2026年机械工程师考试机械原理与零件设计题

2026年机械工程师考试机械原理与零件设计题一、单项选择题（每题2分，共20题，合计40分）说明：下列每题只有一个正确答案。1.在平面四杆机构中，若存在一个连杆能实现预定的两位置，则该机构至少有______个自由度。A.1B.2C.3D.42.凸轮机构中，若从动件的运动规律为简谐运动，则其运动曲线的位移、速度、加速度曲线均为______。A.抛物线B.正弦曲线C.余弦曲线D.指数曲线3.在齿轮传动中，若主动轮齿数为20，从动轮齿数为40，则传动比i为______。A.1:2B.2:1C.1:1D.3:14.蜗杆传动中，若蜗杆头数为1，蜗轮齿数为40，则传动比i为______。A.40B.1/40C.20D.805.滚动轴承的基本额定寿命L₁₀表示______。A.90%的轴承在失效前的总转数B.50%的轴承在失效前的总转数C.10%的轴承在失效前的总转数D.轴承的平均使用寿命6.键连接中，平键连接主要用于______。A.扭转传动B.轴向固定C.角向定位D.静态连接7.螺纹连接中，防松措施不包括______。A.开口销B.止动垫圈C.润滑油D.双螺母8.齿轮齿面接触强度计算中，齿面接触应力σ_H主要取决于______。A.齿数B.载荷大小C.材料强度D.中心距9.液压系统中，节流阀的主要作用是______。A.控制流量B.控制压力C.控制方向D.控制速度10.机床主轴箱中常用的同步齿轮机构是______。A.锥齿轮机构B.圆柱齿轮机构C.行星齿轮机构D.蜗杆传动机构二、多项选择题（每题3分，共10题，合计30分）说明：下列每题有多个正确答案，请选出所有正确选项。1.平面连杆机构的优缺点包括______。A.运动轨迹复杂B.结构简单C.传力效率高D.运动精度高2.凸轮机构的从动件常见运动形式有______。A.等速运动B.等加速运动C.简谐运动D.摆线运动3.齿轮传动的失效形式包括______。A.齿面点蚀B.齿面磨损C.齿根断裂D.齿轮胶合4.滚动轴承的预紧作用包括______。A.提高轴承刚度B.减小轴承摩擦C.提高轴承寿命D.增加轴承成本5.螺纹连接的类型包括______。A.螺栓连接B.螺钉连接C.双螺母连接D.紧定螺钉连接6.液压缸的类型包括______。A.柱塞缸B.活塞缸C.齿轮缸D.气缸7.机械振动的类型包括______。A.自由振动B.受迫振动C.阻尼振动D.共振8.机床主轴箱中常用的传动机构包括______。A.齿轮传动B.链传动C.带传动D.蜗杆传动9.轴的强度计算包括______。A.弯曲强度B.剪切强度C.扭转强度D.疲劳强度10.机械设计中常用的标准件包括______。A.螺栓B.螺母C.键D.带轮三、判断题（每题1分，共10题，合计10分）说明：下列每题判断正误。1.平面四杆机构中，若存在一个周转副，则该机构为曲柄摇杆机构。（√）2.凸轮机构的基圆半径越大，从动件的行程越大。（×）3.齿轮传动的中心距越大，传动比越小。（×）4.滚动轴承的基本额定动载荷是指轴承在额定寿命期内能承受的最大载荷。（√）5.平键连接属于过盈配合连接。（×）6.螺纹连接的强度主要取决于螺纹的几何参数。（√）7.齿轮齿面点蚀通常发生在齿根部位。（×）8.液压系统中，溢流阀主要用于控制流量。（×）9.机床主轴箱中常用的同步齿轮机构是锥齿轮机构。（×）10.轴的疲劳强度计算主要考虑循环载荷的影响。（√）四、简答题（每题5分，共4题，合计20分）1.简述平面四杆机构的类型及其运动特点。2.简述凸轮机构的优缺点及其应用场景。3.简述滚动轴承的预紧方法及其作用。4.简述液压缸的工作原理及其分类。五、计算题（每题10分，共2题，合计20分）1.