機械設(shè)計基礎(chǔ)概念閱讀題集

綜合試卷第=PAGE1*2-11頁（共=NUMPAGES1*22頁） 綜合試卷第=PAGE1*22頁（共=NUMPAGES1*22頁）PAGE①姓名所在地區(qū)姓名所在地區(qū)身份證號密封線1.請首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號和所在地區(qū)名稱。2.請仔細閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫，不要在標(biāo)封區(qū)內(nèi)填寫無關(guān)內(nèi)容。一、選擇題1.機械設(shè)計的基本原則包括哪些？

A.保證機械的可靠性

B.提高機械的效率

C.簡化結(jié)構(gòu)

D.經(jīng)濟性設(shè)計

E.美觀性

答案：A、B、C、D、E

解題思路：機械設(shè)計的基本原則包括保證機械的可靠性、提高機械的效率、簡化結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟性設(shè)計和美觀性。

2.機械運動的基本形式有哪些？

A.平移運動

B.旋轉(zhuǎn)運動

C.擺動運動

D.螺旋運動

E.復(fù)合運動

答案：A、B、C、D、E

解題思路：機械運動的基本形式包括平移運動、旋轉(zhuǎn)運動、擺動運動、螺旋運動和復(fù)合運動。

3.機械設(shè)計中的常用材料有哪些？

A.鋼鐵

B.鋁合金

C.銅合金

D.塑料

E.陶瓷

答案：A、B、C、D、E

解題思路：機械設(shè)計中的常用材料包括鋼鐵、鋁合金、銅合金、塑料和陶瓷。

4.機械零件的失效形式有哪些？

A.疲勞斷裂

B.腐蝕

C.潤滑不良

D.過載

E.材料缺陷

答案：A、B、C、D、E

解題思路：機械零件的失效形式包括疲勞斷裂、腐蝕、潤滑不良、過載和材料缺陷。

5.機械設(shè)計中的傳動方式有哪些？

A.齒輪傳動

B.蝸桿傳動

C.輪帶傳動

D.摩擦傳動

E.鏈傳動

答案：A、B、C、D、E

解題思路：機械設(shè)計中的傳動方式包括齒輪傳動、蝸桿傳動、輪帶傳動、摩擦傳動和鏈傳動。

6.機械設(shè)計中的潤滑方式有哪些？

A.潤滑脂潤滑

B.液體潤滑

C.噴霧潤滑

D.潤滑膜潤滑

E.空氣潤滑

答案：A、B、C、D、E

解題思路：機械設(shè)計中的潤滑方式包括潤滑脂潤滑、液體潤滑、噴霧潤滑、潤滑膜潤滑和空氣潤滑。

7.機械設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)件有哪些？

A.螺栓

B.螺釘

C.螺母

D.鍵

E.彈簧

答案：A、B、C、D、E

解題思路：機械設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)件包括螺栓、螺釘、螺母、鍵和彈簧。

8.機械設(shè)計中的裝配圖有哪些要素？

A.視圖表示

B.尺寸標(biāo)注

C.材料標(biāo)注

D.公差標(biāo)注

E.機構(gòu)說明

答案：A、B、C、D、E

解題思路：機械設(shè)計中的裝配圖要素包括視圖表示、尺寸標(biāo)注、材料標(biāo)注、公差標(biāo)注和機構(gòu)說明。二、填空題1.機械設(shè)計的基本要求是可靠性、經(jīng)濟性、創(chuàng)造性。

2.機械運動的基本形式包括直線運動、轉(zhuǎn)動、振動。

3.機械零件的失效形式主要有斷裂、磨損、腐蝕。

4.機械設(shè)計中的傳動方式主要有機械傳動、流體傳動、電力傳動。

5.機械設(shè)計中的潤滑方式主要有潤滑脂潤滑、油浴潤滑、油霧潤滑。

6.機械設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)件主要有螺栓、螺母、鍵。

7.機械設(shè)計中的裝配圖要素包括視圖、尺寸、技術(shù)要求。

8.機械設(shè)計中的強度校核主要包括靜力強度校核、疲勞強度校核、穩(wěn)定性校核。

答案及解題思路：

答案：

1.可靠性、經(jīng)濟性、創(chuàng)造性

2.直線運動、轉(zhuǎn)動、振動

3.斷裂、磨損、腐蝕

4.機械傳動、流體傳動、電力傳動

5.潤滑脂潤滑、油浴潤滑、油霧潤滑

6.螺栓、螺母、鍵

7.視圖、尺寸、技術(shù)要求

8.靜力強度校核、疲勞強度校核、穩(wěn)定性校核

解題思路：

1.機械設(shè)計的基本要求從設(shè)計目標(biāo)出發(fā)，可靠性保證機械安全運行，經(jīng)濟性考慮成本效益，創(chuàng)造性要求設(shè)計具有創(chuàng)新性。

