2026年普通考研-机械设计历年参考题库含答案解析

2026年普通考研-机械设计历年参考题库含答案解析一、选择题从给出的选项中选择正确答案（共100题）1、在机械设计中，零件的疲劳极限是指材料在何种条件下发生疲劳破坏的最大应力？A.一次静载荷作用下B.循环次数无限大时C.单向脉动循环应力下D.变幅随机载荷作用下2、闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是什么？A.齿面点蚀B.轮齿折断C.齿面磨损D.齿面胶合3、滚动轴承的基本额定寿命是指同一批轴承中百分之多少的轴承能达到的寿命？A.50%B.80%C.90%D.95%4、普通平键联接的主要失效形式是什么？A.键的剪切断裂B.键、轴、轮毂中较弱元件的压溃C.键的弯曲变形D.键槽的疲劳断裂5、蜗杆传动中，为什么通常将蜗杆安排在高速级？A.有利于提高传动效率B.有利于减小蜗杆直径C.有利于改善散热条件D.有利于提高承载能力6、带传动中，带的弹性滑动产生的根本原因是什么？A.带的初拉力过大B.带与带轮间的摩擦系数过小C.带的紧边和松边存在拉力差D.带轮直径过小7、在齿轮传动设计中，增大模数m主要可以提高齿轮的哪项性能？A.齿面接触疲劳强度B.轮齿弯曲疲劳强度C.传动平稳性D.传动效率8、下列哪种螺纹连接方式属于有纵横向载荷时的防松措施？A.双螺母对顶防松B.弹簧垫圈防松C.开口销与六角开槽螺母防松D.冲点防松9、滑动轴承的轴瓦材料选择中，巴氏合金的主要特点是什么？A.强度高、耐磨性好B.减摩性优异、嵌入性好，但强度较低C.耐腐蚀性能最好D.耐高温性能优异10、直齿圆柱齿轮传动中，齿宽系数ψd的选择主要考虑什么因素？A.齿轮的材料强度B.载荷性质和支撑布置情况C.齿轮的模数大小D.传动比的数值11、链传动与带传动相比，最显著的优点是什么？A.传动效率高B.传动比准确C.工作平稳、无噪声D.适用中心距大12、在螺纹联接中，为什么经常采用三角形螺纹而不是梯形螺纹？A.三角形螺纹传动效率更高B.三角形螺纹自锁性能更好C.三角形螺纹强度更高D.三角形螺纹加工更简便13、减速器中高速轴通常比低速轴直径大的主要原因是什么？A.高速轴承受的扭矩更大B.高速轴转速高，强度校核更严格C.按扭矩确定直径，高速轴扭矩较小，可减小尺寸D.高速轴需要更好的散热条件14、齿轮传动中，为什么要对齿轮进行热处理？A.提高齿轮的表面硬度和心部韧性B.降低齿轮的制造成本C.改善齿轮的加工工艺性D.提高齿轮的导热性能15、在滚动轴承的轴向preload预紧中，预紧力过大会导致什么问题？A.轴承噪声增大B.摩擦加剧、温升增高、寿命降低C.轴承间隙过大D.转动不灵活16、带传动设计中，限制小带轮最小直径的主要目的是什么？A.防止带过快磨损B.减小带的弯曲应力C.提高传动效率D.增加带的寿命17、在齿轮传动中，齿面接触疲劳强度的计算依据是什么定理？A.胡克定理B.赫兹接触应力公式C.欧拉公式D.伯努利方程18、联轴器与离合器的主要区别是什么？A.联轴器用于传递扭矩，离合器不能B.联轴器需在机器停车后才能分离，离合器可在运转中分离C.离合器只能用于高速传动D.联轴器不能缓冲减振19、在设计齿轮传动时，为什么常采用齿顶高系数ha*=1的标准齿轮？A.可以减少根切现象B.有利于标准化和互换性C.可以提高传动效率D.可以增大重合度20、滚动轴承的额定动载荷C指的是什么？A.轴承能承受的最大静载荷B.轴承基本额定寿命为10^6转时所能承受的载荷C.轴承工作时允许的最大载荷D.轴承破坏时的极限载荷21、在标准齿轮传动中，若中心距略微增大，则啮合角将。A.增大B.减小C.不变D.无法确定22、带传动工作时，带中的最大应力发生在。A.带进入小带轮处B.带进入大带轮处C.带退出小带轮处D.带退出大带轮处23、滚动轴承内圈与轴颈的配合采用。A.基孔制B.基轴制C.混合制D.非基准制24、普通平键连接的主要失效形式是。A.键的剪切破坏B.键的挤压破坏C.工作面的压溃D.键的弯曲断裂25、在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是。A.6208B.N208C.7208ACD.5120826、链传动中，当小链轮齿数过多时，会导致。A.传动不平稳B.多边形效应加剧C.传动比不稳定D.链条磨损加快27、蜗杆传动中，传动比i等于。A.z2/z1B.z1/z2C.d2/d1D.n1/n228、斜齿圆柱齿轮的当量齿轮齿数zv与实际齿数z的关系为。A.zv=z/cosβB.zv=z·cosβC.zv=z/sinβD.zv=z·sinβ29、轴的结构设计中，轴肩的高度应轴承内圈高度。A.高于B.低于C.等于D.高于或等于30、在相同载荷下，滚子轴承比球轴承承载能力高的原因是。A.滚子与滚道为点接触B.滚子与滚道为线接触C.滚子材料更强D.滚子数量更多31、螺纹连接防松的根本目的是。A.防止螺纹损坏B.防止螺母松动脱落C.增大摩擦力D.减少振动影响32、V带截面楔角为40°，带轮槽角应40°。A.大于B.小于C.等于D.