938机械设计基础(机械零件设计部分)
《机械设计基础》试题库
《机械设计基础》试题库一、填空题（机械原理部分）1．牛头刨床滑枕往复运动的实现是应用了平面四杆机构中的机构。
2．机构具有确定运动的条件是数目与数目相等。
3．平面四杆机构的压力角愈，传力性能愈好。
4．平面四杆机构的传动角愈，传力性能愈好。
5．有些平面四杆机构是具有急回特性的，其中两种的名称是机构、机构。
6．在平面四杆机构中，用系数表示急回运动的特性。
7．摆动导杆机构中，以曲柄为原动件时，最大压力角等于度，最小传动角等于度。
8．在摆动导杆机构中，若导杆最大摆角φ= 30°，则其行程速比系数K的值为。
9．四杆机构是否存在止点，取决于是否与共线。
10．在铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，只能获得机构。
11．平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫__ 机构。
12．平面连杆机构急回特性系数Ｋ____１时，机构有急回特性。
13．以滑块为主动件的曲柄滑块机构有____个止点位置。
14．凸轮机构主要由、、和三个基本构件组成。
15．盘形凸轮的基圆，是指以凸轮的轮廓的值为半径所作的圆。
16 .在凸轮机构中，从动件的运动规律完全由来决定。
17．据凸轮的形状，凸轮可分为凸轮、凸轮和移动凸轮。
18．凸轮机构的压力角是指的运动方向和方向之间所夹的锐角。
19．在实际设计和制造中，一对渐开线外啮合标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等、相等、且相反。
20．在实际设计和制造中，一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、。
21．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的连续传动条件是。
22．在标准齿轮的分度圆上，与数值相等。
23．斜齿圆柱齿轮传动的重合度比直齿圆柱齿轮传动的重合度，因而承载能力。
24．.渐开线上各点的压力角不等，向径越大，则压力角越，圆上的压力角为零。
25．单个齿轮的渐开线上任意点的法线必是圆的切线。
26．渐开线齿轮的五个基本参数是齿数、、、系数和顶隙系数。
机械设计基础 第9章 机械零件设计概论
m —随材料和应力状态而定的幂指数，如受弯钢制零件m = 9
r —对应于N0的疲劳极限，称为材料的疲劳极限，如 1， 0
对应于 N 的疲劳极限：
rN
m
N0 N
r
kN r
kN
m
N0 N
kN —寿命系数； 当N ≥ N0时，取kN = 1。
2. 影响机械零件疲劳强度的主要因素
影响机械零件疲劳强度的因素很多，有应力集中、零件尺寸、 表面状况、环境介质、加载顺序和频率等，其中以前三种最为重 要（只影响应力幅，不影响平均应力）。
F
F
F
F
F
n
n
n FFs
n
F nF
Fs n
Fs F
F
m
F
m
F 2｛
｝F
F
m
F｛
m FS
FS m
2
m
F
｝ mFs m
n
Fs
n
F
Fs F
Fs
F 2
预备知识 3. 剪切和挤压的实用计算
假设切应力在剪切面（
m-m 截面）上是均匀分布的
, 得实用切应力计算公式：
Fs
A
切应力强度条件： Fs
挤压力 Fbs= F
（2）接触面为圆柱面 Abs—直径投影面面积
预备知识 3. 剪切和挤压的实用计算
d
δ Abs d
(a
(b
d
(c
)
挤压强度条件：
)
bs
Fbs Abs
)
bs
bs 许用挤压应力，常由实验方法确定
塑性材料： bs1 .5 2 .5 脆性材料： bs0 .9 1 .5
机械设计基础课程设计课程设计
机械设计基础课程设计课程设计概述本课程设计旨在帮助学生加深机械设计基础课程所学内容的理解和应用，提高学生的机械设计能力。
该课程设计分为两部分，第一部分是机械零件的3D建模，第二部分是机械零件的装配设计。
本课程设计旨在让学生掌握常用机械零件的3D 建模和装配设计技巧，培养学生的机械设计思维和创新能力。
