机械设计基础(杨可桢第六版)考试提纲及题库

2016年机械设计基础考试提纲

一、选择题（10分） 二、填空题（10分） 三、简答题（16分） （1）带传动；

（2）齿轮传动、蜗杆传动； （3）键连接； （4）回转件的平衡； （5）滑动轴承。

四、分析与设计题（28分）

（1）偏置直动推杆盘形凸轮轮廓曲线设计；

（2）按给定行程速比系数设计曲柄摇杆结构或曲柄滑块结构； （3）斜齿齿轮传动，锥齿轮传动，蜗杆传动受力分析； （4）轴系改错题。 五、计算（36分） （1）自由度计算； （2）周转轮系传动比； （3）轴承当量载荷计算； （4）反受预紧力的螺栓强度计算；

（5）外啮合标准直齿圆柱齿轮传动基本参数计算。

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作业一（机械设计总论）

一、选择与填空题

1. 下列机械零件中：汽车发动机的阀门弹簧；起重机的抓斗；汽轮机的轮叶；车床变速箱中的齿轮；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。有 是专用零件而不是通用零件。

A. 三种 B. 四种 C. 五种 D. 六种

2. 进行钢制零件静强度计算时，应选取 作为其极限应力。 A. ?s B. ?0 C. ?b D. ??1 3. 当零件可能出现断裂时，应按 准则计算。

A. 强度 B. 刚度 C. 寿命 D. 振动稳定性 4. 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

5. 对大量生产、强度要求高、尺寸不大、形状不复杂的零件，应选 毛坯。 A．铸造 B. 冲压 C. 自由锻造 D. 模锻 6. 工程上采用几何级数作为优先数字基础，级数项的公比一般取为 。 A. n5 B. n10 C. n15 D. n20 7. 表征可修复零件可靠度的一个较为合适的技术指标是零件的 。 A. MTBF B. MTTF C. 失效率 D. 可靠度

8. 经过 、 和 ，并给以 的零件和部件称为标准件。

9. 设计机器的方法大体上有 、 和 等三种。 10. 机械零件的“三化”是指零件的 、 和 。 11. 刚度是零件抵抗 变形的能力。

12. 机器主要由 动力装置 、 执行装置 、 传动装置 和 操作装置 等四大功能组成部分组成。

二、判断题

13. 当零件的出现塑性变形时，应按刚度准则计算。 【 】 14. 零件的表面破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳。 【 】 15. 调质钢的回火温度越高，其硬度和强度将越低，塑性越好。 【 】 16. 机器的设计阶段是决定机器质量好坏的关键。 【 】 17. 疲劳破坏是引起大部分机械零件失效的主要原因。 【 】 18. 随着工作时间的延长，零件的可靠度总是不变。 【 】 19. 在给定生产条件下，便于制造的零件就是工艺性好的零件。 【 】 20. 机械设计是应用新的原理、新的概念创造新的机器或已有的机器重新设计或改造。 【 】 21. 零件的强度是指零件抵抗破坏的能力。 【 】 22. 零件的工作能力是指零件抵抗失效的能力。 【 】

三、分析与思考题

23. 机器的基本组成要素是什么？

24. 什么是通用零件？什么是专用零件？试各举例出其中三个列子。 25. 什么是机械零件的失效？

26. 影响机械零件疲劳强度的主要因素是什么？ 27. 机械零件设计应满足的基本要求有哪些？

28. 以一个设计者的观点来看，进行机械设计时应主要考虑哪些因素？ 29. 试简述开发型设计的一般过程。

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30. 什么是创新设计？

作业二（零件强度、摩擦、磨损、润滑）

一、选择与填空题

1. 零件的截面形状一定，当增大截面尺寸时，其疲劳极限将随之 。 A. 增高 B. 不变 C. 降低 D. 随材料性质的不同或降低或提高

2. 在载荷和几何形状相同的情况下，钢制零件间的接触应力 。铸铁零件间的接触应力。 A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 无法确定 3. 变应力特性可用五个参数中的任意 个来描述。

A. 一个 B. 两个 C. 三个 D. 四个

4. 下列四种叙述中， 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 D. 变应力由变载荷产生，也可能由静载荷产生 5. 在进行疲劳强度计算时，其极限应力为材料的 。

A. 屈服极限 B. 疲劳极限 C. 强度极限 D. 弹性极限。 6. 两相对滑动的接触表面，依靠吸附的油膜进行润滑的摩擦状态称为 。 A. 流体摩擦 B. 干摩擦 C. 混合摩擦 D. 边界摩擦； 7. 当温度升高时，润滑油的粘度 。

A. 升高 B. 降低 C. 保持不变 D. 升高或降低与润滑油的牌号有关 8. 两表面处于边界润滑时，其膜厚比?大致范围是 。

A. 0???1 B. 1???3 C. 3???5 D. ??5 9. 可用来表征润滑油滚动阻力的指标是 。

10. 润滑油的粘温性是指润滑油的 与 之间的关系。

二、判断题

11. 零件的跑合磨损对零件的工作性能是极为不利的。 【 】 12. 表征润滑脂粘稠度的性能指标是其运动粘度。 【 】 13. 造成零件疲劳磨损的主要原因是零件中产生的接触应力。 【 】 14. 零件的耐磨性是指零件抵抗磨损的能力。 【 】 15. 两个表面间形成了流体润滑时它们不直接接触。 【 】 16. 机械化学磨损是指由机械作用及材料与环境的化学作用或电化学作用共同引起的磨损。 【 】 17. 两个相对运动表明形成了流体动压润滑状态后，两表面间的产生了压力流和剪力流。 【 】 18. 降低表面粗糙度对于提高零件的疲劳强度具有重要意义。 【 】 19. 提高零件疲劳强度的首要方法的降低应力集中。 【 】 20. 根据Miner假说，如果材料上的应力超过了其持久疲劳极限，则每一次应力循环都将等量的对材料造