任意33、在轴上安装套筒轴承时，轴肩高度h与轴承内圈高度的关系为。A.h略大于内圈高度B.h略小于内圈高度C.h等于内圈高度D.无要求34、闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是。A.轮齿折断B.齿面点蚀C.齿面磨损D.齿面胶合35、提高螺栓连接强度的措施中，错误的是。A.减小螺栓刚度B.增大螺栓刚度C.采用卸载结构D.改善螺纹牙受力分布36、直齿圆柱齿轮传动中，齿宽系数ψd增大，会使。A.齿面接触强度提高B.齿根弯曲强度降低C.传动平稳性提高D.重合度降低37、凸轮机构从动件采用等速运动规律时，会产生。A.柔性冲击B.刚性冲击C.无冲击D.前三种都可能38、平带传动中，小带轮包角α1的计算公式为。A.α1=180°+2arcsin[(D-d)/2a]B.α1=180°-2arcsin[(D-d)/2a]C.α1=180°+2arcsin[(d-D./2a]E.α1=180°-2arcsin[(d+39、齿轮传动中，齿面硬度较高的齿轮通常布置在。A.高速级B.低速级C.任意级D.取决于中心距40、对于同一材料制成的试件，对称循环应力下的疲劳极限σ-1与单向循环应力下的疲劳极限σ0的关系是。A.σ-1>σ0B.σ-1<σ0C.σ-1=σ0D.无法确定41、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知模数m=4mm，齿数z1=20，z2=50，求中心距a的值。A.100mmB.140mmC.150mmD.160mm42、闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是：A.轮齿折断B.齿面点蚀C.齿面磨损D.齿面胶合43、普通平键连接的主要失效形式是：A.键的剪切破坏B.键的挤压破坏C.工作面的压溃D.键的弯曲折断44、V带传动中，带轮直径越小，则带的弯曲应力：A.越大B.越小C.不变D.先增大后减小45、滚动轴承的基本额定寿命是指一批同型号轴承中有多少百分比尚未发生疲劳点蚀所对应的运转寿命？A.50%B.80%C.90%D.95%46、螺纹连接防松的根本目的是：A.增大摩擦力B.防止螺母回转C.增加连接刚度D.减小螺栓长度47、斜齿圆柱齿轮传动的重合度比直齿轮传动大，其主要原因是：A.齿顶高系数增大B.端面重合度增大C.螺旋角引起的轴向重合度D.模数减小48、轴的强度计算中，按弯扭合成强度条件进行计算时，引入校正系数α的主要考虑因素是：A.应力集中B.扭矩性质（脉动或对称循环）C.表面质量D.尺寸效应49、滑动轴承中，边界油膜的厚度一般应为：A.大于表面粗糙度之和B.小于表面粗糙度之和C.等于表面粗糙度之和D.与表面粗糙度无关50、蜗杆传动的正确啮合条件中，蜗杆的导程角γ与蜗轮的螺旋角β之间的关系是：A.γ=β且旋向相同B.γ=β且旋向相反C.γ≠βD.无特定关系51、在有限寿命设计中，疲劳寿命曲线的拐点对应循环次数约为：A.10^3次B.10^4次C.10^5次D.10^7次52、齿轮传动设计中，齿宽系数φd增大时，对传动性能的影响是：A.齿面接触强度降低B.齿根弯曲强度降低C.传动尺寸减小D.载荷分布不均程度减小53、选择滚动轴承类型时，主要承受径向载荷且转速较高的场合宜选用：A.深沟球轴承B.圆锥滚子轴承C.调心滚子轴承D.推力球轴承54、键连接中，导向平键与普通平键的主要区别是：A.导向平键高度更大B.导向平键长度较长且用于动连接C.导向平键宽度更小D.导向平键精度更高55、齿轮材料选择中，对于闭式硬齿面齿轮传动，齿面硬度一般应达到：A.小于300HBSB.300~350HBSC.大于350HBSD.任意硬度均可56、V带传动设计时，小带轮包角α1一般要求不小于：A.90°B.120°C.150°D.180°57、在联接螺纹中，三角形螺纹之所以广泛用作联接螺纹，其主要原因是：A.传动效率高B.牙根强度高、自锁性好C.工艺简单D.对中性好58、带传动工作中产生的主要弹性损失是：A.摩擦损失B.弯曲损失C.弹性滑动D.离心力损失59、齿轮传动设计中，选择齿数时，对于闭式软齿面齿轮，小齿轮齿数z1通常取：A.17~20B.20~40C.40~60D.60以上60、机械零件的强度计算公式σ≤[σ]中，许用应力[σ]的确定需要考虑的因素包括：A.材料的屈服极限和强度极限B.零件的尺寸和形状C.载荷的大小和方向D.以上全部61、在机械设计中进行强度计算时，通常采用的许用安全系数S与以下哪个因素关系最密切？A.仅取决于材料本身的强度极限B.仅取决于零件的尺寸大小C.取决于材料的力学性能、零件的工作条件及加工工艺等因素D.仅取决于零件的表面积大小62、对于闭式软齿面齿轮传动，其主要失效形式是？A.轮齿折断B.齿面点蚀C.齿面磨损D.齿面胶合63、带传动在工作时，传动带中产生的最大应力发生在？A.带进入主动轮的切点处B.带进入从动轮的切点处C.带离开主动轮的切点处D.带的直线段中间位置64、普通平键联接的主要失效形式是？A.键的剪切断裂B.