第一部分：机械零件的3D建模1.课程设计任务设计一种具有多重扭矩传递功能的联轴器，该联轴器支持高速和高扭矩传递，并且易于拆卸和维修，长度不得超过200mm，直径不得超过100mm。
2.课程设计步骤1.确定设计需求，制定设计目标。
2.通过研究联轴器的结构原理，确定联轴器的建模方案。
3.进行零件建模，制定3D建模方案。
4.利用建模软件完成联轴器零件的3D建模。
3.课程设计评分标准1.联轴器建模的准确性。
2.建模过程是否规范和顺畅。
3.是否考虑了联轴器的多重扭矩传递功能。
第二部分：机械零件的装配设计1.课程设计任务根据第一部分联轴器的3D建模，进行联轴器的装配设计，保证多个零件之间的精确配合，以及整个联轴器的安装和拆卸。
2.课程设计步骤1.制定联轴器装配方案，明确零件装配的顺序和具体要求。
2.通过装配软件，完成联轴器的装配设计，包括零件的精确配合。
3.对联轴器进行逐个零件的测试和调试，确保整个联轴器的安装和拆卸，以及扭矩的传递功能。
3.课程设计评分标准1.联轴器的装配是否符合设计要求。
2.装配过程是否规范和顺畅。
3.联轴器的扭矩传递性能是否符合设计要求。
总结通过本次课程设计，学生不仅能够了解机械设计基础课程所学内容的应用，同时也能够提高自己的创新能力和技术水平，进一步培养机械设计思维，培养专业能力和实践操作技能。
机械设计基础(零件)填空题(附答案)
《机械设计基础》填空部分复习题二、机械零件部分填空题复习第九章1、机械零件由于某种原因，不能正常工作时，称为失效。
机械零件在不发生失效的条件下，零件能安全工作的限度，称为工作能力。
2、若两个零件在受载前是点接触或线接触，受载后接触变形处为一小面积，在这小面积上产生的局部应力称为接触应力，如齿轮等零件工作时就有这种应力作用。
对高副接触的零件，在外载荷作用下，接触处将产生接触应力，从而将引起零件的疲劳点蚀破坏。
两零件高副接触时，其最大接触应力取决于材料弹性模量，接触点，线处的曲率半径及单位接触宽度上的载荷。
两零件高副接触时，其接触应力随接触点，线处的曲率半径增大而减小；随材料的弹性模量减小而减小；随单位接触宽度载荷的增大而增大。
提高零件的表面硬度，增大接触表面的综合曲率半径，可以提高零件的接触疲劳强度。
2、材料发生疲劳破坏时的应力循环次数N必小于该材料的循环基数N0；由于应力集中，截面尺寸和表面状态等因素的影响，零件的疲劳极限必小于其材料的疲劳极限。
3、随时间变化的应力称为变应力，具有周期性变化的变应力称为循环变应力。
按照随时间变化的情况，应力可分为静应力和变应力。
变应力可归纳为对称循环变应力、非对称循环变应力和脉动循环变应力三种基本类型。
变应力的五个基本参数是σmax、σmin、σm、σa、r。
应力循环中的最小应力与最大应力之比，可用来表示变应力中应力变化的情况，通常称为变应力的循环特性r。
当r=+1表示为静应力，r=0表示为脉动应力，它的σmin=0，σm=σa=σmax/2；当r=-1表示为对称应力，它的σmax=σa；σm= 0 ；非对称循环变应力的r变化范围为-1~0和0~+1之间。
4、在变应力中，表示应力与应力循环次数之间的关系曲线称为材料的疲劳曲线。
在变应力作用下，零件的主要失效形式是疲劳破坏。
在静应力下，塑性材料的零件按不发生塑性变形条件进行强度计算，故应取材料的屈服极限作为极限应力；而脆性材料的零件按不发生断裂的条件进行计算，故应取材料的强度极限作为极限应力。
机械设计基础全套课件完整版教程
三维建模技巧
讲解三维坐标系和视图操作；分享创建基本体素、拉伸、旋转、 放样等建模方法；介绍布尔运算、阵列、镜像等高级功能的应 用。
装配图绘制和干涉检查方法
装配图绘制
学员C
我认为本课程的最大收获是让我对机械设计有了更全面的认识，同时 也提高了我的实际操作能力和解决问题的能力。
行业发展趋势预测
智能化设计
随着人工智能技术的不断发展，未来机械设计将更加注重智能化设计， 利用大数据、机器学习等技术提高设计效率和准确性。
绿色环保
环保意识的不断提高将推动机械设计向更加环保的方向发展，注重节 能减排、资源回收等方面。
根据工作条件、载荷大小和方向、 转速等因素选择合适的轴承类型
