、ζm 和应力循环特性r 各是多少？
题1图
2. 厚为10mm 的高强度碳钢件受有拉力F=60kN 。板的平面尺寸如图所示。该板的三个截面上
分别有mm 20 的圆孔、R10mm 的半圆缺口、R10mm 的圆角。试分别计算这三个截面上的最大应力。
题2图 题2附图
3. 上题中，如载荷F 在30~90kN 之间作周期性的波动。材料改为合金钢，其机械性质：
MPa s 800=σ，MPa 4201=-σ。危险截面上的有效应力集中系数35.1=σk ，尺寸系数7.0=σε，表面质量系数1=β，等效系数2.0=σψ。按无限寿命考虑。试画出a m σσ-极限
应力图，并用作图和计算两种方法，确定安全系数S 。
4. 火车车轮轮对轴的尺寸及受力情况如图所示。已知：轴的材料为碳钢，MPa s 360=σ，
MPa 2001=-σ；危险截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ上的有效应力集中系数9.1=σk ，尺寸系数
7.0=σε，表面质量系数95.0=β。试确定轴的安全系数S 。计算时按无限寿命考虑，忽
略剪力的作用。
题4图
5. 上题中，已知：轴的转速n=15r/min ，载荷稳定不变。要求使用寿命10年。每年工作300
天，每天累计工作2小时。材料的疲劳曲线指数m=9，应力循环基数N 0=107
。试按有限寿命计算：①轴的寿命系数k N ；②轴的安全系数S 。
6. 上题中，如轴在每一小时内的工作情况系按图示的载荷图谱作周期性的重复变动。要求使
用的天数不变，但每天工作8小时。其他所有条件都不变。试确定：①寿命系数k N ；②安全系数S 。图中F 0是载荷的最大值，与上题中的稳定载荷值相等。
题6图
7. 实心转轴的危险截面上受有周期性波动的载荷：弯矩M=50—100N.m ；扭矩T=0—50N.m 。
轴的材料为碳钢，已知机械性能：Mpa s 300=σ，Mpa 1701=-σ，Mpa s 180=τ，
Mpa 1001=-τ。若截面直径d=25mm ，有效应力集中系数79.1=σk ，47.1=τk ，尺寸系
数84.0=σε，78.0=τε，表面质量系数9.0=β，等效系数34.0=ψσ，21.0=ψτ。试确定安全系数S 。计算时可按无限寿命考虑，忽略剪力的作用。
第4章 摩擦、磨损、润滑
思考题
1. 摩擦状态有哪几种？各有何特点？
2. 按破坏机理分，磨损的基本类型有哪四种？各有何特点？如何防止这些类型的磨损发生？
3. 润滑剂的作用是什么？常用润滑剂有哪几种？
4. 润滑油的主要性能指标是什么？润滑脂的主要性能指标是什么？
第6章 螺纹联接和螺旋传动
一、 填空与选择题
1. 受横向转矩的螺栓组采用铰制孔时，每个螺栓所受的载荷是 。 （1）相等的 （2）与到几何中心距离成正比 （3）与到几何中心距离成反比 （3）都不等
2. 在螺栓联接的结构设计中，被联接件与螺母和螺栓头接触表面处需要加工，这是为
了 。
（1）不致损伤螺栓头和螺母 （2）增大接触面积，不易松脱 （3）防止产生附加偏心载荷 （4）便于装配
3. 受横向外载荷作用的紧螺栓联接，螺栓中所受轴向的载荷F 0等于 。 （1）F F '+ （2）F ' （3）F c c c F ?++
'2
11
4. 在受轴向载荷的紧螺栓强度计算公式（][4
3.12
10
σπσ≤??=
d F ca ）中，F 0为 。
（1）工作载荷 （2）预紧力
（3）预紧力+工作载荷 （4）工作载荷+残余预紧力
5. 设计螺栓组时常把螺栓布置成轴对称的均匀的几何形状，这主要是为了。
（1）美观（2）受力最小（3）联接方便（4）结合面受力较均匀
6. 在确定紧螺栓联接的计算载荷时，预紧力F'比一般值提高30%，这是为了因素。
（1）螺纹上的应力集中（2）螺栓杆横截面上的扭转应力
（3）载荷沿螺纹圈分布的不均匀性
7. 在轴向力作用时，用预紧力F'来保证螺栓联接的接缝不张开，此预紧力F'。
（1）可以是任意值（2）小于作用力（3）等于作用力（4）大于作用力
8. 图示螺旋拉杆，若A向逆时针拧螺母拉紧螺杆时，螺纹应取什么旋向。
（1）两个均为左旋（2）两个均为右旋
（3）螺纹1为左旋，螺纹2为右旋（4）螺纹1为右旋，螺纹2为左旋
题8图
9. 受轴向变载荷的紧螺栓联接，在工作载荷F和残余预紧力F''不变的情况下，要提高螺栓
的疲劳强度，可以减小刚度及增大刚度。
10. 螺纹联接防松的实质是。
11. 受剪铰制孔螺栓在横向剪力作用下，螺栓杆和孔壁间可能发生和螺栓被等
失效形式。
12. 螺纹联接中常用的防松方法有。
13. 计算螺栓抗拉强度时用直径，分析螺纹的受力时用直径。
二、简答题
1. 受横向载荷的普通螺栓联接有何特点？
2. 为什么大多数螺纹联接都要预紧？预紧力F'过大有什么结果？预紧力F'过小有什么结
果？
3. 螺纹升角的大小对自锁和效率有何影响？写出自锁条件及效率公式。
4. 简述提高螺纹联接强度的四种措施。
5. 为了避免螺栓承受偏心载荷，应从结构上采取哪些措施？
6. 联接和传动各常用什么螺纹？为什么？
7. 螺纹是怎样形成的？
8. 若用降低螺栓刚度的办法来提高螺栓联接的疲劳强度，试作力和变形图说明之。
9. 举两种常用螺纹联接的类型，并分别说明应用场合？
10. 螺纹有哪些主要参数？各参数间有何关系？
11. 螺距与导程有什么不同？两者有什么关系？请用图表示出三头右旋螺纹，并注明导程及螺
距。
12. 螺旋副的传动效率与螺旋头数有什么关系？请利用计算螺旋副效率的公式进行分析。
13. 常用螺纹按牙形分为哪几种？各有何特点？主要用途怎样？
14. 三角形螺纹分为哪两种？它们有什么特点？
15. 为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10？
16. 拧紧螺母及松退螺母时的效率如何计算？效率随哪些因素而变化？
17. 螺纹联接松脱的原因是什么？按防松原理防松的方法可分为几类？具体的防松方法和装置
各有哪些？
18. 螺栓的主要失效形式有哪些？
19. 提高螺栓联接强度的措施有哪些？
20. 推导图示受扭矩作用的螺栓组联接的螺栓受力计算式：
(a)当用受拉螺栓时；
(b)当用铰制孔用受剪螺栓时。
题20图
三、结构改错题与计算题
1.如图示，托架螺栓组联接，试求在倾覆力矩M作用下，绕O-O轴转动时，最大受载螺栓的
计算公式，并写出满足螺栓不拉断、接缝面A点不开缝，B点不压坏的强度条件。（写出结果式即可）
题1图题2图
2. 图示支承杆用三个M12铰制孔螺栓联接在机架上，铰孔直径d0=13mm，如螺杆与孔壁的挤
压强度足够，试求作用于该悬臂梁的最大作用力P。（不考虑构件本身的强度。取螺栓材料的屈服极限ζS=600Mpa，取剪切安全系数nη=2.5）
题3图题6图
3. 一薄板用两个M10的普通螺栓联接在厚机架上，尺寸如图示，已知薄板上受力P=600N，板
间摩擦系数f=0.20，防滑系数K f=1.2，螺栓许用应力[ζ]=108Mpa，螺栓螺纹小径d1=8.376mm，试校核该螺栓联接是否安全可靠。
4. 凸缘联轴器，用六个普通螺栓联接，螺栓分布在D=100mm的圆周上，结合面摩擦系数f=0.16，
防滑系数K f=1.2，若联轴器传递扭矩为150N.m，试求螺栓螺纹小径。（螺栓[ζ]=120Mpa）5.试找出图示螺纹联接中的错误，并就图改正。
d e f
题5图
6. 图示为某受轴向工作载荷的紧螺栓联接的载荷变形图：（1）当工作载荷为2000N时，求螺
栓所受总拉力及被联接件间残余预紧力。（2）若被联接件不出现缝隙，最大工作载荷是多少？
7. 双头矩形螺旋传动机构，其外径d=90mm ，中径d 2=81mm ，螺距P=18mm ，螺纹的摩擦系数f=0.1，
试求其效率并判断是否自锁？
8. 有一受轴向变载荷作用的紧螺栓联接，预紧力F '=4000N ，轴向工作载荷在0 ~ 4000N 之间
变化，假设螺栓与被联接件刚度相等，试计算： （1）螺栓所受最大和最小载荷是多少？
（2）被联接件间的压紧力最大和最小值是多少？ 9. 图示汽缸内径D=500mm ，蒸汽压力F=0 ~ 1.2Mpa ，在法兰上安装有12个螺栓，其残余预紧
力为工作载荷的1.5倍，螺栓联接的相对刚度为0.8，试确定单个螺栓所受的最大轴向拉力与最小轴向拉力。
题9图 题12图
10. 推导图示两种联接的螺栓受力计算式，a 图为夹紧联接，b 图为支座，两个图中的结构主
要尺寸相同，且上下各用一个螺栓。（提示：注意两种结构的失效形式有什么不同）
题10图
11. 上题图a 所示的夹紧联接柄承受载荷Q = 600N ，螺栓个数z=2，联接柄长度L=300mm ，轴
直径d B =60mm ，夹紧结合面摩擦系数f = 0.15，试确定联接螺栓的直径。 解：（1）.求螺栓所需的预紧力F '
