《现代机械设计方法》期末考试试卷附答案
机械设计期末考试试题包括答案解析总结
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机械设计试卷一、选择题(共30 分、每题 2 分)1、链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小,这主要是由于(C)。
A、链传动只用来传达较小功率B、链速较高,在传达相同功率时圆周力小C、链传动是啮合传动,无需大的张紧力D、链的质量大,离心力大2、直齿圆柱齿轮传动,当齿轮直径不变,而减小模数增加齿数时,则(C)。
A、提高了轮齿的波折强度B、提高了齿面的接触强度C、降低了轮齿的波折强度D、降低了齿面的接触强度3、受中等冲击载荷、支承刚度较差、速度较高的两轴之间宜采用(A)。
A.弹性柱销联轴器B.凸缘联轴器C. 十字滑块联轴器D.万向联轴器4、带传动工作时,设小带轮为主动轮,则带的最大应力发生在带(C)。
A.进入大带轮处B.走开大带轮处C. 进入小带轮处D.走开小带轮处5、有一减速器传动装置由带传动、链传动和齿轮传动组成,其安排序次以方案(A)为好。
A.带传动齿轮传动链传动B.链传动齿轮传动带传动C.带传动链传动齿轮传动6.螺纹联接防松的根本问题在于(C)。
A、增加螺纹联接的轴向力B、增加螺纹联接的横向力C、防范螺纹副的相对转动D、增加螺纹联接的刚度7.为联接承受横向工作载荷的两块薄钢板,一般采用的螺纹联接种类应是(A)。
A.螺栓联接 B. 双头螺柱联接C.螺钉联接 D. 紧定螺钉联接8.齿面硬度HB≤350HBS的闭式钢制齿轮传动中,主要无效形式为(B)。
A.齿面磨损B.齿面点蚀C.齿面胶合 D. 轮齿折断9.不完好液体润滑滑动轴承,验算pv[ pv] 是为了防范轴承(B)。
A. 过分磨损B. 过热产生胶合C. 产生塑性变形D. 发生疲倦点蚀10、对于温度变化不大的短轴,考虑结构简单,轴承部件的轴向固定方式宜采用(A)。
A.两端固定B.两端游动C.一端固定一端游动D.A, B, C均能够11、在蜗杆传动设计中,除规定模数标准化外,还规定蜗杆直径 d1取标准,其目的是(B)。
A.限制加工蜗杆的刀具数量B.限制加工蜗轮的刀具数量并便于刀具的标准化C.为了装置方便D.链传动带传动齿轮传动D.为了提高加工精度12、工作时承受弯矩并传达转矩的轴称为(B)。
《现代机械设计方法》试卷
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全国见习机械设计工程师资格认证考试“现代机械设计方法”试卷(笔试部分75分)2006年4月8日姓名一、简答、填空(每空2分)题(37分)1.创新设计有几种形式,是什么?(5分)2.企业开展创新设计的重要性是什么?(5分)3.体力是分布在物体的力,作用在物体的每一个质点上,如重力、运动物体的惯性力和磁力等。
4.如果过弹性体内的任一点的某一斜面上的切应力等于零,则该斜面上的正应力称为该点的。
5.弹性力学从静力学、几何学和物理学三个方面对研究对象进行分析,推导出物体内应力分量与体力、面力分量之间的关系式,称为方程,应变与位移之间的关系式称为方程,应变分量与应力分量之间的关系式称为方程。
6.在有限元工程实际应用中,为减小解题规模的常用措施有什么。
(5分)7. 在机械可靠性设计中,分布是描述零件疲劳寿命的一种主要概率分布形式。
8. 可靠性指产品在规定的条件下,内完成的能力。
9. 某零件应力xl=σ~N (μ,σ2) MPa,屈服强度xs =σs~N (Sμ,Sσ2) MPa,正态分布联结系数表达式为。
10. 并联系统的可靠度任何一个单元的可靠度。
11.当产品失效率λ(t)为常数λ时,平均寿命θ等于。
二、最优化问题的数值迭代计算中,通常采用哪三种终止条件(准则)?(10分)三、写出用外点法和用内点法求解()xXfnRDX=⊂∈m in,()01:≥-=xXgD最优化问题的惩罚函数。
(10分)四、某厂生产一个容积为8000cm3的平底、无盖的圆柱形容器,要求设计此容器、使之消耗原材料最少。
试写出这一优化问题的数学模型。
(10分)五、当要求系统的可靠度9.0=SR,选择3个复杂程度相似的元件串联工作时,每个元件的可靠度应为多少?(8分)见习机械设计工程师资格认证考试“现代机械设计方法”试卷(闭卷)见习机械设计工程师资格认证北京培训考试中心2005年9月姓名____________ 准考证号____ ______一.选择题:(每小题2分,共16分)1.设F(X)为二维连续可微函数,则在已知点处函数的梯度方向是[ ] 。
