2025年大学大一（机械设计）通识教育达标测试卷

2025年大学大一（机械设计）通识教育达标测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）答题要求：请从每小题的四个选项中，选出一个最符合题意的答案，将其序号填在括号内。(总共10题，每题3分)1.机械设计中，确定零件材料的主要依据是（）A.零件的形状B.零件的尺寸C.零件的工作条件D.零件的加工工艺2.带传动的主要失效形式是（）A.带的疲劳破坏B.带的打滑C.带的磨损D.带的弹性滑动3.渐开线齿轮传动的重合度与下列哪个因素无关（）A.齿轮的模数B.齿轮的齿数C.齿轮的齿宽D.齿轮的中心距4.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.轮毂的挤压破坏D.键的塑性变形5.在机械设计中，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.两者无关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5%的轴承所能达到的寿命7.蜗杆传动中，蜗杆的头数越少，则（）A.传动效率越高B.传动效率越低C.自锁性越差D.承载能力越大8.下列哪种联轴器属于刚性联轴器（）A.弹性套柱销联轴器B.弹性柱销联轴器C.凸缘联轴器D.万向联轴器9在机械设计中，强度计算的目的是（）A.保证零件的正常工作B.提高零件的使用寿命C.降低零件的制造成本D.提高零件的美观度10.机械设计中，可靠性设计的核心是（）A.提高产品的可靠性B.降低产品的成本C.提高产品的性能D.提高产品的效率第II卷（非选择题，共70分）二、填空题（每空2分，共20分）答题要求：请在横线上填写正确的答案。(总共10空，每空2分)1.机械设计的一般程序包括计划阶段、______、技术设计阶段和______。2.带传动的弹性滑动是由于______引起的，打滑是由于______引起的。3.渐开线齿轮的标准压力角是指______上的压力角，标准模数是指______上的模数。4.普通平键的剖面尺寸b×h是根据______来确定的，键的长度L是根据______来确定的。5.滚动轴承的基本额定动载荷是指______。三、简答题（每题10分，共20分）答题要求：请简要回答下列问题。(总共2题，每题10分)1.简述机械设计中确定零件尺寸的一般方法。2.简述带传动的工作原理及特点。四、分析计算题（每题15分，共30分）答题要求：请根据题目要求进行分析计算，并写出详细的计算过程和答案。(总共2题，每题15分)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，试计算：（1）两齿轮的分度圆直径d1、d2；（2）两齿轮的中心距a；（3）两齿轮的齿厚s1、s2。2.有一传动轴，传递功率P=5kW，转速n=300r/min，轴上装有一个带轮，带轮直径D=500mm，带轮与轴通过平键连接。已知平键的许用挤压应力[σp]=100MPa，试确定平键的尺寸（键的长度L可根据轮毂长度选取）。五、设计题（共20分）答题要求：请根据给定的条件进行机械零件的设计。(总共1题，每题20分)设计一单级圆柱齿轮减速器中的低速轴。已知条件如下：1.传递功率P=10kW；2.转速n=300r/min；3.轴上装有一个齿轮，齿轮分度圆直径d=500mm，轮毂长度L=100mm；4.轴的支承采用两个圆锥滚子轴承，轴承型号为30208。要求：1.确定轴的材料；2.计算轴上的受力，并画出受力简图；3.进行轴的强度计算；4.选择键的尺寸，并计算键连接的强度；5.选择轴承的型号，并计算轴承的寿命。答案：一、选择题1.C2.B3.A4.C5.A6.C7.B8.C9.A10.A二、填空题1.方案设计阶段、样机试制及鉴定阶段2.带的弹性变形、过载3.分度圆、分度圆4.轴的直径、轮毂长度5.滚动轴承在额定动载荷作用下，运转106转时，发生疲劳点蚀的概率为10%时的寿命三、简答题1.先根据零件的工作要求和材料的力学性能，初步确定零件的尺寸；然后进行强度、刚度等计算，验证尺寸是否合适；若不合适，则调整尺寸重新计算，直至满足要求为止。2.工作原理：带传动是依靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的。特点：结构简单，成本低，能缓冲吸振，过载时带会打滑，可防止其他零件损坏，适用于中心距较大的场合，但传动效率较低，带的寿命较短，传动的外廓尺寸较大。四、分析计算题1.（1）d1=mz1=4×20=80mm，d2=mz2=4×40=160mm；（2）a=(d1+d2)/2=(80+160)/2=120mm；（3）s1=s2=πm/2=3.14×4/2=6.28mm。2.（1）计算带轮的圆周力F：F=16000/250=64N；（2）计算键的尺寸：根据轴的直径d=50mm，选取键的尺寸b=14mm，h=9mm；（3）计算键连接的强度：键的工作长度l=L-b=100-14=86mm，键的挤压应力σp=45.7MP