大学（机械设计）机械结构设计2026年阶段测试题及答案

大学（机械设计）机械结构设计2026年阶段测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、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.以下哪种机械结构设计中常用的材料具有良好的强度和韧性，且成本相对较低？（）A.铝合金B.不锈钢C.铸铁D.钛合金2.在设计轴类零件时，为了保证轴的强度和刚度，通常会采用哪种设计方法？（）A.等强度设计B.等刚度设计C.经验设计D.优化设计3.对于承受交变载荷的机械零件，应选用哪种材料？（）A.高强度合金钢B.中碳钢C.灰铸铁D.铝合金4.在设计齿轮传动时，为了提高齿轮的接触强度，可采取以下哪种措施？（）A.增大模数B.减小模数C.增大齿宽D.减小齿宽5.以下哪种结构形式常用于承受较大轴向力的场合？（）A.圆柱销B.圆锥销C.键D.花键6.在设计螺栓连接时，为了保证连接的可靠性，螺栓的预紧力应（）。A.越大越好B.越小越好C.根据具体情况确定D.随意确定7.对于薄壁容器，在设计时应主要考虑哪种强度问题？（）A.拉伸强度B.压缩强度C.弯曲强度D.扭转强度8.在设计带传动时，带的张紧力应（）。A.越大越好B.越小越好C.根据具体情况确定D.随意确定9.以下哪种机械结构设计中常用的材料具有良好的耐腐蚀性？（）A.碳钢B.不锈钢C.铜合金D.铝合金10.在设计轴上零件的轴向定位时，以下哪种方式定位最可靠？（）A.轴肩定位B.套筒定位C.圆螺母定位D.弹性挡圈定位二、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）1.机械结构设计中，常用的强度计算方法有（）。A.许用应力法B.安全系数法C.极限状态法D.经验公式法2.以下哪些因素会影响机械零件的疲劳寿命？（）A.材料的疲劳极限B.零件表面的粗糙度C.零件的形状和尺寸D.工作载荷的大小和性质3.在设计滚动轴承时，需要考虑的因素有（）。A.载荷大小和性质B.转速C.工作温度D.安装空间4.以下哪些结构形式常用于传递扭矩？（）A.联轴器B.离合器C.键连接D.花键连接5.在设计机械结构时，应遵循的基本原则有（）。A.满足功能要求B.保证安全性C.考虑经济性D.便于制造和装配三、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.机械结构设计中，材料的选择只需要考虑强度要求。（）2.在设计轴类零件时，轴的直径越大，其强度和刚度就越高。（）3.齿轮传动中，模数越大，齿轮的承载能力越强。（）4.螺栓连接中，螺栓的直径越大，其预紧力就越大。（）5.滚动轴承中，滚动体的尺寸越大，轴承的承载能力越强。（）6.在设计带传动时，带的型号越大，其传递的功率就越大。（）7.机械结构设计中，结构越复杂，其性能就越好。（）8.对于承受交变载荷的零件，应进行疲劳强度计算。（）9.在设计机械结构时，应尽量减少零件的数量。（）10.材料的硬度越高，其耐磨性就越好。（）四、简答题（总共5题，每题10分，简要回答下列问题）1.简述机械结构设计的一般步骤。2.在设计轴类零件时，如何进行强度计算？3.说明齿轮传动的失效形式及防止措施。4.简述螺栓连接的设计要点。5.解释滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷的概念。五、综合设计题（总共1题，20分，根据给定的条件进行机械结构设计）设计一个用于传递功率为5kW的带式输送机的减速装置。已知电动机转速为1440r/min，工作机转速为60r/min，工作机载荷平稳，每天工作8小时，每年工作300天。要求：1.确定减速装置的总传动比。2.选择合适的传动类型，并说明理由。3.计算各轴的转速、转矩。4.设计各级传动的主要参数。5.画出减速装置的结构简图，并标注主要尺寸。答案：一、选择题1.C2.A3.A4.C5.D6.C7.A8.C9.B10.A二、多项选择题1.ABC2.ABCD3.ABCD4.ACD5.ABCD三、判断题1.×2.×3.√4.×5.√6.√7.×8.√9.√10.√四、简答题1.机械结构设计的一般步骤：明确设计要求、确定工作原理和总体方案、进行结构分析与计算、选择材料及零部件、绘制装配图和零件图、审核与改进设计。2.轴的强度计算：首先根据轴所受载荷情况确定计算简图，计算轴上载荷，然后按弯扭合成强度条件计算危险截面的直径，必要时进行精确校核计算。3.齿轮传动失效形式：轮齿折断、齿面接触疲劳点蚀、齿面磨损、齿面胶合、塑性变形。防止措施：选择合适材料和热处理方法提高齿面硬度和强度，合理设计参数，保证良好润滑等。4.螺栓连接设计要点：根据连接的工作要求和载荷情况确定螺栓的类型和尺寸系列，计算螺栓所受拉力和预紧力，保证连接的紧密性和可靠性，考虑防松措施等。5.滚动轴承基本额定寿命：一批相同的轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承在发生点蚀前所能达到的总转数或工作小时数。基本额定动载荷：轴承基本额定寿命为10^6转时，轴承所能承受的载荷。五、综合设计题1.总传动比i=1440/60=24。2.可选择带传动和两级圆柱齿轮传动。带传动可缓冲吸振，适用于高速级；圆柱齿轮传动效率高，适用于减速。3.高速轴转速1440r/min，转矩T1=9550×5/1440≈33.16N·m；中间轴转速1440/i1≈60r/min（i1为带传动传动比），转矩T2=T1×i1；低速轴转速60r/min，转矩T3=T2×i2（i2为齿轮传动传动比）。计算略。4.