现代机械设计方法考试试卷(doc 9页)
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现代机械设计方法考试试卷(doc 9页)f(L)f(S)L.S f(S)f(L)L.Sf(S)f(L)S Lf(L)f(S)f(S)f(L)L.Sf(L)f(S)f(S)f(L)S L L.Sf(S)f(L)A B CD8. 建立某软件管理系统有多个方案,投资控制在30万元以内,15万元为中,低于5万元为优,即投资评价集为{优、中、差},若其中一个方案需投资12万元,则该方案对投资评价集的隶属度为()。
A R={0,0.13,0.87}B R= {0.3,0.7,0}C R={0.9,0.1,0}D R={0.4 ,0.5,0.2}二、填空题(共7题,每空1分,共18分)1. 设计的本质是。
2.现代制造业的生产必须满足时间(T)、、、服务(S)和的要求。
3.成本估算的方法有、、。
4. 列举三种面向X的设计:、、。
5. 优化问题数学模型的三要素:、、。
6. K-T条件是一般约束非线性规划优化问题中确定某点是否为极值点的条件。
对于凸规划问题也是极值点存在的条件。
7. 已学的一种确定初始单峰区间的搜索方法是,该法分、两大步。
三、简答题(共4题,共26分)1.价值的数学表达式、选择价值分析对象的原则及方法。
(6分)2.创造性思维从不同角度可划分为哪些类型,举例说明2~3个创造法则。
(5分)3.简述约束优化问题数值迭代法的基本思想,并写出其迭代格式?(5分)4.以图1中的二维无约束优化问题为例,简述powell 基本算法一轮迭代的过程?(10分) 1X x x 图1 四、分析与计算题(共3题,共40分) 1. 用黄金分割法求解数学模型2min ()69f x x x =-+。
已知初始单峰区间 [1,7],经过两次缩短区间后问:1)新区间是什么? 2)此时区间缩短率为多少?(15分) 2.某厂生产洗衣机欲从甲、乙、丙三种方案中选择一种,已知各方案的技术评价指标集为{使用、噪音、寿命、洁净度、加工},加权系数如图2所示。
机械设计期末考试题库含答案
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大学机械设计期末考试题库含答案机械设计试卷3一 选择填空题 (每空一分共20分) 1在常用的螺纹连接中,自锁性能最好的螺纹是 普通螺纹 ,其牙型角60α= 。
2普通平键连接工作时,平键的工作面是 侧面,平键的剖面尺寸b h ⨯按 轴径 从标准中查取。
平键连接主要失效形式是 压溃 。
3带传动中,若1υ为主动轮圆周速度,2υ为从动轮圆周速度,υ为带速,则这些速度之间存在的关系是 12υυυ>> 。
4 V 带传动中,V 带截面楔角40ϕ= ,则V 带轮的轮槽角φ0应 < 40 。
5在设计V 带传动时,V 带的型号可根据 计算功率 和 小带轮转速 查选型图确定。
6对于一对材料相同的钢制软齿面齿轮传动,为使大小齿轮接近等强度,常用的热处理方法是小齿轮 调质 ,大齿轮 正火 。
7根据轴的承载情况,自行车的前轴承受弯矩作用应称为 心 轴。
中间轴应称为 转 轴。
8代号为6206的滚动轴承,其类型是 深沟球轴承,内径d= 30 mm 。
9温度和压力是影响粘度的主要因素,若温度升高,则 粘度降低(或减少) ,若压力升高,则 粘度增加(或变大)。
10 在下列联轴器中,能补偿两轴的相对位移以及可缓冲吸振的是 D 。
A 凸缘联轴器B 齿式联轴器C 万向联轴器D 弹性柱销轴器11在蜗杆传动中,规定蜗杆分度圆直径的目的是 减少蜗轮滚刀的数量,利于刀具标准化。
12普通平键连接工作时,平键的工作面是 侧面。
二 简答题(共5题,每题6分)1 简述齿轮传动的失效形式和开式齿轮传动的设计准则 答:失效形式包括: 轮齿折断(1分)、齿面疲劳点蚀(1分)、齿面磨损(1分)、齿面胶合(1分)、轮齿塑性变形(1分)。
开式齿轮传动的设计准则:按齿根弯曲疲劳强度进行设计,然后考虑磨损的影响将模数适当加大。
(1分) 2 以框图形式说明转轴的设计过程。
3简述蜗杆传动的正确啮合条件。
