机械设计简答和计算题
机械设计基础试题及答案
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答. 对于盘形凸轮,当外凸部分的理论轮廓曲率半径ρ与滚子半径rT 相等时：ρ=rT,凸轮实际轮廓变尖实际轮廓曲率半径ρ’=0;在机构运动过程中,该处轮廓易磨损变形,导致从动件运动规律失真;增大凸轮轮廓半径或限制滚子半径均有利于避免实际轮廓变尖现象的发生;9. 渐开线齿廓啮合有哪些主要特点答. ①传动比恒定；②实际中心距略有改变时,传动比仍保持不变中心距可分性；③啮合过程中,相啮合齿廓间正压力方向始终不变有利于传动平稳性;10. 试说明齿轮的分度圆与节圆、压力角与啮合角之间的区别,什么情况下会相等重合答. 分度圆：模数和压力角均取标准值得圆定义为齿轮分度圆；每个齿轮均有一个分度圆；节圆：一对齿轮啮合时、两个相切并相对作纯滚动的圆定义为节圆;只有当一对齿轮啮合时节圆才存在;压力角：指分度圆上的标准压力角常取200；啮合角：一对齿轮啮合时,节圆上的压力角为啮合角;标准齿轮、标准安装无侧隙时,分度圆与节圆重合；压力角与啮合角相等;11. 常用螺纹按牙型分为那几种 主要用途怎样答. 常用螺纹有三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹;其中三角形螺纹自锁性好,适用于联接；其余适用于传动;12. 开式齿轮传动强度计算的准则是什么答. 开式齿轮强度由于磨损严重、一般不会发生点蚀;故通常按齿根弯曲疲劳强度设计,并将模数增大10～30％,以弥补磨损的影响;13. 简述带传动中紧边拉力、松边拉力和有效拉力、张紧力之间的关系; 答：14. 简述典型的滚动轴承由那些基本元件组成,其中必不可少的元件是什么 答. 滚动轴承一般由滚动体、内圈、外圈和保持架组成,其中滚动体必不可少;二、计算与作图每题6分,共30分15. 计算下列机构的自由度,若有虚约束、复合铰链和局部自由度,需指出;（1） 21无复合铰链、局部自由度和虚约束n=7, P L=10, P H=0F=3n-2P L-P H=3×7-2×10-0=12局部自由度：1n=8, P L=11, P H=1F=3n-2P L-P H=3×8-2×11-1×1=116. 如图所示一偏置曲柄滑块机构,曲柄AB 为原动件,长度为l AB =25 mm,偏距e =10mm,已知最大压力角αmax =30°,试求：解：曲柄与滑块道路垂直时压力角达到最大;根据已知条件先求出连杆长度l BC ,则问题易解;17. 补全图中不完整的从动件位移、速度和加速度线图,并判断哪些位置有刚性冲击,哪些位置有柔性冲击;解：18. 已知一对渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮传动的模数m=5 mm、压力角α=20°、中心距a=350 mm、传动比i12 =5/9,试求两轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、基圆直径以及分度圆上的齿厚和齿槽宽;解：19. 试分析图a,b,c,d中的结构错误,分别说明理由并画出正确的结构图;B卷1. 简述构件和零件的区别与联系;答. 构件是机械中的运动单元,零件是机械中的制造单元；构件是由一个或若干个零件刚性组合而成;2. 简述“机械设计基础”课程的主要研究对象和内容;答. 研究对象：常用机构平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等和通用零部件螺栓、键、齿轮、带、链、轴、轴承、联轴器、离合器等;研究内容：机构的组成及其工作原理、结构分析、运动分析等；零部件结构、设计计算、类型选择、使用维护等;3.什么是机构中的原动件、从动件、输出构件和机架答. 原动件：运动参数由外界输入的活动构件；从动件：除原动件外的其余活动构件；输出构件：输出预期运动的从动件；机架：机构运动的参考物,视作相对固定的构件;4. 运动副是如何进行分类的答. ①按两构件运动平面的相互关系分：平面运动副、空间运动副；②按两构件接触方式分：低副面接触、高副点、线接触;5. 简述机构运动简图的主要作用,它能表示出原机构哪些方面的特征答. 机构运动简图主要用于进行机构的结构分析和运动分析;机构运动简图反映了原机构中的构件类型和数目、运动副类型、数目及其相互位置关系等特征;6. 从运动副类型的角度看,什么是连杆机构机构中的连杆一般做什么运动答. 所有运动副均为低副的机构称连杆机构;机构中的连杆一般做平面复杂运动;7. 何谓偏心轮机构它主要用于什么场合答. 偏心轮是由曲柄通过扩大转动副半径方式演化得到,曲柄长度即为偏心距;偏心轮的强度和刚度都比曲柄好,因此适用于转速不高而载荷较大场合;8. 什么是凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击答. 在机构运动的某些位置,从动件加速度发生突变;当突变值为无穷大时,将引起刚性冲击；当突变值有限时,则引起柔性冲击;9. 何谓根切有何危害如何避免根切答. 采用范成法加工齿轮时,刀具齿顶线圆超过被加工齿轮的啮合极限点时,齿根渐开线齿廓被切去一部分,该现象称为根切;根切使重合度下降、齿根强度减弱;通过使刀具远离轮坯中心或增加被加工齿轮的齿数可避免根切;10. 