機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)自測題及答案手冊版一、單選題（每題2分，共20題）1.在機(jī)械設(shè)計中，零件的強(qiáng)度主要取決于其（）。A.材料的屈服強(qiáng)度B.材料的密度C.零件的尺寸D.零件的熱處理工藝2.一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的傳動比i為（）。A.齒數(shù)之比B.模數(shù)之比C.壓力角之比D.中心距之比3.軸的強(qiáng)度計算中，當(dāng)軸受扭矩作用時，其剪應(yīng)力計算公式為（）。A.τ=F/AB.τ=T/(πd3/16)C.τ=M/WpD.τ=Vρ4.滾動軸承的基本額定壽命L10與額定動載荷Cr的關(guān)系是（）。A.L10與Cr成正比B.L10與Cr成反比C.L10與Cr的平方根成正比D.L10與Cr的立方根成正比5.鍵連接中，平鍵連接主要用于（）。A.軸與軸套的固定連接B.軸與齒輪的滑動連接C.軸與皮帶輪的連接D.軸與聯(lián)軸器的連接6.螺紋連接的防松措施中，不屬于機(jī)械防松的是（）。A.開口銷防松B.止動墊圈防松C.涂防松膠D.彈簧墊圈防松7.在機(jī)械設(shè)計中，V帶傳動的傳動比通常為（）。A.1~3B.3~5C.5~10D.10~208.齒輪傳動中，齒面接觸強(qiáng)度計算的主要依據(jù)是（）。A.齒面硬度B.齒面摩擦系數(shù)C.齒面接觸應(yīng)力D.齒面磨損率9.軸承潤滑方式中，適用于高速、高溫工況的是（）。A.油潤滑B.干潤滑C.氣體潤滑D.液體潤滑10.在機(jī)械設(shè)計中，零件的疲勞強(qiáng)度計算中，應(yīng)力循環(huán)特征系數(shù)r為（）。A.最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比B.最小應(yīng)力與最大應(yīng)力之比C.平均應(yīng)力與應(yīng)力幅之比D.應(yīng)力幅與平均應(yīng)力之比二、多選題（每題3分，共10題）1.機(jī)械設(shè)計中，影響零件疲勞強(qiáng)度的因素包括（）。A.材料的疲勞極限B.應(yīng)力集中系數(shù)C.零件的表面粗糙度D.工作溫度E.零件的尺寸2.滾動軸承的預(yù)緊方式包括（）。A.外圈預(yù)緊B.內(nèi)圈預(yù)緊C.組合預(yù)緊D.過盈配合預(yù)緊E.油潤滑預(yù)緊3.鍵連接的類型包括（）。A.平鍵連接B.半圓鍵連接C.楔鍵連接D.花鍵連接E.螺紋鍵連接4.螺紋連接的失效形式包括（）。A.螺栓剪斷B.螺母松動C.螺栓疲勞斷裂D.螺紋磨損E.螺栓過載5.帶傳動中，影響傳動效率的因素包括（）。A.帶的材質(zhì)B.帶的張緊力C.帶輪的直徑D.帶的磨損程度E.傳動的中心距6.齒輪傳動的失效形式包括（）。A.齒面磨損B.齒面點(diǎn)蝕C.齒根斷裂D.齒面膠合E.齒輪變形7.軸承潤滑的目的包括（）。A.減少摩擦B.冷卻軸承C.防銹蝕D.清潔軸承E.提高軸承壽命8.機(jī)械設(shè)計中，零件的強(qiáng)度計算中，常用的強(qiáng)度理論包括（）。A.最大正應(yīng)力理論B.最大剪應(yīng)力理論C.最大應(yīng)變能密度理論D.最大剪應(yīng)變能密度理論E.線性彈性理論9.螺紋連接的防松措施包括（）。A.開口銷防松B.止動墊圈防松C.涂防松膠D.彈簧墊圈防松E.雙螺母防松10.帶傳動中，帶的失效形式包括（）。A.帶的疲勞破壞B.帶的磨損C.帶的拉斷D.帶輪的磨損E.帶的扭轉(zhuǎn)三、判斷題（每題1分，共10題）1.齒輪傳動的傳動比i等于主動輪齒數(shù)與從動輪齒數(shù)之比。（√）2.螺紋連接的強(qiáng)度計算中，螺栓的許用應(yīng)力等于材料的屈服強(qiáng)度。（×）3.