答:中间平面上,蜗杆轴向模数与蜗轮端面模数相等,均为标准值(2分);蜗杆轴面压力角与蜗轮端面压力角相等,且为标准值(2分);蜗杆与蜗轮轮齿的螺旋线方向相同并且蜗杆分度圆柱上的导程角等与蜗轮分度圆柱上的螺旋角。
现代机械设计方法复习题【答案2】
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现代机械设计方法试题-----复习使用考试形式:闭卷(带计算器与尺)一、图解题1.图解优化问题:min F (X)=(x 1-6)2+(x 2-2)2s .t . 0.5x 1+x 2≤43x 1+x 2≤9x 1+x 2≥1x 1≥0, x 2≥0求最优点和最优值。
最优点就是切点坐标:X1=2.7,x2=0.9 最优值:12.1【带入公式结果】2.若应力与强度服从正态分布,当应力均值μs 与强度均值μr 相等时,试作图表示两者的干涉情况,并在图上示意失效概率F 。
参考解:3.已知某零件的强度r 和应力s 均服从正态分布,且μr >μs ,σr <σs ,试用图形表示强度r 和应力s 的分布曲线,以及该零件的分布曲线和可靠度R 的范围。
参考解:f (s) f (r)Y >0安全状态;Y <0安全状态;Y =0极限状态f (Y)强度r 与应力s 的差可用一个多元随机函数Y =r -s =f (x 1,x 2,…,x n )表示,这又称为功能函数。
设随机函数Y 的概率密度函数为f (Y ),可以通过强度r 与应力s 的概率密度函数为f (r )和f (s )计算出干涉变量Y =r-s 的概率密度函数f (Y ),因此零件的可靠度可由下式求得:Y Y f Y p R ⎰∞=>=0d )( )0( 从公式可以看出,因为可靠度是以Y 轴的右边对f (Y )积分,因此可靠度R 即为图中Y 轴右边的阴影区域。
而失效概率F =1-R ,为图中Y 轴左边的区域。
4.用图表示典型产品的失效率与时间关系曲线,其失效率可以分为几个阶段,请分别对这几个阶段进行分析。
失效率曲线:典型的失效率曲线。
失效率(或故障率)曲线反映产品总体寿命期失效率的情况。
图示13.1-8为失效率曲线的典型情况,有时形象地称为浴盆曲线。
失效率随时间变化可分为三段时期:(1) 早期失效期,失效率曲线为递减型。
产品投于使用的早期,失效率较高而下降很快。
机械设计期末考试试题(附答案)
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机械设计期末考试试题(附答案)一、选择题(共 20 分,每小题 2 分)1、通常,一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段,按先后顺序,它们依次是( )A. 剧烈磨损、磨合、稳定磨损B. 稳定磨损,剧烈磨损、磨合C. 磨合、剧烈磨损、稳定磨损D. 磨合、稳定磨损、剧烈磨损2、设计斜齿圆柱齿轮传动时,螺旋角β一般在80~200范围内选取,β太小斜齿轮传动的优点不明显,太大则会引起( )。
A. 大的切向力B. 大的轴向力C. 小的切向力D. 小的轴向力3、若一滚动轴承的寿命为1370000转,则该轴承所承受的当量动载荷( ) 基本额定动载荷。
A. 等于B. 小于C. 大于D. 无法判断4、在不完全液体润滑滑动轴承设计中,除了限制轴承p值外,还要对轴承pv值进行验算,其主要目的是( )。
A.限制轴承过渡磨损B.限制轴承的温升C.保证轴承的强度D.限制轴承的质量5、通常,一部机器主要是由( )三部分构成的。
A. 原动部分,传动部分,执行部分B. 原动部分,传动部分,控制部分C.辅助系统,传动部分,控制部分D. 原动部分,控制部分,执行部分6、一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是( )。
A.齿面点蚀B.轮齿折断C.齿面磨粒磨损D.齿面胶合7、在V 带传动中,小轮包角一般应大于( )度。
A.90° B.100°C. 150°D.120°4、普通螺纹的公称直径指的是螺纹的()径,计算螺纹危险截面时使用的是螺纹的()径。
(1分)5、安装于某轴单支点上的代号为32208的一对滚动轴承,其内径 mm, 轴承名称为()。
(1分)6、平键联接的主要失效形式有:工作面(静联接),工作面 (动联接),个别情况下会出现键的剪断。
(1分)7、在链传动中,链轮的转速(),节距(),则传动的动载荷越大。
