2025年机械设计师《机械原理及设计》备考题库及答案解析

2025年机械设计师《机械原理及设计》备考题库及答案解析单位所属部门：________姓名：________考场号：________考生号：________一、选择题1.机械原理及设计中，机构的自由度是指（）A.机构中所有构件的数目B.机构中独立运动的数目C.机构中高副的数目D.机构中低副的数目答案：B解析：机构的自由度是指机构中独立运动的数目，即确定机构位置所需的独立运动参变量的数目。它是判断机构是否能够运动的重要参数，与机构中构件的数目、运动副的类型和数目有关，但不是简单地等于高副或低副的数目。2.在平面四杆机构中，若取连杆为机架，则该机构称为（）A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.导杆机构答案：C解析：在平面四杆机构中，若取连杆为机架，则原机构中的曲柄和摇杆的位置互换，此时两个原动摇杆变为曲柄，两个原曲柄变为摇杆，该机构称为双摇杆机构。3.下列哪种机构可以实现急回运动（）A.曲柄滑块机构B.导杆机构C.齿轮机构D.凸轮机构答案：B解析：导杆机构中，当导杆做往复摆动时，其往复摆动的行程和曲柄的回转角度不同，因此导杆机构的行程速比系数大于1，可以实现急回运动。曲柄滑块机构只有在特定条件下才能实现急回运动，而齿轮机构和凸轮机构的运动规律主要由其几何参数决定，一般情况下不实现急回运动。4.机械效率是指（）A.有用功与输入功之比B.输入功与有用功之比C.空载功率与额定功率之比D.额定功率与空载功率之比答案：A解析：机械效率是指机械在稳定运转时，有用功与输入功之比，它反映了机械能量转换的效率，是衡量机械性能的重要指标。输入功是有机机械完成有用功所消耗的动能，有用功是机械对外做的功。5.在机械设计中，标准件是指（）A.所有零件都需符合的标准B.经过标准化并在专业工厂生产的零件C.只有不重要的零件才需要符合的标准D.所有标准都需符合的标准答案：B解析：在机械设计中，标准件是指经过标准化并在专业工厂生产的零件，如螺栓、螺母、轴承等。这些零件的尺寸、性能、质量等都符合相应的标准，可以保证机械的互换性和可靠性。6.机械设计中，强度是指（）A.材料抵抗变形的能力B.材料抵抗断裂的能力C.材料抵抗破坏的能力D.材料抵抗磨损的能力答案：C解析：机械设计中，强度是指材料抵抗破坏的能力，即材料在承受外力作用时，抵抗断裂、屈服、疲劳等破坏现象的能力。强度是衡量材料力学性能的重要指标，也是机械设计中进行强度计算的基础。7.在机械设计中，刚度是指（）A.材料抵抗变形的能力B.材料抵抗断裂的能力C.材料抵抗破坏的能力D.材料抵抗磨损的能力答案：A解析：在机械设计中，刚度是指材料抵抗变形的能力，即材料在承受外力作用时，抵抗弹性变形的能力。刚度是衡量材料力学性能的重要指标，也是机械设计中进行刚度计算的基础。8.在机械设计中，疲劳是指（）A.材料在静载荷作用下发生的破坏B.材料在循环载荷作用下发生的破坏C.材料在冲击载荷作用下发生的破坏D.材料在热载荷作用下发生的破坏答案：B解析：在机械设计中，疲劳是指材料在循环载荷作用下发生的破坏，即材料在反复承受载荷作用时，由于循环应力的作用，材料内部会产生裂纹并逐渐扩展，最终导致材料破坏。疲劳是机械设计中需要重点考虑的问题，因为它往往会导致机械的突然失效。9.机械设计中，接触应力是指（）A.构件接触表面上的法向应力B.构件接触表面上的切向应力C.构件接触表面上的总应力D.构件接触表面上的局部应力答案：D解析：机械设计中，接触应力是指构件接触表面上的局部应力，即构件在接触过程中，接触表面局部区域产生的应力。