机械设计系统习题
机械设计习题
机械设计习题第十三单元习题1、构件是机构的_____________单元，零件是是机构的_____________单元。
2、机构是由_______组合而成；构件是机构的_____________单元，零件是是机构的_____________单元。
3、机构是由_________组合而成，它们之间具有____________________________。
4、运动副可分为_______和________两种；它们分别是______和_______不同接触形式。
5、复合铰链是_______个以上构件铰链在一起构成的转动副；计算自由度时处理的方法是____________________________________。
6、机构具有确定相对运动的条件是机构的______________并与机构___________相等。
7、构件是机构中（）的单元；从动件行程速比系数为（）时，机构具有急回特性。
A、联接B、制造C、运动D、K>0E、K≥1F、K>18、机构运动简图是（），机构示意图是（）。
A、用构件和运动副的代表符号，表示出机构运动特征的图形。
B、按一定的比例，用构件和运动副的代表符号，表示出机构运动特征的图形。
9、计算机构的自由度，并判断机构是否具有确定的相对运动？2、计算机构的自由度。
第十四单元习题1、铰链四杆机构可演化成为______________、______________、______________、____________四种基本类型。
2、在铰链四杆机构中，存在一个曲柄的条件是__________________________________、____________________________。
3、在曲柄摇杆机构中，以曲柄为原动件机构可能存在_______特性；以摇杆为原动件机构可能存在_______位置。
4、雷达天线为______________机构、火车车轮的联动机构为______________机构；空气压缩机采用的是_____________机构。
(完整版)机械设计课后习题答案
第一章绪论（1）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？（2）答: 组成子系统及其功能如下:（3）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。
（4）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。
第二章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。
第三章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。
第四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。
（1）2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？（2）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:②力学性能③物理性能④化学性能①材料的工艺性能应满足加工要求。
具体考虑以下几点:②铸造性③可锻性④焊接性⑤热处理性⑥切削加工性①力求零件生产的总成本最低。
主要考虑以下因素:②材料的相对价格③国家的资源状况④零件的总成本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。
机械设计习题及答案
机械设计习题第一章机械设计概述思考题1.1 一部完整的机器由哪几部分组成?1.2 设计机器时应满足哪些基本要求?1.3 设计机械零件时应满足哪些基本要求?1.4 机械零件的计算准则与失效形式有什么关系? 常用的计算准则有哪些? 它们各针对什么失效形式?1.5 什么叫机械零件的可靠度?它与零件的可靠性有什么关系? 机械零件的可靠度与失效率有什么关系?1.6 机械零件的设计计算有哪两种方法? 它们各包括哪些内容? 各在什么条件下采用?1.7 机械零件设计的一般步骤有哪些? 其中哪个步骤对零件尺寸的确定起决定性的作用? 为什么?1.8 选择零件材料时要了解材料的哪些主要性能? 合理选择零件材料的原则是什么?1.9 机械设计时为什么要考虑零件的结构工艺性问题? 主要应从哪些方面来考虑零件的结构工艺性?1.10 什么是标准化、系列化和通用化?标准化的重要意义是什么?1.11 机械设计方法通常分哪两大类?简述两者的区别和联系。