设联接柄对轴的压力为R ，则 B
d R f L Q ??=?
所以 N d f L Q R B
4
10260
15.0300
600?=??=??=
N R F 4
4
1012
1022?=?==
' （2）.确定螺栓直径
选螺栓材料为A3钢，Mpa s
240=σ，则安全系数
7
2
10
)70000(9002200][-?'--?=
F k
S m
S
07.410
)1000070000(9002200
7
2
=?--=-
Mpa S S
S
97.5807
.4240
]
[][==
=
σ
σ mm F d C
75.1697
.5810
3.14][3.144
=???='?=
πσπ 根据手册选M20六角螺栓。
12. 图示螺栓联接中采用两个M20的螺栓，其许用拉应力为[ζ]=160Mpa ，被联接件结合面间
的摩擦系数f=0.2，若考虑摩擦传力的可靠系数k f =1.2,试计算该联接允许传递的静载荷Q 。 13. 如图所示，缸径D=500mm ，蒸汽压力p=1.2MPa ，螺栓分布圆直径D 0=640mm 。为保证气密性
要求，螺栓间距不得大于150mm 。试设计此气缸盖螺栓组联接。
题13图 题15图
14. 上题图示的气缸盖联接中，已知：工作压力在0到2N/mm2之间变化，气缸内径D=500mm ，
螺栓数目为20，用铜皮石棉垫片密封，试确定螺栓直径。 15. 设图示螺栓刚度为c 1，被联接件刚度为c 2，如果c 2=8c 1，预紧力F '=1000N ，外载荷F=1100N ，
试求螺栓中的总拉力和被联接件中的残余预紧力。 解：螺栓中的总拉力为
N c
c c F c c c F F 112281100
10001
1
1
2
1
1
=+?+=++
'= 联接件中的残余预紧力为 N c
c c F c c c F F 2281100
810001
1
1
2
1
2
=+?-=+-
'='' 由此可见螺栓所承受的总拉力F0比它所受的预紧力F '大。但总拉力（对预紧力而言）的增加量（）
仅占外载荷F 的11%。这个值是不太大的。这种联接的受力情况与它的相对刚度有关。在此例中，尽管外载荷比预紧力大，但被联接件仍然处于被压缩状态，它们之间没有分离。
16. 图示的矩形钢板，用4个M16的铰制孔用螺栓固定在高250mm 的槽钢上，钢板悬臂端承受
的外载荷为16kN ，试求：
（1）作用在每个螺栓上的合成载荷； （2）螺栓的最大剪应力； （3）螺栓的最大挤压应力。 解：（1）应用力的平移原理，将力P 向接缝面中心O 简化，由题解图可见螺栓组接缝面受：
向下的滑移载荷 P=16kN
绕中心O 旋转的扭矩 T=16×425=6800Nm 由于滑移载荷P 的作用，各螺栓要承受的垂直剪切载荷为 V=P/4=16/4=4kN
因扭矩T 的作用，各螺栓所受的剪切载荷R ，而R max 为
∑=?=
z i i r
r
T R 1
2
max max 由图可见，4,0.96756022m ax 4321==+=====z mm r r r r r 。 故 kN r T r r T R 7.170
.9646800
44max 2
max max max =?=?=??=
按比例将剪力V 与剪力R 绘于题解图中，并应用平行四边形法则求得合力。求得最大合力的大小
为 F max = F 1 = F 2 = 21.0 kN
（2）螺栓1和2承受最大的剪切载荷，由国标中查得d 1=17mm ，螺栓杆剪切的危险截面面积是
2221
2274
174mm d A =?=?=
ππτ 所以剪应力为 Mpa A F 5.92227
100.213max =?==ττ （3）由于钢板与螺栓的接触长度比较小，所以最大挤压应力将发生在螺栓杆与钢板的孔壁之间，其挤压
面积是 2
1136817mm t d A p =?=?=
所以挤压应力是 Mpa A F p p 4.154136
100.213
max =?==σ
题16图
题解16图
17. 图示的底板螺栓组联接，受外力R的作用。外力R作用于包含X轴并垂直于底板接逢面内，
试分析底板螺栓组联接的受力情况，并判断哪一个螺栓受力最大？保证联接安全工作的必要条件有哪些？
题17图
解：（1）联接的受力分析
将R力在作用面内分解为平行于X、Y轴的两个分力H与V，如图a。
H=Rcosθ
V=Rsinθ
根据力的平移定理，将V力平移至接缝面中心O，并加上力矩M V，如图b所示，则得接缝面的载荷为轴向力（使接缝面分离）V=Rsinθ
倾覆力矩（使接缝面绕ZZ轴旋转）M V=-Vl
同理，将H力平移到中心O，并加上力矩M H，如图c所示，则得载荷为
横向力（使接缝面滑移）H=Rcosθ
倾覆力矩（使接缝面绕ZZ轴旋转）M H=Hh
根据力、力矩的叠加原理，联接的受力情况为
倾覆力矩 M=M H+M V=Hh-Vl
横向力 V=Rsinθ
轴向力 H=Rcosθ
（2）螺栓的受力情况
对于螺栓组来说，各个螺栓在拧紧后都受有预紧力F 的作用。在载荷R作用后，每个螺栓要受到V/8的轴向力作用；横向力H则由接缝面间产生的摩擦力（8F-V）f来平衡。在倾覆力矩M的作用下，若M沿顺时针方向时，则ZZ轴左侧的螺栓受到轴向加载作用，而右侧螺栓所受载荷减小，并且距ZZ轴越远影响越大，因此可以判明ZZ轴左侧1-1行的螺栓受力最大（图d），应对它进行强度校核。
（3）此联接安全工作的必要条件
根据以上的分析，除螺栓必须具有足够的强度外，对联接来说，在R力的作用下接缝面的应力状态如图d所示，由图可见，为保证联接的安全工作必须：
接缝面右端的最大挤压应力（∑ζmax=ζp-ζv+ζM）小于或等于接缝面的许用挤压应力[ζ]P。式中，
ζp—螺栓预紧力在接缝面产生的压应力；
为了避免接缝面间产生间隙，接缝面左端的最小挤压应力（∑ζmin=ζp-ζv-Σm）不得小于零；
在横向力H的作用下，接缝面不应产生相对滑动，即接缝面间的摩擦阻力应大于或等于H
（8F-V）f>=H
18. 图示为一固定在砖墙上的托架。已知:载荷Q=4.8kN，底板高h=340mm，宽b=150mm，载荷
作用线与铅垂线的夹角α=500，砖墙许用挤压应力[ζ]p=2Mpa，结合面摩擦系数f s=0.3，试设计此联接。
题18图题20图
19. 在简答题20题中，凸缘联轴器传递的扭矩T=150Nm，载荷平稳，螺栓数z=6，螺栓均匀分
布在D=100mm的圆周上，结合面摩擦系数f=0.16，可靠系数k f=1.2，求螺栓直径。
20. 图示某机构上的拉杆端部采用粗牙普通螺纹联接。已知：拉杆所受最大载荷F=15KN，载荷
很少变动，拉杆材料为A3钢， S=216Mpa，[S]=1.6，试确定拉杆螺纹的直径。
第7章键、花键、销、成形联接
一、填空或选择题
1. 平键的横剖面为。
（1）椭圆（2）圆（3）半圆（4）矩形
2. 平键联接的可能失效形式有。
（1）疲劳点蚀（2）弯曲疲劳破坏
（3）胶合（4）压溃、磨损、剪切破坏等
3. 楔键联接与平键联接相比，前者对中性。
（1）好（2）差（3）相同（3）无法比较
4. 导键固定于。
（1）轴槽（2）轮毂（3）轴上零件（4）轴端
5. 半圆键联接具有的特点。
（1）对轴的强度削弱小（2）工艺性差、装配不方便
（3）调心性好 （4）承载能力大 6. 销联接主要用于 。
（1）传递较大载荷 （2）定位
（3）承受静拉应力 （4）承受疲劳循环拉应力 7. 楔键联接中，楔键的工作面是 面。
8. 选择普通平键时，根据 从国家标准中查取键的 尺寸，然后按轮毂宽度
选择键长L 。
9. 花键联接按其齿形不同，可分为 、 、 花键联接。 10. 渐开线花键的定心方式有 、 。 11. 常用的无键联接形式有 、 。
12. 花键联接的主要失效形式是 、 。 二、简答题
1. 花键联接与平键联接相比，有哪些特点？
2. 两零件间使用定位销为什么一般数目不少于两个？
3. 矩形花键联接外径定心有何特点？应用于何场合？
4. 渐开线花键与齿轮齿形相比，有何差别？
5. 圆头、方头普通平键各有何优缺点，分别用在什么场合？圆头、方头普通平键的轴上键槽
是怎样加工的？
6. 为何矩形花键和渐开线花键应用最广？三角形花键多用在什么场合？
7. 若某轴与轮毂的平键联接强度不够，应采取什么措施？
8. 为何采用两个平键时，一般设置在同一轴段上相隔1800
的位置？
三、计算题
1. 某试验台的输出轴端装一卷筒，该处轴的直径d=14mm ，选用A 型平键联接，其中b=4mm ，
h=4mm ，L=18mm ，键及轮毂材料均为45号钢，载荷平稳，[ζp ]=130Mpa ，试求此键联接按
挤压强度所能传递的转矩。取2
h h ='，h '为键与毂的接触高度。