接触应力是影响机械疲劳寿命的重要因素，因此在进行接触应力计算时，需要考虑构件的几何形状、材料特性、载荷情况等因素。10.机械设计中，润滑的作用不包括（）A.减少摩擦B.冷却降温C.清洁保护D.增强强度答案：D解析：机械设计中，润滑的作用包括减少摩擦、冷却降温、清洁保护、防锈蚀等。润滑可以减少构件之间的摩擦阻力，降低机械的能耗和磨损；润滑可以带走构件接触表面产生的热量，起到冷却降温的作用；润滑可以清除构件接触表面的杂质和磨损颗粒，起到清洁保护的作用；润滑还可以在构件表面形成一层油膜，防止构件生锈。但是，润滑并不能增强构件的强度，强度主要取决于构件的材料和结构设计。11.机构失真的根本原因是（）A.原动件转速过高B.从动件行程过大C.机构尺寸不合适D.凸轮轮廓线设计不合理答案：C解析：机构失真是指从动件的实际运动规律偏离预期的运动规律。其根本原因是机构尺寸参数（如凸轮基圆半径、偏距、连杆长度等）与凸轮轮廓线之间的几何约束关系不满足设计要求，导致从动件在运动过程中受到几何限制，无法实现预定的运动规律。虽然转速、行程、凸轮轮廓线设计会影响失真程度，但机构尺寸不合适是导致失真的根本原因。12.在进行机械速度分析时，速度影像法适用于（）A.所有平面机构B.只有两构件平面机构C.只有三构件平面机构D.只有不包含高副的平面机构答案：A解析：速度影像法是基于刚体平面运动理论的一种图解法，用于求解平面机构中构件上各点的速度。由于该方法基于刚体上各点速度方向与该点连线交于速度影像点的原理，因此适用于所有作平面运动的构件所组成的平面机构，不仅限于两构件或三构件，也包含高副机构。13.齿轮机构中，标准直齿圆柱齿轮的齿廓曲线是（）A.椭圆B.双曲线C.摆线D.渐开线答案：D解析：在齿轮机构中，为了实现平稳传动和可分性，齿轮的齿廓曲线通常采用渐开线。渐开线齿廓具有压力角处处相等、啮合角恒定、中心距可分等优点，因此被广泛应用于标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮以及锥齿轮等齿轮机构中。其他曲线虽然也可以作为齿廓曲线，但渐开线具有最优越的传动性能和工艺性。14.在机械传动中，带传动的主要优点是（）A.传动比精确B.效率高C.适用于远距离传动D.可实现无级变速答案：C解析：带传动是一种常用的机械传动方式，其主要优点包括结构简单、成本低廉、能缓冲吸振、适用于中心距较大的传动等。带传动不能保证精确的传动比，效率相对较低，且传递功率有限。虽然某些类型的带传动（如V带、同步带）可以实现无级变速，但这并非其主要优点，适用于远距离传动是其显著的特点之一。15.在机械设计中，选择材料时，通常优先考虑（）A.成本最低B.强度最大C.工艺性最好D.性能最全面答案：D解析：在机械设计中选择材料是一个综合性的决策过程，需要考虑多种因素，如强度、刚度、耐磨性、耐热性、耐腐蚀性、工艺性、成本等。通常优先考虑性能最全面的材料，即在主要性能指标满足设计要求的前提下，兼顾其他性能指标，并考虑加工制造和成本等因素。单纯追求某一方面性能或成本最低往往不是最优选择。16.螺栓连接中，采用弹簧垫圈的主要目的是（）A.增大连接强度B.防止螺栓松动C.增大连接刚度D.减少连接应力答案：B解析：螺栓连接中，为了防止螺栓在承受振动、冲击或变载荷时发生松动，常采用防松措施。弹簧垫圈是一种常见的防松元件，利用其弹性变形产生的轴向压力，使被连接件紧密贴合，从而阻止螺栓螺母相对转动。它结构简单、成本低廉，但防松效果不如其他一些措施（如止动垫圈、螺母锁紧、串联螺栓等），且适用于载荷不大的静连接。