2025 年高职机械设计与制造（机械零件设计）试题及答案

2025年高职机械设计与制造（机械零件设计）试题及答案

（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，每题的备选项中，只有1个最符合题意）1.以下哪种材料通常不适合用于制造承受重载的机械零件？A.45钢B.HT200C.铝合金D.Q3452.机械零件设计中，计算疲劳强度时，应力幅与平均应力的关系曲线是（）。A.S-N曲线B.Goodman曲线C.莫尔圆D.疲劳极限线图3.普通平键连接的主要失效形式是（）。A.键的剪断B.键的磨损C.工作面的压溃D.键的弯曲4.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.一批轴承中50%的轴承所能达到的寿命D.一批轴承中90%的轴承所能达到的寿命5.带传动中，带的弹性滑动发生在（）。A.紧边B.松边C.整个带长上D.主、从动轮接触弧上6.齿轮传动中，齿面接触疲劳强度主要取决于（）。A.模数B.齿数C.齿宽D.中心距7.对于受轴向变载荷作用的紧螺栓连接，在限定螺栓总拉力的条件下，提高螺栓疲劳强度的有效措施是（）。A.增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度CmB.减小Cb，增大CmC.增大Cb和CmD.减小Cb和Cm8.下列哪种联轴器不属于刚性联轴器？（）A.凸缘联轴器B.套筒联轴器C.弹性柱销联轴器D.夹壳联轴器9.在设计圆柱齿轮传动时，通常使小齿轮齿宽略大于大齿轮齿宽，其目的是（）。A.提高小齿轮齿面接触强度B.提高小齿轮齿根弯曲强度C.补偿安装误差，保证全齿宽接触D.减小小齿轮载荷分布不均10.轴的结构设计时，应考虑的主要因素不包括（）。A.轴上零件的定位和固定B.轴的加工工艺性C.轴的材料选择D.轴的装配工艺性二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得1分）1.机械零件的失效形式有（）。A.断裂B.磨损C.变形D.腐蚀E.胶合2.提高轴的疲劳强度的措施有（）。A.合理设计轴的结构形状B.避免应力集中C.提高表面质量D.采用高强度材料E.增大轴的直径3.带传动中，影响带传动能力的因素有（）。A.带的类型B.带轮直径C.带的预紧力D.带速E.包角4.齿轮传动的润滑方式与（）有关。A.齿轮的圆周速度B.齿轮的模数C.齿轮的齿宽D.齿轮的材料E.工作条件5.滚动轴承的密封方式有（）。A.接触式密封B.非接触式密封C.组合式密封D.间隙密封E.迷宫式密封三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列各题的对错，正确的选“√”错误的选“×”）1.材料的强度越高，其韧性也一定越好。（）2.零件表面粗糙度越小，其疲劳强度越高。（）3.普通平键连接中，键的剖面尺寸是根据轴的直径来选择的。（）4.滚动轴承的基本额定动载荷越大，其承载能力越强。（）5.带传动中，带的张紧力越大，传动能力越强，所以张紧力越大越好。（）6.齿轮传动中，重合度越大，承载能力越强，传动越平稳。（）7.受轴向变载荷的紧螺栓连接，在螺母下面安装弹性元件可以提高螺栓的疲劳强度。（）8.联轴器和离合器的主要区别在于联轴器必须在机器停车时才能实现两轴的结合或分离，而离合器可在机器运转过程中随时实现两轴的结合或分离。（）9.轴上零件的周向固定方式中，花键连接比平键连接的承载能力高。（）10.设计机械零件时应优先选用标准件，以降低成本和提高设计效率。（）四、简答题（总共3题，每题10分，简要回答下列问题）1.简述机械零件设计的一般步骤。2.说明提高齿轮传动接触疲劳强度的方法。3.分析带传动打滑的原因及防止措施。五、综合分析题（总共2题，每题各15分，根据题目要求进行分析解答）1.某机床主轴部件如图所示，已知主轴传递的功率P=5kW，转速n=1450r/min，齿轮1的分度圆直径d1=100mm，齿轮2的分度圆直径d2=200mm，轴承A、B的型号分别为6208和6209。试分析：-主轴所受的外力有哪些？-计算齿轮1、2上的圆周力、径向力和轴向力，并标注在图上。-分析轴承A、B所受的轴向力和径向力。2.有一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知模数m=4mm，小齿轮齿数z1=20，大齿轮齿数z2=60，齿宽b=50mm，小齿轮材料为45钢调质，硬度240HBS，大齿轮材料为45钢正火，硬度190HBS，载荷平稳，工作温度不高。试设计该齿轮传动：-确定传动比i。-计算小齿轮和大齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径。-计算齿轮传动的中心距a。-计算齿轮的圆周速度v。答案：一、单项选择题1.C2.B3.C4.D5.D6.D7.B8.C9.C10.C二、多项选择题1.ABCDE2.ABC3.ABCE4.AE5.ABC三、判断题1.×2.√3.√4.√5.×6.√7.√8.√9.√10.√四、简答题1.机械零件设计的一般步骤：确定零件的功能要求；选择合适的材料；进行结构设计；计算作用在零件上的载荷；确定零件的基本尺寸；进行强度、刚度等计算；优化设计方案；绘制零件工作图和编写设计说明书。2.提高齿轮传动接触疲劳强度的方法：增大齿轮分度圆直径d（中心距a）；减小齿面接触应力；提高齿面硬度；采用合适的材料配对；提高齿面加工精度和表面质量；合理布置齿轮位置，使载荷分布均匀。3.带传动打滑的原因：过载，带传递的有效拉力超过了带与带轮间的摩擦力极限值。防止措施：合理设计带传动，保证带传动有合适的预紧力；避免过载；采用张紧装置，及时调整带的张紧力。五、综合分析题1.主轴所受外力有：齿轮传递的圆周力、径向力和轴向力。-齿轮1圆周力Ft1=2T/d1，径向力Fr1=Ft1tanα，轴向力Fa1=0（直齿圆柱齿轮）；齿轮2圆周力Ft2=2T/d2，径向力Fr2=Ft2tanα，轴向力Fa2根据螺旋角方向确定。-轴承A：径向力等于齿轮1的径向力和轴向力的合力，轴向力根据齿轮轴向力和轴承布置确定；轴承B：径向力等于齿轮2的径向力和轴向力的合力，轴向力根据齿轮轴向力和轴承布置确定。2.传动比i=z2/z1=3。-小齿轮分度圆直径d1=mz1=80mm，齿顶圆直径da1=m(z1+2)=88mm，齿根圆直径df1=m(z1-2.5)=70mm；大齿轮分度圆直径d2=mz2=240