和尺寸。
润滑方式
包括油润滑和脂润滑两种方式， 油润滑适用于高速高温场合，脂 润滑适用于低速低温场合。同时， 还应注意润滑剂的清洁度和更换
周期。
03 机械制造工艺与装备
机械制造工艺过程概述
机械制造工艺定义
指将原材料转化为成品的 所有加工方法和操作过程 的总和。
标注规范
介绍标注的基本概念和要求；讲解尺寸标注、形位公差标注、表面粗糙度标注等标注方法；分享遵循国家 标准和企业规范的标注技巧。
06 课程总结与展望
知识点回顾与总结
机械设计基本概念
设计流程与方法
常用机构和零件设 计
工程材料及其选择
精度设计与质量控 制
掌握机械设计的基本定义、 目的和重要性，了解机械 设计的历史和发展趋势。
鼓励学员积极参加实践项目，将所学知识应 用到实际中，提高解决问题的能力和实践经 验。
《机械设计基础》第9章 机械零件设计概论
润滑油进 造成小块金属脱 发生疲劳点蚀后的不良后果：损坏零件表面光洁 入裂纹 落，形成小坑— 度；接触面积减小；承载能力降低；传动质量下 —疲劳点蚀。 降，引起振动和噪音。
27
◆接触应力的计算： 注意：
赫兹（H.Hertz)公式 :
Fn b
ρ1
σH1 = σH2 σH σH
ρ2
σH =
Fn .
1± 1 ρ1 ρ2 1-μ12 + 1-μ22 E1 E2
注 意 失效并不一定意味着破坏（破坏的零件则 不能工作，而失效的零件不一定不能工作， 只是不能正常工作），因此，失效有更广 泛的含义。
工作能力：不发生失效的条件下，零件所能安全工作 的限度。若此限度对载荷而言，又可称承载能力。
3
◆机械零件的强度
零件设计中的载荷与应力 载荷
载荷的分类： 变载荷
名义载荷（公称载荷）——在理想的平稳工作条 件下作用在零件上的载荷。 计算载荷=K×名义载荷 静载荷
疲劳磨损（疲劳点蚀） 腐蚀磨损（腐蚀机械磨损）
37
机械零件正常运行的磨损过程（三个阶段）：
1、跑合阶段（磨合阶段） ——新的摩擦副表面具有一定的粗糙度，实际接触面 积较小。在跑合阶段，表面逐渐磨平，实际接触面积 逐渐增大，磨损速度减缓。因此，人们有意利用跑合 阶段，轻微磨损，为今后正常运行创造条件。 注意 跑合结束后，及时更换润滑油。
=
σHlim
SH
其中： σHlim—材料的接触疲劳极限 对于钢材σHlim≈2.76HB-70 (MPa)
S H —安全系数， S H≥1
31
例：图示为由两个相互压紧的钢制摩擦轮组成 的摩擦轮传动。 已知：D1=100mm,D2=140mm,b=50mm,小轮主动； 主动轴传递功率P=5kW、转速n1=500r/min，传 动较平稳，载荷系数K=1.25，摩擦系数,f=0.15。 试求：（1）所需的法向压紧力N；（2）两轮接 触处 最大接触应力；（3）若摩擦轮的材料硬 度HB=300,试校核接触强度。
2020山东科技大学839机械设计基础考研参考答案解析[完整版]
![2020山东科技大学839机械设计基础考研参考答案解析[完整版]](https://img.taocdn.com/s3/m/e418d7a2c5da50e2534d7f0e.png)
【答】 节圆：两齿轮的啮合接触点所作的两齿廓的公法线与两齿轮旋转中心连线的交点称为节点。 渐开线圆柱齿轮啮合传动时由于传动比恒定使得节点到各自中心的长度不变，则节点绕各自 中心旋转而成为节圆，两齿轮啮合则相当于两个节圆纯滚动。 分度圆：是指齿顶高与齿根高分界的圆，为便于齿轮几何尺寸的计算与测量所规定的一个基 准圆，是虚拟的圆。 节圆与分度圆区别：所以，单个齿轮没有节圆直径一说，只有两齿轮啮合，才会形成节点和 节圆。在标准齿轮传动（零变位齿轮传动）和高度变位齿轮传动（等变位齿轮传动），在标 准中心距为安装距时，节圆直径跟分度圆直径相等。
【解】正常齿制标准直齿圆柱齿轮： ha* = 1
峰云工作室
d a = d + 2ha = mz + zha*m = m(z + 2ha*)
d m
=
z
a
+ 2ha*
=
135 25 + 2
=
135 27
=
5
d = mz =125
5、已知某传动轴传递的功率 P=37kw，转速 n=900r/min，轴上有一个键槽，如果轴上的扭 矩应力不许超过 40MPa，试求该轴直径。 【解】按扭转强度估算轴颈，可得
