2026年机械设计基础试题及答案

2026年机械设计基础试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在平面机构中，每个低副引入的约束数为（）。A.1个B.2个C.3个D.0个答案B解析平面机构中，每个低副（转动副或移动副）引入2个约束，保留1个自由度；每个高副引入1个约束，保留2个自由度。2.铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和（）其余两杆长度之和。A.大于B.小于C.小于或等于D.大于或等于答案C解析铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；在此条件下，取最短杆或其相邻杆为机架可获得曲柄。3.标准直齿圆柱齿轮的齿形角（压力角）为（）。A.15B.20C.25D.30答案B解析我国标准规定，标准直齿圆柱齿轮分度圆上的齿形角（压力角）为20°4.普通V带传动中，带轮的基准直径不宜过小，其主要目的是（）。A.增大传动比B.提高带速C.减小带的弯曲应力D.增大包角答案C解析带轮直径越小，带绕过带轮时的弯曲曲率越大，弯曲应力越大，会降低带的寿命，故带轮基准直径应不小于最小基准直径。5.普通平键连接的主要失效形式是（）。A.键的剪切破坏B.键槽的压溃或键的磨损C.键的弯曲断裂D.键的扭断答案B解析普通平键连接（静连接）的主要失效形式是键槽侧面（工作面）的压溃；在动连接中则是磨损。6.渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数有（）。A.齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数B.齿数、模数、齿厚、齿距C.分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径D.齿数、模数、中心距答案A解析渐开线标准直齿圆柱齿轮的五个基本参数是齿数z、模数m、压力角α、齿顶高系数ha*、顶隙系数7.滚动轴承代号6208中，"62"表示（）。A.深沟球轴承，尺寸系列02B.圆柱滚子轴承，尺寸系列02C.角接触球轴承D.调心球轴承答案A解析6代表深沟球轴承，2为尺寸系列代号（宽度系列0，直径系列2），08表示内径d=8.在螺纹连接中，普通螺栓连接（受横向载荷）的主要失效形式是（）。A.螺栓被拉断B.螺栓被剪断C.被连接件接合面滑移D.螺纹牙磨损答案A解析普通螺栓连接靠预紧力在被连接件间产生摩擦力来传递横向载荷，螺栓本身受预紧拉伸应力，主要失效形式是螺栓杆被拉断（塑性变形或断裂）。9.凸轮机构中，从动件的运动规律取决于（）。A.凸轮的转速B.凸轮的轮廓曲线C.从动件的形状D.凸轮的材料答案B解析凸轮机构中，从动件的运动规律完全由凸轮轮廓曲线决定。凸轮轮廓曲线不同，从动件获得的运动规律也不同。10.联轴器与离合器的根本区别在于（）。A.传递扭矩的大小B.能否在机器运转过程中分离或接合C.连接轴的数量D.是否具有补偿功能答案B解析联轴器连接两轴后在运转中不能分离；离合器则可在机器运转过程中随时接合或分离。二、填空题（每空1分，共20分）1.平面运动副可分为__和__两大类。答案低副；高副2.铰链四杆机构按连架杆的运动形式不同，可分为曲柄摇杆机构、__和__三种基本形式。答案双曲柄机构；双摇杆机构3.凸轮机构由__、__和机架三个基本构件组成。答案凸轮；从动件4.渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是两轮的__和__分别相等。答案模数；压力角5.齿轮轮齿的失效形式主要有轮齿折断、__、齿面点蚀、__和齿面塑性变形。答案齿面磨损；齿面胶合6.普通V带传动中，带的根数过多会使各带受力____。答案不均匀7.螺纹连接的基本类型有普通螺栓连接、双头螺柱连接、____和紧定螺钉连接四种。