机械工程实践应用练习题

机械工程实践应用练习题姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.机械设计的基本准则包括（）

a.安全可靠、经济合理

b.精密高效、节能环保

c.稳定可靠、易于操作

d.以上都是

2.下列哪项不属于机械设备的维护保养工作（）

a.定期更换润滑油

b.检查机械设备的紧固件

c.定期进行设备维修

d.定期清理设备上的灰尘

3.机械传动系统中的齿轮传动，按齿形分类，下列哪种不属于齿轮传动（）

a.圆柱齿轮

b.圆锥齿轮

c.人字齿轮

d.梯形齿轮

4.机械制造中，下列哪项不属于加工精度指标（）

a.形状精度

b.大小精度

c.位置精度

d.表面质量

5.在机械设计过程中，下列哪项不属于机械设计的基本参数（）

a.尺寸参数

b.功能参数

c.工作参数

d.美观参数

答案及解题思路：

1.答案：d.以上都是

解题思路：机械设计的基本准则通常包括安全可靠、经济合理、精密高效、节能环保、稳定可靠、易于操作等多方面要求，故选择d项。

2.答案：c.定期进行设备维修

解题思路：机械设备的维护保养工作主要包括定期更换润滑油、检查紧固件、清理灰尘等，而定期进行设备维修通常属于预防性维护或故障维修，不属于日常维护保养工作。

3.答案：d.梯形齿轮

解题思路：齿轮传动按齿形分类主要有圆柱齿轮、圆锥齿轮和人字齿轮等，梯形齿轮不属于齿轮传动的齿形分类。

4.答案：d.表面质量

解题思路：加工精度指标通常包括形状精度、大小精度和位置精度，表面质量虽然也是衡量零件质量的一个重要指标，但不属于加工精度指标。

5.答案：d.美观参数

解题思路：机械设计的基本参数主要包括尺寸参数、功能参数和工作参数，美观参数虽然在实际设计中也很重要，但不属于基本参数的范畴。二、填空题1.机械设计中，机械系统运动方程的建立方法有拉格朗日方程法、牛顿定律法、矢量分析法。

2.机械制造中的加工方法可以分为切削加工、特种加工、磨削加工。

3.机械设计中，机械强度主要包括静强度、动强度、稳定性强度。

4.机械设计中的结构方案设计包括构思方案、方案分析比较、选择最优方案等步骤。

5.机械制造中的机械加工精度主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度等。

答案及解题思路：

1.答案：拉格朗日方程法、牛顿定律法、矢量分析法

解题思路：在机械系统中建立运动方程是进行动力学分析的基础。拉格朗日方程法通过系统的势能和动能表达系统运动，牛顿定律法则基于作用力和反作用力分析，矢量分析法则通过矢量运算直接表达系统的运动状态。

2.答案：切削加工、特种加工、磨削加工

解题思路：根据加工原理，机械加工可以分为基本加工和特种加工。切削加工是通过刀具去除材料的方式；特种加工涉及激光加工、电火花加工等非传统方式；磨削加工是精细加工，常用于提高表面光洁度和精度。

3.答案：静强度、动强度、稳定性强度

解题思路：机械强度设计是保证机械结构可靠性的关键。静强度指的是结构在静态载荷下不破坏的能力；动强度是指结构在动态载荷下的抵抗能力；稳定性强度涉及结构在受力时的稳定性，如防止倾覆。

4.答案：构思方案、方案分析比较、选择最优方案

解题思路：结构方案设计是机械设计的重要组成部分，通过构思不同的方案，比较分析后选择最合适的方案，以实现设计的优化和功能的实现。

5.答案：尺寸精度、形状精度、位置精度

解题思路：机械加工精度是指加工后的零件尺寸、形状和位置的精确程度。尺寸精度是指实际尺寸与理论尺寸的一致性；形状精度涉及表面轮廓的准确性；位置精度是指零件各部分之间相对位置的准确性。三、判断题1.机械设计中的机械强度是指机械在长期使用过程中，不发生破坏的能力。（×）