平行轴斜齿轮机构的啮合特点是什么其正确啮合条件及连续传动条件与直齿轮有何异同答. 斜齿轮传动主要特点：齿廓接触线变化短→长→短、重合度大、不发生根切的最少齿数小,使其传动平稳性好、承载能力大、结构紧凑;正确啮合条件：除两轮模数、压力角相等外,两轮螺旋角大小相等、旋向相反外啮合或相同内啮合;连续传动条件与直齿轮相同;11. 常用联接螺纹是左旋还是右旋是单头还是多头为什么答. 常用联接螺纹为右旋、单头;右旋螺纹符合多数人的右手习惯；单头螺纹的自锁性最好;12. 一对圆柱齿轮传动,大、小齿轮齿面接触应力是否相等大、小齿轮的接触强度是否相等答. 由赫兹应力计算公式知,大、小齿轮齿面接触应力和相等;但大、小齿轮的接触强度不一定相等,只有当大、小齿轮材料、热处理均相同时许用应力相等,强度相等;13. 试说明带传动的弹性滑动是如何产生的为什么这种滑动是不可避免的答. 由于紧边与松边拉力不等,且带为弹性体,当带绕过主动轮时,由于拉力减小,使带的弹性变形量减小,导致带的运动滞后于主动轮；在从动轮处,带的则超前于带轮；因此产生带的弹性滑动;由于带传动必须要求带的紧边与松边保持一定的拉力差,因此弹性滑动不可避免;弹性滑动主要引起传动比不固定,并增加带的磨损;14. 滚动轴承的固定常用的有哪两种形式分别适用于什么场合答. ①两端固定,适用于轴较短、工作中温度变化不大的场合；②一端固定、一端游动,适用于轴较长、工作中温度变化较大的场合;二、计算与作图每题6分,共30分15. 计算下列机构的自由度,若有虚约束、复合铰链和局部自由度,需指出;1 21216. 设计一偏置曲柄滑块机构,已知滑块的行程速度变化系数K=1.5,滑块的冲程l C1C2=50 mm,导路的偏距e=20 mm,求曲柄长度a和连杆长度b;解：17. 试标出在图示位置时凸轮机构的压力角；凸轮从图示位置转过90°后从动件的位移和凸轮机构的压力角;解：18. 如图所示为一装配用电动螺丝刀的传动简图;已知各轮齿数为z 1 = z4 =7,z 3 = z6 =39;若n1=3600 r/min,试求螺丝刀的转速;解：19. 试分析图a,b,c,d中的结构错误,分别说明理由并画出正确的结构图;图示卷扬机由电动机驱动,传动系统由万向联轴器及定轴轮系组成,卷筒与齿轮采用螺栓联接;试分析轴Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各属于什么类型的轴各轴自重不计;矩,均为心轴;。
机械设计简答题题集
1.问：按用途不同，链可分为哪几种？答：传动链、输送链和起重链。
输送链和起重链主要用在运输和起重机械中，而在一般机械传动中，常用的是传动链。
2.问：滚子链的接头型式有哪些？答：当链节数为偶数时，接头处可用开口销或弹簧卡片来固定，一般前者用于大节距，后者用于小节距；当链节数为奇数时，需采用过渡链节。
由于过渡链节的链板要受到附加弯矩的作用，所以在一般情况下最好不用奇数链节。
3.问：齿形链按铰链结构不同可分为哪几种？答：可分为圆销式、轴瓦式、滚柱式三种。
4.问：滚子链传动在何种特殊条件下才能保证其瞬时传动比为常数？答：只有在Z1=Z2（即R1=R2），且传动的中心距恰为节距p的整数倍时（这时β和γ角的变化才会时时相等），传动比才能在全部啮合过程中保持不变，即恒为1。
5.问：链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么？答：一是因为链速和从动链轮角速度周期性变化，从而产生了附加的动载荷。
二是链沿垂直方向分速度v'也作周期性的变化使链产生横向振动。
三是当链节进入链轮的瞬间，链节和链轮以一定的相对速度相啮合，从而使链和轮齿受到冲击并产生附加的动载荷。
四是若链张紧不好，链条松弛。
6.问：链在传动中的主要作用力有哪些？答：主要有：工作拉力F1，离心拉力Fe，垂度拉力Ff。
7.问：链传动的可能失效形式可能有哪些？答：1）铰链元件由于疲劳强度不足而破坏；2）因铰链销轴磨损使链节距过度伸长，从而破坏正确啮合和造成脱链现象；3）润滑不当或转速过高时，销轴和套筒表面发生胶合破坏；4）经常起动、反转、制动的链传动，由于过载造成冲击破断；5）低速重载的链传动发生静拉断。
8.问：为什么小链轮齿数不宜过多或过少？答：小链轮齿数传动的平稳性和使用寿命有较大的影响。
齿数少可减小外廓尺寸，但齿数过少，将会导致：1）传动的不均匀性和动载荷增大；2）链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，使铰链的磨损加剧；3）链传动的圆周力增大，从而加速了链条和链轮的损坏。
湖南大学机械设计基础轮系习题（精品）
1． 简答题（1） 什么叫周转轮系的“转化机构”？它在周转轮系传动比中起什么作用？ （2） i GK 是不是周转轮系中G 、K 两轮的传动比？为什么？（3） 周转轮系中两轮传动比的正负号与该周转轮系转化机构中两轮传动比的正负号相同吗？为什么？（4） 如何从复杂的复合轮系中划分出各个基本轮系？（5） 求复合轮系传动比的基本思路是什么？能否通过给整个轮系加上一个公共的角速度（- H ）的方法来计算整个轮系的传动比？为什么？2． 图1所示轮系中，已知齿轮1的转速n 1=120r/min ，转向如图所示，而且z 1=40，z 2=20，试求： （1） z 3；（2） n 3=0时，齿轮2的转速（大小和方向）； （3） n 2=0时，齿轮3的转速（大小和方向）；3． 在图2所示万能刀具磨床工作台横向微动进给装置中，运动经手柄输入，由丝杠传给工作台。