3、简述齿轮传动的设计计算准则。
峰云工作室
4、试写出两种螺纹防松的方法，并作简要说明。
[注]参考下面的答案回答两点即可。 【答】常用的防松方法有三种：摩擦防松、机械防松和永久防松。 机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松，而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松方法有：点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件， 无法重复使用。 常见摩擦防松有：利用垫片、自锁螺母及双螺母等。 常见的机械防松方法：利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。 （1）摩擦防松 ①弹簧垫片防松： 弹簧垫圈材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力，从而实现 防松。 ②对顶螺母（双螺母）防松： 利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母，并且工作不十 分可靠，目前已经很少使用了。 ③自锁螺母防松： 螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后，收口胀开，利用收口的弹力使旋合螺 纹间压紧。这种防松结构简单、防松可靠，可多次拆装而不降低防松性能。 ④弹性圈螺母防松： 螺纹旋入处嵌入纤维或尼龙来增加摩擦力。该弹性圈还起防止液体泄漏的作用。 （2）机械防松 ①槽形螺母和开口销防松 槽形螺母拧紧后，用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母的槽，也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。 ②圆螺母和止动垫片 使垫圈内舌嵌入螺栓（轴）的槽内，拧紧螺母后将垫圈外舌之一褶嵌于螺母的一个槽内。 ③止动垫片 螺母拧紧后，将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧，实现防松。如果 两个螺栓需要双联锁紧时，可采用双联止动垫片。
机械设计基础填空题（附答案）
、两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为运动副，按照其接触特性，又可将它分为 低副高副。
两构件通过面接触组成的运动副称为 低副；平面机构中又可将其分为 回转副移动副。
两构件通过点或直线接触组成的运动副称为 高副，且 自由度>0平面机构具有确定运动的条件是 自由度原动件个数，且机架，与其用回转连架杆接的构件称为 连杆连架杆是曲柄还是摇杆，可将铰链四杆机构分为三种基本型式曲柄摇杆机构、双曲柄机构双摇杆机构越小越大90力角是0，其传力性能很好摇杆为主动件时，在曲柄和连杆则行程速比系数就 越大急回性能也 越明显 1 就意味着该机构的急回性能没有设计中，习惯上用传动角来判断传力性能。
在出现死点时，传动角等于 0，压力角等于 90增大凸轮机构按凸轮形状可分为 盘形凸轮机构、移动凸轮机构和园柱凸轮机构。
按从动件的型式可分为滚子从动件、尖顶从动件和平底从动件理论轮廓；为使凸轮型线在任何位置既不变尖，更不相交，就要求滚子半径必须小于理论轮廓外凸部分的最小曲率半径。
的最小曲率半径。
凸轮机构中，从动件采用等加速等减速运动规律时，将引起 柔性刚性，机械效率 越低增大，为减小的半径越小，压力角就 越大，机械效率推力和避免自锁，压力角应越小越好，连续传动的条件为 重合度≥1m1=m2=m1=α2=α，连续传动的条件为法向模数相等法向螺旋角相等螺旋角大小相等，方向相反（m=m n2=m n1=n1αn2=-β2）；一对锥齿轮的正确啮合条件是R1=R2，m1大=m2大=mα1=α2=α。
齿轮的加工方法仿形法范成法大于法向压力角，其法向法向小于直齿轮。