17.在机械设计中，进行疲劳强度计算时，通常需要考虑（）A.静载荷B.平均应力C.应力集中D.材料的许用应力答案：C解析：疲劳强度计算是机械设计中非常重要的环节，主要用于评估构件在循环载荷作用下抵抗疲劳破坏的能力。疲劳破坏通常起源于构件表面或内部的应力集中部位，如孔洞、缺口、台阶、表面粗糙度等。因此，在进行疲劳强度计算时，必须考虑应力集中因素，通常通过引入疲劳强度系数或应力集中系数来修正名义应力。虽然平均应力、材料许用应力等也是疲劳计算中的重要参数，但应力集中是导致疲劳破坏的关键因素。18.滚动轴承的基本额定寿命是指（）A.轴承在额定载荷作用下能运转的寿命B.一批同型号轴承在额定载荷作用下，10%的轴承发生疲劳破坏前能运转的总转数C.轴承在额定转速下能运转的寿命D.轴承在极限转速下能运转的寿命答案：B解析：滚动轴承的基本额定寿命是指一批同型号轴承在相同的载荷（额定载荷）和相同的转速条件下，10%的轴承发生疲劳点蚀前所能运转的总转数，或达到规定疲劳寿命时所能运转的总小时数。它是衡量滚动轴承疲劳可靠性的一个重要指标，是计算轴承预期寿命和选择轴承型号的基础。19.在机械结构设计中，提高刚度的常用方法不包括（）A.增大截面尺寸B.改善结构形式C.增加连接数目D.降低材料弹性模量答案：D解析：在机械结构设计中，提高构件或结构的刚度（抵抗变形的能力）是常见的需求。常用的方法包括：增大构件的截面尺寸（如梁的截面惯性矩、杆件的截面面积），以增加抵抗变形的能力；改善结构形式（如采用桁架结构代替实心梁，合理布置支撑点），以改变力的传递路径和分布，提高整体刚度；增加连接数目或改善连接方式（如采用刚性连接），以提高结构的整体性和稳定性。降低材料的弹性模量会降低构件的刚度，因此不是提高刚度的常用方法。20.在进行有限元分析时，选择合适的单元类型主要取决于（）A.问题的类型B.边界条件的复杂程度C.材料模型的复杂程度D.计算资源的多少答案：A解析：有限元分析（FEA）是工程中广泛应用的数值模拟方法，其核心是将复杂结构离散为由简单几何形状（单元）组成的集合。选择合适的单元类型对于保证计算结果的精度和可靠性至关重要。不同的单元类型适用于模拟不同物理现象和几何形状，例如，梁单元适用于模拟梁结构，壳单元适用于模拟薄壁结构，实体单元适用于模拟实体结构，弹簧单元适用于模拟弹簧元件等。因此，选择合适的单元类型主要取决于所分析问题的类型（如结构静力学、动力学、热力学、流体力学等）以及结构的几何特征。边界条件和材料模型的复杂程度会影响问题本身的难度，但不是选择单元类型的主要依据。计算资源的多少会影响分析规模和精度，但应在满足精度要求的前提下进行选择。二、多选题1.下列哪些属于平面连杆机构的优点（）A.结构简单B.运动平稳C.实现多种运动规律D.传动比恒定E.成本低廉答案：ACE解析：平面连杆机构因其结构简单、制造方便、成本低廉（E）等优点，在机械中得到了广泛应用。它可以通过合理设计连杆和曲柄的长度比例，实现从动件近似直线运动或近似旋转运动，从而实现多种运动规律（C）。然而，平面连杆机构的运动平稳性（B）通常不如齿轮机构或带机构，其运动过程中可能存在冲击和振动。而且，其传动比通常不是恒定的（D），除非是特定的四杆机构（如双曲柄机构或曲柄摇杆机构在特定位置）。因此，ACE是其优点。2.机械速度分析的方法有哪些（）A.图解法B.解析法C.实验法D.有限元法E.数值模拟法答案：ABC解析：机械速度分析是指确定机构中各构件上点的速度和加速度。