2025 年高职机械设计（设计实训）期末试卷

2025年高职机械设计（设计实训）期末试卷

（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，请将正确答案填入括号内）1.机械设计中，确定设计方案的首要步骤是（）A.功能分析B.原理方案设计C.运动设计D.结构设计2.在进行机械零件强度计算时，若材料的许用应力[σ]已知，工作应力σ的计算方法为（）A.根据实际受力情况通过力学公式计算B.取材料屈服极限除以安全系数C.取材料强度极限除以安全系数D.与材料的弹性模量有关3.以下哪种传动方式能实现两轴间较大的传动比且结构紧凑（）A.带传动B.链传动C.齿轮传动D.蜗杆传动4.对于受轴向变载荷作用的紧螺栓连接，在计算螺栓的拉伸强度时，考虑螺栓所受的应力幅σa的原因是（）A.螺栓在工作中受交变拉应力作用B.螺栓在工作中受交变切应力作用C.螺栓在工作中受拉应力和切应力的联合作用D.螺栓在工作中受弯曲应力作用5.设计V带传动时，选取小带轮基准直径d1≥dmin，其主要目的是（）A.使带轮结构紧凑B.限制带的弯曲应力C.保证带和带轮间有足够摩擦力D.提高带的寿命6.滚动轴承的基本额定寿命是指（）A.在额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命B.在额定静载荷作用下，轴承所能达到的寿命C.一批同型号轴承在相同条件下运转，其中90%的轴承所能达到的寿命D.一批同型号轴承在相同条件下运转，其中50%的轴承所能达到的寿命7.在圆柱齿轮传动中，当齿轮的直径一定时，减小齿轮的模数，增加齿轮的齿数，则可以（）A.提高齿轮的弯曲强度B.提高齿面接触强度C.改善齿轮传动的平稳性D.减少齿轮的塑性变形8.设计一对减速软齿面齿轮传动时，从等强度要求出发，选择硬度时应使（）A.大、小齿轮的硬度相等B.小齿轮硬度高于大齿轮硬度C.大齿轮硬度高于小齿轮硬度D.小齿轮采用硬齿面，大齿轮采用软齿面9.普通平键连接的主要失效形式是（）A.键被剪断B.键与轮毂键槽侧面的挤压破坏C.键的磨损D.键的弯曲10.在设计轴的结构时，为了便于轴上零件的装拆，轴端应制出（）A.倒角B.圆角C.退刀槽D.砂轮越程槽二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.机械设计应满足的基本要求有（）A.实现预定功能B.满足可靠性要求C.满足经济性要求D.操作方便、安全E.造型美观2.以下属于机械零件的失效形式有（）A.断裂B.变形C.磨损D.腐蚀E.打滑3.带传动中，影响带传动工作能力的主要因素有（）A.带的类型B.带轮的材料C.带的预紧力D.小带轮的包角E.带速4.圆柱齿轮传动中，齿侧间隙的作用有（）A.储存润滑油B.补偿热变形C.补偿制造和安装误差D.便于齿面接触E.防止齿轮咬死5.轴的结构设计应考虑的主要因素有（）A.轴上零件的定位与固定B.轴的加工工艺性C.轴的装配工艺性D.轴的强度和刚度E.轴的外观造型三、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“√”，错误打“×”）1.机械设计只要满足预定功能即可，无需考虑其他因素。（）2.材料的许用应力与材料的极限应力和安全系数有关。（）3.链传动能保证准确的传动比。（）4.带传动中，带的弹性滑动是不可避免的。（）5.增大轴肩过渡处的圆角半径，可以降低轴肩处的应力集中。（）6.滚动轴承的基本额定动载荷越大，其承载能力越强。（）7.齿轮传动中，重合度越大，传动越平稳。（）8.设计螺栓连接时，只需保证螺栓的拉伸强度即可。（）9.平键连接的键宽与键槽宽的配合采用基轴制。（）10.轴上零件的周向固定只能采用键连接。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述机械设计过程中方案设计阶段的主要任务及内容。2.分析带传动中带速v对带传动工作能力的影响。3.说明圆柱齿轮传动中，如何提高齿面接触强度和齿根弯曲强度。五、设计题（总共1题，20分）设计一用于传递动力的单级圆柱齿轮减速器。已知：电动机功率P=5kW，转速n1=1440r/min，传动比i=3，工作机转速n2=480r/min，单向运转，载荷平稳。要求确定齿轮的材料、热处理方式、精度等级，计算齿轮的主要参数和尺寸，并画出减速器的装配草图（标注主要尺寸）。答案：一、单项选择题1.B2.A3.D4.A5.B6.C7.C8.B9.B10.A二、多项选择题1.ABCDE2.ABCD3.ACDE4.ABC5.ABCD三、判断题1.×2.√3.×4.√5.√6.√7.√8.×9.√10.×四、简答题1.方案设计阶段的主要任务是根据机械的功能要求，构思出实现功能的各种原理方案，并进行分析比较，选出最佳方案。内容包括确定机械的工作原理、机构选型与组合、确定运动参数、进行总体布局设计等。2.带速v影响带传动的工作能力。带速过高，离心力增大，使带与带轮间的压力减小，摩擦力降低，带传动能力下降；带速过低，在传递相同功率时，所需圆周力增大，带易打滑。一般带速在5-25m/s范围内为宜。3.提高齿面接触强度：增大齿轮分度圆直径d、增大齿宽b、提高齿轮材料的弹性模量E、采用正变位齿轮等。提高齿根弯曲强度：增大模数m、增大齿宽b、采用正变位齿轮、增大齿根圆角半径、提高齿面硬度等。五、设计题1.齿轮材料及热处理：小齿轮选用45钢调质处理，硬度240HBS；大齿轮选用45钢正火处理，硬度190HBS。2.精度等级：7级精度。3.主要参数计算：-计算小齿轮分度圆直径\(d_1\)：由\(P=\frac{\pid_1^2z_1n_1}{60\times10^6}\times\eta\)（\(\eta\)为传动效率取0.96），先求\(z_1\)，\(i=\frac{z_2}{z_1}=3\)，设\(z_1=20\)，则\(z_2=60\)。\(d_1=\sqrt[3]{\frac{60\times10^6P}{\pin_1\etaz_1^2}}\)，代入数据可得\(d_1\approx100mm\)。-模数