2026年机械工程试题库机械设计基础

2026年机械工程试题库：机械设计基础一、单选题（每题2分，共20题）注：每题只有一个正确答案。1.在机械设计中，影响零件疲劳强度的主要因素是（）。A.材料的屈服强度B.应力的循环特性C.零件的表面粗糙度D.零件的尺寸2.平键连接中，平键的剖面尺寸b×h与轴径d的关系通常为（）。A.b≈0.1d，h≈0.6dB.b≈0.15d，h≈0.8dC.b≈0.2d，h≈1.0dD.b≈0.25d，h≈1.2d3.螺纹连接中，为了提高连接的可靠性，常采用（）。A.退刀槽B.凸台C.防松措施（如弹簧垫圈）D.自锁螺纹4.滚动轴承的基本额定寿命是指（）。A.轴承在额定载荷下能运转的寿命B.轴承在额定寿命下能运转的时间C.轴承的平均寿命D.轴承的最大寿命5.齿轮传动中，影响齿轮接触强度的主要因素是（）。A.齿轮的材料B.齿面硬度C.齿轮的模数D.齿轮的齿宽6.带传动中，带轮的包角过大时，会导致（）。A.传动效率降低B.带的磨损加剧C.传动能力下降D.带的拉力增大7.轴的结构设计时，轴肩的作用是（）。A.减小应力集中B.方便加工C.安装轴承D.传递扭矩8.轴承润滑的主要目的是（）。A.减少摩擦B.冷却轴承C.防锈D.以上都是9.弹簧在机械中的主要作用是（）。A.吸收振动B.储存能量C.测量力D.以上都是10.液压传动中，液压泵的排量是指（）。A.单位时间内输出的流量B.液压泵每转一周输出的油液体积C.液压泵的额定压力D.液压泵的额定功率二、多选题（每题3分，共10题）注：每题有多个正确答案，错选或漏选均不得分。1.影响机械零件疲劳强度的因素包括（）。A.材料的疲劳极限B.应力的循环特性C.零件的表面粗糙度D.零件的尺寸效应E.环境温度2.键连接的类型包括（）。A.平键连接B.半圆键连接C.楔键连接D.花键连接E.螺纹连接3.滚动轴承的失效形式包括（）。A.磨损B.点蚀C.塑性变形D.烧伤E.脱落4.齿轮传动的失效形式包括（）。A.齿面磨损B.齿面点蚀C.齿面胶合D.齿根断裂E.齿轮变形5.带传动的优点包括（）。A.传动平稳B.结构简单C.成本低D.过载保护E.效率高6.轴的设计中，轴肩的作用包括（）。A.安装轴承B.减小应力集中C.方便加工D.传递扭矩E.调整轴的长度7.轴承润滑的方式包括（）。A.油润滑B.气润滑C.润滑脂润滑D.干摩擦E.液体润滑8.弹簧的类型包括（）。A.拉伸弹簧B.压缩弹簧C.扭转弹簧D.板簧E.橡胶弹簧9.液压传动中，液压泵的类型包括（）。A.齿轮泵B.柱塞泵C.螺杆泵D.叶片泵E.齿轮马达10.机械设计中，常用的标准件包括（）。A.螺栓B.螺母C.键D.轴承E.弹簧三、判断题（每题1分，共10题）注：正确的打“√”，错误的打“×”。1.平键连接是一种动连接。（）2.滚动轴承的基本额定寿命与额定载荷的平方成反比。（）3.齿轮传动的传动比与齿数成反比。（）4.带传动中，带的松紧度越大，传动效率越高。（）5.轴肩的设计应避免应力集中。（）6.轴承润滑的主要目的是减少摩擦。（）7.弹簧在机械中只能用于储能。（）8.液压泵的排量越大，输出流量越大。（）9.机械设计中，标准件是指经过标准化生产的零件。（）10.螺纹连接中，螺纹的公称直径是指螺纹的最大直径。（）四、简答题（每题5分，共6题）1.简述机械设计中疲劳强度的概念及其影响因素。2.简述平键连接的类型及其特点。3.简述滚动轴承的润滑方式及其选择原则。4.简述齿轮传动的失效形式及其预防措施。5.简述带传动的优点及其适用场合。6.简述弹簧在机械中的主要作用及其类型。五、计算题（每题10分，共4题）1.某轴传递的扭矩为T=500N·m，轴的直径为d=50mm，材料的许用剪应力[τ]=60MPa，试校核轴的强度。2.某平键连接，键的尺寸为b×h×L=8mm×7mm×100mm，轴的直径为d=40mm，传递的扭矩为T=200N·m，键的许用剪应力[τ]=100MPa，许用挤压应力[σ_p]=120MPa，试校核键的强度。