机械设计精选题100例解答

第三章 机械零件强度

1、某优质碳素结构钢零件，其?s=280MPa，?B=560MPa，?－1=250MPa，工作应力?max=155MPa，?min=30MPa，零件的有效应力集中系数K?=1.65，尺寸系数??=0.81，表面状态系数?=0.95，等效系数??=0.30。如取许用安全系数?S?=1.5，试校核该零件的强度是否足够（为安全起见一般计算屈服强度和疲劳强度两种安全系数）。

2、某零件的工作应力变化如图所示，求最大应力?max,，最小应力?min，平均应力?m，应力幅?a，循环特性r。 3、某零件受稳定交变弯曲应力作用，最大工作应力?max?180MPa，最小工作应力?min?150MPa，屈服极限?S?240MPa，对称循环疲劳极限??1?180MPa，脉动循环疲劳极限?0?240MPa，略去危险截面处应力集中系数等综合影响系数(K?)D的影响，试求：

（1）等效系数??值 （2）安全系数S值

4、已知材料??1?260MPa，?0?360MPa，数，用图解法及计算法求安全系数S。 注：简化疲劳极限线图采用折线图法。

5、某钢制零件,其?B?560MPa，?S?280MPa，??1?250MPa，?0?385MPa。工作

第三章 机械零件强度

1、某优质碳素结构钢零件，其?s=280MPa，?B=560MPa，?－1=250MPa，工作应力?max=155MPa，?min=30MPa，零件的有效应力集中系数K?=1.65，尺寸系数??=0.81，表面状态系数?=0.95，等效系数??=0.30。如取许用安全系数?S?=1.5，试校核该零件的强度是否足够（为安全起见一般计算屈服强度和疲劳强度两种安全系数）。

2、某零件的工作应力变化如图所示，求最大应力?max,，最小应力?min，平均应力?m，应力幅?a，循环特性r。 3、某零件受稳定交变弯曲应力作用，最大工作应力?max?180MPa，最小工作应力?min?150MPa，屈服极限?S?240MPa，对称循环疲劳极限??1?180MPa，脉动循环疲劳极限?0?240MPa，略去危险截面处应力集中系数等综合影响系数(K?)D的影响，试求：

（1）等效系数??值 （2）安全系数S值

4、已知材料??1?260MPa，?0?360MPa，数，用图解法及计算法求安全系数S。 注：简化疲劳极限线图采用折线图法。

5、某钢制零件,其?B?560MPa，?S?280MPa，??1?250MPa，?0?385MPa。工作

第三章 机械零件强度

2、某零件的工作应力变化如图所示，求最大应力?max,，最小应力?min，平均应力?m，应力幅?a，循环特性r。 4、已知材料??1?260MPa，?0?360MPa，数，用图解法及计算法求安全系数S。 注：简化疲劳极限线图采用折线图法。

6、一个由40Cr制成的零件，其力学性能如下：屈服极限?S?550MPa，对称循环疲劳极限

K?????2.5，?a?50MPa，?m?40MPa，r?常

??1?320MPa，脉动循环疲劳极限?0?540MPa，已知最大工作应力?max?185MPa，最小工作应

力?min??75MPa，r=常数，综合影响系数(K?)D?2，试绘制该零件的许用极限应力图（折线图），并用作图法计算它的安全系数，指出该零件可能发生的破坏形式。

7、某零件的材料?B?1000MPa，?S?800MPa，??1?400MPa，???0.25，试画出其简化极限应力图；当工作应力?max?300MPa，?min??100MPa，试在该图上标出此点K，并说明是否在安全区。

9、某钢制零件已知材料的极限应力图，其??1?256MPa，?0?456MPa，?S?0.6?B，.，尺

一选择题

1、组成机械的独立运动单元是（ ）。

A．零件 B．构件 C．部件 D．机器 2、组成机械的制造单元是（ ）。

A．零件 B．构件 C．部件 D．机器 3、机器中的独立装配单元称为（ ）。

A．零件 B．构件 C．部件 D．机器 5、在机构中,构件与构件之间的连接方式称为（ ）。 A．运动链 B．部件 C．运动副 D．铰链 5、齿轮轮齿的啮合属于（ ）。

