2026年【機械設計考研】題庫及答案

2026年【機械設計考研】題庫及答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.螺紋連接中，屬于摩擦防松的方法是（）。A.雙螺母防松B.止動墊片防松C.沖點防松D.焊接防松答案：A2.閉式軟齒面齒輪傳動的主要失效形式是（）。A.齒面磨損B.齒面膠合C.齒面點蝕D.輪齒折斷答案：C3.承受較大徑向載荷和單向軸向載荷的機械系統中，宜選用（）。A.深溝球軸承B.圓柱滾子軸承C.角接觸球軸承D.推力球軸承答案：C4.V帶傳動中，彈性滑動的根本原因是（）。A.帶的預緊力不足B.帶與帶輪間的摩擦力不夠C.帶的彈性變形與拉力差D.帶輪包角過小答案：C5.只承受彎矩而不傳遞扭矩的軸稱為（）。A.心軸B.轉軸C.傳動軸D.曲軸答案：A6.普通平鍵連接的工作面是（）。A.上表面B.下表面C.兩側面D.端面答案：C7.蝸桿傳動效率較低的主要原因是（）。A.蝸桿頭數少B.嚙合面間相對滑動速度大C.蝸輪齒數多D.材料硬度低答案：B8.滾動軸承的基本額定壽命是指（）。A.一批軸承中10%失效時的壽命B.單個軸承的平均壽命C.一批軸承中90%失效時的壽命D.單個軸承的最長壽命答案：A9.剛性聯軸器與彈性聯軸器的主要區別是（）。A.能否補償兩軸偏移B.傳遞扭矩的大小C.結構復雜度D.適用轉速范圍答案：A10.機械零件的對稱循環變應力中，應力比r=（）。A.0B.1C.-1D.0.5答案：C二、填空題（每空1分，共20分）1.機械零件的主要失效形式包括斷裂、表面損傷和__________。答案：過量變形2.螺紋連接預緊的主要目的是提高連接的__________和緊密性。答案：可靠性3.V帶傳動中，帶的最大應力發生在__________處。答案：緊邊進入小帶輪4.齒輪傳動中，齒面接觸疲勞強度計算的理論依據是__________。答案：赫茲接觸應力理論5.滾動軸承的基本額定動載荷C是指額定壽命為__________轉時所能承受的最大載荷。答案：10?6.軸按受載性質可分為心軸、轉軸和__________。答案：傳動軸7.平鍵連接的主要失效形式是工作面的壓潰或__________（用于動連接時）。答案：磨損8.蝸桿傳動中，通常以__________為主動件，__________為從動件。答案：蝸桿；蝸輪9.滑動軸承的潤滑方式選擇主要取決于軸承的平均壓強和__________。答案：滑動速度10.鏈傳動的主要失效形式包括鏈板疲勞破壞、滾子和套筒的沖擊疲勞破壞、銷軸與套筒的__________。答案：膠合三、簡答題（每題6分，共30分）1.比較普通平鍵與楔鍵連接的特點及應用場合。答案：普通平鍵以兩側面為工作面，靠鍵與鍵槽的擠壓傳遞扭矩，對中性好，適用于高精度、高速或頻繁拆卸的連接；楔鍵以上下面為工作面，靠摩擦力傳遞扭矩，安裝后會使軸與輪轂產生偏斜，破壞對中性，適用于對中性要求不高、低速且載荷平穩的場合。2.閉式齒輪傳動為何通常以接觸疲勞強度為設計準則，而開式齒輪傳動以彎曲疲勞強度為設計準則？答案：閉式齒輪傳動潤滑良好，齒面不易磨損，主要失效形式為齒面點蝕，故需按接觸疲勞強度設計；開式齒輪傳動潤滑條件差，齒面易發生磨粒磨損，點蝕尚未明顯發生時齒厚已減薄，最終因彎曲疲勞斷裂失效，因此以彎曲疲勞強度設計，并適當增大模數以補償磨損。3.滾動軸承的基本額定壽命與基本額定動載荷的關系是什么？答案：基本額定壽命L??（單位：10?轉）與基本額定動載荷C、當量動載荷P的關系為：L??=(C/P)^ε，其中ε為壽命指數（球軸承ε=3，滾子軸承ε=10/3）。該公式表明，軸承在當量動載荷P下的額定壽命與C/P的ε次方成正比。4.V帶傳動中，為何要求小帶輪包角α≥120°？答案：包角α是帶與帶輪接觸弧所對應的中心角，α越小，接觸弧越短，帶與帶輪間的總摩擦力越小，傳動能力越低，易發生打滑。因此，為保證足夠的摩擦力，通常要求小帶輪包角不小于120°，若無法滿足，需增大中心距或采用張緊輪。5.軸的結構設計需滿足哪些基本要求？答案：①軸上零件的定位與固定可靠（軸向、周向固定）；②減小應力集中，提高疲勞強度；③便于加工制造（如軸段直徑階梯變化、退刀槽等）；④便于零件裝配（如軸端倒角、直徑從裝配端向里遞增）；⑤滿足剛度和振動穩定性要求。四、計算題（共30分）1.（10分）某閉式直齒圓柱齒輪傳動，已知小齒輪轉速n?=960r/min，傳遞功率P=15kW，齒數z?=25，z?=75，模數m=4mm，齒寬b=100mm，壓力角α=20°，載荷系數K=1.3，許用接觸應力[σ_H1]=650MPa（小齒輪）、[σ_H2]=580MPa（大齒輪）。試校核其接觸疲勞強度（取彈性系數Z_E=189.8MPa^0.5）。解：①計算小齒輪扭矩：T?=9550×103×P/n?=9550×15/960≈149.22N·m；②傳動比u=z?/z?=3；③小齒輪分度圓直徑d?=mz?=4×25=100mm；④接觸應力計算公式：σ_H=Z_E√(2KT?(u+1)/(bd?2u))；代入數據：σ_H=189.8×√(2×1.3×149.22×(3+1)/(100×1002×3))；計算括號內值：2×1.3×149.22×4=1551.89；分母=100×10000×3=3×10?；則σ_H=189.8×√(1551.89/3×10?)=189.8×√(5.17×10??)=189.8×0.0227≈4.31MPa；⑤比較：σ_H≈4.31MPa＜[σ_H2]=580MPa（取較小許用值），接觸疲勞強度滿足。2.（10分）某轉軸受徑向載荷F?=3000N（作用于跨中），軸向載荷F?=800N，傳遞扭矩T=400N·m，軸的直徑d=50mm，材料為45鋼（調質，許用彎曲應力[σ??b]=60MPa）。試校核軸的彎扭合成強度（取折合系數α=0.6）。解：①計算支反力：徑向支反力F=3000/2=1500N（假設跨距L=200mm）；②彎矩M=F×(L/2)=1500×0.1=150N·m（跨中彎矩最大）；③當量彎矩M?=√(M2+(αT)2)=√(1502+(0.6×400)2)=√(22500+57600)=√80100≈283N·m；④彎曲應力σ=M?/(0.1d3)=283/(0.1×503×10??)=283/(1.25×10??)=2.26×10?Pa=22.6MPa；⑤比較：σ=22.6MPa＜[σ??b]=60MPa，強度滿足。3.（10分）某機械系統采用一對7212C角接觸球軸承（基本額定動載荷C=47.8kN），當量動載荷P=6kN，轉速n=1200r/min，試計算其基