已知丝杠螺旋距P=50mm,且单头，Z 1=Z 2=19，Z 3=18，Z 4=20。
试计算手柄转一周使工作台的进给量s 。
4． 在图3所示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=30，Z 2=25, Z 3=Z 4=24, Z 5=121, n A =48r/min,n B =316r/min ，方向如图所示。
试求轮6的转速n 6。
5． 在图4所示的电钻轮系中，已知各齿轮均为标准齿轮，齿数Z 1=20，Z 2=30,电动机M 的转速n 1=3000r/min 。
试求钻头转速图1图2图3图4图6图7图8n a 的大小及方向。
6． 图5所示轮系中，z 1=20，z 2=30，z 3=z 4=z 5=25，z 6=75，z 7=25，n A =100r/min 。
方向如图所示。
求n B 。
7． 在图6所示轮系中，已知各轮的齿数z 1=z 3=80，z 3=z 5=20，齿数l 的转速n 1=70r/min ，方向如图所示。
试求齿轮5的转速的大小及方向。
8． 图7所示轮系中，已知z 1=24，z 2=26，z 2’=20，z 3=30，z 3’=26，z 4=28。
机械设计课后简答题答案
△P0。
8-12 带与带轮的摩擦系数对带传动有什么影响？为了增加传动能力，将带轮的工作面加工的粗糙些以增大摩擦系数这样做是否合理？为什么？答：摩擦系数f 增大，则带的传动能力增大，反之则减小。
这样做不合理，因为若带轮工作面加工得粗糙，则带的磨损加剧，带的寿命缩短。
8-13 带传动中的弹性滑动时如何产生的？打滑又是如何长生的？两者有何区别？对带传动各产生什么影响？打滑首先发生在哪个带轮上？为什么？答：在带传动中，带的弹性滑动是因为带的弹性变形以及传递动力时松、紧边的拉力差造成的，是带在轮上的局部滑动，弹性滑动是带传动所固有的，是不可避免的。
弹性滑动使带传动的传动比增大。
当带传动的负载过大，超过带与轮间的最大摩擦力时，将发生打滑，打滑时带在轮上全面滑动，打滑是带传动的一种失效形式，是可以避免的。
打滑首先发生在小带轮上，因为小带轮上带的包角小，带与轮间所能产生的最大摩擦力较小。
8-14 在设计带传动时，为什么要限制小带轮的最小基准直径和带的最小最大速度？答：小带轮的基准直径过小，将使V 带在小带轮上的弯曲应力过大，使带的使用寿命下降。
小带轮的基准直径过小，也使得带传递的功率过小，带的传动能力没有得到充分利用，是一种不合理的设计。
带速v 过小，带所能传递的功率也过小（因为P=Fv），带的传动能力没有得到充分利用；带速v 过大，离心力使得带的传动能力下降过大，带传动在不利条件下工作，应当避免。
8-16 题目太长，要点打出，大家自己看题目应该明白。
此题有图为带式输送机装置，小带轮的直径d1=140，大带轮基准直径为d2=400，鼓轮直径D=250 为了提高生产效率有以下三个方案，分析方案的合理性？为什么？方案—：将大带轮的直径减小到280 方案二：将小带轮的直径增大至200 方案三：将鼓轮直径D 增大到350 答：输送机的F 不变，v 提高30%左右，则输出功率增大30%左右。
三种方案都可以使输送带的速度v 提高，但V 带传动的工作能力却是不同的。
《机械设计基础》综合复习资料
《机械设计基础》综合复习资料一、简答题1.简述机器与机构的定义，在生产中举出一机器应用的事例，并说明其有哪些机构组成。
机器定义：由零件组成的执行机械运动的装置。
用来完成所赋予的功能，如变换或传递能量、变换和传递运动和力及传递物料与信息。
机构的定义：由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。
举例：开卷机由圆柱齿轮机构、底座滑动机构、电机传动机构、带钢压紧机构等组成。
2.请说明铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。
铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，就一定是双摇杆机构3.说明为什么带传动需要的张紧力大而链传动需要的张紧力小，哪种传动一般紧边在上，哪种传动一般紧边在下，为什么？因为带传动张紧力的大小决定工作能力的大小，而链传动张紧力不决定工作能力，只是控制松边垂度和防止脱链、跳齿。
链传动一般紧边在上，带传动一般紧边在下。
链传动一般紧边在上因为以免在上的松边下垂度过大阻碍链轮的正常运转；4.请给出齿轮传动失效的主要形式，并说明闭式软齿面齿轮传动应该按照何种强度准则进行设计，何种强度准则校核，为什么？答：齿轮传动失效的主要形式：1、轮齿折断；2、齿面点蚀；3、齿面磨损；4、齿面胶合；5、塑性变形。
闭式软齿面齿轮传动应该按照齿面接触疲劳强度设计，按齿根弯曲疲劳强度校核。