(1分)8、闭式齿轮传动中,当齿轮的齿面硬度 HBS< 350时,通常首先出现破坏,故应按()强度进行设计;但当齿面硬度HBS>350时,则易出现()破坏,按()强度进行设计。
2011-2012现代机械设计方法考试试卷A卷
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内蒙古科技大学2011/2012学年第二学期《现代机械设计方法》考试试题(A 卷)一、 判断改错(共20分,每题2分)1、 凸规划的任何局部极小解不是全域最优解。
( )2、 坐标轮换法属于无约束优化方法里的间接法。
( )3、 梯度法的搜索方向为正梯度的方向( )4、K-T 条件是约束优化问题极值存在的必要条件。
( )5、二次插值法也叫近似抛物线法,利用原目标函数上的三个点来构造二次插值函数。
( )6、并联系统的可靠度总是大于系统中任一个单元的可靠度( )7、创新是设计的动力和源泉( )。
8、价值系数等于1说明功能和价值相当,若价值系数若小于1说明零件功能重要但所花成本低,应予调整。
( )9、功能分析法也叫系统分析法,用于确定系统的原理方案。
( )10、设计就是计算与绘图。
( )二、 填空(共20分,每空2分)1、2112()6123f X x x x =-+的二阶Tylor 展开式为 。
2、等值线反映了 的变化规律,等值线族的中心点就是 。
3、进退法的目的是 。
4、原始牛顿法的数值迭代公式为 ,修正牛顿法的步长因子为 。
5、无约束优化问题极值存在的必要条件 。
6、TRIZ 的含义是 。
7、设计的三维过程是指时间维、方法维和 。
8、机械产品成本估算方法有按 估算法、材料成本折算法和相似产品成本折算法等。
三、简答(共20分)1、 Powell 基本算法与改进算法的异同?(5分)2、 复合形法的基本思想是什么?(5分)3、 如何用判别表法计算目标重要度系数?(5分)4、 技术经济评价法的评价过程?(5分)四、计算题(共40分)1、 (10分)试用黄金分割法求目标函数21()2f ααα=-+的极小值,写出前两步的迭代过程。
计算区间为[a,b]=[0, 1.2]。
2、 (10分)已知:22121212()10460f X x x x x x x =+---+,设初始点(0)[00],T X =,0.1ε=精度,用最优步长法的坐标轮换法迭代2步(一环)。
机械设计 期末试题及答案
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机械设计期末试题及答案一、选择题1. 以下哪项不属于机械设计的基本原则?A. 强度和刚度B. 可靠性和安全性C. 实用性和经济性D. 美观性和舒适性答案:D2. 按材料的性质分类,机械零件可以分为以下哪几类?A. 金属零件和非金属零件B. 标准零件和非标准零件C. 主要零件和配套零件D. 简单零件和复杂零件答案:A3. 在机械设计中,下列哪种设计方法可以提高零件的工作寿命?A. 加工余量设计B. 弧形连接设计C. 轴向力设计D. 强度设计答案:D4. 在机械设计中,下列哪种材料是不适合用于高温工作环境下的零件?A. 不锈钢B. 铝合金C. 铸铁D. 超合金答案:B5. 按照五大连接方式分类,以下哪种连接方式属于面连接?A. 弹性连接B. 锁紧连接C. 紧固连接D. 焊接连接答案:C二、填空题1. 列举机械零件的三要素。
答案:尺寸、形状、公差2. 最小过盈量是指连接中的两个零件之间的最小 ______________。
答案:间隙3. 机械设计中,使用的最常见的螺纹连接是______________螺纹。
答案:普通三、简答题1. 请简述机械设计中的几何配合和运动配合的概念,并举例说明。
答案:几何配合是指零件之间的相互位置关系,如轴与孔的配合关系。
例如,轴径与孔径之间的配合关系可以分为过盈配合、间隙配合和间隙过盈配合等。
运动配合是指零件之间的运动关系,如轴与孔的运动配合关系。
例如,平面副、柱面副等都是常见的运动配合。
2. 什么是机械设计中的“最薄壁原则”?请举例说明。
答案:最薄壁原则是指在设计机械零件时,应尽量保持零件的壁厚均匀,避免出现过于薄弱的区域。
这是为了保证零件的强度和刚度。
例如,设计一个圆筒形容器时,应尽量保持圆筒壁的厚度均匀,避免在某些区域过于薄弱导致变形或破裂。
四、计算题1. 一个轮毂的直径为100mm,使用材料的极限张应力为300MPa,计算在带有螺栓圈的条件下,轮毂的最大扭矩。