2. 某齿轮与轴之间采用B 型平键联接，已知：T=5000.Nm ，轴径d=100mm ，且b=28mm ，h=16mm ，
L=150mm ，取2h h ='（h '为键与毂的接触高度），键及轮毂材料均为45号钢，[ζp ]=130Mpa ，
试校核该键联接的挤压强度。
机械设计基础》习题与解答
《南昌工程学院机械设计基础》习题与解答 一、选择题 1. 曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时， B 死点位置。 （A）不存在（B）曲柄与连杆共线时为（C）摇杆与连杆共线时为 2. 曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时， C 死点位置。 （A）曲柄与连杆共线时（B）摇杆与连杆共线时（C）不存在 3. 为保证四杆机构良好的机械性能， B不应小于最小许用值。 （A）压力角；（B）传动角（C）极位夹角 4. 平面四杆机构无急回特性时的行程速比系数 C。 （A）K＞1 （B）K＜1 （C）K=1 5. 在双曲柄机构中，已知三杆长度为a=80mm，b=150mm，c=120mm，则d杆长度为 B 。 （A）＜110mm （B）110mm≤d≤190mm （C）≥190mm 6. 凸轮机构中的压力角是指 A 间的夹角。 （A）凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向 （B）凸轮上接触点的法线与该点线速度 （C）凸轮上接触点的切线与从动件的运动方向 7. B 决定了从动杆的运动规律。 （A）凸轮转速（B）凸轮轮廓曲线（C）凸轮形状 8. 凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心至_C_向径。 （A）理论轮廓线上的最大（B）实际轮廓线上的最大 （C）理论轮廓线上的最小（D）实际轮廓线上的最小 9. 在曲柄滑块机构中，当取滑块为原动件时，_C_死点位置。 （A）有一个（B）没有（C）有两个（D）有三个 10.对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取__C_为机架，将得到双曲柄机构。 （A）最长杆（B）与最短杆相邻的构件 （C）最短杆（D）与最短杆相对的构件 11.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件，则传动角是_B_。 （A）摇杆两个极限位置之间的夹角（B）连杆与摇杆之间所夹锐角
机械设计基础试题及答案解析
A卷 一、简答与名词解释(每题5分，共70分) 1. 简述机构与机器的异同及其相互关系 答. 共同点：①人为的实物组合体；②各组成部分之间具有确定的相对运动；不同点：机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等；机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。相互关系：机器一般由一个或若干个机构组合而成。 2. 简述“机械运动”的基本含义 答. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。 3. 机构中的运动副具有哪些必要条件？ 答. 三个条件：①两个构件；②直接接触；③相对运动。 4. 机构自由度的定义是什么？一个平面自由构件的自由度为多少？ 答. 使机构具有确定运动所需输入的独立运动参数的数目称机构自由度。平面自由构件的自由度为3。 5. 机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？ 答. 机构具有确定运动条件：自由度＝原动件数目。原动件数目<自由度，构件运动不确定；原动件数目>自由度，机构无法运动甚至构件破坏。 6. 铰链四杆机构有哪几种基本型式？ 答. 三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 7. 何谓连杆机构的压力角、传动角？它们的大小对连杆机构的工作有何影响？以曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构的最小传动角minγ发生在什么位置？ 答. 压力角α：机构输出构件（从动件）上作用力方向与力作用点速度方向所夹之 锐角；传动角γ：压力角的余角。α＋γ≡900 。压力角（传动角）越小（越大）， 机构传力性能越好。偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin发生在曲柄与滑块移动导路垂直的位置 8. 什么是凸轮实际轮廓的变尖现象和从动件（推杆）运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免？
机械设计试卷试题(含答案-整理)
一、选择题： 1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为( B ) A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2.循环特性r=－1的变应力是(A ）应力。 A．对称循环变 B、脉动循环变 C．非对称循环变 D．静 3.普通平键联接强度校核的内容主要是(A)。 A.校核键侧面的挤压强度; B.校核键的剪切强度； C.AB两者均需校核； D．校核磨损。 4.半圆键联接当采用双键时两键应 D 布置。 Ａ.在周向相隔９０oＢ.在周向相隔１２０o Ｃ.在周向相隔１８０oＤ.在轴向沿同一直线 5．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是( D ) A．拉力 B.扭矩 C．压力 D.拉力和扭矩 1. 普通平键联接传递动力是靠_____。( B ) (A)两侧面的摩擦力；(B)两侧面的挤压力； (C) 上下面的挤压力；(D)上下面的摩擦力。 2. 在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是 ( B ) （A）增大Cb，减小Cm （B）减小Cb．增大Cm（C）增大Cb和Cm（ D）减小Cb和Cm （应尽量小） 3. 带传动中最大应力发生在（ B ） （A）紧边与大带轮接触处；（B）紧边与小带轮接触处； （C）松边与小带轮接触处；（D）松边与大带轮接触处。 4. 带在工作时产生弹性滑动，是由于。（ C ） （A）带不是绝对挠性件；（B）带与带轮间的摩擦系数偏低； （C）带的紧边与松边拉力不等；（D）带绕过带轮产生离心力。 5. 在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．其目的是—。 ( A ) （A）避免螺栓受附加弯曲应力作用（B）便于安装（C）为安置防松装置 6. 选取V带型号，主要取决于。 ( D ) （A）带的线速度（ B）带的紧边拉力 （ C）带的有效拉力（D）带传递的功率和小带轮转速 7. 同一工作条件，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，可以提高轴的而不能提高轴的。（ A ）（ B ） （A）强度（B）刚度 8. 当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用______。（C ） (A) 带传动；(B)一对齿轮传动；(C) 轮系传动；（D）凸轮传动。 9. 自行车的前轮轴是什么轴？（ A ） （A）心轴；（B）转轴；（C）传动轴；（D）曲轴。(自行车的前轮轴只承受弯矩而且不转动，所以是固定心轴，中轴既承受扭矩又承受弯矩所以是转轴，后轮轴只承受弯矩而且不转动所以也是固定心轴) 10. 考虑滑动率ε，则带传动的实际传动比______________。（ C ） （A.）i d d = + d2 d1 () 1ε （B）.i d d = + d2 d1 () 12ε ,
机械设计试题库及答案