键的弯曲折断C.键、轴键槽或轮毂键槽工作面的压溃D.键的磨损65、滚动轴承的内圈与轴颈的配合应采用？A.基孔制B.基轴制C.混合制D.任意配合制66、在齿轮传动设计中，模数m增大时，齿轮的抗弯强度将？A.降低B.提高C.不变D.先提高后降低67、V带传动中，带的截面楔角为40°，带轮轮槽楔角应？A.等于40°B.大于40°C.小于40°D.任意取值68、下列哪种轴承对轴的偏斜最不敏感？A.深沟球轴承B.调心球轴承C.角接触球轴承D.圆锥滚子轴承69、螺纹连接的防松实质上是防止？A.螺栓拉伸变形B.螺纹牙剪切断裂C.螺母与螺栓产生相对转动D.螺纹牙面磨损70、在液体动压润滑油膜形成的必要条件中，以下哪项说法是错误的？A.两表面间必须形成收敛的楔形间隙B.两表面必须有足够的相对滑动速度C.润滑油必须有足够的供应量D.两表面间必须形成发散的楔形间隙71、滚动轴承寿命计算中，基本额定寿命是指？A.轴承实际工作的最短寿命B.同一批轴承中50%的轴承能达到的寿命C.所有轴承都必须达到的最低寿命D.轴承失效前的平均寿命72、链传动中，链轮齿数过少会导致？A.传动比不稳定B.链条磨损加剧C.多边形效应增强D.链条松驰73、轴的结构设计中，轴肩的高度h应？A.小于滚动轴承内圈高度B.等于滚动轴承内圈高度C.略小于滚动轴承内圈高度D.与滚动轴承内圈高度无关74、普通螺纹的公称直径是指螺纹的？A.大径B.中径C.小径D.节径75、下列哪种密封方式属于非接触式密封？A.唇形密封圈B.油封C.迷宫密封D.填料密封76、齿轮传动中，齿面接触疲劳强度主要与哪个参数密切相关？A.模数B.齿宽C.分度圆直径D.齿数77、带传动中，初拉力F0过大会导致？A.传动能力下降B.带的寿命缩短C.传动比不准确D.带产生打滑78、在螺栓联接中，采用垫圈的主要作用是？A.增加螺栓强度B.减少螺栓长度C.保护被联接件表面和增大支撑面积D.提高螺纹摩擦力79、蜗杆传动中，蜗杆头数z1增多会使传动效率？A.降低B.提高C.不变D.先降低后提高80、下列哪种材料最适合用于制造承受冲击载荷的重要轴类零件？A.HT200灰铸铁B.Q235低碳钢C.40Cr合金结构钢D.ZQMn5-5-5铸造锡青铜81、一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知z1=20，z2=60，模数m=4mm，则中心距a为多少毫米？A.120mmB.140mmC.160mmD.180mm82、下列哪种材料最适合用于制造高速重载齿轮？A.45钢正火B.40Cr调质C.20CrMnTi渗碳淬火D.HT200灰铸铁83、滚动轴承内圈与轴采用基孔制配合，当轴承承受定向载荷时，轴颈公差带应选用哪个范围？A.h5-h6B.j5-j6C.k5-k6D.m5-m684、V带传动中，带轮直径越小，带的弯曲应力越大，带的寿命越短。为保证带的寿命，应当限制带轮的最小直径，这一限制主要针对哪个轮？A.大带轮B.小带轮C.两个带轮都要限制D.带轮直径与寿命无关85、斜齿圆柱齿轮传动的重合度比直齿轮大，其原因是斜齿轮的啮合过程是逐渐进入和逐渐脱离的，这种啮合特性使得：A.传动平稳性降低B.承载能力降低C.传动平稳性和承载能力都提高D.对中心距敏感度增加86、蜗杆传动中，蜗杆的头数z1增加，则传动效率将：A.降低B.提高C.不变D.先升高后降低87、螺纹联接防松的根本问题在于防止螺纹副产生相对转动。下列哪种防松方法属于摩擦防松？A.开口销与六角槽形螺母B.止动垫片C.弹簧垫圈D.冲点在螺纹旋合处冲点88、轴的疲劳强度计算中，折合系数α主要是考虑扭转切应力的什么特性？A.切应力平均值的影响B.切应力循环特性的影响C.切应力幅值的影响D.切应力集中系数的影响89、在液体动压滑动轴承中，形成油膜压力的必要条件不包括：A.两工作面必须构成收敛的楔形间隙B.两工作面必须有足够的相对滑动速度C.润滑油必须有足够的供应量D.两工作面必须平行无间隙90、带传动工作时，带内的最大应力发生在：A.大带轮入口处B.大带轮出口处C.小带轮入口处D.小带轮出口处91、滚动轴承的额定寿命是指一批相同轴承在相同条件下运转，其可靠度为90%时的寿命，该寿命用哪个符号表示？A.L10B.L50C.L90D.Leq92、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，且以最短杆的邻边为机架，则该机构为：A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.无法确定93、下列齿轮传动中，传动效率最高的是：A.直齿圆柱齿轮传动B.斜齿圆柱齿轮传动C.圆锥齿轮传动D.蜗杆传动94、平面连杆机构中，压力角α与传动角γ的关系是：A.α+γ=90°B.α=γC.α+γ=180°D.α=90°-2γ95、齿轮传动设计中，为避免根切现象，标准直齿圆柱齿轮的最少齿数为：A.14B.17C.20D.2196、螺栓连接在受横向工作载荷时，若采用普通螺栓连接，主要依靠什么来承受横向载荷？A.螺栓的抗剪能力B.螺栓杆与孔壁的挤压C.接合面间的摩擦力D.螺栓的弯曲强度97、凸轮机构中，从动件采用等速运动规律时，在运动的开始和终止位置会产生：A.刚性冲击B.柔性冲击C.无冲击D.冲击性质无法确定98、在闭式软齿面齿轮传动中，主要失效形式是：A.轮齿折断B.齿面点蚀C.齿面磨损D.齿面胶合99、滚动轴承的寿命计算中，当量动载荷P的计算公式中，径向载荷系数的选取依据是：A.轴承的转速B.轴承的直径系列C.轴承所受载荷的方向和大小比例D.轴承的安装方式100、螺纹的公称直径是指螺纹的：A.内径B.外径C.中径D.底径

