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2025年机械设计师职业资格考试《机械原理与设计》备考题库及答案解析

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一、选择题

1.在机械原理中，用来表示构件之间相对运动的图形称为（）

A.机构运动简图

B.构件图

C.零件图

D.装配图

答案：A

解析：机构运动简图是用于表达机械传动的结构特点和运动特性的图形，它通过简化的符号表示构件、运动副和运动方向，清晰地展示了机构的运动关系。构件图、零件图和装配图则分别侧重于单个构件、零件的形状和尺寸，以及多个零件的装配关系，它们不直接表达构件间的相对运动。

2.平面四杆机构中，若两连架杆能实现预期的角度关系，则其设计属于（）

A.极限位置设计

B.运动反行程设计

C.传动比设计

D.凸轮轮廓设计

答案：A

解析：平面四杆机构的运动设计通常包括实现预定的位置、速度或加速度关系。极限位置设计是指确定连架杆在运动过程中的最大和最小角度位置，以满足特定的功能需求。运动反行程设计是指考虑机构在反向运动时的特性。传动比设计是指确定各传动副的传动比，以实现所需的传动效果。凸轮轮廓设计是针对凸轮机构的，与平面四杆机构的设计不同。

3.在进行机械零件强度计算时，通常需要考虑的安全系数主要与哪些因素有关（）

A.材料的力学性能

B.载荷的性质和大小

C.工作环境

D.以上都是

答案：D

解析：安全系数是在进行机械零件强度计算时，为了考虑材料的不均匀性、载荷估计的误差、计算模型的简化、制造和装配的公差以及磨损等因素，而引入的一个大于1的系数。它确保零件在实际工作条件下具有足够的强度和可靠性。因此，安全系数的确定与材料的力学性能、载荷的性质和大小以及工作环境等因素密切相关。

4.一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（）

A.模数相等

B.压力角相等

C.齿数成比例

D.A和B

答案：D

解析：一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是两齿轮的模数和压力角必须分别相等。模数决定了齿轮的大小和承载能力，压力角则影响了齿轮的啮合性能和传动平稳性。如果模数或压力角不相等，齿轮就无法正确啮合，会导致传动不平稳、噪音增大甚至损坏。

5.在机械设计中，对于承受交变载荷的零件，通常需要进行的寿命计算是（）

A.静强度计算

B.疲劳寿命计算

C.冲击寿命计算

D.蠕变寿命计算

答案：B

解析：承受交变载荷的零件容易发生疲劳破坏，因此需要进行疲劳寿命计算。疲劳寿命计算是指根据零件所受的交变载荷和材料的疲劳性能，预测零件在发生疲劳破坏前能够承受的应力循环次数。静强度计算是针对静载荷情况下的强度计算，冲击寿命计算是针对冲击载荷情况下的寿命计算，蠕变寿命计算是针对高温蠕变情况下的寿命计算。

6.机械设计中，用来连接两个轴并传递扭矩的零件是（）

A.键

B.螺栓

C.齿轮

D.联轴器

答案：D

解析：联轴器是用来连接两个轴并传递扭矩的零件，它允许两个轴在一定范围内相对位移，并能够补偿轴的偏移和不对中。键是用于连接轴和轮毂的零件，主要用于传递扭矩和固定零件位置。螺栓是用于连接两个或多个零件的紧固件。齿轮是用于传递运动和扭矩的零件，它通过齿轮啮合来实现传动。

7.在机械设计中，为了减少轴的扭转刚度，通常采用什么措施（）

A.增加轴的直径

B.减少轴的长度

C.采用空心轴

D.增加轴的材料强度

答案：C

解析：轴的扭转刚度与其直径的四次方成正比，与长度成反比。因此，为了减少轴的扭转刚度，可以采取增加轴的长度或采用空心轴的措施。增加轴的直径会增加扭转刚度，而增加轴的材料强度主要影响轴的强度和疲劳寿命，对扭转刚度的影响不大。采用空心轴可以在保持相同扭转刚度的前提下，减轻轴的重量，提高材料利用率。

8.机械设计中，用来限制轴上零件轴向移动的零件是（）

A.键

B.轴环

C.螺母

D.套筒

答案：C

解析：螺母与螺栓配合使用，可以用来限制轴上零件的轴向移动。键主要用于传递扭矩和固定零件位置。轴环是轴上用于定位或支撑的环形结构。套筒是用于连接或定位零件的筒状零件。这些零件在机械设计中都有各自的功能，但只有螺母可以用来限制轴向移动。

9.在机械设计中，对于高速旋转的轴，通常需要考虑的主要问题是（）

A.静强度

B.动刚度

C.稳定性

D.疲劳寿命

答案：B

解析：高速旋转的轴受到的离心力较大，容易发生振动和变形，因此需要考虑的主要问题是动刚度。动刚度是指轴在受到动态载荷时的刚度和阻尼特性，它决定了轴的振动响应和稳定性。静强度是指轴在受到静态载荷时的承载能力，稳定性是指轴在受到外部干扰力时的保持原有状态的能力，疲劳寿命是指轴在受到交变载荷时能够承受的应力循环次数。对于高速旋转的轴，动刚度是影响其性能和安全性的关键