1、循环特性r=－1的变应力是 A 应力。 A．对称循环变B、脉动循环变C．非对称循环变D．静 6、一斜齿圆柱齿轮传动，已知法向模数Mn＝4mm，齿数Z1=20，螺旋角β＝14032’2”，齿宽b1＝80，b2＝75mm，则该传动的齿宽系数φd等于—D—。 A．0.852 B．O.88 C．0.8 D．0.907 4、在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是B。 A. 6208 B. N208 C. 30208 D. 51208 10、斜齿圆柱齿轮的法面模数m n与端面模数m t的关系式，应该是C。 A. m n=m t sinβ B. m n=m t/cosβ C. m n=m t cosβ D. m n=m t cosα 11、齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀通常首先发生在D。 A. 齿顶部分 B. 靠近节线的齿顶部分 C. 齿根部分 D. 靠近节线的齿根部分 18、斜齿圆柱齿轮传动，螺旋角取得越大，则传动的平稳性____②______。 ①越低②越高③没有影响 2、蜗杆传动除了作强度计算外，还须作热平衡计算，其根本目的在于防止胶合。 4、在设计V带传动时，V带的型号是根据小带轮转速n1和计算功率Pc选取的。 3、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 15、非液体摩擦滑动轴承正常工作时，其工作面的摩擦状态是（ C ）。 A、完全液体摩擦状态 B、干摩擦状态 C、边界摩擦或混合摩擦状态 D、不确定 1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（无限寿命区）区； 当N＜N0时，为（有限寿命区）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（弹性变形）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（小）。 3．润滑油的（油）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（粘度）越大，则其内摩擦阻力就越大。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（相对滑动速度）很大，因此导致传动的（效率）较低、温升较高。
机械设计课后习题答案完整版
机械设计课后习题答案 3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ，取循环基数60105?=N ，9=m ，试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。 [解] MPa 6.373107105180936910111=???==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=???==--N N σσN MPa 0.227102.61051809569 30113=???==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ，MPa 1701=-σ，2.0=σ Φ，试绘制此 材料的简化的等寿命寿命曲线。 [解] )170,0('A )0,260(C 00 12σσσΦσ-=- σΦσσ+= ∴-1210 MPa 33.2832 .0117021210=+?=+=∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D '，即)67.141,67.141(D ' 根据点)170,0('A ，)0,260(C ，)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示
3-4 圆轴轴肩处的尺寸为：D=72mm，d=62mm，r=3mm。如用题3-2中的材料，设其强度极限σB=420MPa，精车，弯曲，βq=1，试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。 [解] 因2.1 45 54 = = d D，067 .0 45 3 = = d r，查附表3-2，插值得88.1= α σ ，查附 图3-1得78.0≈ σ q，将所查值代入公式，即 ()()69.1 1 88 .1 78 .0 1 1 1 k= - ? + = - α + = σ σ σ q 查附图3-2，得75.0= σ ε；按精车加工工艺，查附图3-4，得91.0=σβ， 已知1= q β，则 35 .2 1 1 1 91 .0 1 75 .0 69 .1 1 1 1 k = ?? ? ? ? ? - + = ?? ? ? ? ? - + = q σ σ σ σβ β ε K ()()() 35 .2 67 . 141 , 67 . 141 ,0, 260 , 35 .2 170 ,0D C A ∴ 根据()()() 29 . 60 , 67 . 141 , 0, 260 , 34 . 72 ,0D C A按比例绘出该零件的极限应力线图如下图 3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20 m = σ，应力幅MPa 20 a = σ，试分别按①C r=②C σ= m ，求出该截面的计算安全系数 ca S。 [解] 由题3-4可知35.2 ,2.0 MPa, 260 MPa, 170 s 1- = = = = σ σ K Φ σ σ
机械设计考试试题及其答案
1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【】 A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【】 A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【】 A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【】 A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【】A．90° B. 120°°° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C． V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【】 A．拉力 B.扭矩 C．压力 D.拉力和扭矩 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【】 A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力 二、 1．轴如按受载性质区分，主要受的轴为心轴，主要受的轴为传动轴。 2．代号62203的滚动轴承，为轴承，其内径为 mm。 3．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。 4．普通平键联接的工作面是键的；楔键联接的工作面是键的。 5．为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。 6．不随时间变化的应力称为，随时间变化的应力称为，具有周期性的变应力称为。7．按照平面图形的形状，螺纹分为、和等。 8．按照工作条件，齿轮传动可分为和两种。 9．齿轮传动设计时，软齿面闭式传动通常先按设计公式确定传动尺寸，然后验算轮齿弯曲强度。
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《机械设计基础》试题及答案 绪论 一、填空（每空1分） T-1-1-01-2-3、构件是机器的运动单元体；零件是机器的制造单元体；部件是机器的装配单元体。 T-2-2-02-2-4、平面运动副可分为低副和高副，低副又可分为转动副和移动副。 T-2-2-03-2-2、运动副是使两构件接触，同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为低副和高副。 T-2-2-04-2-1、平面运动副的最大约束数为2 。 T-2-2-05-2-1、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目 等于主动件数目。 T-2-2-06-2-1、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的工作情况和受力情况。 T-2-2-07-2-1、平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副。 T-3-2-08-2-2、机构处于压力角α=90°时的位置，称机构的死点位置。曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构无死点位置，而当摇杆为原动件时，机构有死点位置。 T-3-2-09-2-2、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线
