2026年机械设计基础理论与应用题目

2026年机械设计基础理论与应用题目一、单选题（每题2分，共20题）1.在机械设计中，影响零件疲劳强度的最主要因素是（）。A.材料的屈服强度B.应力集中系数C.材料的弹性模量D.零件的尺寸2.某轴的许用扭矩为1500N·m，轴的直径为50mm，材料的剪切许用应力为60MPa，该轴能否满足强度要求？A.能满足B.不满足C.无法判断D.需要进一步计算3.在齿轮设计中，齿面接触强度计算中，最重要的参数是（）。A.齿数B.模数C.分度圆直径D.齿轮材料4.滚动轴承的寿命计算中，基本额定寿命与额定动载荷的关系是（）。A.成正比B.成反比C.平方关系D.无关5.在机械设计中，静载荷作用下，零件的强度计算通常采用（）。A.许用应力法B.许用应变法C.安全系数法D.能量法6.对于高温工作的螺栓连接，应选择的螺栓材料是（）。A.45钢B.35CrMoC.30CrMnSiD.40Cr7.在机械设计中，提高零件疲劳强度的有效措施是（）。A.增大零件的尺寸B.减小应力集中系数C.提高材料的弹性模量D.增加零件的表面粗糙度8.某键连接的轴径为30mm，传递扭矩为500N·m，采用普通平键，键的尺寸应选择（）。A.b=6mm，h=6mm，L=50mmB.b=8mm，h=7mm，L=70mmC.b=10mm，h=8mm，L=80mmD.b=12mm，h=8mm，L=90mm9.在机械设计中，滑动轴承的润滑方式选择主要取决于（）。A.轴的转速B.轴的直径C.轴的载荷D.轴的材料10.对于精密传动机构，应选择的齿轮类型是（）。A.直齿圆柱齿轮B.斜齿圆柱齿轮C.人字齿轮D.锥齿轮二、多选题（每题3分，共10题）1.影响零件疲劳强度的因素包括（）。A.材料的疲劳极限B.应力集中系数C.载荷的循环特性D.零件的表面粗糙度E.零件的尺寸2.在机械设计中，提高零件疲劳强度的措施包括（）。A.减小应力集中系数B.提高材料的疲劳极限C.增加零件的表面粗糙度D.采用合适的表面处理工艺E.增大零件的尺寸3.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4.滚动轴承的寿命计算中，影响寿命的因素包括（）。A.轴承的额定动载荷B.轴承的额定静载荷C.轴承的转速D.轴承的载荷系数E.轴承的润滑条件5.在机械设计中，静载荷作用下，零件的强度计算通常考虑（）。A.许用应力B.安全系数C.极限应力D.工作应力E.疲劳应力6.螺栓连接的失效形式包括（）。A.螺栓拉伸断裂B.螺栓剪切破坏C.螺栓螺母松动D.螺栓头变形E.螺栓与螺母螺纹磨损7.滑动轴承的润滑方式包括（）。A.油润滑B.水润滑C.润滑脂润滑D.液体润滑E.固体润滑8.齿轮传动的强度计算中，通常需要考虑（）。A.齿面接触强度B.齿根弯曲强度C.齿轮的传动比D.齿轮的材料E.齿轮的热处理工艺9.滚动轴承的安装要求包括（）。A.保证轴承的轴向间隙B.保证轴承的径向间隙C.防止轴承的过度磨损D.保证轴承的润滑条件E.防止轴承的过热10.在机械设计中，提高零件疲劳强度的措施包括（）。A.减小应力集中系数B.提高材料的疲劳极限C.增加零件的表面粗糙度D.采用合适的表面处理工艺E.增大零件的尺寸三、判断题（每题1分，共10题）1.零件的疲劳强度与其尺寸无关。（×）2.应力集中系数越大，零件的疲劳强度越高。（×）3.滚动轴承的寿命计算中，基本额定寿命与额定动载荷成正比。（×）4.在机械设计中，静载荷作用下，零件的强度计算通常采用许用应力法。（√）5.对于高温工作的螺栓连接，应选择的螺栓材料是45钢。（×）6.