因为闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是接触疲劳磨损即点蚀失效为主。
5.说明回转类零件动平衡与静平衡的区别。
答：1）静平衡在转子一个校正面上进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内，为静平衡又称单面平衡。
2）动平衡在转子两个校正面上同时进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在动态时是在许用不平衡量的规定范围内，为动平衡又称双面平衡。
6.请给出下列滚动轴承的类型、内径和精度等级。
62087013C30210/P251205/P6答：6208为深沟球轴承，内径为40mm，精度等级为0级；7013C为角接触球轴承，内径为65mm，精度等级为0级；30210/P2为圆锥滚子轴承，内径为50mm，精度等级为2级；51205/P6为推力球轴承，内径为25mm，精度等级为6级；7.给出2种螺栓联接防松的方法，并说明其依据的原理。
机械设计考试试题及其答案
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【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．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. 3208 D. 52084．下列四种螺纹中，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Z1C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q6．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二、1．轴如按受载性质区分，主要受婉拒的轴为心轴，主要受转矩的轴为传动轴。
2．代号62203的滚动轴承，为深沟球轴承轴承，其内径为17 mm。
3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大于大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取大齿轮齿宽b2 。
机械设计习题
机械设计习题第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。
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。
2.零件的表面破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳。
3．调制钢的回火温度越高，其硬度和强度将越低，塑性越好。
4.机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。
5.疲劳破坏是引起大部分机械零件破坏的主要原因。
6.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？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？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条件强度计算？二、计算题1.某材料的对称循环弯曲疲劳极限1180M Paσ-=，取循环基数65109N,m=⨯=，试求循环次数N分别为7000，25000，620000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
2.某合金钢制的轴受弯曲稳定应力（应力循环特性r 为常数）作用。
已知该轴危险截面的25050max min M Pa ,M Pa ,σσ==-该轴材料的10450700800s M Pa ,M Pa ,M Pa σσσ-===，轴危险截面处的综合影响系数()20DK .σ=，寿命系数12N K .=。
试：（1）绘制该零件的简化疲劳极限应力图；（2）分别用图解法和解析法计算该轴的安全系数。
第6章螺纹连接和螺纹传动一、选择与填空题1.若螺纹的直径与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 。
机械设计简答题
1、在V带传动中，影响临界有效拉力的主要因素有哪些（要求答出3种因素）？如何影响的？①初拉力：初拉力大，临界摩擦力增大；初拉力过大，带过度磨损而松弛；②包角：包角大，临界摩擦力增大，包角与传动比和中心距有关；③摩擦系数：摩擦系数大，临界摩擦力增大，但摩擦系数太大，带磨损严重。
2、试分析链传动的中心距过大或过小有何不利，小链轮的齿数过大或过小对链传动有何不好。
①中心距过大，松边垂度过大，传动是造成松边颤动；中心距过小，单位时间内链条的绕转次数增多，链条屈伸次数和应力循环次数增多，因而加剧了链的磨损和疲劳。