常用的方法包括图解法（A），如速度影像法、多边形法等；解析法（B），利用运动学方程和矢量分析进行计算；以及实验法（C），通过高速摄像、测速传感器等设备进行测量。有限元法（D）主要用于结构力学分析，数值模拟法（E）通常指更广泛的计算机模拟，虽然可以用于模拟机构的运动，但并非速度分析的基本方法。因此，ABC是主要的速度分析方法。3.齿轮传动中，影响齿面接触强度的因素有哪些（）A.齿轮材料B.齿轮模数C.齿轮齿廓形状D.载荷大小E.齿轮制造精度答案：ABDE解析：齿面接触强度是指齿轮齿面抵抗接触应力破坏的能力，主要与齿面接触应力有关。根据赫兹接触应力公式可知，齿面接触强度与齿轮材料的弹性模量（A）、齿轮模数（B）的平方成正比，与齿廓形状（通常为渐开线，其几何参数影响接触应力分布）有关，并且与传递的载荷大小（D）成正比。齿轮制造精度（E）影响齿面的几何形状误差，进而影响实际接触面积和接触应力，从而影响接触强度。因此，ABDE是影响齿面接触强度的因素。齿廓形状虽然是影响因素，但对于标准齿轮，其形状是确定的，所以不如材料、模数、载荷、精度等直观。4.螺纹连接防松的方法有哪些（）A.楔块防松B.弹簧垫圈防松C.双螺母防松D.化学粘接防松E.止动垫圈防松答案：ABCE解析：为了防止螺纹连接在振动、冲击或变载荷作用下松动，需要采取防松措施。常见的防松方法包括：利用摩擦力防松，如弹簧垫圈（B）、双螺母（C）靠螺母拧紧产生的轴向力使两螺母旋合面压紧来防松；利用机械作用防松，如楔块垫圈（A）、螺钉（D）将螺纹旋入被连接件螺纹孔并与螺杆头共同作用，利用锁紧件（如开口销、止动垫圈E）将螺母锁紧在螺栓上或机体上。化学粘接（D）虽然可以防松，但通常用于特定的连接或作为辅助措施，并非常见的标准防松方法。因此，ABCE是常见的螺纹连接防松方法。5.影响机械疲劳强度的因素有哪些（）A.材料缺陷B.应力集中C.平均应力D.应力循环特性E.环境温度答案：ABCDE解析：机械疲劳强度是指材料或构件在循环载荷作用下抵抗疲劳破坏的能力。影响疲劳强度的因素非常广泛，主要包括：材料本身的性质（A），如材料成分、组织结构、内部缺陷等；应力状态（B、C、D），应力集中会显著降低疲劳强度，平均应力（特别是拉应力）对疲劳极限有影响，应力循环特性（如平均应力、应力幅）决定了疲劳损伤的模式；环境因素（E），如温度、腐蚀介质等会加速疲劳裂纹的萌生和扩展。因此，ABCDE都是影响机械疲劳强度的因素。6.滚动轴承的基本额定寿命与额定动载荷的关系是（）A.额定动载荷越大，基本额定寿命越长B.额定动载荷越小，基本额定寿命越长C.基本额定寿命与额定动载荷无关D.基本额定寿命与额定动载荷成正比E.基本额定寿命与额定动载荷成反比答案：ABE解析：滚动轴承的基本额定寿命是指一批同型号轴承在相同条件下，10%的轴承发生疲劳点蚀前所能运转的总转数。它与轴承承受的载荷密切相关。当轴承承受的载荷（载荷系数与额定动载荷的乘积）越大时，产生的接触应力也越大，疲劳损伤越快，因此基本额定寿命越短（B）。反之，载荷越小，基本额定寿命越长（A）。基本额定寿命与额定动载荷之间通常成幂指数关系，即寿命与载荷的比值是一个常数（对于给定的寿命指标，如L10），这表明寿命与载荷成反比（E）。因此，ABE是正确的。C、D错误，因为寿命与载荷是有关的。7.提高机械结构刚度的措施有哪些（）A.增大构件截面尺寸B.改善结构形式C.选择弹性模量更大的材料D.减少连接数目E.增强支撑约束答案：ABCE解析：提高机械结构刚度是指提高其抵抗变形的能力。