位置。 T-3-2-10-2-1、在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为：急回特性。 T-3-2-11-2-1、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。 T-4-2-12-2-3、凸轮机构是由机架、凸轮、从动件三个基本构件组成的。 T-5-1-13-2-1、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为直线运动。 T-6-2-14-2-1、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥120°。 T-6-7-15-2-3、链传动是由主动链轮、从动链轮、绕链轮上链条所组成。 T-6-7-16-2-3、链传动和带传动都属于挠性件传动。 T-7-2-17-3-6、齿轮啮合时，当主动齿轮的齿根_推动从动齿轮的齿顶，一对轮齿开始进入啮合，所以开始啮合点应为从动轮齿顶圆与啮合线的交点；当主动齿轮的齿顶推动从动齿轮的齿根，两轮齿即将脱离啮合，所以终止啮合点为主动轮齿顶圆与啮合线的交点。 T-7-3-18-2-2、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为模数
机械设计试题及答案
1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（无限寿命区）区；当N ＜N0时，为（有限寿命区）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（弹性变形）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（小）。 3．润滑油的（油）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（粘度）越大，则其内摩擦阻力就越大。 4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（添加剂）。 5．正是由于（弹性滑动）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（打滑）和（带的疲劳破坏）。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（相对滑动速度）很大，因此导致传动的（效率）较低、温升较高。 7．链传动水平布置时，最好（紧边）边在上，（松边）在下。 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（转矩）和（直径）选择联轴器的型号。 9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（相对间隙）；而（偏心距）与（半径间隙）之比称为偏心率 。 10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（1.5 ）个键计算。 1．当所受轴向载荷通过（螺栓组形心）时，螺栓组中各螺栓承受的（轴向工作拉力）相等。2．从结构上看，带轮由（轮毂）、轮辐和（轮缘）三部分组成。 3．在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中，以（节点）为计算点，把一对轮齿的啮合简化为两个（圆柱体）相接触的模型。 4．按键齿齿廓曲线的不同，花键分为（矩形）花键和（渐开线）花键。 5．请写出两种螺纹联接中常用的防松方法：（双螺母等）和（防松垫圈等）。
6．疲劳曲线是在（应力比）一定时，表示疲劳极限 与（循环次数）之间关系的曲线。 γN 7．理论上为（点）接触或（线）接触的零件，在载荷作用下，接触处局部产生的应力称为接触应力。 8．开式齿轮传动的主要失效形式是：（齿面的磨粒磨损）和（断齿）。 9．径向滑动轴承的条件性计算主要是限制压强、（速度）和（pv值）不超过许用值。10．在类型上，万向联轴器属于（无弹性元件的挠性）联轴器，凸缘联轴器属于（刚性）联轴器。 二、选择填空（每空1分，共10分） 1．下列磨损中，不属于磨损基本类型的是（ 3 ）；只在齿轮、滚动轴承等高副零件上经常出现的是（ 2 ）。 （1）粘着磨损；（2）表面疲劳磨损； （3）磨合磨损；（4）磨粒磨损。 2．在通过轴线的截面内，（1 ）的齿廓为直边梯形；在与基圆柱相切的截面内，（3 ）的齿廓一侧为直线，另一侧为曲线。 （1）阿基米德蜗杆；（2）法向直廓蜗杆； （3）渐开线蜗杆；（4）锥蜗杆。 3、对于直齿圆柱齿轮传动，其齿根弯曲疲劳强度主要取决于（4 ）；其表面接触疲劳强度主要 取决于（ 1 ）。 （1）中心距和齿宽；（2）中心距和模数； （3）中心距和齿数；（4）模数和齿宽。 4、对于径向滑动轴承，（1 ）轴承具有结构简单，成本低廉的特点；（ 3 ）轴承必须成对使 用。 （1）整体式；（2）剖分式； （3）调心式；（4）调隙式。 5．在滚子链传动的设计中，为了减小附加动载荷，应（4 ）。 （1）增大链节距和链轮齿数；（2）增大链节距并减小链轮齿数； （3）减小链节距和链轮齿数；（4）减小链节距并增加链轮齿数。 6．对中性高且对轴的削弱又不大的键联接是（ 1 ）联接。
机械设计试题及答案 bb
机械设计试题及答案 b b
一、填空题〔每空1分，计25分〕 1、一减速齿轮传动，主动轮1用45号钢调质，从动轮用45号钢正火，则它们齿面接触应力的关系是 b 。 a 、2H 1H σσ>； b 、2H 1H σσ=； c 、2H 1H σσ<。 2、带传动中紧边拉力为1F ，松边拉力为2F ，则其传递的有效圆周力F 为 c 。 a 、21F F +； b 、2/)(21F F -； c 、21F F -； d 、2/)(21F F +。 3、对于硬齿面闭式齿轮传动，其齿面接触承载能力较高，故通常先按 齿根弯曲疲劳 强度进行设计，然后校核 齿面接触疲劳 强度。 4、蜗杆的 c 模数为标准模数，蜗轮的 b 压力角为标准压力角。 a 、法面； b 、端面； c 、轴面。 5、带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态时，1F 与2F 的关系可用著名的欧拉公式表示为 121αf e F F = 。 6、在蜗杆传动中，当需要自锁时，应使当量摩擦角 b 蜗杆导程角。 a 、小于； b 、大于； c 、等于。 7、计算蜗杆传动的传动比时，公式 c 是错误的。 a 、21/ωω=i ； b 、21/n n i =； c 、12/ d d i =；d 、12/z z i =。 8、蜗杆传动的失效通常是发生在 蜗轮轮齿 上。 9、设计圆柱螺旋弹簧时，其弹簧直径d 按 强度 条件确定，其工作圈数n 按 刚度 条件确定。 10、弹簧指数C ＝ D 2/d ，C 值越大，刚度越 小 。 11、楔键联接靠 摩擦力 传递转矩，用于对中性要求不高的联接。 12、按国家标准GB/292-93规定，代号为7210C 的滚动轴承类型为 角接触球轴承 轴承，其内径为 50 mm ，宽度系列为 窄、系列，直径系列为 轻 系列，C 代表 公称接触角15o，其精度为 P0 级。 13、下列各种联轴器中，能减缓振动和冲击的是 f ；可实现两轴线角位移最大的是 c ；常用于两轴线对中性不好、低速情况下的是 d 和 e 。 a 套筒联轴器；b. 凸缘联轴器；c. 万向联轴器；d. 十字滑块联轴器；e. 齿轮联轴器；f. 弹性柱销联轴器。 二、问答题〔每题5分、计30分〕 1、试分析影响带传动所能传递最大有效圆周力F max 的主要因素。（5分） 110max 11112ααf f e e F F +-= m ax F 与初拉力0F 、包角1α和摩擦系数 f 有关。（3’）
机械设计的试题及答案
专业：机电一体化队别：卷型：A 卷 课程名称：机械设计考试日期：考试方式：闭卷 学生学号: 学生XX: 在试题纸上答题无效，教师命题时不需要留出答题空间 一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【b 】 A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【】A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【】A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【】A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【】A．90° B. 120° C.135° D.180° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【】A．V带离开大带轮处 B.V带绕上大带轮处 C．V带离开小带轮处 D.V带绕上小带轮处