参考答案及解析1.【参考答案】B【解析】疲劳极限是指材料在无限多次循环载荷作用下不发生疲劳破坏的最大应力。通常将循环基数N0对应的应力作为疲劳极限，对于钢材料一般取N0=10^7次。当应力低于疲劳极限时，理论上零件可以无限循环工作而不发生疲劳断裂。这是机械设计中进行疲劳强度校核的重要依据，区别于屈服极限和强度极限的静强度概念。2.【参考答案】A【解析】闭式软齿面齿轮传动（硬度≤350HBW）的主要失效形式是齿面点蚀。由于齿面接触应力反复作用，表层产生疲劳裂纹，润滑油渗入裂纹后在高压下使裂纹扩展，最终导致金属屑剥落形成麻点。软齿面齿轮的接触强度相对较低，点蚀往往首先出现。而轮齿折断多见于硬齿面或开式齿轮传动，磨损主要发生在开式传动中。3.【参考答案】C【解析】滚动轴承的基本额定寿命L10是指一批相同型号的轴承在相同条件下运转时，90%的轴承不发生疲劳点蚀所能达到的寿命，即可靠性为90%。对应的转数为10^6转，或恒速运转下的小时数。这是一个统计概念，意味着有10%的轴承可能在达到此寿命前就发生失效。当要求可靠性高于90%时，需引入寿命修正系数进行折算。4.【参考答案】B【解析】普通平键联接工作时依靠键的侧面传递扭矩，主要失效形式是键、轴毂键槽工作面被压溃（静联接）或磨损（动联接）。因此平键联接的强度校核主要是验算工作面上的挤压应力。虽然键也可能发生剪切断裂，但键的材料强度通常高于轴和轮毂，实际工程中压溃往往是先发生的失效形式。设计时需选择合适的键剖面尺寸并进行挤压强度计算。5.【参考答案】B【解析】蜗杆传动效率较低，发热量大，通常将蜗杆布置在高速级。因为功率一定时，转速越高扭矩越小，蜗杆轴的直径可以相应减小，从而降低蜗杆的分度圆直径，使结构紧凑。同时，高速级啮合频率高，将蜗杆放在高速级有利于减小蜗轮直径，使整个传动装置体积更小。此外，高速搅油也有利于散热。6.【参考答案】C【解析】弹性滑动是由于带的紧边和松边存在拉力差，导致带在绕入和绕出带轮时产生弹性变形量变化而引起的。主动轮上，带由紧边进入、松边射出，带速小于轮缘线速度；从动轮上则相反。这是带传动固有的物理现象，无法完全避免，但可以通过改进设计和提高摩擦力来减小其影响程度。弹性滑动不同于打滑，打滑是过载引起的全面相对滑动。7.【参考答案】B【解析】模数是决定齿轮尺寸的基本参数，模数越大，轮齿的齿根厚度越大，抗弯截面系数增加，从而提高轮齿的弯曲疲劳强度。但增大模数会减小重合度，降低传动的平稳性。齿面接触疲劳强度主要与分度圆直径和材料有关，对模数的依赖性较小。因此在设计时需综合考虑弯曲强度和接触强度，合理选择模数。8.【参考答案】C【解析】开口销与六角开槽螺母配合使用是可靠的机械防松方式，适用于有冲击振动和横向载荷的重要连接。安装时将螺母拧紧至规定位置后，插入开口销固定，防止螺母松动。双螺母和弹簧垫圈属于摩擦防松，冲点属于永久防松。在有较大横向载荷和强烈振动的工况下，机械防松更为可靠，开口销防松是其中应用最广泛的形式之一。9.【参考答案】B【解析】巴氏合金（锡基或铅基轴承合金）具有优异的减摩性能和嵌入性，能很好地适应轴的微量不对中和润滑油中的杂质。但其强度较低，通常需浇铸在钢或铸铁轴瓦基底上使用。这种软基体硬质点的组织结构使其具有良好的顺应性和抗咬合性能，特别适合高速重载的滑动轴承应用。缺点是价格较高，工作温度不宜超过120℃。10.【参考答案】B【解析】齿宽系数ψd=b/d1的选择主要取决于载荷性质和齿轮在轴上的布置方式。对软齿面齿轮，悬臂布置时ψd取小值（0.25~0.3），对称布置时取较大值（0.5~0.7）；对硬齿面齿轮，ψd可取更大。较大的齿宽系数可使传动尺寸紧凑，但过大会导致载荷沿齿宽分布不均。因此需根据具体工况合理选择，避免齿宽过大引起偏载。11.【参考答案】B【解析】链传动通过链条与链轮的啮合传递动力，传动比准确，无弹性滑动和打滑现象，这是与带传动最显著的区别。链传动的平均传动比恒定，但瞬时传动比呈周期性变化，存在多边形效应。链传动效率较高（约0.95~0.97），但不如带传动平稳，且工作时有噪声。在需要精确传动比的场合，链传动优于带传动。12.【参考答案】B【解析】三角形螺纹的牙型角为60°，当量摩擦角较大，因此自锁性能优于牙型角为30°的梯形螺纹。在联接应用中，自锁性是关键要求，可防止螺纹副在载荷作用下自行松脱。梯形螺纹主要用于传动，因其效率较高且强度好。虽然三角形螺纹效率较低，但作为联接用途并非问题。其牙根强度也较高，这是联接螺纹的典型特征。13.