常用的措施包括：增大构件的截面尺寸（A），如增大梁的惯性矩、增大杆件的横截面积，以提高弯曲刚度或拉伸刚度；改善结构形式（B），如采用刚度更大的结构体系（例如桁架代替实心梁）、优化构件布局；选择弹性模量更大的材料（C），对于相同截面尺寸和载荷，弹性模量越大，刚度越高；增强支撑约束（E），如增加支撑点、采用更刚性连接方式，可以减少构件的自由度，提高其稳定性，从而提高刚度。减少连接数目（D）通常会使结构变得松散，降低刚度。因此，ABCE是提高结构刚度的有效措施。8.下列哪些属于机械设计的一般原则（）A.可靠性原则B.经济性原则C.可制造性原则D.标准化原则E.人机工程学原则答案：ABCDE解析：机械设计的一般原则是指导整个设计过程的指导思想，旨在设计出满足使用要求的、性能优良的机械产品。这些原则包括：可靠性原则（A），确保机械在规定时间内和规定条件下完成预定功能；经济性原则（B），包括制造成本、使用成本、维护成本等，力求最优；可制造性原则（C），设计应考虑加工工艺、装配工艺的可行性和经济性；标准化原则（D），尽量选用标准件，实现系列化、通用化，降低成本，提高效率；人机工程学原则（E），考虑人的生理和心理特点，使机械的操作舒适、安全、高效；此外还包括安全性原则、环境友好原则、可持续性原则等。因此，ABCDE都属于机械设计的一般原则。9.带传动的主要失效形式有哪些（）A.带的疲劳破坏B.带的磨损C.带的打滑D.带轮的磨损E.带轮的疲劳破坏答案：ACE解析：带传动的主要失效形式与带的性能和受力情况密切相关。带的疲劳破坏（A）是指带在循环应力作用下，由于接触强度不足或材料缺陷等原因导致断裂或分层。带的打滑（C）是指带与带轮接触面之间的静摩擦力被克服，带相对于带轮发生相对滑动，导致传动失效，主要发生在过载或离心力过大时。带的磨损（B）和带轮的磨损（D）虽然存在，但通常不是主要的失效形式，更多是影响传动精度和寿命的因素。带轮的疲劳破坏（E）是针对带轮的失效形式，而非带传动系统的主要失效形式。因此，ACE是带传动的主要失效形式。10.选择机械零件材料时，需要综合考虑哪些因素（）A.使用性能要求B.材料的经济性C.制造工艺性D.环境适应性E.标准化程度答案：ABCD解析：选择机械零件的材料是一个涉及多方面因素的决策过程。需要综合考虑：使用性能要求（A），包括强度、刚度、耐磨性、耐热性、耐腐蚀性等，必须满足零件在特定工况下的工作要求；材料的经济性（B），包括材料本身的成本、加工制造成本、维护成本等，力求在满足使用要求的前提下，成本最低；制造工艺性（C），材料应易于采用常规方法加工制造，如铸造、锻造、机加工、焊接等；环境适应性（D），材料应能在预期的使用环境（如温度、湿度、腐蚀介质等）下稳定工作；此外，还应考虑材料的可靠性、可获得性、可持续性等因素。标准化程度（E）虽然会影响成本和通用性，但通常是在满足前述因素的基础上，优先选用标准化的材料。因此，ABCD是选择材料时需要重点综合考虑的因素。11.下列哪些属于机构自由度的影响因素（）A.构件的数目B.运动副的类型C.运动副的尺寸D.机构的约束数目E.原动件的数目答案：ABD解析：机构的自由度是指确定机构位置所需的独立运动参变量的数目，它取决于机构中构件的数目、运动副的类型和数目以及机构的约束数目。自由度计算公式通常为F=3n1P2H，其中F为自由度，n为构件数目，P为低副数目，H为高副数目。由此可见，构件的数目（A）、运动副的类型和数目（B，体现在P和H中）以及机构的约束数目（D，体现在公式中的减项）都会影响机构的自由度。运动副的尺寸（C）通常不影响自由度的计算，除非尺寸过小导致运动不确定。原动件的数目（E）决定了机构是否具有确定运动，但并不直接决定机构的自由度总数，机构自由度是固有的属性。