2.機械運動的基本形式涵蓋了機械中最常見的運動類型。

3.機械零件的失效形式反映了機械設(shè)計中的常見問題，需要針對性的設(shè)計措施。

4.機械設(shè)計中的傳動方式是能量傳遞的途徑，根據(jù)需要選擇合適的傳動方式。

5.機械設(shè)計中的潤滑方式是為了減少摩擦和磨損，保證機械部件的正常工作。

6.機械設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)件是工業(yè)生產(chǎn)中常用的基礎(chǔ)零件，具有標(biāo)準(zhǔn)化、互換性等優(yōu)點。

7.裝配圖要素是繪制裝配圖的基本要求，包括圖形表達、尺寸標(biāo)注和技術(shù)要求的說明。

8.強度校核是保證機械零件在預(yù)期的載荷下不發(fā)生失效的重要步驟，包括靜力強度、疲勞強度和穩(wěn)定性等方面。三、判斷題1.機械設(shè)計的基本原則是機械設(shè)計的靈魂。（√）

解題思路：機械設(shè)計的基本原則包括結(jié)構(gòu)合理、功能可靠、經(jīng)濟實用等，這些原則是指導(dǎo)機械設(shè)計的基本準(zhǔn)則，因此可以說是機械設(shè)計的靈魂。

2.機械運動的基本形式包括旋轉(zhuǎn)運動、直線運動和振動。（√）

解題思路：根據(jù)機械運動的分類，機械運動的基本形式確實包括旋轉(zhuǎn)運動、直線運動和振動，這些都是機械運動的基本表現(xiàn)形式。

3.機械零件的失效形式主要有疲勞斷裂、磨損和腐蝕。（√）

解題思路：機械零件在長時間的工作過程中，失效形式主要包括疲勞斷裂、磨損和腐蝕，這些是機械零件失效的主要形式。

4.機械設(shè)計中的傳動方式主要有齒輪傳動、帶傳動和鏈傳動。（√）

解題思路：機械設(shè)計中常用的傳動方式確實包括齒輪傳動、帶傳動和鏈傳動，這三種傳動方式在實際應(yīng)用中非常廣泛。

5.機械設(shè)計中的潤滑方式主要有干潤滑、油潤滑和氣潤滑。（√）

解題思路：潤滑是機械設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，機械設(shè)計中的潤滑方式主要有干潤滑、油潤滑和氣潤滑，這三種潤滑方式根據(jù)不同工況選擇使用。

6.機械設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)件包括螺栓、螺母、墊圈等。（√）

解題思路：在機械設(shè)計中，標(biāo)準(zhǔn)件是構(gòu)成機械設(shè)備的基本單元，常用的標(biāo)準(zhǔn)件包括螺栓、螺母、墊圈等。

7.機械設(shè)計中的裝配圖要素包括視圖、尺寸、標(biāo)注和符號。（√）

解題思路：裝配圖是機械設(shè)計中的重要圖樣，其要素包括視圖、尺寸、標(biāo)注和符號，這些要素對裝配過程。

8.機械設(shè)計中的強度校核主要包括強度、剛度和穩(wěn)定性。（√）

解題思路：強度校核是機械設(shè)計中保證機械功能的重要步驟，主要包括強度、剛度和穩(wěn)定性三個方面。這三個方面是評價機械功能的基本指標(biāo)。四、簡答題1.簡述機械設(shè)計的基本原則。

答案：

機械設(shè)計的基本原則包括：

結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，便于制造和維修。

工作可靠，功能穩(wěn)定，壽命長。

動力消耗低，效率高。

成本經(jīng)濟，材料選擇合理。

安全可靠，符合環(huán)保要求。

解題思路：

在回答這個問題時，需要列舉機械設(shè)計中的幾個關(guān)鍵原則，并簡要說明每個原則的重要性?？梢詮脑O(shè)計的實用性、經(jīng)濟性、可靠性等方面進行闡述。