1.12 什么是传统设计方法?传统设计方法又分哪3种? 各在什么条件下被采用?1.13 什么是现代设计方法?简述现代设计方法的特点。
第四章带传动思考题4.1 按工作原理的不同，带传动的主要类型有哪些?各自适用于什么场合?4.2 V带传动为什么比平带传动的承载能力大?4.3 影响带传动承载能力的因素有哪些? 如何提高带传动的承载能力?4.4 什么是弹性滑动? 什么是打滑? 它们对带传动有何影响? 是否可以避免?4.5 一般情况下，带传动的打滑首先发生在大带轮上还是小带轮上? 为什么?4.6 简述V带传动的极限有效拉力F elim与摩擦系数f，小带轮包角α1及初拉力F0之间的关系。
4.7 分析带传动工作时带截面上产生的应力及其分布，并指出最大应力发生处。
4.8 简述带传动的主要失效形式和设计准则。
4.9 机械传动系统中，为什么一般将带传动布置在高速级?4.10 如何确定小带轮的直径?4.11 为什么V 带剖面的楔角为40°，而带轮的槽角则为32°、34°、36°或38°? 4.12 试说明公式L K K P P P α)(00'0∆+=中各符号的含义。
机械设计基础习题集及参考答案
机械设计基础习题集及参考答案一、判断题(正确T,错误F)1、构件就是机械中独立制造的单元。
( )2、能实现确定的相对运动,又能做有用功或完成能量形式转换的机械称为机器。
( )3、机构就是由构件组成的,构件就是机构中每个作整体相对运动的单元体。
( )4、所有构件一定都就是由两个以上零件组成的。
( )二、单项选择题1、如图所示,内燃机连杆中的连杆体1就是( )。
A 机构B 零件C 部件D 构件2、一部机器一般由原动机、传动部分、工作机及控制部分组成,本课程主要研究( )。
A 原动机B 传动部分C 工作机D 控制部分三、填空题1、构件就是机械的运动单元体,零件就是机械的______单元体。
2、机械就是______与______的总称。
参考答案一、判断题(正确T,错误F)1、F2、T3、T4、F二、单项选择题1、B2、B三、填空题1、制造2、机构机器第一章平面机构的自由度一、判断题(正确T,错误F)1、两构件通过点或线接触组成的运动副为低副。
( )2、机械运动简图就是用来表示机械结构的简单图形。
( )3、两构件用平面低副联接时相对自由度为1。
( )4、将构件用运动副联接成具有确定运动的机构的条件就是自由度数为1。
( )5、运动副就是两构件之间具有相对运动的联接。
( )6、对独立运动所加的限制称为约束。
( )7、由于虚约束在计算机构自由度时应将其去掉,故设计机构时应尽量避免出现虚约束( )8、在一个确定运动的机构中,计算自由度时主动件只能有一个。
( )二、单项选择题1、两构件通过( )接触组成的运动副称为高副。
A 面B 点或线C 点或面D 面或线2、一般情况下,门与门框之间存在两个铰链,这属于( )。
A 复合铰链B 局部自由度C 虚约束D 机构自由度3、平面机构具有确定运动的条件就是其自由度数等于( )数。
A 1B 从动件C 主动件D 04、所谓机架就是指( )的构件。
A 相对地面固定B 运动规律确定C 绝对运动为零D 作为描述其她构件运动的参考坐标点5、两构件组成运动副必须具备的条件就是两构件( )。
机械设计考试习题
机械设计总论一. 判断1. 凡零件只要承受静载荷，则都产生静应力。
F2. 当零件的尺寸由刚度条件决定时，为了提高零件的刚度，可选用高强度合金钢制造。
F3. 机械零件在工作中发生失效，即意味着该零件一定产生了破坏。
F4. 在变应力中，当r=-1时，σm=0，σa=σmax 。
T5. 在变应力中，当r=C （常数）时，σa/σm 时随时间变化的。