因此，ABD是影响机构自由度的因素。12.齿轮传动中，哪些因素会影响齿轮的接触强度（）A.齿轮材料的弹性模量B.齿轮材料的强度极限C.齿轮的模数D.齿轮齿廓的形状E.齿轮的制造精度答案：ACDE解析：齿轮的接触强度主要取决于齿面接触应力的大小。根据赫兹接触应力公式，接触应力与齿轮材料的弹性模量（A）的平方根成正比，与齿轮模数（C）的平方根成正比，与齿廓形状（D）有关（通常为渐开线，其几何参数影响接触应力分布），并且与传递的载荷（与实际接触面积有关）成正比。齿轮制造精度（E）影响齿面的几何形状误差，进而影响实际接触面积和接触应力分布，从而影响接触强度。齿轮材料的强度极限（B）主要影响齿根弯曲强度，对接触强度的影响相对较小。因此，ACDE是影响齿轮接触强度的因素。13.螺纹连接失效的形式有哪些（）A.螺栓剪断B.螺栓拉伸断裂C.螺母磨损D.螺纹咬合破坏E.螺栓头或螺母垫圈压溃答案：ABCE解析：螺纹连接在使用过程中可能发生多种失效形式。螺栓或螺母的拉伸断裂（B）是螺栓承受拉力超过其强度极限时发生的失效。螺栓被剪切剪断（A）主要发生在螺栓承受较大剪切力或连接设计不合理时。螺纹咬合破坏（D）是指螺纹牙之间的摩擦力或剪切力过大，导致螺纹牙滑扣或磨秃。螺母或螺栓头、垫圈的压溃（E）是指连接紧固时，螺母或螺栓头、垫圈受到过大压力而变形或破坏。螺母磨损（C）虽然会降低连接的可靠性，导致松动，但通常不被视为最终的失效形式，而是性能下降的表现。因此，ABCE是螺纹连接常见的失效形式。14.影响滚动轴承疲劳寿命的主要因素有哪些（）A.轴承的载荷大小B.轴承的转速C.轴承的润滑状态D.轴承的制造精度E.轴承的工作温度答案：ABCDE解析：滚动轴承的疲劳寿命（特别是基本额定寿命）受到多种因素的影响。载荷大小（A）直接影响接触应力和循环应力幅，载荷越大，寿命越短。转速（B）越高，滚动体上的接触次数越多，磨损越快，寿命越短，同时离心力也会增加，影响寿命。润滑状态（C）对轴承的摩擦、磨损、温升和疲劳寿命至关重要，良好的润滑可以减少摩擦磨损，降低温升，从而延长寿命。制造精度（D）影响轴承内部的初始缺陷和应力分布，精度越高，初始缺陷越少，应力分布越均匀，寿命越长。工作温度（E）过高会加速润滑剂的老化失效，降低材料性能，增加接触应力，从而缩短轴承寿命。因此，ABCDE都是影响滚动轴承疲劳寿命的主要因素。15.提高机械系统动力特性的措施有哪些（）A.增加系统刚度B.减小系统质量C.采用阻尼元件D.提高系统固有频率E.增大系统阻尼比答案：ABCD解析：机械系统的动力特性主要包括固有频率、阻尼比和刚度。提高系统动力特性的性能（如减小振动、提高稳定性）通常采取以下措施：增加系统刚度（A），可以提高系统的固有频率，减少变形；减小系统质量（B），同样可以提高系统的固有频率，降低惯性力的影响；提高系统固有频率（D），可以使系统的工作频率远离共振频率，提高系统的稳定性；采用阻尼元件（C）或增大系统阻尼比（E），可以有效地抑制振动幅值，但增大阻尼比到一定程度后可能会降低系统的固有频率。因此，ABCD是提高机械系统动力特性的常用措施。16.选择机械零件材料时，通常需要考虑哪些性能指标（）A.强度B.刚度C.耐磨性D.耐热性E.耐腐蚀性答案：ABCDE解析：选择机械零件的材料时，需要根据零件的具体工作条件和功能要求，综合考虑多种性能指标。强度（A）是指材料抵抗变形和断裂的能力，是保证零件安全工作的基本要求。刚度（B）是指材料抵抗弹性变形的能力，对于保持零件形状和精度很重要。耐磨性（C）是指材料抵抗磨损的能力，对于摩擦副零件尤为重要。