2025年大学机械设计基础（机械结构设计）试题及答案

2025年大学机械设计基础（机械结构设计）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.机械设计中，确定零件材料的主要依据不包括以下哪项？（）A.使用要求B.工艺性C.美观性D.经济性2.以下哪种机械零件的失效形式不属于强度问题？（）A.断裂B.塑性变形C.磨损D.疲劳破坏3.带传动中，带的弹性滑动发生在（）。A.全部接触弧上B.部分接触弧上C.主动轮接触弧上D.从动轮接触弧上4.链传动中，链节数宜取（）。A奇数B偶数C质数D无所谓5.普通平键连接的主要失效形式是（）。A.键被剪断B.工作面被压溃C.键被磨损D.键被弯曲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.下列哪种螺纹常用于连接？（）A.梯形螺纹B.锯齿形螺纹C.普通螺纹D.矩形螺纹8.轴的结构设计中，应考虑的因素不包括（）。A.便于加工B.便于装配C.便于维修D.便于美观9.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10.联轴器和离合器的主要作用是（）。A.缓冲吸振B.传递运动和转矩C.防止过载D.补偿两轴的偏移11.以下哪种联轴器能补偿两轴的综合位移？（）A.套筒联轴器B.凸缘联轴器C.万向联轴器D.弹性套柱销联轴器12.凸轮机构中，凸轮的轮廓曲线取决于（）？A.从动件的运动规律B.凸轮的转速C.凸轮的形状D.凸轮的材料13.槽轮机构的主动件通常是（）。A.曲柄B.摇杆C.槽轮D.圆柱销14.不完全齿轮机构的特点不包括（）。A.结构简单B.制造方便C.工作平稳性好D.可实现间歇运动15机械结构设计中，以下哪种材料的韧性较好？（）A.铸铁B.铸钢C.铝合金D.铜合金16.设计机械零件时，计算载荷与名义载荷的关系是（）。A.计算载荷大于名义载荷B.计算载荷小于名义载荷C.计算载荷等于名义载荷D.不确定17.带传动中，带的紧边拉力与松边拉力的关系为（）。A.紧边拉力大于松边拉力B.紧边拉力小于松边拉力C.紧边拉力等于松边拉力D.不确定18.链传动中，链条的节距增大，承载能力（）。A.增大B.减小C.不变D.不确定19.齿轮传动中，重合度增大，承载能力（）。A.增大B.减小C.不变D.不确定20.轴的结构设计中，轴肩的作用是（）。A.定位B.固定C.传递转矩D.美观第II卷（非选择题共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请在每题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。21.机械设计应满足的基本要求有______、______、______、______和造型美观。答案：使用要求、安全可靠、经济合理、操作方便22.带传动的主要失效形式是______和______。答案：打滑、疲劳破坏23.链传动的主要参数有______、______、______和______。答案：链节距、链轮齿数、链速、中心距24.齿轮传动的主要失效形式有______失效、______失效、______失效、______失效和齿面胶合。答案：轮齿折断、齿面接触疲劳、齿面磨损疲劳、齿面塑性变形25.轴的结构设计应考虑的主要因素有______、______、______、______和便于装配和维修。答案：便于加工、便于装配、便于维修、节省材料（二）简答题（共15分）答题要求：本大题共3小题，每小题5分。请简要回答问题。26.简述机械设计的一般程序。答案：机械设计的一般程序包括：明确设计任务，进行总体设计，技术设计，详细设计，编写设计计算说明书，审核与评定等环节。27.带传动中，打滑和弹性滑动有何区别？答案：打滑是指带与带轮间发生显著的相对滑动，是一种失效形式；弹性滑动是由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量滑动，是带传动正常工作时不可避免的现象。28.简述齿轮传动的设计准则。答案：对于闭式软齿面齿轮传动，按齿面接触疲劳强度设计，校核齿根弯曲疲劳强度；对于闭式硬齿面齿轮传动，按齿根弯曲疲劳强度设计，校核齿面接触疲劳强度；对于开式齿轮传动，按齿根弯曲疲劳强度设计，并适当增大模数以考虑磨损的影响。（三）分析题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。请对给定的机械结构进行分析。29.分析如图所示的二级圆柱齿轮减速器的结构，指出各部分的名称，并说明其作用。答案：箱体：支撑和包容齿轮等部件，保证减速器的密封性和整体性；齿轮：传递动力和运动；轴：支撑齿轮并传递转矩；轴承：支撑轴并保证轴的正常运转；键：连接轴和齿轮，传递转矩；联轴器：连接减速器与工作机或原动机，传递运动和转矩；端盖：保护轴承并密封减速器；螺栓等连接件：连接各部件。（四）设计题（共20分）答题要求：本大题共1小题，20分。请根据给定的条件进行机械结构设计。30.设计一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，每天工作8小时，工作寿命10年。试确定齿轮的材料、模数、齿数、分度圆直径、齿宽等参数，并画出减速器的装配图草图。材料选择：小齿轮用45钢调质，大齿轮用45钢正火。模数计算：根据功率和转速等条件计算模数。齿数确定：根据传动比确定齿数。分度圆直径计算：根据模数和齿数计算。齿宽计算：根据经验公式计算。装配图草图：画出箱体、齿轮、轴、轴承等部件的大致位置和连接关系。（五）计算题（共20分）答题要求：本大题共2小题，请写出详细的计算过程和答案。31.已知一带传动，主动轮直径d1=100mm，转速n1=1440r/min，从动轮直径d2=300mm，带与带轮间的摩擦系数f=0.2，带的紧边拉力F1=1000N，求带传动所能传递的最大功率P。答案：先求带速v=πd1n1/60×1000=π×100×1440/60×1000=7.54m/s。再求单根V带的基本额定功率P0，查相关图表可得。然后求带传动的有效拉力Fe=2.5（F1-F2），由F2=F1-Fe/2.5，又Fe=2.5（F1-F2），联立解得F2。最后求带传动所能传递的最大功率P=（F1-F2）