答案:最大扭矩= π * d * σ / 2其中,d为轮毂的直径,σ为材料的极限张应力。
(完整版)机械设计期末试题及答案及轴改错题总结吐血推荐
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1.在一般工作条件下,齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为【】A.轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀C.齿面胶合 D. 齿面塑性变形2.带传动在工作时产生弹性滑动,是由于【】A.包角α太小 B. 初拉力F0太小C.紧边与松边拉力不等 D. 传动过载3.在下列四种型号的滚动轴承中,只能承受径向载荷的是【】A.6208 B. N208 C. 3208 D. 52084.下列四种螺纹中,自锁性能最好的是【】A.粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹C.梯形螺纹 D.锯齿形螺纹7.普通平键接联采用两个键时,一般两键间的布置角度为【】A.90° B. 120° C.135° D.180°8.V带在减速传动过程中,带的最大应力发生在【】A.V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处C.V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处9.对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是【】A.拉力 B.扭矩C.压力 D.拉力和扭矩1.轴如按受载性质区分,主要受的轴为心轴,主要受的轴为传动轴。
2.代号62203的滚动轴承,为轴承,其内径为mm。
3.在一般机械中的圆柱齿轮传动,往往使小齿轮齿宽b1大齿轮齿宽b2;在计算齿轮强度时,工作齿宽b应取。
4.普通平键联接的工作面是键的;楔键联接的工作面是键的。
5.为了便于互换及适应大量生产,轴承内圈孔与轴的配合采用制,轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。
6.不随时间变化的应力称为,随时间变化的应力称为,具有周期性的变应力称为。
7.按照平面图形的形状,螺纹分为、和等。
8.按照工作条件,齿轮传动可分为和两种。
9.齿轮传动设计时,软齿面闭式传动通常先按设计公式确定传动尺寸,然后验算轮齿弯曲强度。
10.直径较小的钢制齿轮,当齿根圆直径与轴径接近时,可以将齿轮和轴做成一体,称为。
三、简答题:本大题共6个小题,每题5分,共30分。
把答案填在题中横线上。
机械设计期末考试试题库附含答案解析详细讲解8套
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《机械设计》课程试题(一)一、填空题(每空1分共31分)1、当一零件受脉动循环变应力时,则其平均应力是其最大应力的2、三角形螺纹的牙型角%=,适用于,而梯形螺纹的牙型角%=,适用于。
3、螺纹连接防松,按其防松原理可分为防松、防松和防松。
4、带传动在工作过程中,带内所受的应力有、和,最大应力发生在。
5、链传动设计时,链条节数应选—数(奇数、偶数)。
链轮齿数应选_____ 数;速度较高时,链节距应选些。
6、根据齿轮设计准则,软齿面闭式齿轮传动一般按设计,按校核;硬齿面闭式齿轮传动一般按设计,按校核。
7、在变速齿轮传动中,若大、小齿轮材料相同,但硬度不同,则两齿轮工作中产生的齿面接触应力 ,材料的许用接触应力,工作中产生的齿根弯曲应力,材料的许用弯曲应力。
8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率刀i、效率和效率。
其中啮合效率刀i =,影响蜗杆传动总效率的主要因素是效率。
9、轴按受载荷的性质不同,分为、、。
10、滚动轴承接触角越大,承受载荷的能力也越大。
二、单项选择题(每选项1分,共11分)1、循环特性r= -1的变应力是应力。
A.对称循环变B、脉动循环变C .非对称循环变D .静2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中,为提高螺栓的疲劳强度,可采取的措施是()。