F6. 润滑油的粘度与温度有关，且粘度随温度的升高而增大。
F7. 某截面形状一定的零件，当其尺寸增大时，其疲劳极限值将随之降低。
T8. 对于理论上为线接触的两接触面处的接触应力σH 与法向外载荷F 成线性关心。
F9. 机械零件设计计算中最基本的设计准则时强度准则。
T10. 工业用润滑油的粘度会因为温度的升高而降低。
T11. 钢的强敌极限愈高，对应力集中愈敏感。
T12. 变应力时由变载荷产生，也可能由静载荷产生。
T二．单项选择题12．某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1=300MPa ，若疲劳曲线指数m=9，应力循环基数N0=10^7，当该零件工作的实际应力循环次数N=10^5时，则按有限寿命计算，对应于N MPa 。
34．变应力特性可用σmax 、σmin 、σm、r5．在图示零件的极限应力简图中，如工作应力点M 所在的ON 线与横轴间夹角θ=45°，则该零件受的是67．零件的截面形状一定，当绝对尺寸(横截面尺寸)8910．某四个结构及性能相同的零件甲、乙、丙、丁，若承受最大应力σmax 的值相等，而应力循环特性分别为+1、0、-0.5、-1最易发生失效的零件是丁。
11三、填空题1．影响机械零件疲劳强度的主要因素有 零件尺寸及几何形状变化、加工质量、及 强化因素 2．静应力由静载荷产生，变应力可由 静载荷 和 变载荷 产生。
3．在静载荷作用下的机械零件，不仅可以产生 静应力 应力，也可能产生 交变应力 应力。
4．机械零件的表面破坏形式主要有 腐蚀、磨损、接触疲劳 。
机械设计习题解答
机械设计习题解答第2章机械设计总论一、填空题1．当机械零件出现疲劳断裂时，应按 A 准则计算。
A．强度； B.刚度； C.寿命； D.振动稳定性2.零件的工作安全系数为 B 。
A．零件的极限应力比许用应力； B.零件的极限应力比工作应力C.零件的工作应力比许用应力；D.零件的工作应力比极限应力3.对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件，应选择 D 。
A．铸造； B.冲压； C.自由锻造； D.模锻二、是非题1.当零件可能出现塑性变形时，应按刚性准则计算。
（×）2．调质钢的回火温度越高，其硬度和强度将越低，塑性越好。
（√）3.机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。
（√）4.疲劳破坏是引起大部分机械零件破坏的主要原因。
（√）5.随着工作时间的延长，零件的可靠度总是不变。
（×）第3章机械零件的强度一、简答题1.弯曲疲劳极限的综合影响系数的含义是什么？它与那些因素有关？它对零件疲劳强度与静强度各有何影响？答：① 综合影响系数()D k σ的含义：在对称循环时，()D k σ是试件与零件疲劳极限的比值；在非对称循环时，()D k σ是试件与零件极限应力幅的比值。
② ()D k σ与零件的有效应力集中系数、尺寸系数、表面状态系数有关。
③ ()D k σ对零件的疲劳强度有影响，对零件的静强度没有影响。
2.零件的等寿命疲劳曲线与材料试件的等寿命疲劳曲线有何区别？零件和材料试件的失效形式是否总是相同的？为什么？答：① 零件的等寿命疲劳曲线相对于材料试件的等寿命疲劳曲线下移了一段距离。
② 在相同变应力作用下，两者的失效规律并不总是相同的，因为零件疲劳曲线中疲劳破坏的范围增大了。
3.试说明承受循环变应力的机械零件，在什么情况下可按静条件强度计算？在什么情况下按疲劳强度条件计算？答：承受循环变应力的机械零件，当应力循环次数310N ≤时，按静强度条件计算；当极限应力点与疲劳极限应力曲线中的屈服曲线相交时，也按静强度计算。
机械设计练习题_(6)
1、为什么轮齿的弯曲疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧解题要点：（1）齿根弯曲疲劳强度计算时，将轮齿视为悬臂梁，受载荷后齿根处产生的弯曲应力最大。
（2）齿根过渡圆角处尺寸发生急剧变化，又由于沿齿宽方向留下加工刀痕产生应力集中。