9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【】A．拉力 B.扭矩 C．压力 D.拉力和扭矩 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【】A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力 二、填空题：本大题共10个小题，每空1分，共20分。把答案填在题中横线上。1．轴如按受载性质区分，主要受的轴为心轴，主要受的轴为传动轴。 2．代号62203的滚动轴承，为轴承，其内径为mm。 3．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。 4．普通平键联接的工作面是键的；楔键联接的工作面是键的。 5．为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔与轴的配合采用制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。 6．不随时间变化的应力称为，随时间变化的应力称为，具有周期性的变应力称为。 7．按照平面图形的形状，螺纹分为、和等。 8．按照工作条件，齿轮传动可分为和两种。 9．齿轮传动设计时，软齿面闭式传动通常先按设计公式确定传动尺寸，然后验算轮齿弯曲强度。 10．直径较小的钢制齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮和轴做成一体，称为。 三、简答题：本大题共6个小题，每题5分，共30分。把答案填在题中横线上。1．简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种？ 螺栓连接双头螺柱连接螺钉连接紧定螺钉连接 2．提高螺栓联接强度的措施有哪些？
(完整版)机械设计考题及答案
... .. 2010-2011学年第一学期《机械设计》单元测验四学号：姓名：成绩： 一、选择题（每小题1分，共38分） 1、在尺寸相同的情况下，（ B ）轴承能承受的轴向载荷最大。 A、深沟球轴承 B、角接触轴承 C、调心轴承 D、滚针轴承 2、滑动轴承材料应有良好的嵌藏性是指（ C ）。 A 摩擦系数小 B 顺应对中误差 C 容纳硬污粒以防磨粒磨损 D 易于跑合 3、下列各材料中，可作为滑动轴承衬使用的是（A ）。 A ZchSnSb8-4 B 38SiMnMo C GCr15 D HT200 4、设计动压向心滑动轴承时，若通过热平衡计算发现轴承温升过高，在下列改进设计的措施中有效的是（）。 A 增大轴承的宽径比B/d B 减少供油量 C 增大相对间隙 D 换用粘度较高的油 5、设计动压向心滑动轴承时，若宽径比B/d取得较大，则（ D ）。 A 轴承端泄量大，承载能力高，温升高 B 轴承端泄量大，承载能力高，温升低 C 轴承端泄量小，承载能力高，温升低 D 轴承端泄量小，承载能力高，温升高 6、一流体动压滑动轴承，若其它条件都不变，只增大转速n，其承载能力（ A ）。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不会增大 7、向心滑动轴承的直径增大1倍，宽径比不变，载荷及转速不变，则轴承的压强pv变为原来的（ B ）倍。 A 2 B 1/2 C 1/4 D 4 8、三油楔可倾瓦向心滑动轴承与单油楔圆瓦向心轴承相比，其优点是（ B ）。 A 承载能力高 B 运转稳定 C 结构简单 D 耗油量小 9、径向滑动轴承的直径增大1倍，宽径比不变，载荷及转速不变，则轴承的压强pv变为原来的（ B ）倍。 A 2 B 1/2 C 1/4 D 4 10、流体动压润滑轴承达到液体摩擦的许用最小油膜厚度受到（ C ）限制。 A 轴瓦材料 B 润滑油粘度 C 加工表面粗糙度 D 轴承孔径 11、在下列各种设备中，（ D ）只宜采用滑动轴承。 A 中小型减速器齿轮轴 B 电动机转子 C 铁路机车车辆轴 D 大型水轮机主轴 12、在正常条件下，滚动轴承的主要失效形式是（ A ）。 A、工作表面疲劳点蚀 B、滚动体碎裂 C、滚道磨损 D、全不是 13、下列滚动轴承中（ A ）轴承的极限转速最高。 A、深沟轴承 B、角接触球轴承 C、推力球轴承 D、滚针轴承 14、（ C ）不能用来同时承受径向载荷和轴向载荷。 A 深沟球轴承 B 角接触球轴承 C 圆柱滚子轴承 D 调心球轴承 15、角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而（ A ）。 A 增大 B 减小 C 不变 D 不定 16、有a）7230C和b）7230AC两种滚动轴承，在相等的径向载荷作用下，它们的派生轴向力Sa和Sb相比较，应是（ C ）。 A Sa ＞Sb B Sa = Sb C Sa ＜Sb D 大小不能确定 17、若转轴在载荷作用下弯曲变形较大或轴承座孔不能保证良好的同轴度，宜选用类型代号为（ A ）
最新机械设计基础试题试题库及答案
机械设计基础试题库及答案 1 2 一、判断(每题一分) 3 1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。……（√ 2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。4 5 （×）4、机构是具有确定相对运动的构件组 6 合。………………………………（√）5、构件可以由一个零件组成，也7 可以由几个零件组成。………………（√）6、整体式连杆是最小的制造8 单元，所以它是零件而不是构件。……（×）7、连杆是一个构件，也是9 一个零件。………………………（√） 8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。…………………………… 10 11 （×） 12 二、选择(每题一分) 1、组成机器的运动单元体是什么？（ B ） 13 14 A．机构 B．构件 C．部件 D．零件 15 2、机器与机构的本质区别是什么？（ A ） 16 A．是否能完成有用的机械功或转换机械能 B．是否由许多构件组合17 而成 18 C．各构件间能否产生相对运动 D．两者没有区 3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（ D ） 19 20 A．构件是机器零件组合而成的。 B．构件是机器21 的装配单元 C．构件是机器的制造单元 D．构件 22 23 是机器的运动单元
4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（ B ） 24 25 A．钉 B．起重吊钩 C．螺母 D．键 26 5、以下不属于机器的工作部分的是（ D ） 27 A．数控机床的刀架 B．工业机器人的手臂 28 C．汽车的轮子 D．空气压缩机 29 三、填空(每空一分) 1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传 30 31 动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。车床上的主轴属于（执行）部32 分。 2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元 33 34 体 35 3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装36 配的单元称为（机构）。 37 4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。 38 5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。机器工作时，都能完成有39 用的__机械功___或实现转换__能量___。 40 2 平面机构 41 一、填空题(每空一分) 42 2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生 1 个约束，而保留 2 个自由度。 43 44 3.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。