2.簡述機械運動的基本形式。

答案：

機械運動的基本形式包括：

直線運動

旋轉(zhuǎn)運動

循環(huán)運動

平移運動

螺旋運動

解題思路：

這個問題要求列舉機械運動的基本形式?？梢园凑罩本€運動、旋轉(zhuǎn)運動等分類，分別說明每種運動的特點。

3.簡述機械零件的失效形式。

答案：

機械零件的失效形式主要有：

疲勞破壞

斷裂

磨損

腐蝕

過熱

解題思路：

在回答這個問題時，需要列出常見的機械零件失效形式，并對每種失效形式進行簡要解釋。

4.簡述機械設(shè)計中的傳動方式。

答案：

機械設(shè)計中的傳動方式包括：

齒輪傳動

輪帶傳動

鏈傳動

聯(lián)軸器傳動

液壓傳動

電氣傳動

解題思路：

這個問題要求列舉機械設(shè)計中常用的傳動方式，并簡要介紹每種傳動方式的特點。

5.簡述機械設(shè)計中的潤滑方式。

答案：

機械設(shè)計中的潤滑方式包括：

潤滑脂潤滑

油浴潤滑

液壓潤滑

氣壓潤滑

潤滑油霧潤滑

解題思路：

回答這個問題時，需要列舉幾種常見的潤滑方式，并簡要說明每種潤滑方式的應(yīng)用場景。

6.簡述機械設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)件。

答案：

機械設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)件包括：

螺紋件

銷軸

軸承

彈簧

聯(lián)軸器

解題思路：

這個問題要求列舉機械設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)件，并對每種標(biāo)準(zhǔn)件的作用進行簡要說明。

7.簡述機械設(shè)計中的裝配圖要素。

答案：

機械設(shè)計中的裝配圖要素包括：

零件編號和名稱

零件尺寸和技術(shù)要求

裝配關(guān)系和裝配順序

傳動路線和潤滑系統(tǒng)

裝配圖中的符號和標(biāo)注

解題思路：

回答這個問題時，需要列舉裝配圖中應(yīng)包含的要素，并簡要解釋每個要素的作用。

8.簡述機械設(shè)計中的強度校核。

答案：

機械設(shè)計中的強度校核主要包括：

耐久性校核

疲勞強度校核

斷裂強度校核

穩(wěn)定性校核

安全性校核

解題思路：

在回答這個問題時，需要列舉機械設(shè)計中常見的強度校核類型，并對每種校核的目的和方法進行簡要闡述。五、論述題1.論述機械設(shè)計的基本原則在機械設(shè)計中的重要性。

答案：機械設(shè)計的基本原則是指在機械設(shè)計過程中，為保證機械系統(tǒng)功能、可靠性、經(jīng)濟性和可維護性所遵循的基本規(guī)則。這些原則包括：實用性原則、可靠性原則、安全性原則、經(jīng)濟性原則、標(biāo)準(zhǔn)化原則、模塊化原則等。它們在機械設(shè)計中的重要性體現(xiàn)在：

提高設(shè)計質(zhì)量：遵循基本原則可以保證機械設(shè)計滿足實際需求，提高設(shè)計質(zhì)量。

保證機械可靠性：可靠性原則保證機械系統(tǒng)在長時間運行中能夠穩(wěn)定工作，避免故障。

提高經(jīng)濟效益：經(jīng)濟性原則通過優(yōu)化設(shè)計，降低制造成本，提高經(jīng)濟效益。

便于制造和維護：標(biāo)準(zhǔn)化原則和模塊化原則便于生產(chǎn)制造和維修保養(yǎng)，降低成本。

提高設(shè)計效率：基本原則有助于設(shè)計人員快速找到合適的設(shè)計方案，提高設(shè)計效率。

2.論述機械運動的基本形式在機械設(shè)計中的應(yīng)用。

答案：機械運動的基本形式包括轉(zhuǎn)動、移動、往復(fù)運動和螺旋運動等。這些基本形式在機械設(shè)計中的應(yīng)用

轉(zhuǎn)動：廣泛應(yīng)用于傳動系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)部件等，如齒輪、渦輪、軸等。