耐热性（D）是指材料在高温下保持其力学性能和正常工作能力的能力，对于高温工作的零件是必需的。耐腐蚀性（E）是指材料抵抗化学介质侵蚀的能力，对于在腐蚀环境工作的零件至关重要。此外，还可能考虑材料的韧性、工艺性、经济性等。因此，ABCDE都是选择机械零件材料时通常需要考虑的性能指标。17.带传动与齿轮传动相比，有哪些主要优缺点（）A.带传动优点：能缓冲吸振、过载时可以打滑、结构简单、成本较低B.带传动缺点：传动比不精确、效率较低、对中心距要求较高C.齿轮传动优点：传动比精确、效率高、结构紧凑、工作可靠D.齿轮传动缺点：成本较高、不能缓冲吸振、对中心距要求严格、高速运转时可能产生冲击E.带传动主要用于传递动力，齿轮传动主要用于精确控制答案：ABCD解析：带传动与齿轮传动是两种常见的机械传动方式，各有优缺点。带传动的优点（A）包括：能缓冲吸振、传动平稳、过载时可以打滑（起安全保护作用）、结构简单、成本较低、适用于中心距较大的传动。其缺点（B）包括：传动比不精确、效率较低（通常低于齿轮传动）、对中心距的相对误差敏感、安装要求较高。齿轮传动的优点（C）包括：传动比精确、效率高、传动功率范围广、结构紧凑、工作可靠、寿命长。其缺点（D）包括：成本较高（尤其是精密齿轮）、不能缓冲吸振、对制造和安装精度要求高、高速运转时可能产生冲击和噪音。E选项虽然描述了两者常见的应用领域，但并非严格意义上的优缺点比较。因此，ABCD是对两者主要优缺点的比较。18.影响机械疲劳裂纹扩展速率的因素有哪些（）A.裂纹尖端的应力强度因子范围B.裂纹尖端的应力状态C.材料的疲劳强度D.环境温度E.裂纹表面状况答案：ABDE解析：疲劳裂纹扩展速率是指疲劳裂纹在循环载荷作用下扩展的速度，它受到多种因素的影响。裂纹尖端的应力强度因子范围（ΔK，ΔK=KmaxKmin）是影响裂纹扩展速率最主要的因素之一（A）。裂纹尖端的应力状态（B）也会影响应力强度因子和裂纹扩展路径，进而影响扩展速率。环境温度（D）对材料的疲劳性能有显著影响，高温通常降低材料的疲劳强度和裂纹扩展抗力，加速裂纹扩展。裂纹表面状况（E），如表面光洁度、是否存在表面缺陷或腐蚀等，会直接影响裂纹尖端应力场的分布和初始裂纹尺寸，从而影响裂纹扩展速率。材料的疲劳强度（C）主要影响裂纹萌生的阈值，对已形成的裂纹的扩展速率有影响，但不如ΔK、应力状态、温度和表面状况直接影响扩展速率本身。因此，ABDE是影响机械疲劳裂纹扩展速率的主要因素。19.机械设计中，进行强度计算时，通常需要哪些信息（）A.构件所受的载荷B.构件的尺寸和几何形状C.构件的材料性能D.构件的工作环境E.安全系数的取值答案：ABCE解析：机械设计中，进行强度计算是为了确保构件在承受预期载荷时不会发生破坏或塑性变形。为了进行准确的强度计算，通常需要以下信息：构件所受的载荷（A），包括载荷的大小、方向、作用位置和性质（静载荷、动载荷、冲击载荷等）。构件的尺寸和几何形状（B），如截面形状、尺寸、长度、壁厚等，这些决定了构件的截面面积、截面惯性矩等几何参数，直接影响其承载能力。构件的材料性能（C），主要是材料的强度指标，如屈服强度、抗拉强度、许用应力等，这些决定了材料抵抗变形和断裂的能力。构件的工作环境（D），如温度、湿度、腐蚀介质等，会影响材料的性能，需要在计算中考虑或进行修正。安全系数（E）的取值是强度计算中的关键环节，它反映了计算结果的可靠性和保守性，需要根据设计规范、载荷和材料的可靠性、以及构件的重要性等因素综合确定。因此，ABCE是进行强度计算时通常需要的信息。20.机械设计中，提高零件可靠性的措施有哪些（）A.选择高可靠性材料B.提高零件制造精度C.