机械设计复习题答案
2012年机械设计自学考试备考试题 、选择填空: 1 ?如果危险截面上的应力超过零件的强度极限，则发生的失效形式为 _________ 。 C A.表面破坏 B.残余变形 C.整体断裂 D.功能失效 2?零件设计时，限制零件中的应力不超过允许的限度的设计准则称为 _________ 。A A.强度准则B.刚度准则C.寿命准则 D. 振动稳定性准则 3?按照机器的组成原理，变速箱是汽车的 ____________ 。B A.原动机 B.传动部分 C.执行部分 D.控制系统 4. _______________________________________________ 为了防止零件发生破坏，应采用的设计准则是 ________________________________________ 。 D A.刚度准则 B.寿命准则 C.振动稳定性准则 D.强度准则 AVV * 第二早 、选择填空: 1. 零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度 A.降低B.提高C. 不变D.提高或降低视处理方法而定 5. 下列四种叙述中正确的是 二、填空题： 1. 传动件包括带传 动、链传动、摩擦轮传动、蜗杆传动和 _ 2. 驱动机器完成预定功能的部分称为 __________ 。原动机 3. 金属材料尤其是钢铁使用最广；在机械产品中钢铁材料占 4. 描述材料的疲劳特性可用最大应力、应力循环次数和 _ 5. 机械零件制造中使用最广的金属材料是 ____________ 。钢铁 6. 机器的基本组成部分为原动机部分、传动部分和 ______________ 。执行部分 7. 按照机器的组成原理，发动机是汽车的 ____________ 。原动机部分 8. 如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将发生 _______ 9. 一部机器的质量基本上取决于 ___________________ 。设计阶段 。齿轮传动 _。90%^上 。应力比（或循环特 。塑性变形 2.应力的循环特性 （应力比）常用“ r ”表示，其值为 CJ B.」 -a CJ C max ■ a . D° min ?a max 3.变应力的应力幅值 -a 为 A ^max — ^min . 2 B ^max +Omin . 2 C. J max ""2" D.fx -fn 4.对称循环应力，其循环特性 r ”值是 A.1 B.0.5 C. 0 D.-1
机械设计试题及答案
《机械设计》试题（一） 一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。把所选项前的字母填在题后的括号内。1．一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【B 】A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【C 】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 3．下列四种型号的滚动轴承，只能承受径向载荷的是【B 】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹，自锁性能最好的是【D】A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【C】A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【D 】A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【B 】A．90° B. 120° C.135° D.180° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【D 】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C．V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是【D 】A．拉力 B.扭矩 C．压力 D.拉力和扭矩 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【D 】A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力
机械设计试题库及答案
机械设计试题库及答案 29001单级齿轮减速器由电动机直接驱动，减速器输入功率P ＝7.5kW ，电动机转速n=1450r/min,齿轮齿数z 1＝20，z 2＝50，减速器效率＝0.9。试求减速 器输出轴的功率和转矩。 P P 出入 所以，P 出75 09675...kW T P n 出 出出 95510 95510 675 145025 111105 5 5 .....N mm 29002带式输送机的传动简图如下图所示，已知输送带输出功率为 2.51kW ， 现有Y100L 2-4型电动机一台，电动机额定功率P ed =3kW ，满载转速n m =1420r/min ，试问此电动机能否使用。各效率如下： 联轴器 ＝0.99， 齿轮 ＝0.97， 轴承 ＝0.99。 验算此电动机能否使用 总 联 齿 轴承 2 232 2 3 0990970990895. . . . P 输入＝P 输出/ 总 ＝2.51/0.895=2.805kW P ed (=3kW)>P 输入（=2.805kW ） 此电动机能用。 29003带式输送机的传动简图如下图所示，已知输送带的工作拉力F ＝ 2300N(F 中已考虑输送带与卷筒、卷筒轴承的摩擦损耗的影响） ，输送带的速度 v=1.1m/s ，卷筒直径D ＝400mm ，齿轮的齿数为z 1＝17，z 2＝102，z 3＝24，z 4＝109，试求传动装置的输出功率、总效率、总传动比和输入功率。各效率如下： 联轴器 =0.99、 齿轮 ＝0.97、 轴承 ＝0.99。
1）输出功率：P Fv 1000 2300111000 253..kW 2）总效率： 总 联 齿 轴承 2232 2 3 0990970990895. . . . 3）总传动比：i i i z z z z 总＝123421 43 10217 10924 2725 = .4）输入功率P P 输入 输出 总 253 08952827.. .kW 29004一蜗杆减速器，蜗杆轴功率P 工 100kW ，传动总效率 08.，三班 制工作，如工业用电为每度0.12元，试计算五年（每年按260天计算）中用于 功率损耗的费用。 功率损耗P P 1 1 10810020()(.)工 kW 五年中损耗能量526024 20 624000kW h 损耗费用62410 012748804 ..元五年中用于功率损耗的费用为 74880元。 29005下图为一卷扬机传动系统简图，已知：被提升的重物W ＝5000N ，卷 筒直径D ＝300mm ，卷筒转速n G =25r/min ，电动机转速n E ＝720r/min ，试求： 1）重物W 的上升速度v ；2）卷筒的转矩T ； 3）匀速提升重物时卷筒的功率P ； 4）电动机所需功率P E （传动总效率 ＝0.886）； 5）减速器总传动比i 总。
(完整版)机械设计课后习题答案