②小链轮的齿数不宜取得太大，在传动比一定时，小链轮齿数大，大链轮齿数也相应增大，其结果不仅增大了传动的总体尺寸，而且还容易发生跳齿和脱链，降低了链条的使用寿命；小链轮齿数过少，会增加运动的不均匀性和动载荷，链条在进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，链传动的圆周力增大，加速铰链和链轮的磨损。
3、试分析说明采取哪些措施可以提高圆柱齿轮齿根弯曲疲劳强度？①增大齿根过渡圆角半径及消除加工刀痕的方法来减小齿根应力集中；②增大轴及支承的刚性，使轮齿接触线上受载较为均匀；③采用合适的热处理方法使齿芯材料具有足够的韧性；④采用抛喷丸、滚压等工艺措施对齿根表层进行强化处理；⑤增大尺寸，如模数、齿数等（有些勉强）；⑥采用高强度的材料（有些勉强）。
4、链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么？能否避免？如何减少动载荷？①由于围绕在链轮上的链条形成了正多边形（链传动的多边形效应），链条的速度产生周期性变化，链传动在工作时引起动载荷。
②只有在Z1=Z2（即R1=R2），且传动的中心距恰好为节距p的整数倍时，传动比才能在全部啮合过程中保持不变，避免产生动载荷。
③减小节距、降低链轮转速、增大小链轮齿数，可以减少动载荷。
6分5、带传动载荷不变，提高速度v，分析下列措施是否合理。
输送机的F不变，v提高30%左右，则输出功率增大30%左右。
《机械设计》考试试题(有答案)
《机械设计》考试题库试题 A一、填空（每空 1 分，共20 分）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（）区；当N＜N0时，为（）区。
2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（）的能力。
零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（）。
3．润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（）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（）。
5．正是由于（）现象，使带传动的传动比不准确。
带传动的主要失效形式为（）和（）。
6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（）很大，因此导致传动的（）较低、温升较高。
7．链传动水平布置时，最好（）边在上，（）在下。
8．设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（）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（）；而（）与（）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（）个键计算。
二、判断题（每小题 1 分，共10 分）（正确的划“√”，错误的划“×”）1 ．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。
（）2. 两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。
（）3. 在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。
（）F4. 相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。
（ ）5. 闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。
（ ）6. 由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。
（）7 ． 正 是 由 于 过 载 时 产 生 “ 弹 性 滑 动 ”， 故 带 传 动 对 传 动 系 统 具 有 保 护 作 用 。
（）8. 楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。
（ ）9. 性能等级为 6.6 级的螺栓，其屈服点s＝ 600MPa 。
（）10. 机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。
机械设计考研考试试题及答案汇总
一、简答题（本大题共4小题，总计26分）齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论？分别针对哪些失效？若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么？（6分）齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。
齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。