增强零件冗余度D.改善零件工作环境E.降低零件使用应力答案：ABCDE解析：提高机械零件的可靠性是指提高零件在规定时间和规定条件下完成其预定功能的概率。可以采取多种措施来实现：选择高可靠性材料（A），选用性能稳定、缺陷少、寿命长的材料。提高零件制造精度（B），减少制造误差和表面缺陷，可以提高零件的疲劳寿命和运行稳定性。增强零件冗余度（C），通过增加备份或采用容错设计，即使部分零件失效，系统仍能继续运行或安全停机。改善零件工作环境（D），避免或减轻恶劣环境（如高温、高湿、腐蚀、冲击振动等）对零件性能的影响。降低零件使用应力（E），通过合理设计或控制载荷，使零件在低于其极限承载能力下工作，可以显著提高疲劳寿命和可靠性。因此，ABCDE都是提高零件可靠性的有效措施。三、判断题1.平面四杆机构中，若取连杆为机架，则该机构一定称为双摇杆机构。（）答案：错误解析：平面四杆机构中，若取连杆为机架，则原机构中的曲柄和摇杆的位置互换，此时原动摇杆变为曲柄，原曲柄变为摇杆。该机构称为双曲柄机构，而不是双摇杆机构。只有当原机构中的两个构件都是摇杆时，取连杆为机架后，两个原动摇杆才都变为曲柄，此时才称为双曲柄机构。因此，题目表述错误。2.机械效率越高，则机械传递的功率越大。（）答案：错误解析：机械效率是指有用功与输入功之比，它反映了机械能量转换的效率。机械效率高意味着能量损失少，但并不意味着机械传递的功率一定大。机械传递的功率还取决于输入功的大小。一个效率很高但输入功率很小的机械，其传递的功率仍然很小。因此，题目表述错误。3.标准直齿圆柱齿轮的齿廓曲线是渐开线。（）答案：正确解析：在机械设计中，为了实现平稳传动和可分性，标准直齿圆柱齿轮的齿廓曲线通常采用渐开线。渐开线齿廓具有压力角处处相等、啮合角恒定、中心距可分等优点，因此被广泛应用于标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮以及锥齿轮等齿轮机构中。因此，题目表述正确。4.带传动能够实现精确的传动比。（）答案：错误解析：带传动是一种摩擦传动，依靠带与带轮之间的摩擦力传递动力。由于带在受力时会发生弹性变形，且存在滑动现象，因此带传动的传动比不是恒定的，不能实现精确的传动比。其传动比会随载荷的变化而变化。因此，题目表述错误。5.螺栓连接中，采用弹簧垫圈可以完全防止螺栓松动。（）答案：错误解析：螺栓连接中，采用弹簧垫圈是一种防松措施，它利用弹簧垫圈的弹性变形产生的轴向压力，使被连接件紧密贴合，从而阻止螺栓螺母相对转动。但是，弹簧垫圈是一种简易的防松装置，其防松效果有限，在振动、冲击或载荷变化较大的情况下，仍然可能发生松动。因此，题目表述错误。6.齿轮机构中，模数越大，齿轮的承载能力越强。（）答案：正确解析：在齿轮机构中，模数是衡量齿轮尺寸的重要参数，它直接关系到齿廓的厚度和强度。模数越大，齿廓越厚，齿根越宽，因此齿轮的弯曲强度和接触强度都会相应提高，承载能力也就越强。因此，题目表述正确。7.疲劳破坏一定是突然发生的，没有预兆。（）答案：错误解析：疲劳破坏通常不是突然发生的，而是经历一个逐渐发展的过程。在循环载荷作用下，材料内部会产生微小的裂纹，并随着载荷的循环，裂纹逐渐扩展，最终导致构件断裂。这个裂纹扩展的过程通常需要一定的时间，因此疲劳破坏具有一定的预兆，可以通过监测构件的变形、声发射等信号来预测。因此，题目表述错误。8.选择材料时，应优先考虑成本最低的方案。（）答案：错误解析：选择材料时，需要综合考虑多种因素，如使用性能、强度、刚度、耐磨性、耐热性、耐腐蚀性、工艺性、经济性等。虽然成本是一个重要的