機(jī)械設(shè)計(jì)原理自測(cè)題與答案寶典一、單選題（共10題，每題2分）說明：下列每題只有一個(gè)正確答案。1.在機(jī)械設(shè)計(jì)中，零件的疲勞強(qiáng)度主要取決于其（）。A.屈服強(qiáng)度B.硬度C.疲勞極限D(zhuǎn).彈性模量2.平面連桿機(jī)構(gòu)中，若要求輸出件做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，通常采用（）。A.齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)B.凸輪機(jī)構(gòu)C.齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)D.間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3.螺紋連接的主要失效形式是（）。A.剪切破壞B.拉伸破壞C.疲勞破壞D.扭轉(zhuǎn)變形4.滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式中，適用于高速、高溫工況的是（）。A.油潤(rùn)滑B.油脂潤(rùn)滑C.氣體潤(rùn)滑D.干摩擦5.機(jī)械系統(tǒng)的自由度計(jì)算公式為（）。A.F=2n-3pB.F=2n-5pC.F=3n-2pD.F=3n-4p6.齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算中，接觸應(yīng)力公式中的彈性系數(shù)與材料的（）。A.硬度有關(guān)B.強(qiáng)度有關(guān)C.彈性模量有關(guān)D.泊松比有關(guān)7.軸的強(qiáng)度計(jì)算中，當(dāng)軸受彎曲和扭轉(zhuǎn)聯(lián)合作用時(shí)，通常采用（）。A.莫爾強(qiáng)度理論B.最大剪應(yīng)力理論C.最大正應(yīng)力理論D.屈服準(zhǔn)則8.機(jī)械零件的標(biāo)準(zhǔn)化主要是為了（）。A.提高生產(chǎn)效率B.降低制造成本C.便于維護(hù)保養(yǎng)D.以上都是9.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，節(jié)流閥的主要作用是（）。A.控制流量B.控制壓力C.控制速度D.控制方向10.齒輪傳動(dòng)的齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算中，齒形系數(shù)與（）。A.齒數(shù)有關(guān)B.齒寬有關(guān)C.齒廓形狀有關(guān)D.材料有關(guān)二、多選題（共5題，每題3分）說明：下列每題有多個(gè)正確答案。1.機(jī)械設(shè)計(jì)中，影響零件疲勞壽命的因素包括（）。A.材料的疲勞極限B.應(yīng)力循環(huán)特性C.零件的表面粗糙度D.工作溫度E.載荷大小2.凸輪機(jī)構(gòu)中，常見的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式有（）。A.等速運(yùn)動(dòng)B.等加速運(yùn)動(dòng)C.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)D.擺線運(yùn)動(dòng)E.非周期運(yùn)動(dòng)3.螺紋連接的防松措施包括（）。A.鎖緊螺母B.對(duì)頂螺母C.彈簧墊圈D.開口銷E.防松墊片4.滾動(dòng)軸承的失效形式主要有（）。A.疲勞點(diǎn)蝕B.塑性變形C.膠合D.磨損E.蠕變5.機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析包括（）。A.質(zhì)量平衡分析B.力矩平衡分析C.運(yùn)動(dòng)方程建立D.振動(dòng)分析E.顫振分析三、判斷題（共10題，每題1分）說明：下列每題判斷正誤。1.機(jī)械零件的疲勞破壞是由于循環(huán)應(yīng)力引起的。2.平面四桿機(jī)構(gòu)中，若存在一個(gè)周轉(zhuǎn)副，則該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。3.螺紋連接的預(yù)緊力越大，連接強(qiáng)度越高。4.滾動(dòng)軸承的極限轉(zhuǎn)速主要取決于潤(rùn)滑方式。5.機(jī)械系統(tǒng)的自由度為零時(shí)，機(jī)構(gòu)為剛體。6.齒輪傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度計(jì)算中，接觸應(yīng)力與齒面曲率半徑成反比。7.軸的強(qiáng)度計(jì)算中，當(dāng)軸受彎扭聯(lián)合作用時(shí)，通常采用許用應(yīng)力法。8.機(jī)械零件的標(biāo)準(zhǔn)化可以降低制造成本，但不能提高生產(chǎn)效率。9.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，溢流閥的主要作用是控制系統(tǒng)壓力。10.齒輪傳動(dòng)的齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算中，齒形系數(shù)與材料無關(guān)。四、簡(jiǎn)答題（共5題，每題5分）說明：要求簡(jiǎn)明扼要地回答問題。1.簡(jiǎn)述機(jī)械零件疲勞破壞的特點(diǎn)。2.簡(jiǎn)述平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及其運(yùn)動(dòng)特性。3.簡(jiǎn)述螺紋連接的失效形式及預(yù)防措施。4.簡(jiǎn)述滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式及其適用條件。5.簡(jiǎn)述機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析的主要內(nèi)容。五、計(jì)算題（共3題，每題10分）說明：要求列出計(jì)算過程并給出結(jié)果。1.某平面四桿機(jī)構(gòu)中，各桿長(zhǎng)度分別為：l?=100mm，l?=80mm，l?=70mm，l?