2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松？根据防松原理，防松分哪几类？（8分）因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。
这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。
因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。
根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。
3、联轴器和离合器的功用是什么？二者的区别是什么？（6分）联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。
二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。
4、链传动产生动载荷的原因是什么？为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距？（6分）小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。
二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横线上。
本大题共12小题，总计24分）1、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 B 。
A．螺栓联接B．双头螺柱联接C．螺钉联接2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行 A 。
A. 疲劳寿命计算B. 静强度计算C. 极限转速验算3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。
A. 轴面B. 端面C. 法面4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1＜Z2 ，b1>b2,其齿面接触应力的大小为 A 。
A. σH1=σH2B. σH1>σH2C. σH1<σH25、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了____B___。
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. Word 资料 《机械设计》精品课程习题 第一篇 总论 第一章 绪论 分析与思考题 第二章 机械设计总论
分析与思考题 2-1 试述机器和机构的特征。 2-2 说明构件、零件及部件的特点。 2-3 简述现代机器的定义及特征。 2-4 试述机械产品设计中对机器的主要要求。 2-5 叙述机械设计的基本类型及设计的一般程序。 2-6 简述方案设计的主要内容及要求。 第三章 机械零件的强度 分析与思考题 3-1 图示各零件均受静载荷作用，试判断零件上A点的应力是静应力还是变应力；并确定应力比r的大小或范围。
题3-1图
3-2 弯曲疲劳极限的综合影响系数Kσ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? 3-3 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?在相同的应力变化规律下，零件和材料试件的失效形式是否总是相同的?为什么? 3-4 试说明承受循环变应力的机械零件，在什么情况下可按静强度条件计算?什么情况下需按疲劳强度条件计算? 3-5 在单向稳定变应力下工作的零件，如何确定其极限应力? 3-6 疲劳损伤线性累积假说的含义是什么?写出其数学表达式。 3-7 在双向稳定变应力下工作的零件，怎样进行疲劳强度计算? 3-8 影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些?提高机械零件疲劳强度的措施有哪些? 3-9 导致机械结构发生低应力断裂的原因有哪些? 3-10机械结构的裂纹是否会失稳扩展是如何判定的? 第四章 摩擦、磨损及润滑概述 分析与思考题 4-1 按照摩擦面间的润滑状态不同，滑动摩擦可分为哪几种? 4-2 膜厚比的物理意义是什么?边界摩擦、混合摩擦和液体摩擦所对应的膜厚比范围各是多少? 4-3 在工程中，常用金属材料副的摩擦系数是如何得来的? 4-4 什么是边界膜?边界膜的形成机理是什么?如何提高边界膜的强度? 4-5 零件的磨损过程大致可分为哪几个阶段?每个阶段的特征是什么? 4-6 根据磨损机理的不同，磨损通常分为哪几种类型?它们各有什么主要特点? . Word 资料 4-7 润滑油的粘度是如何定义的?什么是润滑油的粘性定律?什么样的液体称为牛顿液体? 4-8 粘度的表示方法通常有哪几种?各种粘度的单位和换算关系是什么? 4-9 润滑油的主要性能指标有哪些?润滑脂的主要性能指标有哪些? 4-10 在润滑油和润滑脂中加入添加剂的作用是什么? 4-11 流体动力润滑和流体静力润滑的油膜形成原理有何不同?流体静力润滑的主要优缺点是什么? 4-12 流体动力润滑和弹性流体动力润滑两者间有何本质区别?所研究的对象有何不同?