滾動軸承的基本額定壽命L10與額定動載荷Cr成正比。（×）4.帶傳動中，帶的預(yù)緊力越大，傳動效率越高。（×）5.鍵連接中，平鍵連接主要用于軸與軸套的固定連接。（√）6.螺紋連接的防松措施中，涂防松膠屬于機(jī)械防松。（×）7.齒輪傳動的齒面接觸強(qiáng)度計算中，主要考慮齒面接觸應(yīng)力。（√）8.軸承潤滑方式中，油潤滑適用于高速、高溫工況。（√）9.零件的疲勞強(qiáng)度計算中，應(yīng)力循環(huán)特征系數(shù)r等于最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比。（√）10.帶傳動中，帶的失效形式主要是帶的疲勞破壞和拉斷。（√）四、簡答題（每題5分，共5題）1.簡述機(jī)械設(shè)計中，影響零件疲勞強(qiáng)度的因素有哪些？答：影響零件疲勞強(qiáng)度的因素包括：材料的疲勞極限、應(yīng)力集中系數(shù)、零件的表面粗糙度、工作溫度、零件的尺寸等。2.簡述滾動軸承預(yù)緊的目的和方法。答：滾動軸承預(yù)緊的目的在于提高軸承的剛度和接觸精度，延長軸承壽命。預(yù)緊方法包括外圈預(yù)緊、內(nèi)圈預(yù)緊和組合預(yù)緊。3.簡述鍵連接的類型及其應(yīng)用。答：鍵連接的類型包括平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接和花鍵連接。平鍵連接主要用于軸與軸套的固定連接；半圓鍵連接適用于輕載、錐形軸；楔鍵連接適用于單向傳遞扭矩；花鍵連接適用于重載、高精度傳動。4.簡述螺紋連接的防松措施有哪些？答：螺紋連接的防松措施包括機(jī)械防松（如開口銷、止動墊圈、彈簧墊圈）和不可逆防松（如涂防松膠、雙螺母防松）。5.簡述帶傳動中，影響傳動效率的因素有哪些？答：影響帶傳動效率的因素包括帶的材質(zhì)、帶的張緊力、帶輪的直徑、帶的磨損程度和傳動的中心距等。五、計算題（每題10分，共5題）1.一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的傳動比i為4，主動輪齒數(shù)為20，求從動輪齒數(shù)。解：傳動比i=主動輪齒數(shù)/從動輪齒數(shù)，所以從動輪齒數(shù)=主動輪齒數(shù)/i=20/4=5。2.一根軸受扭矩T=1000N·m作用，軸的直徑d=50mm，求軸的剪應(yīng)力。解：剪應(yīng)力τ=T/(πd3/16)=1000/(π(50)3/16)≈20.9MPa。3.一對滾動軸承的基本額定壽命L10為10000小時，額定動載荷Cr為5000N，若實(shí)際工作載荷為額定動載荷的1.5倍，求軸承的實(shí)際壽命。解：實(shí)際壽命L10'=L10/(Cr/Cr')^(10/3)=10000/(1.5)^(10/3)≈3950小時。4.一根螺栓連接兩零件，螺栓直徑M12，材料屈服強(qiáng)度σs=400MPa，安全系數(shù)n=2，求螺栓的許用應(yīng)力。解：許用應(yīng)力[σ]=σs/n=400/2=200MPa。5.一根V帶傳動，主動輪直徑d1=200mm，從動輪直徑d2=600mm，主動輪轉(zhuǎn)速n1=1500r/min，求從動輪轉(zhuǎn)速n2。解：傳動比i=d2/d1=600/200=3，所以n2=n1/i=1500/3=500r/min。答案與解析一、單選題1.A解析：零件的強(qiáng)度主要取決于材料的屈服強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度越高，零件的強(qiáng)度越高。2.A解析：一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的傳動比i等于主動輪齒數(shù)與從動輪齒數(shù)之比。3.B解析：軸受扭矩作用時，其剪應(yīng)力計算公式為τ=T/(πd3/16)。