【参考答案】C【解析】轴的直径主要按扭矩强度确定。根据功率P=Tω，在功率一定时，转速越高扭矩越小。因此减速器的高速轴传递的扭矩较小，按扭转强度计算的直径可以较小。低速轴转速低、扭矩大，需要更大的轴径来保证强度。这一设计原则是减速器各轴直径呈递增趋势的根本原因。当然还需考虑弯矩和临界转速等因素。14.【参考答案】A【解析】齿轮工作时齿面承受接触应力和摩擦，齿根承受弯曲应力，因此要求齿面具有高硬度和耐磨性，而心部具有良好的韧性和强度以承受冲击载荷。热处理（如表面淬火、渗碳淬火等）可以实现"表硬心韧"的性能要求，显著提高齿轮的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。常见的热处理方式包括调质、正火、表面淬火和化学热处理等。15.【参考答案】B【解析】适当的预紧可以消除轴承内部间隙，提高传动精度和刚性。但预紧力过大会使滚动体与滚道间的接触应力增大，导致摩擦力矩增加、温升过高，加速润滑脂老化，同时使轴承寿命显著下降。过大的预紧还可能引起套圈变形，影响轴承的旋转精度。因此预紧力的选择需要在提高刚性和保证寿命之间取得平衡。16.【参考答案】B【解析】带绕过带轮时会产生弯曲应力，其大小与带轮直径成反比。小带轮直径越小，带的弯曲应力越大，容易导致带的疲劳断裂。因此需要限制小带轮的最小直径，以控制弯曲应力在允许范围内，保证带的疲劳寿命。此外，增大带轮直径也有利于提高重合度和传动平稳性，但会增加传动装置的尺寸和重量。17.【参考答案】B【解析】齿面接触疲劳强度计算基于赫兹（Hertz）接触应力公式。将两齿轮的啮合齿面简化为两个圆柱体的线接触，利用赫兹公式计算接触表面的最大接触应力，再与材料的许用接触应力比较进行强度校核。赫兹接触应力与载荷的平方根成正比，与综合曲率半径的平方根成反比。这是齿轮接触强度计算的理论基础。18.【参考答案】B【解析】联轴器和离合器都用于连接两根轴以传递运动和扭矩，但主要区别在于：联轴器在机器运转过程中不能分离，只有在停机后通过拆卸才能分离两轴；而离合器可以在机器运转过程中随时接合或分离两轴，实现动力的传递或切断。这一特性使离合器特别适用于需要频繁启停或换挡的场合，如汽车变速箱中的离合器。19.【参考答案】B【解析】标准齿轮采用标准化的几何参数（如ha*=1、c*=0.25）有利于齿轮的加工、测量和互换。标准参数使得刀具和量具可以通用化，降低制造成本。虽然增大齿顶高系数可以增加重合度，但这不是采用标准值的主要原因。标准齿轮设计遵循GB/T标准体系，便于系列化生产和工程应用，是机械设计标准化的重要体现。20.【参考答案】B【解析】额定动载荷C是指轴承的基本额定寿命为10^6转（即10^6转或相当运转小时数）时，轴承所能承受的载荷值。这是一个标准化的参量，用于不同尺寸轴承的承载能力比较。当实际载荷等于额定动载荷时，轴承的寿命恰好为10^6转。实际使用中，若载荷小于额定动载荷，则寿命大于10^6转。额定静载荷是另一个独立参数，对应塑性变形极限。21.【参考答案】A【解析】标准齿轮传动中，中心距增大时，两节圆分离，啮合线长度增加，导致啮合角增大。啮合角与中心距成正比关系，中心距越大，啮合角越大，传动平稳性略有下降。22.【参考答案】A【解析】带传动中最大应力由紧边拉应力、离心拉应力和弯曲应力三部分组成。带进入小带轮时，弯曲应力最大且此时为紧边，三者叠加后应力最大，因此最大应力发生在带进入小带轮处。23.【参考答案】A【解析】滚动轴承是标准件，其内圈与轴颈的配合采用基孔制。轴承内圈孔为基准孔，公差带在零线以下，这是滚动轴承配合的特殊规定，与普通基孔制有所不同。24.【参考答案】C【解析】普通平键连接工作时，键的侧面与轴槽、轮毂槽侧面接触传递扭矩，主要失效形式是工作面的压溃。对于静连接，按键面挤压强度进行设计计算。25.【参考答案】B【解析】N型轴承为圆柱滚子轴承，只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷。6208为深沟球轴承可承受径向和轴向载荷，7208AC为角接触球轴承主要承受轴向载荷，51208为推力球轴承只承受轴向载荷。26.【参考答案】D【解析】小链轮齿数过多时，链条与链轮的啮合次数增加，每个链节承受的载荷增大，同时链条铰链磨损加快，会降低链条使用寿命。一般推荐小链轮齿数z1=17~35。27.【参考答案】A【解析】蜗杆传动传动比i等于蜗轮齿数z2与蜗杆头数z1之比，即i=z2/z1。传动比也可表示为转速反比n1/n2，但选项中最标准的答案为z2/z1。28.【参考答案】A【解析】斜齿圆柱齿轮的当量齿数zv=z/cos³β，其中β为螺旋角。当量齿轮用于强度计算和避免根切，斜齿轮的当量齿数大于实际齿数，故不易发生根切。29.【参考答案】B【解析】为保证轴承能顺利拆卸，轴肩高度应低于轴承内圈高度，一般取h=(0.07~0.1)d且低于内圈高度1~2mm，这样拆卸工具才能钩住轴承内圈端面。30.【参考答案】B【解析】滚子轴承中滚子与滚道之间为线接触，接触面积大，接触应力分布更均匀，因此承载能力高于球轴承的点接触形式，适合承受较大载荷。