（3）在反复变应力的作用下，由于齿轮材料对拉应力敏感，故疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧。
2、有一闭式齿轮传动，满载工作几个月后，发现硬度为200~240HBS 的齿轮工作表面上出现小的凹坑。
试问：（1）这是什么现象（2）如何判断该齿轮是否可以继续使用（3）应采取什么措施解题要点：（1）已开始产生齿面疲劳点蚀，但因“出现小的凹坑”，故属于早期点蚀。
（2）若早期点蚀不再发展成破坏性点蚀，该齿轮仍可继续使用。
（3）采用高粘度的润滑油或加极压添加剂于没中，均可提高齿轮的抗疲劳点蚀的能力。
3、一对齿轮传动，如何判断大、小齿轮中哪个齿面不易产生疲劳点蚀哪个轮齿不易产生弯曲疲劳折断并简述其理由。
解题要点：（1） 大、小齿轮的材料与热处理硬度及循环次数N 不等，通常21HP HP σσ>， 而21H H σσ=，故小齿轮齿面接触强度较高，则不易出现疲劳点蚀。
（2）比较大、小齿轮的111Sa Fa FP Y Y σ与222Sa Fa FP Y Y σ，若111Sa Fa FP Y Y σ<222Sa Fa FP Y Y σ，则表明小齿的弯曲疲劳强底低于大齿轮，易产生弯曲疲劳折断；反之亦然。
4、图为两级斜齿圆柱齿轮减速器，已知条件如图所示。
试问： （1） 低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴Ⅱ上两齿轮所受的轴向力相反（2） 低速级小齿轮的螺旋角β2应取多大值，才能使 轴Ⅱ轴上轴向力相互抵 解题要点：（1）轴Ⅱ上小齿轮为左旋；Ⅲ轴上大齿轮为左旋。
（2）若要求Ⅱ轴上轮1、2的轴向力能互相抵消，则必须满足下式： F a1=F a2即 12122211tan tan ,tan tan ββββt t t t F F F F == 由中间轴的力矩平衡，得222211d F d F t t = 则 1121211212tan cos /513cos /175tan tan tan ββββββ⨯⨯===d d F F t t 得1438.015sin 513175sin 2=︒⨯⨯=β 则 2161827.82'''︒=︒=β5、今有两对斜齿圆柱齿轮传动，主动轴传递的功率P 1=13kW ，n 1=200r/min ，齿轮的法面模数m n =4mm ，齿数z 1=60均相同，仅螺旋角分别为9°与18°。
机械设计习题
第三章 机械零件的强度一、 名词解释1、循环特性r 、对称循环、脉动循环2、静强度、疲劳强度、高周疲劳、低周疲劳、N -σ曲线、等寿命曲线（极限应力线图）3、寿命系数K N 、循环基数、单向稳定变应力、单向不稳定变应力、双向稳定变应力、设计安全系数、计算安全系数二、选择题1、若传动轴作正、反向转动，则轴上某点的扭转应力（剪应力）可按 处理。
A 、脉动循环B 、对称循环C 、静止不变D 、以上都不是2、以下四种叙述中， 是正确的。
A 、变应力只能由变载荷产生B 、静载荷不能产生变应力C 、变应力是由静载荷产生的D 、变应力由变载荷产生，也可能由静载荷产生3、变应力特性可用max σ、min σ、a σ、m σ、r 中五个参数的任意 个来描述。
A 、一个B 、两个C 、三个D 、四个4、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_____。
A 、 增高B 、 不变C 、 降低D 、不确定5、零件的材料、形状，尺寸，结构相同时，磨削加工的零件与精车加工相比，其疲劳强度______。
A 、 较高B 、 较低C 、 相同6、零件的表面经淬火，渗氮，喷丸，滚子碾压等处理后，其疲劳强度_______。
A 、 增高B 、 降低C 、 不变D 、 增高或降低视处理方法而定三、问答题1、在N -σ曲线上指出静强度、低周疲劳和高周疲劳区及有限寿命疲劳阶段和无限寿命疲劳阶段。
2、弯曲疲劳极限的综合影响系数K σ的含义是什么?它与哪些因素有关?它对零件的疲劳强度和静强度各有何影响?四、计算题1、一零件用合金钢制造，已知材料的弯曲疲劳极限的综合影响系数K σ=1.6，MPa MPa MPa MPa O S B 746,485,800,10001====-σσσσ，试绘制该零件的简化极限应力限图。