第二篇 连接 第五章 螺纹连接和螺旋传动 分析与思考题 5-1常用螺纹有哪几种类型?各用于什么场合?对联接螺纹和传动螺纹的要求有何不同? 5-2 在螺栓联接中，不同的载荷类型要求不同的螺纹余留长度，这是为什么? 5-3 联接螺纹都具有良好的自锁性，为什么有时还需要防松装置?试各举出两个机械防松和摩擦防松的例子。 5-4 普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接的主要失效形式是什么?计算准则是什么? 5-5计算普通螺栓联接时，为什么只考虑螺栓危险截面的拉伸强度，而不考虑螺栓头、螺母和螺纹牙的强度? 5-6 普通紧螺栓联接所受到的轴向工作载荷或横向工作载荷为脉动循环时，螺栓上的总载荷是什么循环? 5-7 试指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图。
a)螺钉联接 b)双头螺柱联接 c)铰制孔用螺栓联接
d)紧定螺钉联接 e)吊环螺钉联接 f)螺钉联接 .
Word 资料 5-8 螺栓的性能等级为8.8级，与它相配的螺母的性能等级应为多少?性能等级数字代号的含义是什么? 5-9 在什么情况下，螺栓联接的安全系数大小与螺栓直径有关?试说明其原因。 5-10 紧螺栓联接所受轴向变载荷在0～F间变化，当预紧力F0一定时，改变螺栓或被联接件的刚度，对螺栓联接的疲劳强度和联接的紧密性有何影响? 5-11 在保证螺栓联接紧密性要求和静强度要求的前提下，要提高螺栓联接的疲劳强度， 应如何改变螺栓和被联接件的刚度及预紧力大小?试通过受力变形线图来说明。 5-12 为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10?通常采用哪些结构形式可使各圈螺纹牙的载 荷分布趋于均匀? 5-13滑动螺旋的主要失效形式是什么?其基本尺寸(即螺杆直径及螺母高度)通常是根据什么条件确定的? 5-14 滚动螺旋传动与滑动螺旋传动相比较，有何优缺点?
5-15 图示两根梁用8个4.6级普通螺栓与两块钢盖板相联接，梁受到的拉力F=28kN，摩擦系数f=0.2，控制预紧力，试确定所需螺栓的直径。
5-16铰制孔用螺栓组联接的三种方案如图所示，已知L=300mm，a=60mm，试求三个方案中，受力最大的螺栓所受的力各为多少？哪个方案较好？ .