A、增大螺栓刚度Cb,减小被连接件刚度Cm B.减小Cb.增大CmC.增大Cb和Cm D .减小Cb和Cm3、在螺栓连接设计中,若被连接件为铸件,则往往在螺栓孔处做沉头座孔.其目的是()。
A .避免螺栓受附加弯曲应力作用B .便于安装C.为安置防松装置4、选取V带型号,主要取决于。
A .带的线速度B .带的紧边拉力c .带的有效拉力D .带传递的功率和小带轮转速5、对于标准齿轮传动,影响齿形系数Y F的主要几何参数A .齿轮的模数B .齿轮的压力角C .齿轮的齿数D .齿轮的顶隙系数6、一斜齿圆柱齿轮传动,已知法向模数Mn= 4mm齿数Z i=20, 螺旋角(3 =14032 ' 2",齿宽b i = 80, b2= 75mm则该传动的齿宽系数人等于一一。
(完整版)机械设计期末考试卷子(内含答案),推荐文档
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(3)在图上画出蜗轮 2 及齿轮 4 的各分力 方向。(10 分)
3.如图所示,已知轴承1径向载荷 R1 2100N ,轴承 2 径向载荷
R2 1200N ,轴向外载荷 Fa 900N ,轴承转速
n 1500r / min ,运转中有中等冲击 f p 1.2 ,室温工作,预期寿
命 Lh 5000h ,选用轴承型号 7307 AC ,已查得 C 33400N ,
e 0.7 , S 0.7R , A e 时, x 1, y 0 , A e 时,
R
R
x 0.41 , y 0.85 ,试计算轴承寿命是否满足要求。(15 分)
我去人也就有人!为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙龙课反倒是龙卷风
机械设计试题 第 2 页(共 4 页)
五、 分析计算题
5.对于转轴的强度计算,应按▁▁▁▁计算。
a.弯矩
b.扭矩
c.弯矩、扭矩合成的
当量弯矩
三. 填充(每题 2 分,共 14 分)
1.齿轮的齿形系数与▁▁▁▁▁▁有关,齿形系数越大,轮齿的
弯曲强度越▁▁▁▁▁▁▁▁。
五.设计计算(共 50 分)
1.图示汽缸内径 D 500mm ,气压 1.2MPa , D0 640mm ,要
1.98 e, X 2
0.41,Y2
0.85
P1 X 1R1 Y1 A1 R1 2100N ,
P2 X 2 R2 Y2 A2 0.411200 0.85 2370 2506.5N
故危险轴承为 2 轴承
验算寿命
L 16670 ( C ) 16670 ( 33400 )3 15217.3h 5000h n f p p 1500 1.2 2506.5
a.齿面点蚀
东北大学期末考核《现代机械设计理论与方法》期末考试备战高分题集0
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现代机械设计理论与方法一.选择题1. 在全部功能或主要功能的实现原理和结构未知的情况下,运用成熟的科学技术成果所进行的新型的机械产品设计,属于( A )。
A) 开发性设计B) 适应性设计C) 变型性设计2. 机械设计的一般程序,应该是( C )。
A) 设计规划、技术设计、方案设计、施工设计B) 技术设计、设计规划、方案设计、施工设计C) 设计规划、方案设计、技术设计、施工设计D)设计规划、方案设计、施工设计、技术设计3. 考虑到加工和装配工艺性时,( C )图的设计比较合理。
A) (a) B) (b) C) (c)4. 下图中的x1点为(),x2点为(),x3点为( C )。
A) 极限设计点B) 非可行设计点C) 可行设计点二.判断题:1. 机械系统方案设计中的关键内容是原理方案设计。
( F )2. 机械产品的功能是一个抽象化的描述,它的具体表现是形形色色的机械动作。
( T )3. 总体布局设计一般先布置动力系统和传动系统,然后再布置执行系统等。
( F )4. 如果一个结构在几何上具有对称性,但是载荷不对称,则无法利用对称性将问题的规模缩小。
( F )三.简答题1. 机械系统一般由几个子系统组成?较为复杂的机械系统基本上是由图1-1所示的子系统构成。
(1)动力系统包括动力机及其配套装置,是机械系统的动力源。
(2)执行系统包括执行机构和执行构件,它的功能主要是利用机械能来改变作业对象的性质、状态、形状和位置,或对作业进行检测度量等。
总之,它是进行生产或达到其他预定要求的装置。
