2025 年高职机械技术基础（轴结构设计）上学期期末测试卷

2025年高职机械技术基础（轴结构设计）上学期期末测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.轴的结构设计中，考虑轴上零件的定位与固定，下列哪种方式不属于轴向定位（）A.轴肩与轴环B.套筒C.键连接D.圆螺母2.为保证轴上零件能可靠地沿轴向固定，轴肩高度应（）轮毂的厚度。A.大于B.小于C.等于D.无要求3.普通平键连接传递转矩是依靠（）A.两侧面的摩擦力B.两侧面的挤压力C.上下面的挤压力D.上下面的摩擦力4.当轴上有多个键槽时，它们应（）布置，以减少对轴强度的削弱。A.沿周向均匀B.集中在同一侧C.任意D.交错5.轴的材料应具有足够的（），以保证轴能承受各种载荷而不发生破坏。A.硬度B.强度和韧性C.塑性D.耐磨性6.对于承受重载且转速较高的轴，宜选用（）材料。A.45钢B.40CrC.20CrMnTiD.铸铁7.轴的结构设计应便于轴上零件的（）和拆卸。A.安装B.加工C.装配D.调试8.在轴的结构设计中，若要考虑轴的加工工艺性，应尽量减少轴上的（）A.台阶B.圆角C.键槽D.螺纹9.下列哪种情况不属于轴的工作条件对轴结构设计的影响（）A.载荷大小B.载荷性质C.轴的转速D.轴的颜色10.轴的结构设计应使轴上零件的定位准确，固定可靠，同时要有利于（）的提高。A.轴的强度B.轴的刚度C.轴的疲劳强度D.轴系的工作性能二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填写在括号内，少选、多选、错选均不得分）1.轴上零件的轴向固定方式有（）A.轴肩与轴环B.套筒C.圆螺母D.弹性挡圈E.键连接2.轴的结构设计应满足的基本要求有（）A.具有足够的强度和刚度B.便于轴上零件的安装、定位和固定C.良好的加工工艺性D.合理的结构形状E.较高的经济性3.键连接的类型有（）A.普通平键B.半圆键C.楔键D.切向键E.花键4.轴的材料选择应考虑的因素有（）A.载荷大小B.载荷性质C.轴的转速D.工作环境E.经济性5.为了提高轴的疲劳强度，可采取的措施有（）A.减小应力集中B.提高表面质量C.合理安排轴上零件的位置D.增加轴的直径E.采用高强度材料三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”）1.轴肩和轴环是轴上零件轴向定位的常用方式，轴肩高度应小于轮毂厚度。（）2.键连接只能传递转矩，不能承受轴向力。（）3.为了保证轴上零件的周向固定，键的长度应略长于轮毂的长度。（）4.轴的材料应具有良好的综合机械性能，其中塑性和韧性对轴的疲劳强度影响较大。（）5.轴的结构设计应尽量使轴上零件的定位准确，固定可靠，同时要便于加工和装配。（）6.普通平键连接中，键的两侧面是工作面，上下面是非工作面。（）7.轴上有多个键槽时，应尽量使它们分布在同一母线上，以减少对轴强度的削弱。（）8.对于承受冲击载荷的轴，应选用高强度材料，以提高轴的承载能力。（）9.轴的结构设计应考虑轴的工作条件，如载荷大小、载荷性质、转速等，以保证轴的正常工作。（）10.弹性挡圈常用于滚动轴承的轴向固定，它具有结构简单、安装方便等优点。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述轴结构设计的一般步骤。2.轴上零件的轴向固定和周向固定方法有哪些？各有什么特点？3.轴的材料选择应考虑哪些因素？五、综合分析题（总共1题，20分，请根据题目要求进行分析和解答）某传动轴，传递功率P=10kW，转速n=1500r/min，轴上装有两个带轮，轮1为主动轮，轮2为从动轮，轮1的直径D1=300mm，轮2的直径D2=600mm，两带轮的轴向力分别为F1=1000N，F2=2000N，径向力分别为Fr1=500N，Fr2=1000N。轴的材料选用45钢，调质处理。试设计该轴的结构。要求：1.画出轴的结构草图，并标注各部分尺寸。2.说明轴上零件的定位与固定方式。3.计算轴所承受的扭矩、弯矩和合力。答案：一、单项选择题1.C2.A3.B4.A5.B6.B7.C8.A9.D10.D二、多项选择题1.ABCD2.ABCDE3.ABCDE4.ABCDE5.ABC三、判断题1.×2.√3.×4.√5.√6.√7.√8.×9.√10.√四、简答题1.轴结构设计的一般步骤：确定轴的类型和用途；根据轴所传递的功率、转速等计算轴所承受的载荷；根据轴上零件的布置和受力情况，初步确定轴的结构形状和尺寸；进行轴的强度、刚度计算，必要时对轴的结构进行修改；考虑轴的加工工艺性、装配工艺性等因素，进一步完善轴的结构设计。2.轴向固定方法：轴肩与轴环、套筒、圆螺母、弹性挡圈、轴端挡圈等。特点：轴肩与轴环结构简单，定位可靠；套筒用于两零件间距较小的情况；圆螺母可承受较大轴向力；弹性挡圈结构简单，常用于滚动轴承的轴向固定；轴端挡圈用于轴端零件的轴向固定。周向固定方法：键连接、花键连接、过盈配合等。特点：键连接结构简单，装拆方便；花键连接承载能力高，对中性好；过盈配合能保证零件的周向固定，传递较大转矩。3.轴的材料选择应考虑的因素：载荷大小、载荷性质、轴的转速、工作环境、经济性等。对于承受重载且转速较高的轴，宜选用高强度合金钢；对于一般载荷的轴，可选用中碳钢；对于转速较低、载荷较小的轴，则可选用铸铁等材料。同时，还应考虑材料的加工工艺性和热处理性能等。五、综合分析题1.轴的结构草图（略）。2.轮1和轮2通过键连接实现周向固定，轴肩和套筒用于轴向定位与固定。3.扭矩：T=9550P/n=9550×10/15