齿条的基园半径为 +∞17产生轴向力，此时该齿轮已产生 根切现象，为克服这一现象可采用 正变位正移距，这样制得的齿轮称为变位齿轮增大，发生根切的最少齿数 变小分度圆上齿廓的压力角为标准值且等于20大于分度园上的压力角（大于20，齿条的齿顶线上的压力角 等于角。
标准渐开线直齿轮齿顶圆上的齿距角。
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3.了解牙嵌式离合器、摩擦离合器的结构、工作原理、特点
4.了解制动的各类与工作特点
5.掌握轴承寿命计算的基本公式
6.掌握滚动轴承当量动载荷的计算
7.掌握角接触球轴承和圆锥滚子轴承的载荷计算
8.掌握基本额定静载荷，当量静载荷概念
9.掌握滚动轴承当量静载荷的计算方法
10.掌握滚动轴承的润滑和密封
4．掌握滚动轴承的组合设计
（九）联轴器、离合器和制动器
1．掌握联轴器、离合器的类型和应用特点
6.掌握非液体摩擦滑动轴承的计算方式
7.掌握动压润滑的基本原理
8.了解向心动压轴承的几何关系与承载量的计算
9.了解液体动压多油楔轴承与静压轴承的特点
（八）滚动轴承
1.了解滚动轴承的基本类型、特点及其代号
2.掌握角接触轴承的派生轴向力的方向及其计算
3.掌握滚动轴承的失效形式和计算准则
4.掌握基本额定寿命、基本额定动载荷、当量动载荷等基本概念
11.掌握带传动和链传动的张紧方式
（六）第十五章：轴
1．掌握轴的功用和类型
2．了解轴的常用材料
3.掌握轴的结构设计相关知识
4.了解轴的强度和刚度计算方法
（七）滑动轴承
1．了解滑动轴承的特点和应用场合
2.了解摩擦的三种状态
3.掌握滑动轴承的结构型式
4.了解轴瓦及轴承衬材料各类与选择原则
5.了解滑动轴承润滑剂和润滑装置
考试科目：938机械设计基础（机械零件设计部分）（一）
适用专业：车辆工程
主要复习内容：
（一）机械零件设计概论
1.了解课程的内容、性质与任务
2.掌握应力的种类
3.了解静应力下许用应力描述
4.掌握变应力下的许用应用分析方法
5.了解机械零件的耐磨性
6.了解机械制造常材料及其选择
（二）联接
1.了解螺纹、螺纹联接的类型和标准联接件
3.掌握带传动的应力分析方法
4.了解带传动的弹性滑动概念和传动比计算公式
3．掌握V带传动的设计计算
4．了解V带轮结构与设计方法
5.掌握链传动的特点和应用
6.掌握套筒滚子链链条和链轮的材料与结构
7.掌握链传动的运动分析和受力分析方法
8.掌握链传动的主要参数及其选择原则
9.掌握链传动的失效形式
10．了解链传动的设计计算
3.了解齿轮材料选择原则及热处理方法
4.了解齿轮传动的精度
5.掌握直齿、斜齿圆柱齿轮和锥齿轮主要几何尺寸计算
6.准直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动和锥齿轮传动的受力分析、设计计算
7.掌握齿面接触疲劳强度计算模型，齿面上接触应力的分布及应力的计算点
8.掌握齿根弯曲疲劳强度计算模型，啮合区轮齿受载情况，最大载荷作用点的位置及简化计算方法
9.圆柱齿轮传动主要参数的选择原则
10.了解齿轮的构造
11.掌握轮传动的润滑和效率
（四ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ蜗杆传动
1．掌握蜗杆传动的类型及特点
2．掌握普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算
3．掌握普通圆柱蜗杆传动承载能力计算
4．掌握普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算
（五）带传动
1.了解带传动的类型和应用
2．掌握带传动的受力分析方法
2.掌握螺旋副的受力分析、效率及自锁知识
3.掌握螺纹连接的预紧与防松方法
4.掌握螺栓连接的强度计算方法
5.了解螺栓的材料和许用应力知识
6.掌握提高螺纹联接强度的措施
7.掌握键联接的类型及强度校核方法
8.掌握销连接的类型及特点
（三）齿轮传动
1.了解齿轮传动的特点及分类
2.掌握齿轮传动的五种失效形式，失效产生原因，为防止失效而采取的相应措施