31.【参考答案】B【解析】螺纹连接在冲击、振动或变载荷作用下，摩擦力可能减小或消失，导致螺母松脱。防松的根本目的是防止连接松脱，确保连接的可靠性，常见方法有摩擦防松、机械防松和永久防松。32.【参考答案】B【解析】V带弯曲时，外层受拉伸内层受压缩，截面形状发生变化，有效楔角减小。为使带与轮槽两侧良好贴合，带轮槽角应小于40°，常用34°、36°、38°。33.【参考答案】B【解析】为确保轴承拆装方便，轴肩高度应略小于轴承内圈高度，留出拆卸空间。通常h取(0.07~0.1)d且比内圈高度低1~2mm，便于使用拆卸工具。34.【参考答案】B【解析】闭式软齿面齿轮传动（HB≤350）的主要失效形式是齿面点蚀。由于齿面硬度较低，在循环接触应力作用下，齿面产生疲劳裂纹，扩展后形成点蚀坑。35.【参考答案】A【解析】减小螺栓刚度会增大螺栓的动应力幅，降低疲劳强度，属于错误措施。正确做法是减小被连接件刚度或增大螺栓刚度以降低应力幅，从而延长螺栓寿命。36.【参考答案】A【解析】齿宽系数ψd增大意味着齿宽增加，齿面接触面积增大，接触应力减小，从而提高齿面接触强度。但齿宽过大导致载荷沿齿宽分布不均匀，需合理选取。37.【参考答案】B【解析】等速运动规律在运动开始和终止瞬间加速度理论值为无穷大，产生刚性冲击，适用于低速轻载场合。柔性冲击见于等加速等减速或余弦加速度规律。38.【参考答案】B【解析】带传动中小带轮包角计算公式为α1=180°-2arcsin[(D-d)/2a]，其中D为大轮直径，d为小轮直径，a为中心距。包角过小会降低带的传动能力。39.【参考答案】A【解析】高速级齿轮转速高、圆周速度大，齿面接触应力循环次数多，采用硬度较高的材料可提高抗点蚀能力。低速级齿轮载荷大但转速低，可适当降低硬度。40.【参考答案】B【解析】对称循环应力（r=-1）下应力幅最大，疲劳损伤累积最快，故疲劳极限σ-1最低。单向循环（r=0）应力范围较小，疲劳极限σ0较高，即σ-1<σ0。41.【参考答案】B【解析】标准直齿圆柱齿轮中心距计算公式为a=m(z1+z2)/2。代入数据得a=4×(20+50)/2=140mm。这是齿轮传动的基本几何尺寸计算，中心距直接影响齿轮的啮合性能和传动平稳性。42.【参考答案】B【解析】闭式软齿面齿轮传动中，齿面硬度低于350HBS，齿面强度较弱。在循环接触应力作用下，齿面最先出现疲劳点蚀。轮齿折断多见于硬齿面或开式传动，磨损主要出现在开式传动，胶合多见于高速重载工况。43.【参考答案】C【解析】普通平键连接依靠侧面传递扭矩，主要失效形式是工作面的压溃破坏，属于强度不足导致的失效。对于静连接，按工作面挤压应力进行强度校核；对于动连接，需限制工作面的压强。键本身剪切强度一般足够，不是主要控制因素。44.【参考答案】A【解析】带的弯曲应力与带轮直径成反比关系，公式为σb=Eh/d。带轮直径越小，带绕过带轮时弯曲变形越大，产生的弯曲应力越大。因此设计时应限制小带轮的最小直径，以减小弯曲应力，提高带的疲劳寿命。45.【参考答案】C【解析】滚动轴承的基本额定寿命L10是指一批相同型号的轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承不发生疲劳点蚀时所达到的寿命。这是一个统计概念，用于轴承的寿命计算和选型设计，反映了轴承的可靠性指标。46.【参考答案】B【解析】螺纹连接防松的根本目的是防止螺纹副之间发生相对转动，即防止螺母回转。在冲击、振动或变载荷作用下，螺纹副间的摩擦力可能瞬时减小或消失，导致松动。防松方法分为摩擦防松、机械防松和永久防松三类。47.【参考答案】C【解析】斜齿轮传动重合度由两部分组成：端面重合度和轴向重合度。由于螺旋角的存在，轮齿从一端逐渐进入啮合到另一端逐渐退出，产生了轴向重合度εβ。因此斜齿轮的总重合度大于直齿轮，传动更平稳，承载能力更高。48.【参考答案】B【解析】在轴的弯扭合成强度计算中，弯曲应力通常为对称循环变应力，而扭转切应力可能是静应力、脉动循环或对称循环变应力。引入校正系数α是为了将切应力折算为等效的对称循环应力，α值取决于扭矩的性质：静应力取0.3，脉动循环取0.6，对称循环取1.0。49.【参考答案】B【解析】边界油膜是指润滑油在摩擦表面上形成的极薄吸附膜，其厚度通常小于两摩擦面粗糙度之和，不能完全隔开金属直接接触。因此边界润滑状态下的摩擦和磨损比流体润滑大得多。设计时应尽量使轴承工作在流体润滑状态。50.【参考答案】A【解析】蜗杆传动的正确啮合条件要求：蜗杆的导程角γ与蜗轮的螺旋角β大小相等且旋向相同。此外，还要求蜗杆的轴面模数等于蜗轮的端面模数，蜗杆的轴面压力角等于蜗轮的端面压力角。这是蜗杆传动几何匹配的基本要求。51.【参考答案】D【解析】金属材料的疲劳寿命曲线（S-N曲线）中，对于钢等黑色金属，循环基数N0一般取10^7次。当循环次数大于N0时，应力幅值趋于水平，称为无限寿命区。在工程实际中，通常将10^7次作为判断有限寿命与无限寿命的分界点。52.