2026年机械设计题库基础机械原理与零件分析

2026年机械设计题库：基础机械原理与零件分析一、单选题（每题2分，共10题）1.在平面四杆机构中，若机架为最短杆的邻边，则该机构一定是（）。A.双曲柄机构B.曲柄摇杆机构C.铰链四杆机构D.导杆机构2.一对标准直齿圆柱齿轮传动，其齿数分别为20和40，则传动比i为（）。A.1:2B.2:1C.1:1D.4:13.螺纹连接中，采用螺栓和螺母连接时，螺母的螺纹牙受力最大的部分是（）。A.中径部分B.大径部分C.小径部分D.螺头部分4.滚动轴承的基本额定寿命L10与额定动载荷C的关系为（）。A.L10∝CB.L10∝√CC.L10∝C²D.L10∝1/C5.在机械系统中，用于传递较大扭矩且结构紧凑的联轴器是（）。A.齿轮联轴器B.万向联轴器C.梅花联轴器D.滑块联轴器二、多选题（每题3分，共5题）6.平面连杆机构的运动特性包括（）。A.运动副反力B.死点位置C.运动规律D.传力比E.运动平稳性7.影响螺栓连接强度的因素有（）。A.螺栓材料B.螺栓预紧力C.螺母接触面D.被连接件刚度E.螺栓直径8.滚动轴承的失效形式包括（）。A.疲劳点蚀B.塑性变形C.胶合D.磨损E.根部断裂9.常用的轴系零件有（）。A.轴承座B.键连接C.联轴器D.密封件E.齿轮10.机械系统的振动类型包括（）。A.自由振动B.强迫振动C.阻尼振动D.共振E.谐振三、判断题（每题1分，共10题）11.在凸轮机构中，从动件的行程与凸轮的转角成正比关系。（）12.渐开线齿轮传动具有中心距不变的特点。（）13.螺纹连接的强度计算中，通常不考虑螺纹牙的弯曲应力。（）14.滚动轴承的预紧可以提高其承载能力和疲劳寿命。（）15.万向联轴器可以实现任意角度的传动。（）16.轴的强度计算中，弯矩和扭矩的合成采用叠加原理。（）17.键连接的失效形式主要是键的剪切破坏和挤压破坏。（）18.润滑油粘度越高，轴承的摩擦阻力越大。（）19.机械系统的刚度越大，其振动频率越高。（）20.螺旋传动适用于高速、大功率的场合。（）四、简答题（每题5分，共4题）21.简述平面四杆机构中“格拉肖夫定理”的内容及其应用条件。22.解释滚动轴承的基本额定寿命和额定动载荷的概念及其关系。23.分析影响螺栓连接强度的因素，并提出提高连接强度的措施。24.简述机械系统振动的类型及其危害，并说明常见的减振方法。五、计算题（每题10分，共2题）25.已知一对标准直齿圆柱齿轮，模数m=4mm，齿数Z1=20，Z2=60，试计算该齿轮传动的传动比、中心距及分度圆直径。26.一螺栓连接两钢板，螺栓直径d=16mm，材料许用应力[σ]=160MPa，预紧力F=8000N，被连接件刚度k1=1×10⁴N/mm，螺栓刚度k2=2×10³N/mm，试计算螺栓的预紧力矩和连接强度。答案与解析一、单选题答案1.B2.B3.B4.B5.A解析：1.格拉肖夫定理指出，平面四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，且机架为最短杆的邻边，则为曲柄摇杆机构。2.传动比i=N2/N1=40/20=2:1。3.螺母的大径部分承受的主要是拉伸应力，因此受力最大。4.滚动轴承的L10与C的关系为L10∝C¹/₁₀（指数为1/10）。5.齿轮联轴器适用于传递大扭矩，结构紧凑。二、多选题答案6.B,C,D,E7.A,B,C,D,E8.A,B,C,D,E9.B,C,E10.A,B,C,D,E解析：6.平面连杆机构的运动特性包括死点位置、运动规律、传力比和运动平稳性。7.影响螺栓连接强度的因素包括螺栓材料、预紧力、螺母接触面、被连接件刚度和螺栓直径。8.滚动轴承的失效形式包括疲劳点蚀、塑性变形、胶合、磨损和根部断裂。9.常用的轴系零件包括键连接、联轴器和齿轮。10.机械系统的振动类型包括自由振动、强迫振动、阻尼振动、共振和谐振。三、判断题答案11.×（行程与凸轮轮廓形状有关，非固定比例）12.√13.×（螺纹连接的强度计算需考虑弯曲应力）14.√15.√16.√17.√18.√19.√20.×（螺旋传动适用于低速、轻载场合）解析：11.凸轮机构的行程取决于凸轮的轮廓形状，非固定比例关系。12.渐开线齿轮传动具有中心距不变的特点。18.润滑油粘度越高，油膜越厚，摩擦阻力越大。四、简答题答案21.格拉肖夫定理：平面四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，且机架为最短杆的邻边，则为曲柄摇杆机构；若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则为双摇杆机构；若最短杆与最长杆长度之和等于其余两杆长度之和，且机架为最短杆或其邻边，则为双曲柄机构。22.基本额定寿命（L10）：一批相同的滚动轴承在相同条件下运转，有90%的轴承不发生疲劳破坏前的总转数或载荷循环次数。额定动载荷（C）：在基本额定寿命为1×10⁶次时，轴承能承受的载荷。二者关系为L10∝C¹/₁₀。23.影响螺栓连接强度的因素：螺栓材料、预紧力、螺母接触面、被连接件刚度和螺栓直径。提高措施：选用高强度螺栓材料、控制预紧力、采用抗滑移垫片、提高被连接件刚度、合理设计螺栓尺寸。24.振动类型及危害：-自由振动：系统在去除外力后产生的振动，易因阻尼耗尽而停止。-强迫振动：系统受周期性外力作用产生的振动，可能导致共振破坏。-阻尼振动：振动过程中因摩擦或介质阻力导致振幅衰减。-共振：强迫振动频率接近系统固有频率时，振幅急剧增大，导致结构损坏。减振方法：增加系统阻尼、改变固有频率、采用隔振装置、优化结构设计。五、计算题答案25.解：-传动比i=N2/N1=60/20=3:1-中心距a=(Z1+Z2)m/2=(20+60)×4/2=160mm-分度圆直径d1=Z1m=20×4=80mm，d2=Z2m=60×4=240mm26.解：-螺栓预紧力F=8000N，刚度k2=2×10³N/mm，k1=1×10⁴N/mm，总刚度k=k1+k2=1.2×10⁴N/mm-预紧力矩M=0.2Fd