2025年高职（机械设计与制造）机械设计技能试题及答案

2025年高职（机械设计与制造）机械设计技能试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分)1.以下哪种机械设计方法侧重于满足功能要求而对结构形式考虑较少？（）A.创新设计B.适应性设计C.变型设计D.组合设计2.在机械设计中，确定传动比时主要考虑的因素不包括（）。A.转速B.扭矩C.功率D.效率3.以下关于轴的结构设计，说法错误的是（）。A.轴上零件应便于装拆B.轴肩高度应小于轮毂的厚度C.同一轴上的键槽应布置在同一母线上D.轴的直径应尽量取标准值4.圆柱齿轮传动中，影响齿面接触疲劳强度最主要的几何参数是（）。A.模数B.齿数C.分度圆直径D.齿宽5.设计V带传动时，选取V带的型号主要根据（）。A.传递的功率和小带轮转速B.传递的功率和大带轮转速C.传递的扭矩和小带轮转速D.传递的扭矩和大带轮转速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.一批轴承中，90%的轴承所能达到的寿命D.10%的轴承所能达到的寿命7.以下不属于机械设计中常用材料的是（）。A.金属材料B.陶瓷材料C.高分子材料D.复合材料8.在设计减速器时，首先应进行（）的计算。A.传动比B.功率C.扭矩D.效率9.机械设计中，可靠性设计主要考虑的是（）。A.产品的功能实现B.产品的安全性C.产品在规定条件和时间内完成规定功能的能力D.产品的外观设计10.以下哪种设计方法是在已有产品的基础上进行局部改进？（）A.创新设计B.适应性设计C.变型设计D.组合设计第II卷（非选择题，共70分）11.简答题（每题10分，共20分）答题要求：简要回答问题，条理清晰。简述机械设计的一般过程。简述选择联轴器类型时应考虑的因素。12.分析题（15分）答题要求：对给定的机械设计问题进行分析，提出解决方案。某机器需要设计一个传动系统，要求将电机的动力传递给工作机，工作机转速为100r/min，传递功率为5kW，电机转速为1450r/min。分析并确定传动方案，说明理由。13.计算题（15分）答题要求：写出详细的计算过程和答案。已知一对标准直齿圆柱齿轮传动，模数m=4mm，小齿轮齿数z1=20，大齿轮齿数z2=60，试计算：（1）两齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径；（2）中心距a。14.材料分析题（10分）答题要求：根据给定材料，回答相关问题。材料：在某机械设计项目中，设计人员考虑使用铸铁制造某一零件。铸铁具有成本低、铸造性能好等优点，但强度和韧性相对较低。设计人员经过分析，认为该零件在工作过程中主要承受较小的拉力和压力，对强度和韧性要求不是特别高。问题：从材料性能和零件工作要求角度分析，设计人员选择铸铁制造该零件是否合理？说明理由。15.设计题（10分）答题要求：根据给定的设计要求，完成机械零件的设计。设计一个带式输送机的传动装置，要求：（1）确定传动方案；（2）计算各传动零件的参数；（3）画出传动装置的结构简图。答案：1.B2.D3.B4.C5.A6.C7.B8.A9.C10.C11.机械设计的一般过程：明确设计任务，进行功能分析；确定工作原理和工艺动作过程；计算和确定主要参数；进行总体设计；进行结构设计；进行零部件设计；进行装配图和零件图设计；审核与改进设计。选择联轴器类型应考虑的因素：传递的转矩大小和性质；转速高低；两轴的对中情况；工作环境；经济性等。12.传动方案可采用带传动与减速器组合。电机转速高，工作机转速低，带传动可起到减速和缓冲作用，且结构简单成本低。再通过减速器进一步精确减速以满足工作机转速要求。理由：带传动能适应较大的中心距，安装方便，可过载保护。减速器能保证传动比准确，提高传动效率和承载能力。13.（1）小齿轮分度圆直径d1=mz1=4×20=80mm，齿顶圆直径da1=d1+2ham=80+2×1×4=88mm齿根圆直径df1=d1-2(ha+c)m=80-2×(1+0.25)×4=70mm大齿轮分度圆直径d2=mz2=4×60=240mm，齿顶圆直径da2=d2+2ham=240+2×1×4=248mm齿根圆直径df2=d2-2(ha+c)m=240-2×(1+0.25)×4=230mm（2）中心距a=(d1+d2)/2=(80+240)/2=160mm14.合理。理由：铸铁成本低、铸造性能好，适合该零件的大批量生产需求。该零件工作时主要承受较小拉力和压力，对强度和韧性要求不高，铸铁的性能能够满足其工作要求，所以选择铸铁制造该零件是合理的。15.（1）传动方案：电机-V带传动-圆柱齿轮减速器-链传动-工作机。（2）V带传动：根据传递功率和小带轮转速