【参考答案】C【解析】齿宽系数φd=b/d1，增大齿宽系数意味着在相同中心距下可以增加齿宽b，从而增大承载能力；或在相同承载能力下减小分度圆直径d1，使传动结构更紧凑、尺寸更小。但齿宽系数过大会导致载荷沿齿宽分布不均，应适当选取。53.【参考答案】A【解析】深沟球轴承主要承受径向载荷，也可承受一定的双向轴向载荷，其极限转速高，适用于高速场合。圆锥滚子轴承可同时承受径向和单向轴向载荷，但极限转速较低；调心滚子轴承主要用于有偏转角度的场合；推力球轴承只能承受轴向载荷。54.【参考答案】B【解析】导向平键比普通平键长，用螺钉固定在轴上的键槽中，轮毂可沿键作轴向滑动，属于动连接。普通平键用于静连接，传递扭矩且轮毂相对轴固定不动。导向平键的长度应根据轮毂的移动长度确定，并设置起键螺孔。55.【参考答案】C【解析】闭式硬齿面齿轮传动通常指齿面硬度大于350HBS的齿轮。高硬度齿面具有更高的接触疲劳强度和耐磨性，适用于重载、高速或要求结构紧凑的场合。常用的硬齿面材料经淬火、渗碳淬火或氮化处理后可达到此硬度要求。56.【参考答案】B【解析】小带轮包角α1的大小直接影响带的受力状态和传动能力。包角越小，带与带轮的接触弧长越短，摩擦力总和越小，传动能力越弱。一般要求α1≥120°，当包角过小时可采取增大中心距或加设张紧轮等措施来增大包角。57.【参考答案】B【解析】三角形螺纹的牙型角为60°（普通螺纹）或55°（管螺纹），当量摩擦系数大，自锁性能好，适合用于联接。虽然其传动效率不如矩形或梯形螺纹，但牙根强度高、抗振性能好，因此在静态联接和需要可靠防松的场合应用最广泛。58.【参考答案】C【解析】弹性滑动是由于带具有弹性，在拉力变化时产生弹性变形量变化而引起的带与带轮之间的微量相对滑动。这是带传动固有的物理现象，无法避免，会导致传动比不恒定、效率降低和带的磨损。与打滑不同，弹性滑动发生在正常传动过程中。59.【参考答案】B【解析】闭式软齿面齿轮传动主要以齿面接触疲劳强度为主要设计准则。小齿轮齿数一般取20~40，齿数较多可增大重合度、减小滑动率、改善传动平稳性，同时可减少磨损。但齿数过多会使模数减小，降低轮齿弯曲强度，需综合考虑。60.【参考答案】D【解析】许用应力[σ]=σlim/n，其中极限应力σlim取决于材料的屈服极限（塑性材料）或强度极限（脆性材料）；安全系数n需考虑载荷与性能的准确性、计算方法的可靠性、零件的重要性以及加工工艺等多种因素；尺寸、形状和表面状态也会影响实际承载能力。61.【参考答案】C【解析】许用安全系数是机械设计中的重要参数，它不仅与材料本身的强度极限有关，还受到零件实际工作条件（如载荷性质、工作环境温度、腐蚀性等）、加工工艺质量以及应力集中情况等多方面因素影响。设计时需综合考虑各类不确定性，选取合理的安全系数，确保零件在使用过程中具有足够的可靠性。62.【参考答案】B【解析】闭式软齿面齿轮传动中，齿面硬度较低，在反复接触应力作用下，齿面容易产生疲劳裂纹，裂纹扩展后导致金属剥落形成麻点，即齿面点蚀。这是闭式软齿面齿轮最常见和最主要的失效形式。设计时应以保证接触疲劳强度为主要准则，并进行弯曲疲劳强度校核。63.【参考答案】A【解析】带传动中，带的最大应力由三部分组成：紧边拉应力、离心拉应力和弯曲应力。最大应力发生在带刚进入主动轮处，此处带的拉力最大且开始承受弯曲应力，两者叠加达到最大值。该处是带最容易发生疲劳破坏的位置，设计时需注意控制最大应力在许用范围内。64.【参考答案】C【解析】普通平键联接主要用于传递转矩，其主要的失效形式是工作面被压溃，即键、轴上键槽或轮毂上键槽的工作表面因接触压力过大而产生塑性变形。静联接时键的剪切强度通常足够，一般不发生剪切断裂。对于冲击载荷较大的场合，还需校核键的耐磨性。65.【参考答案】A【解析】滚动轴承是标准件，其内圈内径公差已标准化并规定在零线以下。为使内圈与轴颈实现可靠的过盈或过渡配合，轴颈公差带应位于零线以下，采用基孔制配合。这样可以保证内圈与轴紧密配合，防止配合面产生相对滑动而导致磨损。66.【参考答案】B【解析】模数是齿轮几何尺寸计算的基本参数，模数增大意味着轮齿尺寸增大，齿根厚度增加，齿形系数变化有利于提高抗弯能力。因此，在相同材料和工作条件下，增大模数可以显著提高齿轮的弯曲疲劳强度。但模数过大也会导致齿轮尺寸和重量增加，设计需综合权衡。67.【参考答案】C【解析】V带安装在带轮轮槽中时，由于带弯曲变形，其外侧受拉收缩、内侧受压伸长，导致带的截面形状发生变化，楔角会略微减小。为保证带与轮槽两侧良好接触，带轮轮槽楔角应小于40°，通常取34°、36°或38°，具体数值取决于带轮直径大小。68.【参考答案】B【解析】调心球轴承的外圈滚道呈球面形，具有自动调心性能，能够补偿轴与轴承座之间的角度偏差和轴的挠曲变形。当轴的安装误差较大或轴刚性较差易产生挠度时，应优先选用调心轴承。其他类型的轴承对轴的偏斜较为敏感，安装精度要求较高。69.【参考答案】C【解析】螺纹连接在冲击、振动或变载荷作用下，螺纹副间的摩擦力可能瞬时减小或消失，导致螺母与螺栓产生相对转动而松脱。防松的根本目的在于防止这种相对转动，而非单纯增大摩擦力。