答案螺钉连接8.滚动轴承的代号由基本代号、__代号和__代号三部分组成。答案前置；后置9.轴按受载情况不同可分为转轴、__和__三类。答案心轴；传动轴10.键连接的主要类型有平键连接、__、__和切向键连接等。答案半圆键连接；楔键连接三、判断题（每题1分，共10分）1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于0且等于原动件数。答案正确2.铰链四杆机构中最短杆必定为曲柄。答案错误解析最短杆不一定为曲柄，还需满足最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，且最短杆或其相邻杆为机架。3.凸轮机构中，等速运动规律在运动起始和终止位置会产生刚性冲击。答案正确4.齿轮的分度圆是加工齿轮时作为尺寸基准的圆。答案正确5.一对标准直齿圆柱齿轮啮合传动时，其啮合角恒等于分度圆压力角。答案错误解析标准齿轮标准安装时啮合角等于分度圆压力角；非标准安装（中心距改变）时，啮合角不等于压力角。6.V带传动中，带速一般应控制在5∼答案正确7.普通螺栓连接中，预紧力越大越好。答案错误解析预紧力过大可能导致螺栓被拉断，过小则可能使连接松动或失效，应适当控制。8.滚动轴承的寿命与所受载荷成反比，载荷越大寿命越短。答案正确9.转轴既承受弯矩又承受扭矩。答案正确10.联轴器可以用来补偿两轴间的相对位移。答案正确四、简答题（每题5分，共20分）1.简述平面机构自由度的计算公式，并说明计算时应注意哪些问题。答案平面机构自由度计算公式为：F其中，n为活动构件数，PL为低副数，P计算时应注意以下三个问题：(1)复合铰链：多个构件在同一处构成转动副时，转动副数为m−1（(2)局部自由度：机构中不影响整体运动的自由度应去除；(3)虚约束：重复约束中不起实际限制作用的约束应去除。2.简述齿轮传动的主要优缺点。答案优点：(1)传动比准确、恒定；(2)传动效率高（一般可达95%(3)功率范围广、速度范围大；(4)使用寿命长、工作可靠；(5)结构紧凑。缺点：(1)制造和安装精度要求高，成本较高；(2)不宜用于远距离两轴之间的传动；(3)低速重载时噪声较大。3.简述滚动轴承的组成及各部分的作用。答案滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。(1)内圈：与轴颈配合，随轴一起旋转；(2)外圈：与轴承座孔配合，起支撑作用；(3)滚动体：在内、外圈滚道间滚动，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，是承受和传递载荷的核心元件；(4)保持架：将滚动体均匀隔开，防止滚动体相互接触摩擦，并引导滚动体沿正确的轨迹运动。4.简述螺纹连接为什么要防松，常用防松方法有哪些。答案螺纹连接在静载荷下满足自锁条件时不会松动，但在冲击、振动或变载荷作用下，螺纹副间的摩擦力可能瞬时消失，导致连接松动甚至失效，因此必须采取防松措施。常用防松方法：(1)摩擦防松：如弹簧垫圈、双螺母、自锁螺母等；(2)机械防松：如开口销与槽形螺母、止动垫圈、串联钢丝等；(3)永久防松：如铆冲法、胶粘法等。五、计算题（共30分）1.（本题10分）计算图示平面机构的自由度。已知活动构件数n=5，低副数PL答案根据平面机构自由度计算公式：F机构自由度F=解析：机构具有确定运动的条件是自由度大于0且等于原动件数。本题中F=2.（本题10分）一对标准直齿圆柱齿轮外啮合传动，已知主动轮齿数z1=20，从动轮齿数z2=60，模数m=(1)两轮的分度圆直径d1、d(2)两轮的齿顶圆直径da1、(3)两轮的齿根圆直径df1、(4)标准中心距a；(5)传动比i12答案(1)分度圆直径：dd(2)齿顶圆直径：dd(3)齿根圆直径：dd(4)标准中心距：a(5)传动比：i3.（本题10分）某深沟球轴承（型号6208）承受径向载荷Fr=3500N，轴向载