执行系统通常处于机械系统的末端,直接与作业对象接触,其输出也是机械系统的主要输出。
(3)传动系统把动力机的动力和运动传递给执行系统的中间装置。
(4)操纵和控制系统使动力机、传动系统和执行系统间彼此协调运动,并准确完成整机功能的装置。
(5)架体支承系统用于安装和支承动力系统、传动系统和操纵系统等的构件或部件。
(6)其它根据机械系统的功能要求还可有冷却、润滑、计数、行走等系统2. 在原理方案设计过程中应解决哪些主要问题?(1)确定系统的总功能对设计任务的抽象化是认识所要设计的机械功用的最好途径。
现代机械设计方法复习题【答案2】
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现代机械设计方法试题-----复习使用考试形式:闭卷(带计算器与尺)一、图解题1.图解优化问题:min F (X)=(x 1-6)2+(x 2-2)2s .t . 0.5x 1+x 2≤43x 1+x 2≤9x 1+x 2≥1x 1≥0, x 2≥0求最优点和最优值。
最优点就是切点坐标:X1=2.7,x2=0.9 最优值:12.1【带入公式结果】2.若应力与强度服从正态分布,当应力均值μs 与强度均值μr 相等时,试作图表示两者的干涉情况,并在图上示意失效概率F 。
参考解:3.已知某零件的强度r 和应力s 均服从正态分布,且μr >μs ,σr <σs ,试用图形表示强度r 和应力s 的分布曲线,以及该零件的分布曲线和可靠度R 的范围。
参考解:f (s) f (r)Y >0安全状态;Y <0安全状态;Y =0极限状态f (Y)强度r 与应力s 的差可用一个多元随机函数Y =r -s =f (x 1,x 2,…,x n )表示,这又称为功能函数。
设随机函数Y 的概率密度函数为f (Y ),可以通过强度r 与应力s 的概率密度函数为f (r )和f (s )计算出干涉变量Y =r-s 的概率密度函数f (Y ),因此零件的可靠度可由下式求得:Y Y f Y p R ⎰∞=>=0d )( )0( 从公式可以看出,因为可靠度是以Y 轴的右边对f (Y )积分,因此可靠度R 即为图中Y 轴右边的阴影区域。
而失效概率F =1-R ,为图中Y 轴左边的区域。
4.用图表示典型产品的失效率与时间关系曲线,其失效率可以分为几个阶段,请分别对这几个阶段进行分析。
失效率曲线:典型的失效率曲线。
失效率(或故障率)曲线反映产品总体寿命期失效率的情况。
图示13.1-8为失效率曲线的典型情况,有时形象地称为浴盆曲线。
失效率随时间变化可分为三段时期:(1) 早期失效期,失效率曲线为递减型。
产品投于使用的早期,失效率较高而下降很快。
现代机械设计方法(答案)
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4. 试求目标函数 f(x1,x2)=x12+x1x2+x22-60x1-3x2 的无约束极值点,并判断是极大点 还是极小点
对称性、奇异性、分块性质
五、 1.
2.
最优化设计 某工厂生产一批金属工具箱,要求工具箱的体积为,高度不低于,试写出耗费金属 板面积为最小的优化设计数学模型。 解:设金属箱的高度为 x 那么*x= 得出 x=。 一薄铁板宽 20cm。现欲将其两边折起支撑一个具有梯形断面的槽板,试写出如何 确定梯形侧边长度及底角角度可获得槽板的梯形断面面积最大的优化设计数学模 型。
第三定律:凡同一完整的方程组所描述的同类现象,当单值条件相似,且由单值条 件的物理量所组成的相似准则在数值上相等,则这些现象就相识。 用途: 第一定理:介绍相似现象的属性; 第二定理:确定相似准则的个数以及相似结果的推广,也称π; 第三定理:也称模型化法则,也是相似现象的充要条件。 2. 相似准则的导出方法及基本依据是什么 导出方法:方程分析法、量纲分析法 基本依据:表示各物理量之间关系的方程式,其各项量纲必须是相同的 3. 相似准则有哪些特点和性质 如果两个现象相似,则这两者的无量纲形式的方程组和单值条件应该相同,具有相 同的无量纲形式解。出现在这两者的无量纲形式的方程组及单值条件中的所有无量 纲组合数对应相等。
R(500) 该批电子器件工作到 1000h 的不可靠度或失效概率:
R(1000)
2. 例
5. 试确定函数 f(x)=3x2-8x+9 的初始搜索单峰区间。设给定的初始点 x(0)=0,初始步长 h0=1.