常见的防松方法包括摩擦防松、机械防松和永久防松等三类。70.【参考答案】D【解析】液体动压润滑形成的三个必要条件是：一是有收敛的楔形间隙，使润滑油从大口进小口出产生油压；二是有足够的相对滑动速度；三是有充足的润滑油供应。发散楔形间隙无法产生流体动压力，反而会破坏油膜，故D选项说法错误。71.【参考答案】B【解析】基本额定寿命是指一批相同型号的轴承在相同条件下运转，其中50%的轴承不出现疲劳点蚀时所能达到的寿命，对应可靠度为90%。它是通过大量试验统计得出的概念，用于轴承选型计算。实际应用中可根据可靠度要求选择相应的寿命修正系数。72.【参考答案】C【解析】链传动存在多边形效应，链条绕在链轮上相当于绕在多边形的边上。链轮齿数越少，多边形边数越少，边的差异越大，引起链条速度波动和动载荷越大，多边形效应越显著。通常链轮齿数不宜过少，推荐小链轮齿数不少于17齿，以减少速度波动。73.【参考答案】C【解析】轴肩用于轴向定位，其高度应略小于配套零件（如滚动轴承）内圈的高度，以便拆卸工具能够钩住零件内圈端面进行拆卸。若轴肩过高，拆卸工具无法有效作用于零件，会造成拆装困难。通常轴肩高度取轴承内圈高度的0.7~0.8倍为宜。74.【参考答案】A【解析】普通螺纹的公称直径即螺纹的大径，也就是螺纹牙顶所在圆柱的直径，是螺纹的主要参数之一。中径是假想圆柱的直径，用于判断螺纹配合性质；小径是螺纹牙底所在圆柱的直径，常用于强度计算。标注螺纹时，公称直径直接代表大径尺寸。75.【参考答案】C【解析】迷宫密封利用间隙节流原理，通过一系列曲折通道增加流体泄漏阻力来达到密封目的，密封件与轴之间无直接接触，属于非接触式密封。它具有寿命长、摩擦损耗小的优点，适用于高速运转场合。而唇形密封圈、油封和填料密封均需与轴接触工作，属于接触式密封。76.【参考答案】C【解析】齿轮齿面接触疲劳强度的赫兹接触应力公式表明，接触应力与分度圆直径的平方根成反比。增大分度圆直径可以有效降低接触应力，提高齿面接触疲劳强度。在中心距一定的情况下，增加齿数减小模数可以增大分度圆直径，从而提高接触强度。77.【参考答案】B【解析】初拉力F0过大时，带的应力增大，加速带的疲劳损坏，缩短带的使用寿命。同时过大的初拉力还会增加轴承受力，加速轴承磨损。初拉力过小则会导致传动能力不足，容易引起打滑。因此应合理选择初拉力，在保证传动能力的同时兼顾带的寿命和轴承寿命。78.【参考答案】C【解析】垫圈主要起到两个作用：一是增大支撑面积，减小对被联接件表面的挤压应力，防止表面压溃；二是保护被联接件表面免受螺栓头和螺母旋转时的损伤。对于软材料制成的被联接件，使用垫圈尤为重要。垫圈不能显著提高螺栓本身的强度。79.【参考答案】B【解析】蜗杆头数增多时，导程角增大，螺旋升角增大，使得蜗杆传动中的滑动方向更有利于传递动力，摩擦损失减小。同时，多头蜗杆的自锁性减弱，传动效率显著提高。但头数过多会导致加工困难且可能失去自锁能力，一般z1取1、2、4、6等值。80.【参考答案】C【解析】40Cr是常用的合金结构钢，经调质处理后具有良好的综合力学性能，强度、塑性和韧性配合较好，适合制造承受冲击载荷的重要轴类零件。灰铸铁脆性大不适合承受冲击；Q235强度偏低；铸造锡青铜主要用于耐磨件。调质加表面淬火可使40Cr轴获得良好的强韧性配合。81.【参考答案】B【解析】标准直齿圆柱齿轮传动中心距计算公式为a=m(z1+z2)/2，代入数据得a=4×(20+60)/2=160mm。注意本题计算结果实际为160mm，选项C正确，此题答案为C。中心距是齿轮传动的重要参数，直接影响传动尺寸和啮合性能。82.【参考答案】C【解析】高速重载齿轮要求齿面硬度高、心部韧性好。20CrMnTi是常用的渗碳淬火合金结构钢，经渗碳淬火后表面硬度可达HRC58-62，心部保持良好的韧性，抗点蚀和抗折断能力强。45钢正火硬度不足，40Cr调质强度不够，灰铸铁不适用于齿轮制造。83.【参考答案】B【解析】轴承内圈与轴配合采用基孔制，轴承内圈公差带在零线下方。承受定向载荷时，轴承受旋套方向固定，内圈与轴之间不应有相对转动，应选用过渡配合。j5-j6为小过盈或间隙的过渡配合，能保证内圈与轴紧密配合，防止内圈在轴上打滑。h5-h6为间隙配合，k5-k6和m5-m6为过盈配合，适用于受冲击载荷情况。84.【参考答案】B【解析】带绕过带轮时产生弯曲应力，弯曲应力与带轮直径成反比。小带轮直径较小，带在其上的弯曲程度更大，产生的弯曲应力也更大。由于带在传动过程中交替绕过大小带轮，小带轮处的弯曲应力是决定带疲劳寿命的关键因素，因此需限制小带轮的最小直径以控制弯曲应力。85.【参考答案】C【解析】斜齿轮啮合时，轮齿从一端开始接触，逐渐扩展到全齿宽，再从全齿宽逐渐脱离，重合度大意味着同时参与啮合的齿数多。这使传动更平稳，冲击振动小，且承载能力提高。重合度增大主要是因为斜齿轮的啮合线更长，端面重合度与轴向重合度叠加所致。86.【参考答案】B【解析】蜗杆头数增加会使导程角增大，当量摩擦角减小，从而降低啮合效率损失。蜗杆传动的效率主要取决于蜗杆头数、导程角和当量摩擦角。