3.某齿轮传动，主动轮齿数为Z1=20，从动轮齿数为Z2=40，主动轮转速n1=1500r/min，试求传动比i及从动轮转速n2。4.某带传动，主动轮直径d1=200mm，从动轮直径d2=400mm，主动轮转速n1=1200r/min，试求传动比i及从动轮转速n2。答案与解析一、单选题1.B解析：疲劳强度主要受应力循环特性的影响，如对称循环、脉动循环等。2.A解析：平键的剖面尺寸通常与轴径成比例，b≈0.1d，h≈0.6d。3.C解析：防松措施如弹簧垫圈、双螺母等可以提高连接的可靠性。4.A解析：基本额定寿命是指一批轴承在额定载荷下，10%的轴承发生疲劳破坏前的总转数或总时间。5.C解析：齿轮接触强度主要取决于齿面硬度，硬度越高，接触强度越高。6.C解析：包角过大会导致带的摩擦力下降，传动能力下降。7.C解析：轴肩的作用是安装轴承，并形成阶梯状结构以减少应力集中。8.D解析：轴承润滑可以减少摩擦、冷却轴承、防锈等。9.D解析：弹簧可吸收振动、储存能量、测量力等。10.B解析：液压泵的排量是指每转一周输出的油液体积。二、多选题1.ABCD解析：疲劳强度受材料、应力循环特性、表面粗糙度、尺寸效应等因素影响。2.ABCD解析：平键、半圆键、楔键、花键均为常见的键连接类型。3.ABCD解析：滚动轴承的失效形式包括磨损、点蚀、塑性变形、烧伤等。4.ABCD解析：齿轮传动的失效形式包括磨损、点蚀、胶合、断裂等。5.ABCD解析：带传动优点包括传动平稳、结构简单、成本低、过载保护等。6.ABD解析：轴肩的作用是安装轴承、减小应力集中、传递扭矩。7.ABC解析：轴承润滑方式包括油润滑、润滑脂润滑、气润滑等。8.ABCD解析：弹簧类型包括拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧、板簧等。9.ABCD解析：液压泵类型包括齿轮泵、柱塞泵、螺杆泵、叶片泵等。10.ABC解析：常用标准件包括螺栓、螺母、键等。三、判断题1.√2.√3.√4.×解析：带的松紧度过大会增加磨损，降低效率。5.√6.√7.×解析：弹簧还可用于减振、测量等。8.√9.√10.√四、简答题1.疲劳强度的概念及其影响因素答：疲劳强度是指材料在循环载荷作用下抵抗疲劳破坏的能力。影响因素包括：材料的疲劳极限、应力的循环特性、表面粗糙度、尺寸效应、环境温度等。2.平键连接的类型及其特点答：平键连接类型包括普通平键、导向平键、半圆键等。特点：普通平键用于静连接；导向平键用于动连接；半圆键适用于轻载、轴槽加工方便。3.滚动轴承的润滑方式及其选择原则答：润滑方式包括油润滑（飞溅润滑、压力润滑）、润滑脂润滑。选择原则：载荷大、转速高时用油润滑；载荷小、转速低时用润滑脂润滑。4.齿轮传动的失效形式及其预防措施答：失效形式包括磨损、点蚀、胶合、断裂。预防措施：提高齿面硬度、选择合适的润滑剂、控制载荷和转速等。5.带传动的优点及其适用场合答：优点：传动平稳、结构简单、成本低、过载保护。适用场合：中心距较大、传动比要求不严格、功率不大场合。6.弹簧在机械中的主要作用及其类型答：主要作用：储能、减振、测量力。类型：拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧、板簧等。五、计算题1.轴的强度校核解：轴的扭矩T=500N·m，直径d=50mm，[τ]=60MPa。轴的剪应力τ=T/(πd³/16)=500×16/(π×50³)=32.7MPa<[τ]，故安全。2.平键连接强度校核解：键尺寸b×h×L=8mm×7mm×100mm，d=40mm，T=200N·m，[τ]=100MPa，[σ_p]=120MPa。剪应力τ=T/(b×h×L/2)=200×2/(8×7×100)=0.71MPa<[τ]。挤压应力σ_p=T/