=90mm。若主動(dòng)件做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求該機(jī)構(gòu)的自由度及運(yùn)動(dòng)類型。2.某軸受彎曲和扭轉(zhuǎn)聯(lián)合作用，彎矩M=800N·m，扭矩T=500N·m，軸的直徑d=50mm，材料許用應(yīng)力σ=150MPa。試校核軸的強(qiáng)度。3.某齒輪傳動(dòng)中，小齒輪齒數(shù)z?=20，大齒輪齒數(shù)z?=40，模數(shù)m=5mm，材料彈性模量E=200GPa，齒面接觸應(yīng)力σ_H=600MPa。試計(jì)算齒面接觸強(qiáng)度是否滿足要求（接觸強(qiáng)度條件為σ_H≤σ_Hlim）。答案與解析一、單選題答案1.C2.B3.C4.A5.A6.C7.A8.D9.A10.C解析：1.疲勞強(qiáng)度取決于材料的疲勞極限，疲勞極限是材料抵抗循環(huán)載荷的能力。2.凸輪機(jī)構(gòu)常用于實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。3.螺紋連接的主要失效形式是疲勞破壞，尤其是在交變載荷下。4.油潤(rùn)滑適用于高速、高溫工況，油脂潤(rùn)滑適用于低速、中溫工況。5.平面機(jī)構(gòu)自由度公式為F=2n-3p。6.接觸應(yīng)力與材料的彈性模量有關(guān)，彈性系數(shù)反映材料的彈性特性。7.莫爾強(qiáng)度理論適用于彎扭聯(lián)合作用下的強(qiáng)度計(jì)算。8.標(biāo)準(zhǔn)化可以提高生產(chǎn)效率、降低成本并便于維護(hù)。9.節(jié)流閥通過控制流量來調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的速度。10.齒形系數(shù)與齒廓形狀有關(guān)，反映齒根彎曲強(qiáng)度。二、多選題答案1.A,B,C,D,E2.A,B,C,D3.A,B,C,D,E4.A,B,C,D,E5.A,B,C,D,E解析：1.疲勞壽命受材料、應(yīng)力循環(huán)特性、表面粗糙度、溫度和載荷等多種因素影響。2.凸輪機(jī)構(gòu)常見的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式包括等速、等加速、簡(jiǎn)諧和擺線運(yùn)動(dòng)。3.螺紋連接的防松措施包括鎖緊螺母、對(duì)頂螺母、彈簧墊圈、開口銷和防松墊片等。4.滾動(dòng)軸承的失效形式包括疲勞點(diǎn)蝕、塑性變形、膠合、磨損和蠕變等。5.機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析包括質(zhì)量平衡、力矩平衡、運(yùn)動(dòng)方程建立、振動(dòng)分析和顫振分析等。三、判斷題答案1.√2.√3.×（預(yù)緊力過大可能導(dǎo)致螺紋過載）4.√5.×（自由度為零時(shí)，機(jī)構(gòu)可能為鎖定狀態(tài)）6.√7.√8.×（標(biāo)準(zhǔn)化既能降低成本又能提高效率）9.√10.×（齒形系數(shù)與材料有關(guān)，反映齒廓形狀對(duì)彎曲強(qiáng)度的影響）四、簡(jiǎn)答題答案1.機(jī)械零件疲勞破壞的特點(diǎn)：-疲勞破壞是在循環(huán)應(yīng)力作用下產(chǎn)生的裂紋，并逐漸擴(kuò)展至斷裂。-疲勞破壞通常發(fā)生在應(yīng)力低于材料屈服強(qiáng)度的條件下。-疲勞破壞前無明顯塑性變形，斷口具有特征性（貝狀斷口）。2.平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及其運(yùn)動(dòng)特性：-曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：主動(dòng)件做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件做往復(fù)擺動(dòng)。-雙曲柄機(jī)構(gòu)：主動(dòng)件和從動(dòng)件均做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。-雙搖桿機(jī)構(gòu)：主動(dòng)件和從動(dòng)件均做往復(fù)擺動(dòng)。3.螺紋連接的失效形式及預(yù)防措施：-失效形式：疲勞破壞、剪切破壞、松動(dòng)等。-預(yù)防措施：合理選擇材料、控制預(yù)緊力、采用防松措施（如彈簧墊圈、開口銷等）。4.滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式及其適用條件：-油潤(rùn)滑：適用于高速、高溫工況。-油脂潤(rùn)滑：適用于低速、中溫工況。-固體潤(rùn)滑：適用于無法使用油或脂的工況（如真空環(huán)境）。5.機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析的主要內(nèi)容：-運(yùn)動(dòng)方程建立：分析系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。-力矩平衡分析：確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。-振動(dòng)分析：防止共振現(xiàn)象。-疲勞分析：評(píng)估零件壽命。五、計(jì)算題答案1.平面四桿機(jī)構(gòu)自由度及運(yùn)動(dòng)類型：-自由度計(jì)算：F=2n-3p=2×4-3×4=0。-運(yùn)動(dòng)類型：機(jī)構(gòu)為鎖定狀態(tài)，無運(yùn)動(dòng)。2.軸的強(qiáng)度校核：-彎曲應(yīng)力：σ_b=M/W=800/(π×(50/2)2/32)≈81.5MPa。-扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力：τ_t=T/W_t=500/(π×(50/2)2/16)≈40.8MPa。-當(dāng)量應(yīng)力：σ_e=√(σ_b2+3τ_t2)≈100.5MPa<150MPa。-結(jié)論：軸的強(qiáng)度滿足要求。3.齒輪傳動(dòng)接觸強(qiáng)度計(jì)算：-接觸強(qiáng)