解题思路：机械强度通常指的是在规定的时间内，机械在承受载荷时保持完整性和可靠性的能力。它不仅仅指长期使用过程中的功能，也包括短期内的抗破坏能力。

2.机械制造中的铸造成形是一种适用于大型、复杂结构件的成形方法。（√）

解题思路：铸造成形是一种常用的金属加工方法，特别适合于制造形状复杂、尺寸较大或难以用其他加工方法生产的结构件。

3.机械设计中的运动副是指能够实现相对运动的机构元素。（√）

解题思路：运动副是机构学中的基本概念，它指的是机构中能够实现两个或多个构件之间相对运动的元素，如轴承、导轨等。

4.机械制造中的热处理是改变金属材料的物理功能和化学功能的一种工艺方法。（√）

解题思路：热处理是一种通过加热和冷却金属来改变其内部结构和功能的工艺方法，它主要影响金属的物理功能，如硬度、韧性和耐磨性等。

5.机械设计中的结构强度是指机械在瞬时载荷作用下，不发生破坏的能力。（×）

解题思路：结构强度通常指的是在正常工作条件下，结构在长期载荷或重复载荷作用下保持完整性和可靠性的能力，而非仅在瞬时载荷下。四、简答题1.简述机械设计的基本步骤。

解题思路：首先概述机械设计的目的，然后详细列举从需求分析到产品交付的各个步骤，包括需求分析、方案设计、结构设计、选型计算、设计评审、样机制作、试验验证等。

2.简述机械制造中铸造工艺的特点及其应用范围。

解题思路：首先描述铸造工艺的基本特点，如成本、材料适应性、生产效率等，然后列举其常见的应用领域，如发动机部件、机床床身、大型结构件等。

3.简述机械制造中热处理工艺的作用及其分类。

解题思路：首先阐述热处理工艺在改善机械功能方面的作用，如提高硬度、韧性、耐磨性等，然后分类介绍常见的热处理方法，如退火、正火、淬火、回火等。

4.简述机械设计中的机械强度计算方法。

解题思路：首先说明机械强度计算的重要性，然后列举常用的强度计算方法，如理论计算、经验公式、有限元分析等，并简要说明每种方法的基本原理和应用场景。

5.简述机械制造中的机械加工精度及其影响因素。

解题思路：首先定义机械加工精度，然后列举影响加工精度的因素，如机床精度、刀具质量、加工工艺、操作技术、测量方法等，并分析这些因素如何影响加工精度。

答案及解题思路：

1.答案：

机械设计的基本步骤包括：需求分析、方案设计、结构设计、选型计算、设计评审、样机制作、试验验证、产品交付等。

解题思路：从机械设计的起点出发，逐步细化设计内容，保证设计满足功能、功能、成本和可靠性等要求。

2.答案：

铸造工艺的特点包括成本较低、可铸性广、生产效率高。应用范围包括发动机部件、机床床身、大型结构件等。

解题思路：结合铸造工艺的优缺点，分析其在不同领域的适用性。

3.答案：

热处理工艺的作用包括提高硬度、韧性、耐磨性等。分类包括退火、正火、淬火、回火等。

解题思路：了解每种热处理方法的目的和原理，分析其对材料功能的影响。

4.答案：

机械强度计算方法包括理论计算、经验公式、有限元分析等。

解题思路：根据设计要求选择合适的计算方法，保证计算结果的准确性和可靠性。

5.答案：

机械加工精度受机床精度、刀具质量、加工工艺、操作技术、测量方法等因素影响。

解题思路：分析影响加工精度的各个因素，并提出相应的控制措施。五、计算题1.某机械传动系统中，已知主动齿轮的齿数Z1=20，齿数Z2=40，转速n1=1000r/min，求从动齿轮的转速n2。

解题思路：

根据齿轮传动的速度比公式：n1/n2=Z2/Z1，可以求出从动齿轮的转速n2。

2.某齿轮减速器，主动齿轮的转速为n1=1000r/min，输出转速为n2=150r/min，齿数Z1=30，求从动齿轮的齿数Z2。

解题思路：

根据齿轮传动的速度比公式：n1/n2=Z2/Z1，可以求出从动齿轮的齿数Z2。

3.某轴承受径向载荷F=3000N，直径d=40mm，安全系数S=2，求该轴的许用应力[σ]。

解题思路：

首先计算轴的许用应力[σ]，公式为：[σ]=Pmin/S，其中Pmin为轴所承受的最小许用载荷。由于题目未给出具体载荷类型，这里假设为径向载荷，则Pmin=F。然后根据材料性质和安全系数计算许用应力。

4.某齿轮减速器，主动齿轮的齿数Z1=40，齿宽b=50mm，模数m=3mm，求该齿轮的齿面接触疲劳强度。

解题思路：

齿轮的齿面接触疲劳强度可以通过赫兹公式计算，公式为：σH=2P/(πb√(1k^2))，其中P为齿轮传递的扭矩，k为应力集中系数。由于题目未给出扭矩P和k的具体数值，这里无法直接计算，需要根据实际情况补充数据。

5.某机械零件，材料屈服极限σs=500MPa，安全系数S=2，求该零件的许用应力[σ]。

解题思路：

根据材料的安全系数，许用应力[σ]可以通过屈服极限σs除以安全系数S计算得到：[σ]=σs/S。

答案及解题思路：

1.解题思路已阐述，答案：n2=n1Z1/Z2=1000r/min20/40=500r/min。

2.解题思路已阐述，答案：Z2=