2025 年本科机械设计制造及其自动化（机械设计原理）试题及答案

2025年本科机械设计制造及其自动化（机械设计原理）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，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.机械设计中，确定零件材料的主要依据是（）。A.零件的工作条件B.材料的工艺性能C.材料的经济性D.材料的力学性能2.带传动工作时，带内应力的最大值发生在（）。A.带绕入主动轮处B.带绕出主动轮处C.带绕入从动轮处D.带绕出从动轮处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4.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知中心距a=108mm，传动比i=3，小齿轮齿数z1=18，则模数m为（）。A.2B.3C.4D.55.为保证四杆机构良好的传力性能，（）不应小于最小许用值。A.压力角B.传动角C.极位夹角D.摆角6.蜗杆传动中，蜗杆的头数z1增加，传动效率（）。A.提高B.降低C.不变D.先提高后降低7.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8.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.使带轮的包角不致过小B.使带速不致过高C.使带的弯曲应力不致过大D.使带的离心力不致过大9.链传动中，链节数宜采用（）。A.奇数B.偶数C.质数D.无所谓10.当两轴相距较远，且要求传动比准确，宜采用（）。A.带传动B.链传动C.齿轮传动D.蜗杆传动二、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，请将正确答案填在括号内，少选、多选、错选均不得分）1.机械零件的计算准则包括（）。A.强度准则B.刚度准则C.耐磨性准则D.振动稳定性准则E.耐热性准则2.齿轮传动的主要优点有（）。A.传动效率高B.工作可靠性高C.能实现无级变速D.适用的圆周速度和功率范围广E.可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动3.下列属于间歇运动机构的有（）。A.棘轮机构B.槽轮机构C.不完全齿轮机构D.凸轮机构E.曲柄摇杆机构4.提高蜗杆传动效率的措施有（）。A.增加蜗杆头数z1B.采用高强度合金钢制造蜗杆和蜗轮C.在润滑油中加入添加剂D.减小蜗杆导程角γE.增大蜗杆分度圆直径d15.下列关于滚动轴承的说法正确的有（）。A.滚动轴承的基本额定动载荷是指轴承所能承受的最大载荷B.滚动轴承的基本额定静载荷是指轴承在静止状态下所能承受的最大载荷C.滚动轴承的寿命与所受载荷大小有关D.滚动轴承的游隙分为径向游隙和轴向游隙E.滚动轴承的预紧是为了提高轴承的旋转精度和刚度三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”）1.设计机械零件时，应首先根据工作条件选择合适的材料，然后再根据材料选择合适的热处理方法。（）2.带传动的弹性滑动是不可避免的，打滑是可以避免的。（）3.普通平键连接中，键的剖面尺寸是根据键的长度来选择的。（）4.渐开线齿轮的啮合角等于分度圆压力角。（）5.四杆机构中，曲柄一定是最短杆。（）6.蜗杆传动中，蜗轮的螺旋角β2与蜗杆的螺旋角β1大小相等，方向相反。（）7.滚动轴承的内圈与轴颈的配合采用基孔制，外圈与轴承座孔的配合采用基轴制。（）8.链传动中，链节数越多，链传动越平稳。（）9.设计V带传动时，带速越高，带传动的能力越强。（）10.联轴器和离合器的主要区别在于联轴器需要在停车后才能实现两轴的结合或分离，而离合器可以在工作过程中随时实现两轴的结合或分离。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述机械设计的一般过程2.简述带传动的工作原理及特点3.简述齿轮传动的失效形式及设计准则五、分析计算题（总共2题，每题15分，请详细解答下列问题）1.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，模数m=4mm，齿数z1=20，z2=40，求两齿轮的分度圆直径d1、d2，齿顶圆直径da1、da2，齿根圆直径df1、df2，中心距a。2.有一链传动，主动链轮齿数z1=25，从动链轮齿数z2=7%，链节距p=12.7mm，小链轮转速n1=1450r/min，求链速v和从动链轮转速n2。答案1.单项选择题1.A2.B3.C4.C5.B6.A7.C8.C9.B10.D2.多项选择题1.ABCDE2.ABDE3.ABCD4.AC5.CDE3.判断题1.√2.√3.×4.×5.×6.√7.√8.×9.×10.√4.简答题1.机械设计一般过程：明确设计任务，进行总体设计，确定零件的主要参数和尺寸，进行结构设计，计算零件工作能力，绘制零件工作图，编写设计计算说明书。2.带传动工作原理：依靠带与带轮之间的摩擦力传递运动和动力。特点：结构简单，成本低，能缓冲吸振，过载时带会打滑起安全保护作用，但传动比不准确，效率较低，带寿命较短。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。设计准则：一般按齿面接触疲劳强度设计，按齿根弯曲疲劳强度校核；对高速重载齿轮传动，还需考虑齿面胶合；对低速重载或频繁启动、过载的齿轮传动，需考虑齿面塑性变形。5.分析计算题1.分度圆直径：-\(d_1=mz_1=4×20=80mm\)-\(d_2=mz_2=4×40=160mm\)齿顶圆直径：（标准齿轮齿顶高系数\(h_a^=1\)）-\(da_1=d_1+2h_a^m=80+2×1×4=88mm\)-\(da_2=d_2+2h_a^m=160+2×1×4=168mm\)齿根圆直径：（标准齿轮顶隙系数\(c^=0.25\)）-\(df_1=d_1-2(h_a^+c^)m=80-2×(1+0.25)×4=70mm\)-\(df_2=d_2-2(h_a^+c^)m=160-2×(1+0.25)×4=150mm\)中心距：-\(a=\frac{d_1+d_2}{2}=\frac{80+160}{2}=120mm\)2.链速：-\(v=\frac{z_1pn_1}{