机械设计原理及应用考试题及答案

机械设计原理及应用考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.机械设计中，确定零件形状和尺寸的主要依据是（）A.美观要求B.强度和刚度要求C.制造工艺要求D.装配要求答案：B2.以下哪种材料不属于常用的机械工程材料（）A.金属材料B.陶瓷材料C.塑料材料D.生物材料答案：D3.在机械传动中，能实现无级变速的是（）A.带传动B.齿轮传动C.链传动D.蜗杆传动答案：A4.滚动轴承的基本额定寿命是指（）A.在额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命B.在额定静载荷作用下，轴承所能达到的寿命C.一批相同型号的轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承所能达到的寿命D.一批相同型号的轴承，在不同条件下运转，其中50%的轴承所能达到的寿命答案：C5.设计键连接时，键的截面尺寸通常根据（）来选择。A.传递转矩的大小B.轮毂的长度C.轴的直径D.键的材料答案：C6.普通平键连接的主要失效形式是（）A.键被剪断B.工作面被压溃C.键被磨损D.键被弯曲答案：B7.带传动工作时，带内应力的最大值发生在（）A.带的紧边进入小带轮处B.带的紧边离开小带轮处C.带的松边进入大带轮处D.带的松边离开大带轮处答案：A8.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（）A.分度圆直径B.齿数C.模数D.基圆大小答案：D9.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（）A.模数相等B.压力角相等C.模数和压力角分别相等D.齿数相等答案：C10.为了使齿轮传动平稳，设计时应使齿轮的重合度（）A.小于1B.等于1C.大于1D.越大越好答案：C11.蜗杆传动的主要失效形式是（）A.蜗杆断裂B.蜗轮齿面胶合和磨损C.蜗杆齿面磨损D.蜗轮轮齿折断答案：B12.在设计轴的结构时，应考虑的因素不包括（）A.轴上零件的定位和固定B.轴的加工工艺性C.轴的材料选择D.轴的受力情况答案：C13.轴的计算应力是根据（）来计算的。A.轴所受的最大扭矩B.轴所受的最大弯矩C.轴所受的最大扭矩和最大弯矩D.轴所受的平均扭矩和平均弯矩答案：C14.滑动轴承的润滑方式主要根据（）来选择。A.轴颈的圆周速度B.轴承的工作温度C.轴颈的直径D.轴承的载荷答案：A15.联轴器和离合器的主要区别是（）A.联轴器只能连接两轴，离合器还能分离两轴B.联轴器能补偿两轴的偏移，离合器不能C.联轴器传递转矩大，离合器传递转矩小D.联轴器结构简单，离合器结构复杂答案：A16.以下哪种联轴器属于刚性联轴器（）A.弹性套柱销联轴器B.凸缘联轴器C.万向联轴器D.弹性柱销联轴器答案：B17.设计减速器时，首先应计算的是（）A.齿轮的模数B.轴的直径C.传动比D.减速器的外形尺寸答案：C18.多级传动中，带传动一般放在高速级的原因是（）A.带传动结构简单B.带传动平稳，能缓冲吸振C.带传动效率高D.带传动可增大中心距答案：B19.在机械设计中，可靠性是指产品在规定的（）内和规定的条件下，完成规定功能的能力。A.时间B.寿命C.工作次数D.环境温度答案：A20.提高机械产品可靠性的主要措施不包括（）A.选用高质量的零部件B.进行可靠性设计C.增加产品的复杂程度D.加强可靠性试验和验证答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分）1.机械设计的基本要求包括（）A.功能要求B.可靠性要求C.经济性要求D.安全性要求答案：ABCD2.常用的金属材料的力学性能指标有（）A.强度B.硬度C.塑性D.韧性答案：ABCD3.带传动的优点有（）A.结构简单，成本低B.能缓冲吸振，传动平稳C.过载时带会打滑，可防止其他零件损坏D.能适应两轴中心距较大的传动答案：ABCD4.齿轮传动的特点有（）A.传动效率高B.结构紧凑，工作可靠C.能保证瞬时传动比恒定D.适用的圆周速度和功率范围广答案：ABCD5.轴上零件的轴向固定方法有（）A.轴肩和轴环B.套筒C.圆螺母D.弹性挡圈答案：ABC6.滑动轴承的类型有（）A.整体式滑动轴承B.剖分式滑动轴承C.调心式滑动轴承D.滚动轴承答案：ABC7.联轴器的类型有（）A.刚性联轴器B.挠性联轴器C.安全联轴器D.离合器答案：ABC8.减速器的组成部分包括（）A.齿轮传动B.轴C.轴承D.箱体答案：ABCD9.机械设计中常用的计算方法有（）A.理论计算B.经验计算C.模型试验D.类比计算答案：ABC10.提高机械产品经济性的途径有（）A.合理设计B.采用先进的制造工艺C.提高产品的可靠性D.降低产品的维护成本答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分）1.