第一章绪论 1-2 现代机械系统由哪些子系统组成，各子系统具有什么功能？ 答：组成子系统及其功能如下： （1）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。 （2）传动系统其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。 （3）执行系统其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置，或对作业对象进行检测、度量等，按预定规律运动，进行生产或达到其他预定要 求。 （4）控制和信息处理系统其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作，并准确可靠地完成整个机械系统功能。 第二章机械设计基础知识 2-2 什么是机械零件的失效？它主要表现在哪些方面？ 答：（1）断裂失效主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时，由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂，如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。 （2）变形失效主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限，零件产生塑性变形。 （3）表面损伤失效主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。 2-4 解释名词：静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。答：静载荷大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。 变载荷大小、位置、方向随时间变化的载荷。 名义载荷在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。 计算载荷计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。 静应力不随时间变化或随时间变化很小的应力。 变应力随时间变化的应力，可以由变载荷产生，也可由静载荷产生。 2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？ 答：机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题，其基本原则如下： （1）材料的使用性能应满足工作要求。使用性能包含以下几个方面： ①力学性能 ②物理性能 ③化学性能 （2）材料的工艺性能应满足加工要求。具体考虑以下几点： ①铸造性 ②可锻性 ③焊接性 ④热处理性 ⑤切削加工性 （3）力求零件生产的总成本最低。主要考虑以下因素： ①材料的相对价格 ②国家的资源状况 ③零件的总成本 2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项？ 答：衡量润滑油的主要指标有：粘度（动力粘度和运动粘度）、粘度指数、闪点和倾点等。 衡量润滑脂的指标是锥入度和滴度。
机械设计试题库及答案
一、填空题(每空1分共24分) 1.螺纹的公称直径是指螺纹的大径，螺纹的升角是指螺纹中径处的升角。螺旋的自锁条件为γ≤。 2、三角形螺纹的牙型角α＝ 600 ，适用于联接，而梯形螺纹的牙型角α＝ 300 ，适用于传动。 3、螺纹联接防松，按其防松原理可分为摩擦防松、机械防松和永久防松。 4、选择普通平键时，键的截面尺寸(b×h)是根据轴径d 查标准来确定的,普通平键的工作面是侧面。 5、带传动的传动比不宜过大，若传动比过大将使包角α，从而使带的有效拉力值减小。 6、链传动瞬时传动比是变量，其平均传动比是常数。 7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力相同，材料的许用接触应力不同，工作中产生的齿根弯曲应力不同，材料的许用弯曲应力不同。 8、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取节点处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。 9、对非液体摩擦滑动轴承，为防止轴承过度磨损，应校核 p ，为防止轴承温升过高产生胶合,应校核 pv 。 10、挠性联抽器按是否具行弹性元件分为无弹性元件挠性联轴器和有弹性元件挠性联轴器两大类。 二、单项选择题(每选项1分,共10分) 1.采用螺纹联接时,若被联接件之—厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常装拆，则一般宜采用 B 。 A螺栓联接； B双头螺柱联接； C螺钉联接。 2.螺纹副在摩擦系数一定时,螺纹的牙型角越大,则 D 。 A. 当量摩擦系数越小，自锁性能越好；
B．当量摩擦系数越小，自锁性能越差； C. 当量摩擦系数越大，自锁性能越差； D.当量摩擦系数越大，自锁性能越好； 3、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键 D 布置。(1分) A 在同—直线上; B相隔900 ; C．相隔1200； D相隔1800 4、普通平键联接强度校核的内容主要是。 A.校核键侧面的挤压强度; B.校核键的剪切强度； C.AB两者均需校核；D．校核磨损。 5、选取V带型号，主要取决于。 A．带的线速度 B．带的紧边拉力 C．带的有效拉力 D．带传递的功率和小带轮转速 6、为了限制链传动的动载荷，在节距p和小链轮齿数z1一定时,．应该限制。 A．小链轮的转速n1； B.传动的功率P； C.传递的圆周力。 7、圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减小模数时，可以。 A．提高轮齿的弯曲强度； B.提高轮齿的接触强度； C.提高轮齿的静强度； D．改善传动的平稳性。 8、当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用。 A．深沟球轴承 B．圆锥滚子轴承 C．角接触球轴承 9、温度升高时，润滑油的粘度。 A.随之升高； B.保持不变； C．随之降低； D.可能升高也可能降低。 10、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm,旋绕比C=5,则它的内径D1等于。 A、30mm, B、24mm, C、36mm, D、40mm 三、计算题(38分) 1、(15分)图3-1示螺栓联接中,采用两个M20的普通螺栓，其许用拉应力[σ]＝l60N ／mm2，联接件接合面间摩擦系数f＝0.20，防滑系数K s＝1.2，计算该联接件允许传递的静载荷F＝?(M20的螺栓d1＝17.294mm)(10分)
机械设计习题与参考答案
习题与参考答案 一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案） 1 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。 A. 好 B. 差 C. 相同 D. 不一定 2 用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹。 A. 牙根强度高，自锁性能好 B. 传动效率高 C. 防振性能好 D. 自锁性能差 3 若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的。 A. 螺距和牙型角 B. 升角和头数 C. 导程和牙形斜角 D. 螺距和升角 4 对于连接用螺纹，主要要求连接可靠，自锁性能好，故常选用。 A. 升角小，单线三角形螺纹 B. 升角大，双线三角形螺纹 C. 升角小，单线梯形螺纹 D. 升角大，双线矩形螺纹 5 用于薄壁零件连接的螺纹，应采用。 A. 三角形细牙螺纹 B. 梯形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 多线的三角形粗牙螺纹 6 当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓。 A. 必受剪切力作用 B. 必受拉力作用 C. 同时受到剪切与拉伸 D. 既可能受剪切，也可能受挤压作用 7 计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的 倍。 A. 1.1 B. 1.3 C. 1.25 D. 0.3 8 采用普通螺栓连接的凸缘联轴器，在传递转矩时，。 A. 螺栓的横截面受剪切 B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压 C. 螺栓同时受剪切与挤压 D. 螺栓受拉伸与扭转作用 9 在下列四种具有相同公称直径和螺距，并采用相同配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是。 A. 单线矩形螺旋副 B. 单线梯形螺旋副 C. 双线矩形螺旋副 D. 双线梯形螺旋副 10 在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是。 A. 提高强度 B. 提高刚度 C. 防松 D. 减小每圈螺纹牙上的受力 11 在同一螺栓组中，螺栓的材料、直径和长度均应相同，这是为了。 A. 受力均匀 B. 便于装配. C. 外形美观 D. 降低成本