若测得零件的工作应力MPa MPa 50,350min max ==σσ，当（1）r=C,(2)C m =σ时, 分别用计算法和图解法求该零件的计算安全系数S ca 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机械系统设计
（习题集）
第一章绪论
1．机械工程学科研究的内容包括几大分学科？各分学科之间的相互关系又怎样？
2．系统的概念及系统的特点。
3．什么是机械系统？机械系统由几大部分组成？机械系统在产品中的地位作用？
4．简述产品产生过程及设计的一般过程。
5．什么是机械系统的现代设计方法？此方法与传动设计阶段的设计方法有何联系与区别？
第二章机械系统总体设计
1．产品的功能是如何划分呢？在设计产品时，如何合理确定产品的各种功能？
2．为什么在产品功能原理方案是1阶段常采用的“黑箱法”？“黑箱法”的设计思路及特点是怎样的？
3．简述功能原理方案设计的步骤。
4．什么是功能源、功能结构？
5．简述结构总体设计原则、基本原理及设计步骤？
6．机械系统方案评价的基本原则。
常用的评价方法。
第三章执行系统设计
1．执行系统由几大部分组成？简述其分类及可实现的功能？
2．一般执行轴由几大部分组成？执行轴的基本要求有哪几项？如果达不到设计要求，将有什么影响？
3．在什么情况下执行轴组件采用三支承较为合理？前、后支承中的滚动轴承的制造误差对主轴组件的旋转精度有何影响？为什么执行轴前轴承的精度比后轴承的高？
4．简述如何在不提高轴承的精度等级情况下，用“选配法”和对执行轴前、后轴承的合理安装来提高执行轴的旋转精度。
5．结合曲柄压力机传动系统图指出各部件对应子系统，并说明该系统的工作过程。
1-脚踏板2-滑块3-连杆4-曲柄
5-制动器6-离合器7,8-齿轮副
9-电机10-床身
曲柄压力机传动系统图
第四章传动系统设计
1．简述传动系统的类型和设计时确定类型的原则。
2．简述传动系统的一般组成和设计时应注意的问题。
3．试述转速图的组成、内容和画法。
4．试分析转速图和结构网的相同点和不同点。
5．画出结构式12=23.31.20的结构网，并分别求出当φ=1.41时，第二变速组和第二扩大组的级比、级比指数和变速范围。
6．判断下列结构式，哪些满足传动比分配方程？并说明其扩大顺序与传动顺序的关系；不满足时，输出轴转速排列有何特点?
(1) 8=21.22.24；(2) 8=24.22.21；(3) 8=22.21. 23；(4) 8=21.22.25。
7．如图所示为普通车床传动系统图，齿轮的齿数、带轮的直径及布置情况如图所示，主轴转速为标准等比数列。
试完成以下内容：
（1）计算出各齿轮的传动比；
（2）计算出主轴的最高转速和最低转速；
（3）计算各变速组的级比，说明哪是基本组、第一扩大组、第二扩大组；
（4）求出主轴转速的公比φ；
（5）求出主轴的变速范围及各变速组的变速范围，验证主轴变速范围与
各变速组的变速范围之间的关系；
（6）写出该主轴传动系统的传动结构式；
（7）写出主轴的各级转速；
（8）画出对应于该传动系统图的转速图；
I
附表
第五章支承系统设计
1．根据支承件的功用讨论支承件的基本要求。
2．何谓支承件的接触刚度？接触刚度与构件自身的刚度有何不同，如何提高支承件的接触刚度？
3．加强支承件的自身刚度应采取哪些措施？
4．什么是支承件的模态？在分析支承件模态时，为什么主要考虑其低阶模态？
为什么说，在一般情况下，支承件的固有频率以高一些为好？
第六章控制系统
1．机械系统控制的主要任务是哪些？
2．典型闭环控制系统有哪些环节组成，简述各环节作用？
3. 控制系统的基本要求有哪些？
第七章操纵系统和安全系统设计
1．简述操纵系统的组成及对操纵系统的基本要求。
2．机械系统中需要设置安全保护装置的子系统有哪些，并举例说明相应的保护措施。
第八章润滑系统及工艺过程的冷却
1．简述选用各种润滑剂的原则？
2．润滑油（剂）大致有几种供应方法？
3. 稀油集中润滑系统中有哪些主要元件及设备？。