2026年机械原理与机械设计专业知识题库

2026年机械原理与机械设计专业知识题库一、单选题（共10题，每题2分）说明：每题只有一个正确答案。1.在连杆机构的运动分析中，若某瞬时速度影像法不适用，主要原因是（）。A.机构尺寸比例失调B.连杆与机架夹角接近0°C.构件数量过多D.驱动条件不稳定2.机械效率η=1/λ的表述中，λ代表（）。A.驱动力B.阻力C.机械损失系数D.传动比3.轴承预紧的主要目的是（）。A.减少径向载荷B.提高接触刚度C.降低摩擦系数D.延长润滑周期4.某齿轮传动中，模数m=2mm，齿数z1=20，z2=40，则传动比i为（）。A.1/2B.2C.0.5D.45.在V带传动中，若中心距过大，将导致（）。A.初拉力增大B.弯曲应力减小C.传动比不稳定D.滑动率降低6.斜齿轮传动的当量齿数zv计算公式中，β代表（）。A.分度圆压力角B.螺旋角C.齿顶高系数D.中心距7.蜗杆传动的滑动速度v滑主要影响（）。A.传动比精度B.温升C.齿面接触应力D.齿轮模数8.滚动轴承的极限转速主要取决于（）。A.轴承类型B.轴承间隙C.轴承温度D.轴承载荷9.齿轮齿面接触强度计算中，接触应力σH与载荷P的关系为（）。A.σH∝P1/2B.σH∝PC.σH∝P1/3D.σH∝P210.机械零件的疲劳强度σe主要与（）。A.材料塑性B.应力循环特征C.表面粗糙度D.尺寸效应二、多选题（共5题，每题3分）说明：每题有多个正确答案。1.平面连杆机构的死点位置通常出现在（）。A.驱动件与连杆垂直时B.从动件与连杆共线时C.传动角θ=0°时D.传动角θ=90°时2.影响滑动轴承润滑性能的因素包括（）。A.润滑油粘度B.轴承间隙C.轴转速D.轴承材料3.齿轮根切现象的产生条件是（）。A.齿数z≤17B.模数m较大C.压力角α=20°D.中心距过大4.蜗杆传动的主要失效形式包括（）。A.齿面胶合B.齿面磨损C.齿根断裂D.轴承过热5.提高机械系统刚度的主要措施有（）。A.增大截面惯性矩B.减小连接间隙C.提高材料弹性模量D.采用过盈配合三、判断题（共10题，每题1分）说明：正确打“√”，错误打“×”。1.凸轮机构的压力角越大，传动效率越高。（×）2.键连接主要用于传递扭矩和轴向力。（√）3.涡动轴承依靠液体动力润滑，适用于高速场合。（√）4.蜗杆传动属于定轴轮系。（×）5.滚动轴承的极限转速与润滑条件无关。（×）6.齿轮齿面接触强度计算中，Hertz公式适用于软齿面。（√）7.机械零件的疲劳极限σ-1与静强度σb成正比。（√）8.V带传动的传动比i=(z2/z1)-1。（×）9.轴承预紧可以提高轴承的径向承载能力。（√）10.斜齿轮传动的轴向力大小与螺旋角β成正比。（√）四、简答题（共5题，每题5分）说明：要求简明扼要，突出核心要点。1.简述平面连杆机构曲柄存在条件。答：曲柄存在条件：①最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和；②机架为最短杆或其相邻杆。2.解释滚动轴承的基本额定寿命与额定动载荷的概念。答：基本额定寿命L10（转数）指10%的轴承在额定载荷下失效前的转数；额定动载荷C指轴承在基本额定寿命为1×10^6转时能承受的载荷。3.滑动轴承间隙选择过小或过大的影响。答：过小易卡死或磨损；过大则油膜易破裂，导致润滑不良和振动。4.斜齿轮传动中，螺旋角β的选择原则。答：小β（<10°）减少轴向力，大β（>30°）提高传动效率，需综合权衡。5.机械零件疲劳失效的特点。答：①突发性；②应力低于材料强度；③裂纹扩展过程；④常伴有表面缺陷。五、计算题（共4题，每题10分）说明：需列出计算步骤和公式。1.某平面四杆机构中，AB=50mm，BC=100mm，CD=80mm，机架AD=120mm，若主动件AB以ω1=10rad/s匀速转动，求从动件CD的角速度ω2（θ=30°）。答：①画速度影像；②由影像法求vC；③ω2=vC/CD=（ABω1·sin60°）/80≈1.04rad/s。2.一对渐开线直齿圆柱齿轮，模数m=3mm，α=20°，z1=20，z2=40，中心距a=120mm，求啮合角α'。答：①无侧隙啮合方程：α'=arccos[(a·cos20°)/(a+3×20)]≈22.5°。3.某滑动轴承d=100mm，L=150mm，载荷P=5000N，润滑油的动粘度ν=50mm²/s，雷诺数Re=2000，求油膜厚度h（油膜雷诺方程简化模型）。答：①h≈1.6×10^-3m（经验公式，需结合雷诺方程精确计算）。4.蜗杆传动z1=2（单头），z2=40，模数m=4mm，中心距a=160mm，求传动比i及蜗杆导程角γ。答：①i=z2/z1=20；②tanγ=m/z1≈0.5，γ≈26.6°。六、论述题（共1题，15分）说明：需系统阐述，结合工程实际。论述机械系统刚度设计的重要性及优化方法。答：重要性：①保证运动精度（如机床、精密仪器）；②防止失稳（如细长轴）；③延长寿命（如疲劳强度）。优化方法：①增大截面惯性矩（如工字梁）；②合理选择材料（如钛合金）；③减少连接间隙（如过盈配合）；④采用分布式支撑（如多跨梁）。答案与解析一、单选题1.B2.C3.B4.B5.C6.B7.B8.B9.A10.B二、多选题1.AB2.ABCD3.ACD4.AB5.ABCD三、判断题1.×2.√3.√4.×5.×6.√7.√8.×9.√10.√四、简