A．移动副 B．低副 C．高副 D．转动副 6、凸轮副属于（ ）。

A．高副 B．低副 C．移动副 D．转动副 7、火车轮与铁轨的接触是属于（ ） 。

A．移动 B．高 C．低 D．转动

8、当机构的自由度数大于0，且F等于原动件数目时，机构将会（ ）。 A．具有确定运动B．运动不确定 C．构件被破坏 D．无影响 9、当机构的自由度数F小于原动件数目时，机构将会（ ）。 A．具有确定运动 B．运动不确定

第0章 绪论

0-1 机器的特征是什么？机器和机构有何区别？ [解] 1）都是许多人为实物的组合；

2）实物之间具有确定的相对运动； 3）能完成有用的机械功能或转换机械能。

0-2 构件和零件的区别是什么？指出缝纫机的通用和专用零件。 [解] 构件是运动的基本单元，而零件是制造的基本单元。

缝纫机上的通用零件有：螺丝、螺母、齿轮等，专用零件有：曲轴、

凸轮、飞轮、脚踏板等。

0-3 机械零件常用的材料有哪几类？

[解] 有钢、铸铁、有色金属、非金属材料等。 0-4 机械零件的主要计算准则有哪些？

[解] 有强度准则、刚度准则、寿命准则和振动稳定性准则。 0-5 机械零件结构工艺性的基本要求有哪些？

[解] 1）选择合理的毛坯；2）结构简单、便于加工；3）便于装折和维修。 0-6 为什么在设计机械时要尽量采用标准零件？

[解] 使用标准零件，可以简化设计工作，可以有效地组织现代化生产，提

高产品质量，降低成本，提高劳动生产率。

- 1 -

第一章 平面机构运动简图及其自由度

1-1 一个在平面内自由运动的构件有多少个自由度？ [解] 有3个自由度。

1-2 在平面内运动副所产生的约束数与自由度有何关系？ [解] 约束数+自由

第0章 绪论

0-1 机器的特征是什么？机器和机构有何区别？ [解] 1）都是许多人为实物的组合；

2）实物之间具有确定的相对运动； 3）能完成有用的机械功能或转换机械能。

0-2 构件和零件的区别是什么？指出缝纫机的通用和专用零件。 [解] 构件是运动的基本单元，而零件是制造的基本单元。

缝纫机上的通用零件有：螺丝、螺母、齿轮等，专用零件有：曲轴、

凸轮、飞轮、脚踏板等。

0-3 机械零件常用的材料有哪几类？

[解] 有钢、铸铁、有色金属、非金属材料等。 0-4 机械零件的主要计算准则有哪些？

[解] 有强度准则、刚度准则、寿命准则和振动稳定性准则。 0-5 机械零件结构工艺性的基本要求有哪些？

[解] 1）选择合理的毛坯；2）结构简单、便于加工；3）便于装折和维修。 0-6 为什么在设计机械时要尽量采用标准零件？

[解] 使用标准零件，可以简化设计工作，可以有效地组织现代化生产，提

高产品质量，降低成本，提高劳动生产率。

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第一章 平面机构运动简图及其自由度

1-1 一个在平面内自由运动的构件有多少个自由度？ [解] 有3个自由度。

1-2 在平面内运动副所产生的约束数与自由度有何关系？ [解] 约束数+自由

《机械设计基础》

习 题 解 答

机械工程学院

目录

第0章 绪论-------------------------------------------------------------------1 第一章 平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2 第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4 第三章 凸轮机构-------------------------------------------------------------6 第四章 齿轮机构------------------------------------------------------- -----8 第五章 轮系及其设计------------------------------------------------------19 第六章 间歇运动机构------------------------------------------------------26 第七章 机械的调速与平衡------------