Word 资料 5-17图示底板螺栓组联接受外力Fe作用，外力Fe作用在包含x轴并垂直于底板结合面的平面内。试分析螺栓组受力情况，并判断哪个螺栓受载最大？保证联接安全的必要条件有哪些？
第六章 键、花键、无键连接和销连接 分析与思考题 6-1 薄型平键联接与普通平键联接相比，在使用场合、结构尺寸和承载能力上有何区别? 6-2 半圆键联接与普通平键联接相比，有什么优缺点?它适用于什么场合? 6-3采用两个平键(双键联接)时，通常在轴的圆周上相隔180°位置布置；采用两个楔键时，常相隔90°～120°；而采用两个半圆键时，则布置在轴的同一母线上；这是为什么? 6-4与平键、楔键、半圆键相配的轴和轮毂上的键槽是如何加工的? 6-5在材料和载荷性质相同的情况下，动联接的许用压力比静联接的许用挤压应力小，试说明其原因。 6-6花键联接的主要失效形式是什么?如何进行强度计算? 6-7在胀紧联接中，胀套串联使用时引入额定载荷系数ol是为了考虑什么因素的影响? 6-8销有哪几种类型?各用于何种场合?销联接有哪些失效形式? 6-9一般联接用销、定位用销及安全保护用销在设计计算上有何不同? 6-10试指出下列图中的错误结构，并画出正确的结构图。
a)平键联接 b)双楔键联接 c)传递双向转矩的切向键联接
. Word 资料 d)楔键联接 e)半圆键联接 f)圆锥销定位 6-11图示减速器的低速轴与凸缘联轴器及圆柱齿轮之间分别采用键联接。已知轴传递的转矩为1000N.m，齿轮的材料为锻钢，凸缘联轴器材料为HT200，工作时有轻微冲击，联接处轴及轮毂尺寸如图示。试选择键的类型和尺寸，并校核联接的强度。
第七章 铆接、焊接、胶接和过盈连接 分析与思考题 7-1 铆缝有哪些类型?各应用在什么场合? 7-2 铆钉联接的破坏形式有哪些?怎样校核铆缝的强度? 7-3 什么叫焊缝的强度系数?怎样才能使对接焊缝的强度不低于母板的强度? 7-4 在什么情况下采用不对称侧面焊缝?如何分配两侧焊缝的长度? 7-5 胶粘剂通常分为哪几类?各适用于什么场合? 7-6 与铆接和焊接相比较，胶接的主要优缺点是什么? 7-7 过盈联接有哪几种装配方法?当过盈量相同时，哪种装配方法的联接紧固性好? 7-8 过盈联接的承载能力是由哪些因素决定的? 7-9 在对过盈联接进行验算时，若发现包容件或被包容件的强度不够时，可采取哪些措施来提高联接强度?
第三篇 机械传动 第八章 带传动 分析与思考题 8-1 带传动常用的类型有哪几种?各应用在什么场合? 8-2 与普通V带相比，窄V带的截面形状及尺寸有何不同?其传动有何特点? . Word 资料 8-3 同步带传动的工作原理是什么?它有何独特的优点? 8-4 V带轮的基准直径以及V带的基准长度是如何定义的? 8-5 某带传动由变速电动机驱动，大带轮的输出转速的变化范围为500～1000r/min。若大带轮上的负载为恒功率负载，应该按哪一种转速设计带传动?若大带轮上的负载为恒转矩负载，应该按哪一种转速设计带传动?为什么? 8-6 带传动工作时，带与小带轮间的摩擦力和带与大带轮间的摩擦力两者大小是否等，?为什么?带传动正常工作时的摩擦力与打滑时的摩擦力是否相等?为什么? 8-7 带与带轮间的摩擦系数对带传动有什么影响?为了增加传动能力，将带轮工作面加工得粗糙些以增大摩擦系数，这样做是否合理?为什么? 8-8 带传动中的弹性滑动是如何发生的?打滑又是如何发生的?两者有何区别?对带传动各产生什么影响?打滑首先发生在哪个带轮上?为什么? 8-9 在设计带传动时，为什么要限制小带轮最小直径和带的最小、最大速度? 8-10 试分析带传动中心距a、预紧力F0及带的根数z的大小对带传动的工作能力的影响。
8-11图示带式输送机装置。小带轮直径140mm，大带轮直径为400mm，鼓轮直径250mm，为提高生产率，在载荷不变条件下，提高带速度，设电机功率和减速器的强度足够，忽略中心距变化，下列哪种方案更为合理？1、大轮直径减小到280mm；2、小轮直径增大到200mm；3、鼓轮直径增大到350mm。
8-12已知一窄V带传动，主动轮转速，nl=1460 r/rain，两带轮基准直径ddl=140mm，dd2=400mm，中心距a=815mm，采用四根SPA型窄V带，一天运转16小时，工作载荷
变动较大，试求带传动所允许传递的功率。
8-13图示为带传动的张紧方案，试指出不合理之处。