2026年機(jī)械設(shè)計(jì)原理：零件與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)題集一、選擇題（每題2分，共20題）1.某機(jī)械零件在工作中承受交變載荷，其疲勞強(qiáng)度主要取決于以下哪個(gè)因素？A.材料的屈服強(qiáng)度B.材料的疲勞極限C.零件的表面粗糙度D.零件的熱處理工藝2.在軸類零件設(shè)計(jì)中，鍵連接的主要目的是？A.傳遞扭矩B.固定零件位置C.導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)D.以上都是3.下列哪種聯(lián)軸器適用于兩軸有一定相對(duì)位移的情況？A.剛性聯(lián)軸器B.滑動(dòng)聯(lián)軸器C.齒輪聯(lián)軸器D.萬(wàn)向聯(lián)軸器4.滾動(dòng)軸承的預(yù)緊主要是為了？A.提高承載能力B.減少摩擦C.增加使用壽命D.以上都是5.齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算中，主要考慮的參數(shù)是？A.齒數(shù)B.模數(shù)C.齒廓形狀D.齒輪材料6.凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律主要取決于？A.凸輪輪廓形狀B.壓力角C.偏心距D.從動(dòng)件行程7.蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比計(jì)算公式為？A.i=z?/z?B.i=z?/z?C.i=z?×z?D.i=1/z?z?8.下列哪種潤(rùn)滑方式適用于高速、高溫的軸承？A.油浴潤(rùn)滑B.液體動(dòng)壓潤(rùn)滑C.油環(huán)潤(rùn)滑D.油槍潤(rùn)滑9.機(jī)械零件的強(qiáng)度計(jì)算中，安全系數(shù)的確定主要考慮？A.工作載荷B.材料性能C.環(huán)境因素D.以上都是10.機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算中，復(fù)合鉸鏈的約束數(shù)是多少？A.1B.2C.3D.4二、填空題（每空1分，共10空）1.齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算中，赫茲應(yīng)力公式為_(kāi)______。2.滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算中，基本額定壽命與額定動(dòng)載荷的平方根成_______。3.凸輪機(jī)構(gòu)中，壓力角越大，機(jī)構(gòu)的傳力效率越_______。4.蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿的頭數(shù)越多，傳動(dòng)比越小，傳動(dòng)越_______。5.機(jī)械零件的疲勞破壞主要發(fā)生在_______應(yīng)力作用下。6.聯(lián)軸器的主要作用是傳遞_______和固定軸的位置。7.液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的建立條件是_______和_______。8.機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算中，移動(dòng)副的約束數(shù)為_(kāi)______。9.鍵連接的主要失效形式是_______和_______。10.機(jī)械零件的剛度計(jì)算中，柔度法適用于_______結(jié)構(gòu)的分析。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共5題）1.簡(jiǎn)述機(jī)械零件疲勞破壞的過(guò)程及其主要影響因素。2.解釋滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式及其適用條件。3.說(shuō)明凸輪機(jī)構(gòu)中壓力角過(guò)大時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么問(wèn)題，如何改進(jìn)。4.比較剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器的優(yōu)缺點(diǎn)及其適用場(chǎng)合。5.簡(jiǎn)述機(jī)械零件強(qiáng)度計(jì)算的步驟及其注意事項(xiàng)。四、計(jì)算題（每題10分，共5題）1.某齒輪傳動(dòng)的模數(shù)為5mm，齒數(shù)為20和40，中心距為150mm，試計(jì)算該傳動(dòng)的傳動(dòng)比和嚙合角。2.某滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷為30000N，載荷系數(shù)為1.2，預(yù)期壽命為10000小時(shí)，試計(jì)算該軸承的實(shí)際壽命。3.某凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪輪廓為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)件行程為50mm，周期時(shí)間為2秒，試計(jì)算從動(dòng)件的升程速度和加速度。4.某蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿頭數(shù)為2，蝸輪齒數(shù)為40，蝸桿直徑系數(shù)為20，試計(jì)算該傳動(dòng)的傳動(dòng)比和蝸輪轉(zhuǎn)速。5.某軸類零件承受扭矩為1000N·m，軸徑為50mm，材料許用應(yīng)力為120MPa，試校核該軸的強(qiáng)度。五、設(shè)計(jì)題（每題15分，共2題）1.設(shè)計(jì)一個(gè)用于傳遞扭矩的聯(lián)軸器，要求傳遞扭矩為500N·m，軸徑為40mm，材料為45鋼，試確定聯(lián)軸器的類型、尺寸和材料選擇。2.設(shè)計(jì)一個(gè)用于食品加工機(jī)械的凸輪機(jī)構(gòu)，要求從動(dòng)件行程為30mm，周期時(shí)間為1秒，運(yùn)動(dòng)規(guī)律為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，試?yán)L制凸輪輪廓并標(biāo)注關(guān)鍵參數(shù)。答案與解析一、選擇題答案1.B2.D3.B4.D5.B6.A7.A8.B9.D10.C二、填空題答案1.σH=(Fb/πbht)×(1/ε)^(1/2)2.反比3.低4.平穩(wěn)5.交變6.扭矩7.相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、油膜厚度8.19.疲勞破壞、剪切破壞10.柔性三、簡(jiǎn)答題解析1.機(jī)械零件疲勞破壞的過(guò)程及其主要影響因素-疲勞破壞過(guò)程：疲勞破壞通常經(jīng)歷裂紋萌生、裂紋擴(kuò)展和最終斷裂三個(gè)階段。-主要影響因素：材料性能（疲勞極限）、應(yīng)力狀態(tài)（交變應(yīng)力幅）、表面質(zhì)量（粗糙度）、環(huán)境因素（溫度、腐蝕）和載荷循環(huán)特性（頻率、載荷變化）。2.滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式及其適用條件-潤(rùn)滑方式：包括油潤(rùn)滑（油浴、飛濺、壓力）、脂潤(rùn)滑和干潤(rùn)滑。-適用條件：油潤(rùn)滑適用于高速、高溫場(chǎng)合；脂潤(rùn)滑適用于低速、中溫場(chǎng)合；干潤(rùn)滑適用于無(wú)法潤(rùn)滑的場(chǎng)合。3.凸輪機(jī)構(gòu)中壓力角過(guò)大時(shí)產(chǎn)生的問(wèn)題及改進(jìn)方法-問(wèn)題：傳動(dòng)效率降低、自鎖、磨損加劇。-改進(jìn)方法：增大基圓半徑、采用平底從動(dòng)件或滾子從動(dòng)件。4.剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器的優(yōu)缺點(diǎn)及其適用場(chǎng)合-剛性聯(lián)軸器：優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低；缺點(diǎn)是不能補(bǔ)償軸線誤差。適用場(chǎng)合：軸線對(duì)中精度高的場(chǎng)合。-彈性聯(lián)軸器：優(yōu)點(diǎn)是能補(bǔ)償軸線誤差、減振；缺點(diǎn)是成本較高。適用場(chǎng)合：軸線對(duì)中精度不高的場(chǎng)合。5.機(jī)械零件強(qiáng)度計(jì)算的步驟及其注意事項(xiàng)-步驟：確定計(jì)算載荷、選擇計(jì)算公式、確定材料許用應(yīng)力、校核強(qiáng)度。-注意事項(xiàng)：考慮載荷系數(shù)、安全系數(shù)、環(huán)境因素和材料性能。四、計(jì)算題解析1.齒輪傳動(dòng)計(jì)算-傳動(dòng)比：i=z?/z?=40/20=2-嚙合角：根據(jù)中心距公式a=(m(z?+z?))/2，得m=2mm，齒形角通常為20°。2.滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算-實(shí)際壽命：Lh=(C/P)^p=(30000/36000)^6≈7440小時(shí)3.凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)計(jì)算-升程速度：v=25π/2mm/s≈39.3mm/s-加速度：a=625π2/2mm/s2≈617.8mm/s24.蝸桿傳動(dòng)計(jì)算-傳動(dòng)比：i=z?/z?=40/2=20-蝸輪轉(zhuǎn)速：n?=n?/i=1500/20=75rpm5.軸類零件強(qiáng)度校核-扭矩應(yīng)力：τ=T/(πd3/16)=1000/(π×503/16)≈40.7MPa<120MPa，安全。五、設(shè)計(jì)題解析1.