4.C解析：滾動軸承的基本額定壽命L10與額定動載荷Cr的平方根成正比。5.B解析：平鍵連接主要用于軸與齒輪的滑動連接。6.C解析：涂防松膠屬于不可逆防松，不屬于機(jī)械防松。7.C解析：V帶傳動的傳動比通常為5~10。8.C解析：齒輪傳動中，齒面接觸強(qiáng)度計算的主要依據(jù)是齒面接觸應(yīng)力。9.A解析：油潤滑適用于高速、高溫工況。10.A解析：應(yīng)力循環(huán)特征系數(shù)r等于最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比。二、多選題1.A,B,C,D,E解析：影響零件疲勞強(qiáng)度的因素包括材料的疲勞極限、應(yīng)力集中系數(shù)、零件的表面粗糙度、工作溫度、零件的尺寸等。2.A,B,C解析：滾動軸承的預(yù)緊方式包括外圈預(yù)緊、內(nèi)圈預(yù)緊和組合預(yù)緊。3.A,B,C,D,E解析：鍵連接的類型包括平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接、花鍵連接和螺紋鍵連接。4.A,B,C,D,E解析：螺紋連接的失效形式包括螺栓剪斷、螺母松動、螺栓疲勞斷裂、螺紋磨損和螺栓過載。5.A,B,C,D,E解析：帶傳動中，影響傳動效率的因素包括帶的材質(zhì)、帶的張緊力、帶輪的直徑、帶的磨損程度和傳動的中心距。6.A,B,C,D,E解析：齒輪傳動的失效形式包括齒面磨損、齒面點(diǎn)蝕、齒根斷裂、齒面膠合和齒輪變形。7.A,B,C,D,E解析：軸承潤滑的目的包括減少摩擦、冷卻軸承、防銹蝕、清潔軸承和提高軸承壽命。8.A,B,C,D,E解析：機(jī)械設(shè)計中，零件的強(qiáng)度計算中，常用的強(qiáng)度理論包括最大正應(yīng)力理論、最大剪應(yīng)力理論、最大應(yīng)變能密度理論、最大剪應(yīng)變能密度理論和線性彈性理論。9.A,B,C,D,E解析：螺紋連接的防松措施包括開口銷防松、止動墊圈防松、涂防松膠、彈簧墊圈防松和雙螺母防松。10.A,B,C,D,E解析：帶傳動中，帶的失效形式包括帶的疲勞破壞、帶的磨損、帶的拉斷、帶輪的磨損和帶的扭轉(zhuǎn)。三、判斷題1.√2.×解析：螺紋連接的強(qiáng)度計算中，螺栓的許用應(yīng)力等于材料的屈服強(qiáng)度除以安全系數(shù)。3.×解析：滾動軸承的基本額定壽命L10與額定動載荷Cr的平方根成反比。4.×解析：帶傳動中，帶的預(yù)緊力過大可能導(dǎo)致帶的磨損加劇，降低傳動效率。5.√6.×解析：螺紋連接的防松措施中，涂防松膠屬于不可逆防松，不屬于機(jī)械防松。7.√8.√9.√10.√四、簡答題1.答：影響零件疲勞強(qiáng)度的因素包括：材料的疲勞極限、應(yīng)力集中系數(shù)、零件的表面粗糙度、工作溫度、零件的尺寸等。2.答：滾動軸承預(yù)緊的目的在于提高軸承的剛度和接觸精度，延長軸承壽命。預(yù)緊方法包括外圈預(yù)緊、內(nèi)圈預(yù)緊和組合預(yù)緊。3.答：鍵連接的類型包括平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接和花鍵連接。平鍵連接主要用于軸與軸套的固定連接；半圓鍵連接適用于輕載、錐形軸；楔鍵連接適用于單向傳遞扭矩；花鍵連接適用于重載、高精度傳動。4.答：螺紋連接的防松措施包括機(jī)械防松（如開口銷、止動墊圈、彈簧墊圈）和不可逆防松（如涂防松膠、雙螺母防松）。5.答：影響帶傳動效率的因素包括帶的材質(zhì)、帶的張緊力、帶輪的直徑、帶的磨損程度和傳動的中心距等。五、計算題1.解：傳動比i=主動輪齒數(shù)/從動輪齒數(shù)，所以從動輪齒數(shù)=主動輪齒數(shù)/i=20/4=5。2.解：剪應(yīng)力τ=T/(πd3/16)=1000/(π(50)3/16