移動：廣泛應(yīng)用于直線運動部件，如導(dǎo)軌、滑塊、滾輪等。

往復(fù)運動：廣泛應(yīng)用于往復(fù)式機械，如往復(fù)泵、往復(fù)式壓縮機等。

螺旋運動：廣泛應(yīng)用于螺旋傳動、螺旋輸送機等。

3.論述機械零件的失效形式對機械設(shè)計的影響。

答案：機械零件的失效形式包括疲勞、斷裂、磨損、腐蝕等。這些失效形式對機械設(shè)計的影響

影響機械功能：失效可能導(dǎo)致機械功能下降，如降低傳動效率、增大噪聲等。

影響機械壽命：失效可能導(dǎo)致機械壽命縮短，增加維修和更換成本。

影響安全性：嚴重失效可能導(dǎo)致機械損壞，甚至造成安全。

影響經(jīng)濟性：失效可能導(dǎo)致制造成本增加，降低經(jīng)濟效益。

4.論述機械設(shè)計中的傳動方式對機械功能的影響。

答案：機械設(shè)計中的傳動方式主要有齒輪傳動、皮帶傳動、鏈條傳動、液壓傳動等。這些傳動方式對機械功能的影響

傳動效率：不同傳動方式具有不同的傳動效率，影響機械功能。

傳動精度：傳動方式影響機械的傳動精度，如齒輪傳動具有較高的傳動精度。

結(jié)構(gòu)復(fù)雜度：不同傳動方式對機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜度有不同要求，影響設(shè)計成本。

可靠性：不同傳動方式具有不同的可靠性，影響機械使用壽命。

5.論述機械設(shè)計中的潤滑方式對機械功能的影響。

答案：機械設(shè)計中的潤滑方式包括干潤滑、油潤滑、氣潤滑等。這些潤滑方式對機械功能的影響

減少磨損：潤滑可以減少機械零件之間的摩擦，降低磨損。

降低溫度：潤滑可以帶走摩擦產(chǎn)生的熱量，降低機械溫度。

提高可靠性：潤滑可以提高機械的可靠性，延長使用壽命。

減少噪音：潤滑可以降低機械運行時的噪音。

6.論述機械設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)件在機械設(shè)計中的作用。

答案：機械設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)件是指具有國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通用零件，如螺栓、螺母、墊圈等。這些標(biāo)準(zhǔn)件在機械設(shè)計中的作用