第0章 绪论

0-1 机器的特征是什么？机器和机构有何区别？ [解] 1）都是许多人为实物的组合；

2）实物之间具有确定的相对运动； 3）能完成有用的机械功能或转换机械能。

0-2 构件和零件的区别是什么？指出缝纫机的通用和专用零件。 [解] 构件是运动的基本单元，而零件是制造的基本单元。

缝纫机上的通用零件有：螺丝、螺母、齿轮等，专用零件有：曲轴、

凸轮、飞轮、脚踏板等。

0-3 机械零件常用的材料有哪几类？

[解] 有钢、铸铁、有色金属、非金属材料等。 0-4 机械零件的主要计算准则有哪些？

[解] 有强度准则、刚度准则、寿命准则和振动稳定性准则。 0-5 机械零件结构工艺性的基本要求有哪些？

[解] 1）选择合理的毛坯；2）结构简单、便于加工；3）便于装折和维修。 0-6 为什么在设计机械时要尽量采用标准零件？

[解] 使用标准零件，可以简化设计工作，可以有效地组织现代化生产，提

高产品质量，降低成本，提高劳动生产率。

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第一章 平面机构运动简图及其自由度

1-1 一个在平面内自由运动的构件有多少个自由度？ [解] 有3个自由度。

1-2 在平面内运动副所产生的约束数与自由度有何关系？ [解] 约束数+自由

《南昌工程学院机械设计基础》习题与解答

《南昌工程学院机械设计基础》习题与解答

一、选择题

1. 曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时， B 死点位置。

（A）不存在 （B）曲柄与连杆共线时为 （C）摇杆与连杆共线时为 2. 曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时， C 死点位置。

（A）曲柄与连杆共线时 （B）摇杆与连杆共线时 （C）不存在 3. 为保证四杆机构良好的机械性能， B 不应小于最小许用值。 （A）压力角； （B）传动角 （C）极位夹角 4. 平面四杆机构无急回特性时的行程速比系数 C 。 （A）K＞1 （B）K＜1 （C）K=1

5. 在双曲柄机构中，已知三杆长度为a=80mm，b=150mm，c=120mm，则d杆长度为 B 。 （A）＜110mm （B）110mm≤d≤190mm （C）≥190mm 6. 凸轮机构中的压力角是指 A 间的夹角。 （A）凸轮上接触点的法线与从动件的运动方向 （B）凸轮上接触点的法线与该点线速度 （C）凸轮上接触点的切线与从动件的运动方向 7. B 决定了从动杆的运动规律。

（A）凸轮转速 （B）凸轮轮廓曲线

机械零件的强度

复习思考题

1、静应力与变应力的区别？静应力与变应力下零件的强度计算有何不同？

静应力只受静载荷作用而变应力则可能受到静载荷作用也可能受到动载荷作用

静应力：1）脆性材料取抗拉强度极限2）塑性材料取屈服极限 变应力：均取疲劳极限

2、稳定循环变应力的种类有哪些？画出其应力变化曲线，并分别写出最大应力σmax、最小应力σmin、平均应力σm、应力幅σa与应力循环特性γ的表达式。

静应力，非对称循环应力，对称循环应力，脉动循环应力

3、静应力是否一定由静载荷产生？变应力是否一定由变载荷产生？ 是；不一定

4、机械零件疲劳破坏的特征有哪些？机械零件疲劳强度与哪些因素有关？

整体断裂，表面破坏，变形量过大，破坏正常工作中引起的失效 应力集中，尺寸大小，表面状态 5、如何由σ-1、σ0和σs三个试验数据作出材料的简化极限应力图？ 以σ-1、在y轴上确定点A，以σs在x轴上确定点C，定坐标点B（σ0／2,σ0／2）,连接AB两点作直线，过C点作与OC成45°角的直线交线AB于点E就可以得到简化的极限应力图

6、相对于材料，影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？综合影响因素Kσ的表达式为何？如何作零件的简化极限应力图？

1应力集中，尺