某平面四杆机构中，主动曲柄转速n₁=1500r/min，连杆长度L₁=100mm，从动摇杆长度L₃=200mm，若要求从动摇杆实现往复摆动角度为30°，试计算该机构的传动角变化范围。2.某齿轮传动中，主动齿轮齿数z₁=20，模数m=5mm，转速n₁=1000r/min，从动齿轮齿数z₂=40，若齿轮材料的许用接触应力[σ]_H=600MPa，试计算该齿轮传动的接触强度。答案与解析一、单项选择题1.B解析：平面四杆机构中，若存在一个连杆能实现预定的两位置，则该机构至少有两个自由度，即主动件和从动件的运动关系需要通过几何约束确定。2.B解析：简谐运动的位移、速度、加速度曲线均为正弦曲线，符合凸轮机构的运动规律设计要求。3.B解析：传动比i=从动轮齿数/主动轮齿数=40/20=2:1。4.A解析：蜗杆传动中，传动比i=蜗轮齿数/蜗杆头数=40/1=40。5.A解析：滚动轴承的基本额定寿命L₁₀表示90%的轴承在失效前的总转数。6.A解析：平键连接主要用于扭转传动，通过键槽和键的配合传递扭矩。7.C解析：润滑油主要用于润滑，防松措施不包括润滑油。8.B解析：齿面接触应力σ_H主要取决于载荷大小，与材料强度、齿数、中心距等因素相关。9.A解析：节流阀主要用于控制流量，通过调节阀口面积改变流量大小。10.C解析：机床主轴箱中常用的同步齿轮机构是行星齿轮机构，可以实现多级同步传动。二、多项选择题1.B、C解析：平面连杆机构结构简单、传力效率高，但运动轨迹复杂、精度不高。2.A、B、C、D解析：凸轮机构的从动件常见运动形式包括等速运动、等加速运动、简谐运动、摆线运动等。3.A、B、C、D解析：齿轮传动的失效形式包括齿面点蚀、磨损、断裂、胶合等。4.A、B、C解析：滚动轴承的预紧作用可以提高刚度、减小摩擦、延长寿命，但会增加成本。5.A、B、C、D解析：螺纹连接的类型包括螺栓连接、螺钉连接、双螺母连接、紧定螺钉连接等。6.A、B、C解析：液压缸的类型包括柱塞缸、活塞缸、齿轮缸，气缸属于气动元件。7.A、B、C、D解析：机械振动类型包括自由振动、受迫振动、阻尼振动、共振等。8.A、C、D解析：机床主轴箱中常用的传动机构包括齿轮传动、带传动、蜗杆传动，链传动较少使用。9.A、B、C、D解析：轴的强度计算包括弯曲强度、剪切强度、扭转强度、疲劳强度等。10.A、B、C、D解析：机械设计中常用的标准件包括螺栓、螺母、键、带轮等。三、判断题1.√解析：平面四杆机构中，若存在一个周转副，则主动件为曲柄，从动件为摇杆。2.×解析：基圆半径越大，从动件的行程越小，反之亦然。3.×解析：中心距越大，传动比越大，反之亦然。4.√解析：基本额定动载荷是指90%的轴承在额定寿命期内能承受的最大载荷。5.×解析：平键连接属于过渡配合连接，过盈配合连接通常用于轴承等。6.√解析：螺纹连接的强度主要取决于螺纹的几何参数（如螺纹直径、螺距等）。7.×解析：齿面点蚀通常发生在齿顶部位，齿根部位易发生断裂。8.×解析：溢流阀主要用于控制压力，节流阀用于控制流量。9.×解析：机床主轴箱中常用的同步齿轮机构是行星齿轮机构，锥齿轮机构用于改变方向。10.√解析：轴的疲劳强度计算主要考虑循环载荷的影响。四、简答题1.平面四杆机构的类型及其运动特点类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。运动特点：-曲柄摇杆机构：主动曲柄旋转，从动摇杆往复摆动。-双曲柄机构：两曲柄均能整周旋转。-双摇杆机构：两摇杆均往复摆动。2.凸轮机构的优缺点及其应用场景优点：结构简单、运动可靠、可实现复杂运动规律。缺点：接触应力大、易磨损。应用场景：自动机械、仪表、机床进给机构等。3.滚动轴承的预紧方法及其作用预紧方法：磨削滚道、过盈配合、弹簧预紧。作用：提高刚度、减小摩擦、延长寿命。4.液压缸的工作原理及其分类工作原理：利用液压油的压力推动活塞