簡化設(shè)計：標(biāo)準(zhǔn)件的使用可以簡化設(shè)計過程，提高設(shè)計效率。

便于制造：標(biāo)準(zhǔn)件便于生產(chǎn)制造，降低制造成本。

提高可靠性：標(biāo)準(zhǔn)件經(jīng)過嚴格測試，具有較高的可靠性。

降低維修成本：標(biāo)準(zhǔn)件易于更換，降低維修成本。

7.論述機械設(shè)計中的裝配圖要素對機械設(shè)計的影響。

答案：機械設(shè)計中的裝配圖要素包括尺寸、公差、形狀、表面粗糙度等。這些要素對機械設(shè)計的影響

保證裝配精度：裝配圖要素的準(zhǔn)確表達可以保證機械裝配精度。

保證機械功能：裝配圖要素的合理設(shè)計可以保證機械功能。

便于生產(chǎn)制造：裝配圖要素的清晰表達便于生產(chǎn)制造。

降低維修成本：裝配圖要素的合理設(shè)計可以降低維修成本。

8.論述機械設(shè)計中的強度校核對機械設(shè)計的重要性。

答案：機械設(shè)計中的強度校核是指在機械設(shè)計過程中，對機械零件的強度進行評估和校驗。強度校核對機械設(shè)計的重要性

保證結(jié)構(gòu)安全：強度校核可以保證機械結(jié)構(gòu)在正常使用條件下安全可靠。

預(yù)防失效：通過強度校核可以預(yù)防機械零件因強度不足而發(fā)生的失效。

提高機械壽命：合理設(shè)計強度校核可以提高機械的使用壽命。

降低維修成本：通過強度校核可以降低維修成本。六、計算題1.已知一軸的轉(zhuǎn)速為n=1000r/min，求該軸的角速度ω。

2.已知一齒輪的模數(shù)m=5mm，齒數(shù)z=20，求該齒輪的分度圓直徑d。

3.已知一軸的扭矩T=1000N·m，軸的直徑d=40mm，求該軸的應(yīng)力σ。

4.已知一齒輪的齒寬b=50mm，齒高h=20mm，求該齒輪的齒面接觸應(yīng)力σ。

5.已知一軸的轉(zhuǎn)速n=1000r/min，軸的直徑d=40mm，求該軸的臨界轉(zhuǎn)速ne。

6.已知一齒輪的模數(shù)m=5mm，齒數(shù)z=20，求該齒輪的齒面接觸應(yīng)力σ。

7.已知一軸的扭矩T=1000N·m，軸的直徑d=40mm，求該軸的應(yīng)力σ。

8.已知一齒輪的齒寬b=50mm，齒高h=20mm，求該齒輪的齒面接觸應(yīng)力σ。

答案及解題思路：

1.解答：

ω=2πn/60=2π1000/60=104.72rad/s

解題思路：角速度ω的公式為ω=2πn/60，其中n為轉(zhuǎn)速，將給定的轉(zhuǎn)速代入計算即可得到角速度。

2.解答：

d=mz=520=100mm

解題思路：分度圓直徑d的計算公式為d=mz，其中m為模數(shù)，z為齒數(shù)，將給定的模數(shù)和齒數(shù)代入計算即可得到分度圓直徑。

3.解答：

σ=T/(πd^3/16)=1000/(π40^3/16)≈61.42MPa

解題思路：應(yīng)力σ的計算公式為σ=T/(πd^3/16)，其中T為扭矩，d為軸的直徑，將給定的扭矩和直徑代入計算即可得到應(yīng)力。

4.解答：

σ=(F/A)cos(α)

其中，F(xiàn)為作用在齒輪上的力，A為齒面接觸面積，α為齒輪的齒面壓力角。

解題思路：首先根據(jù)齒寬b和齒高h確定齒面接觸面積A，然后通過齒面壓力角α確定齒面壓力，最后計算齒面接觸應(yīng)力σ。

5.解答：

ne=(n_d^2/n)^2=(0.9d)^2=1.62d

解題思路：臨界轉(zhuǎn)速ne的計算公式為ne=(n_d^2/n)^2，其中n為軸的轉(zhuǎn)速，n_d為臨界轉(zhuǎn)速，d為軸的直徑。將給定的轉(zhuǎn)速和直徑代入計算即可得到臨界轉(zhuǎn)速。

6.解答：

參見第4題解答思路

解題思路：同第4題。

7.解答：

參見第3題解答思路

解題思路：同第3題。

8.解答：

參見第4題解答思路

解題思路：同第4題。七、應(yīng)用題1.設(shè)計一個簡易的齒輪減速器

要求：輸入轉(zhuǎn)速為1500r/min，輸出轉(zhuǎn)速為300r/min，輸出扭矩為500N·m。

解答：

確定減速比i=輸入轉(zhuǎn)速/輸出轉(zhuǎn)速=1500r/min/300r/min=5。

選擇合適的齒輪副配對，例如采用一級減速器，則輸入齒輪齒數(shù)z1和輸出齒輪齒數(shù)z2需滿足z1/z2=i。

根據(jù)輸出扭矩計算輸入齒輪的扭矩T1=T2i=500N·m5=2500N·m。

選擇合適的齒輪材料和熱處理方式，以保證齒輪的強度和壽命。

2.設(shè)計一個簡易的帶傳動裝置

要求：輸入轉(zhuǎn)速為1000r/min，輸出轉(zhuǎn)速為500r/min，輸出扭矩為300N·m。

解答：

確定帶輪直徑比D1/D2=輸入轉(zhuǎn)速/輸出轉(zhuǎn)速=1000r/min/500r/min=2。

選擇合適的帶輪直徑D1和D2，保證足夠的張緊力和傳動效率。

根據(jù)輸出扭矩計算帶輪的圓周力F=T/(2π(D2/2))=300N·m/(2π(D2/2))。

選擇合適的傳動帶，保證其強度和柔性。

3.設(shè)計一個簡易的鏈傳動裝置

要求：輸入轉(zhuǎn)速為1000r/min，輸出轉(zhuǎn)速為500r/min，輸出扭矩為300N·m。

解答：

確定鏈輪直徑比D1/D2=輸入轉(zhuǎn)速/輸出轉(zhuǎn)速=1000r/min/500r/min=2。

選擇合適的鏈輪直徑D1和D2，保證足夠的張緊力和傳動效率。

根據(jù)輸出扭矩計算鏈輪的圓周力F=T/(2π(D2/2))=300N·m/(2π(D2/2))。

選擇合適的鏈條，保證其強度和柔性。

4.設(shè)計一個簡易的軸

要求：承受扭矩T=1000N·m，軸的直徑d=40mm。

解答：

根據(jù)扭矩和軸的直徑，計算軸的彎曲應(yīng)力σ=Td/(32I)，其中I為軸的截面