提高零件疲劳强度的有效措施是减小应力集中系数。（√）7.某键连接的轴径为30mm，传递扭矩为500N·m，采用普通平键，键的尺寸应选择b=8mm，h=7mm，L=70mm。（√）8.在机械设计中，滑动轴承的润滑方式选择主要取决于轴的转速。（×）9.对于精密传动机构，应选择的齿轮类型是斜齿圆柱齿轮。（√）10.齿轮传动的失效形式包括齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、齿根断裂。（√）四、简答题（每题5分，共5题）1.简述影响零件疲劳强度的因素及其提高疲劳强度的措施。答：影响零件疲劳强度的因素包括材料的疲劳极限、应力集中系数、载荷的循环特性、零件的表面粗糙度、零件的尺寸等。提高疲劳强度的措施包括减小应力集中系数、提高材料的疲劳极限、增加零件的表面粗糙度、采用合适的表面处理工艺、增大零件的尺寸等。2.简述齿轮传动的失效形式及其预防措施。答：齿轮传动的失效形式包括齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、齿根断裂等。预防措施包括选择合适的齿轮材料、合理的齿轮设计、良好的润滑条件、适当的维护保养等。3.简述滚动轴承的寿命计算方法及其影响因素。答：滚动轴承的寿命计算方法包括基本额定寿命和额定动载荷的计算。影响因素包括轴承的额定动载荷、轴承的转速、轴承的载荷系数、轴承的润滑条件等。4.简述螺栓连接的失效形式及其预防措施。答：螺栓连接的失效形式包括螺栓拉伸断裂、螺栓剪切破坏、螺栓螺母松动、螺栓头变形、螺栓与螺母螺纹磨损等。预防措施包括选择合适的螺栓材料、合理的螺栓设计、良好的润滑条件、适当的维护保养等。5.简述滑动轴承的润滑方式及其选择原则。答：滑动轴承的润滑方式包括油润滑、水润滑、润滑脂润滑、液体润滑、固体润滑等。选择原则主要取决于轴的转速、轴的直径、轴的载荷、轴的材料等。五、计算题（每题10分，共5题）1.某轴的直径为50mm，材料的许用剪切应力为60MPa，传递扭矩为1500N·m，该轴能否满足强度要求？解：轴的截面模量Wp=πd³/16=π(50)³/16≈1227.2mm³，轴的最大剪应力τ=T/Wp=1500N·m/(1227.2mm³)≈121.8MPa，由于121.8MPa>60MPa，所以该轴不满足强度要求。2.某齿轮传动的模数为5mm，齿数为20，材料为45钢，许用接触应力为600MPa，传递扭矩为500N·m，该齿轮能否满足强度要求？解：齿轮的分度圆直径d=mz=5mm×20=100mm，齿轮的接触强度σH=σHlim/KH=600MPa/1.5≈400MPa，由于400MPa>σH=σHlim/KH=600MPa/1.5≈400MPa，所以该齿轮满足强度要求。3.某滚动轴承的额定动载荷为30000N，转速为1500r/min，载荷系数为1.2，该轴承的基本额定寿命是多少？解：轴承的基本额定寿命Lh=（C/P）^3×10^6/(60n)=（30000N/1.2×1500N）^3×10^6/(60×1500r/min)≈5104h。4.某螺栓连接的轴径为30mm，传递扭矩为500N·m，采用普通平键，键的尺寸应选择b=8mm，h=7mm，L=70mm，螺栓的许用剪切应力为60MPa，该螺栓能否满足强度要求？解：键的截面模量Wt=bh²/6=8mm×7²mm²/6≈56.67mm³，螺栓的最大剪应力τ=T/Wt=500N·m/(56.67mm³)≈8.82MPa，由于8.82MPa<60MPa，所以该螺栓满足强度要求。5.某滑动轴承的轴径为50mm，转速为1000r/min，载荷为5