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《现代机械设计方法》期末考试试卷附答案
一.不定项选择题 (每題4分,共40分)
1. 机械产品的设计规划阶段,应完成如下主要工作( )。
A) 产品的市场需求分析 B) 产品设计的可靠性报告 C) 产品的功能原理设计
D )产品的结构方案设计
E )产品的装配草图绘制
F )产品的零件图和其他技术文件
2. 以下有关机械系统特点的描述哪些是正确的( )。
A) 整体性 B) 系统性 C) 独立性 D) 相关性
3. 机械产品的功能是对( )进行传递和变换的程序、功效和能力的抽象化描述。
A) 机械流 B) 能量流 C) 物质流 D) 电流 E )信息流 F )控制流
4. 功能分解的结果有两种表达方式,其中,( )在形式上比较简单、直观,可以清晰地表达各分功能的层次关系,而( )则能够更充分地表达各分功能之间的相互配合关系。
A) 功能结构图 B) 功能树 C) 功能元 D )核心功能
5. 布置传动系统时,一般把带传动安排在传动链的( )。
A) 低速端 B) 高速端
6. 以下的结构设计中,哪些结构比较合理?( )。
A) B) C) D)
7. 上一题目中选择的依据是遵循哪种结构设计原理?( ) C) 变形协调原理 D) 任务分配原理 E )自补偿原理
x O y
B
A x O y A
B u=0v=0(a )B y A A v=0(b ) O x O x
v=0y B C D C
D
9. 对(a )图所示的轴对称模型进行有限元分析时,必须施加约束支座以消除刚体位移。
下
)
10. 将研究对象的各个部分、各个方面和各种因素联系起来加以考虑,从整体上把握事物的本质和规律,从而寻求新的创造的原理是()。
A) 综合创造原理 B) 分离创造原理 C) 移植创造原理
D) 物场分析原理 E) 还原创造原理 F) 价值优化原理
二.判断题:(正确:T;错误:F,各3分,共30分)
1. 机械产品的方案设计阶段就是要完成产品的原理方案设计。
2. 一个机械系统必须由动力系统、执行系统、传动系统、操纵控制系统、架体支撑系统几部分组成。
3. 机械设计学强调从功能的观点来看机器的组成,因为这更有利于和设计过程中的工作特点相协调。
4. 总体布局设计一般先布置动力系统和传动系统,然后再布置执行系统等。
5. 在设计机械时,一般需预先给定机械的工作载荷。
该工作载荷可以由设计者自行确定,也可以由需求方提供。
6. 执行构件的作用是传递和变换运动和动力。
7. 三角形单元和矩形单元的每个节点均有两个位移自由度。
8. 结构离散化就是将复杂结构划分成通过节点相连的若干个单元。
9. 设计变量的个数即为设计空间的维数。
10. 并联系统的可靠度是各单元可靠度之和。
三、简答(每小题15分,共30分)
1. 机械设计具有哪些特点?
2. 进行原理方案构思时常用哪些方法?
现代机械设计方法参考答案:
一、选择
1.AB
2. ABD
3. BCE
4. B,A
5. B
6.AC
7. B
8. A
9. B 10.A
二、判断
FFTFT FTTTF
三、简答
1.(1)多解性在许多情况下,一个设计方案不可能同时满足所有用户的要求,而能满足同一用户需求的设计方案一般来说也不止一个,因此设计具有多解性。
(2)系统性机械设计既要满足用户对产品技术性、经济性和社会性的追求,又必须满足各方面的约束条件,如加工和制造条件、使用和操作条件、保养和维修条件、运输条件等;机械设计还需考虑机械本身的系统性,
(3)创新性各种机械设计都是程度不同的创新活动。
科技成果不断以产品形式转化为生产力,设计是实现这一转化的关键环节。
每一个开发性设计都意味着有新的科技成果被应用,每一次产品的改进都是一次创新,设计过程体现了设计者的创造性劳动。
2.(1)黑箱法利用对未知系统的外部观测,分析该系统与环境之间的输入和输出,通过输入和输出的转换关系确定系统的功能、特性所需具备的工作原理与内部结构,这种方法称为黑箱法。
黑箱法要求设计者不要首先从产品结构着手,而应从系统的功能出发设计产品。
(2)列举法以现有功能类似的机械作对象,列举其优点,在新方案中保留;列举其缺点,以便避免;列举其不足(或不同)之处,以便作必要的补充。
在继承基础上创新,可使新方案尽可能完善。
(3)移植法受其它事物(也许与本课题毫无直接关系的事物)的启迪,触发灵感,运用联想将其原理合理地应用到自己的课题上。
(4)筛选法
将有可能实现该功能要求的工作原理、工艺动作及实现该运动的基本机构和组合机构尽可能按层次罗列出来,进行排列组合;再按可行性、先进性、方便性、经济性逐个分析审查,淘汰不适合的。
在进行方案构思时,不论是总体方案还是某一部分的具体问题,都不单独使用某一种方法,这几种方法往往要综合应用,才能收到较好的效果。