成一定的损伤。 【 】

三、计算题

21. 某材料的对称循环弯曲疲劳极限??1?180 MPa，取循环基数N0?5?106，m?9，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。

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22. 某轴所使用材料的机械性能为：??1=170Mpa，?s?260 MPa，?b?900 MPa，???0.2，K??1.5, 试解答下列问题：

① 绘制该轴所使用材料的简化极限应力图。 ② 绘制该轴的简化极限应力图。

③ 若危险截面上平均应力?m?20 MPa、应力幅?a=30 MPa，试分别按??C、?m?C、?min?C等三种应力变化状况计算该截面的安全系数。

四、分析与思考题

23. 何谓疲劳强度？影响疲劳强度的因素有哪些？

24. 何谓应力集中？机械设计时在哪种状况下要考虑应力集中？影响应力集中系数的因素有哪些？

24. 在极限应力图上，对于各种加载情况（如r=常数,?m=常数,?max=常数），如何判断零件是首先产生

疲劳破坏还是首先产生塑性变破坏？

25. 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？

26. 根据机械零件工作表面之间的摩擦和润滑状态，可把摩擦可分为哪几种类型？其特点如何？ 27. 根据磨损机理，磨损分为哪几种类型？各种类型的磨损的实质如何？ 28. 如何防止和减轻磨损？

29. 零件的正常磨损主要分为哪几个阶段，每个阶段有何特点

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作业三（机械联接）

一、选择题

1. 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. 导程的牙型斜角 D. 螺距和升角 2. 用于联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. 防震性能好 D. 螺纹牙耐磨性好

3. 螺纹的牙型角为α，牙型半角为β，升角为λ，螺纹副当量摩擦角为?V，则螺纹副自锁条件是 。

A．λ≤β B. β ≤?r C. α ≤?V D. λ ≤?V

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. 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 6. 采用普通螺栓联接凸缘联轴器，在传递扭距时， 。

A. 螺栓的横截面受剪 B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压 C. 螺栓同时受挤压和剪切 D. 螺栓受拉伸和扭转作用

7. 当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔，且联接不需经常拆卸时，往往采用 。 A. 螺栓联接 B. 螺钉联接 C. 双头螺柱联接 D. 紧定螺钉联接 8. 用于联接的螺纹牙型为三角形，这是因为其 。

A. 强度高 B. 效率高 C. 防震性好 D. 螺纹副摩擦属楔面摩擦，摩擦力大，自锁性好 9. 用于薄壁零件联接的螺纹，应采用 。

A. 三角形细牙螺纹 B. 梯形螺纹 C. 锯齿型螺纹 D. 多线三角形粗牙螺纹

10. 普通螺栓联接中的松联接和紧联接之间的主要区别是：松联接的螺纹部分不受 作用。

A. 拉伸作用 B. 扭转作用 C. 剪切作用 D. 弯曲作用

11. 受轴向载荷的紧螺栓联接的预紧力为Fo，载荷为F，则螺栓受总拉力F2 。

A. ＝Fo＋F B. ＝Fo＋1.3F C. ＜Fo＋F D. ＞Fo＋F 12. 普通紧螺栓联接在承受横向外载荷F∑作用时，其螺杆 的作用。

A. 仅受到预紧力F′ B. 仅受到一个横向外载荷F∑

C. 仅受到摩擦力Ff D. 既受到预紧力F′又受到横向外载荷F∑的作用 13. 下列螺纹联接的防松措施中，属于摩擦防松原理的是 。

A. 止动垫片 B.对顶螺母 C.串联钢丝 D.开口销 14. 在下列具有相同公称直径和螺距并采用相同配对材料的螺旋付中，传动效率最高的是 螺旋副。

A. 单线矩形 B. 单线梯形 C. 双线矩形 D. 双线梯形 15. 键联接的主要用途是使轴与轮毂之间 。

A. 沿轴向固定并传递轴向力 B. 沿轴向可作相对滑动并具有导向作用 C. 沿周向固定并传递扭矩 D. 安装与拆卸方便

16. 设计键联接时，键的截面尺寸b?h，通常根据 按标准选择。

A. 所传递转矩的大小 B. 所传递功率的大小 C. 轮毂的长度 D. 轴的直径 17. 楔键联接的主要缺点是 。

A. 键的斜面加工困难 B. 键安装时易损坏

C. 键楔紧后在轮毂中产生初应力 D. 轴和轴上零件对中性差

18. 平键联接能传递的最大扭矩为T，现要传递的扭矩为1.5T，则应 。

A. 把键长L增大到1.5倍 B. 把键宽b增大到1.5倍 C. 把键高增大到1.5倍 D. 安装一对平键

19. 为了不严重削弱轴和轮毂的强度，两个切向键最好布置成 。

A. 在轴的同一母线上 B. 180度 C. 120~130度 D. 90度 20. 半圆键的主要优点是 。

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