机械设计中，只要满足强度要求，零件的形状和尺寸就可以随意确定。（）答案：×2.材料的强度越高，其塑性就越好。（）答案：×3.带传动中，带的预紧力越大，传动能力就越强，所以预紧力越大越好。（）答案：×4.渐开线齿轮的模数越大，齿形越小。（）答案：×5.蜗杆传动中，蜗杆的头数越多，传动效率越高。（）答案：√6.轴上零件的周向固定是为了防止零件在轴上发生轴向移动。（）答案：×7.滑动轴承的润滑主要是为了减少磨损，提高效率，与其他方面无关。（）答案：×8.联轴器和离合器在工作时都能使两轴随时分离或接合。（）答案：×9.设计减速器时，各级传动比应按“前小后大”的原则分配。（）答案：√10.机械产品的可靠性与产品的使用寿命无关。（）答案：×四、填空题（每题1分，共10分）1.机械设计的一般程序包括需求分析、方案设计、（）、详细设计和改进设计等阶段。答案：技术设计2.材料的力学性能指标中，衡量材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力的指标是（）。答案：硬度3.带传动中，带与带轮之间的摩擦力是带传动的（）。答案：工作原理4.渐开线齿轮的标准压力角一般为（）。答案：20°5.蜗杆传动中，蜗杆的分度圆直径与模数的比值称为（）。答案：蜗杆直径系数6.轴的结构设计应满足轴上零件的定位、固定和（）要求。答案：装拆7.滑动轴承的润滑方式有油润滑和（）润滑。答案：脂8.联轴器按其是否具有弹性元件可分为刚性联轴器和（）联轴器。答案：挠性9.减速器的传动比等于（）传动比与（）传动比的乘积。答案：高速级；低速级10.机械产品的可靠性设计方法主要有概率设计法、（）设计法和可靠性增长设计法等。答案：故障模式与影响分析五、简答题（每题5分，共20分）1.简述机械设计的一般原则。答案：满足使用要求原则：使机械产品满足预定的功能要求。可靠性原则：保证机械产品在规定条件和时间内完成规定功能。经济性原则：在满足功能要求的前提下，降低成本，提高经济效益。安全性原则：确保机械产品在使用过程中的安全，避免发生事故。2.带传动中，影响带传动能力的因素有哪些？答案：带的类型：不同类型的带传动能力不同。带的预紧力：预紧力越大，传动能力越强，但过大易导致带的磨损。带轮直径：带轮直径越大，带的弯曲应力越小，传动能力越强。包角：包角越大，摩擦力越大，传动能力越强。工作条件：如工作环境的温度、湿度等会影响带的性能。3.简述轴的结构设计应考虑的主要因素。答案：轴上零件的定位和固定：保证零件在轴上的正确位置并防止其轴向和周向移动。轴的受力情况：合理设计轴的形状，使轴受力均匀，减少应力集中。轴的加工工艺性：便于加工制造，降低成本。轴的装配工艺性：便于零件的装配和拆卸。4.简述减速器的作用。答案：降低转速：将原动机的高转速降低到工作机所需的转速。增大转矩：在降低转速的同时，增大转矩，以满足工作机的要求。过载保护：当工作机过载时，减速器可通过内部零件的打滑等方式保护原动机。使传动系统结构紧凑：合理分配各级传动比，使整个传动系统结构更紧凑。六、论述题（每题5分，共20分）1.论述如何提高机械产品的可靠性。答案：选用高质量的零部件：零部件的质量直接影响产品的可靠性，选用优质的材料和可靠的供应商。进行可靠性设计：运用可靠性理论和方法，对产品进行优化设计，如合理确定零件的尺寸、形状等。加强制造过程控制：严格控制加工工艺，保证零件的加工精度和质量，减少制造缺陷。进行可靠性试验和验证：通过试验发现潜在问题，及时改进设计和制造工艺，确保产品达到可靠性要求。建立质量保证体系：从原材料采购到产品装配、调试等全过程进行质量监控，保证产品质量稳定可靠。2.论述齿轮传动的失效形式及相应的设计准则。答案：齿面接触疲劳磨损：设计准则为保证齿面接触疲劳强度，通过计算齿面接触应力，使其小于许用接触应力。齿根弯曲疲劳折断：设计准则为保证齿根弯曲疲劳强度，通过计算齿根弯曲应力，使其小于许用弯曲应力。齿面胶合：提高齿面硬度、降低齿面粗糙度、采用抗胶合能力强的润滑油等措施来防止胶合，设计时适当增大齿宽系数等。齿面磨损：保持良好的润滑、提高齿面硬度、降低齿面粗糙度等可减少磨损，设计时考虑合理的齿面硬度组合。齿侧间隙：合理确定齿侧间隙，保证齿轮传动的灵活性和正常工作。3.论述滑动轴承和滚动轴承的特点及应用场合。答案：滑动轴承：特点：工作平稳、噪声低、能承受较大冲击载荷、径向尺寸小、可剖分安装。应用场合：适用于高速、高精度、重载、有冲击载荷以及对轴颈回转精度要求较高的场合，如汽轮机、内燃机等。滚动轴承：特点：摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简单、互换性好。应用场合：广泛应用于一般机械中，如机床、汽车、拖拉机等。4.论述机械设计中如何实现创新设计。答案：打破传统思维：不局限于现有的设计模式和方法，敢于尝试新的理念和思路。