2025年大学三年级（机械设计制造及其自动化）机械设计试题及答案

2025年大学三年级（机械设计制造及其自动化）机械设计试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）（总共8题，每题5分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.机械设计中，确定零件材料的首要依据是（）A.零件的工作条件B.材料的工艺性C.材料的经济性D.材料的力学性能2.带传动中，带的弹性滑动发生在（）A.全部接触弧上B.带绕上主动轮的接触弧上C.带绕上从动轮的接触弧上D.带离开主动轮的接触弧上3.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.键被弯曲D.轮毂被剪断4.齿轮传动中，齿面接触疲劳强度主要取决于（）A.齿宽B.模数C.中心距D.齿面硬度5.一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知传动比i=3，主动轮转速n1=1500r/min，中心距a=200mm，模数m=4mm，则从动轮转速n2和齿数z1、z2分别为（）A.n2=500r/min，z1=20，z2=60B.n2=500r/min，z1=30，z2=90C.n2=4500r/min，z1=20，z2=60D.n2=4500r/min，z1=30，z2=906.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7.蜗杆传动中，蜗杆的头数z1增加，则传动效率（）A.提高B.降低C.不变D.不一定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.增大带轮的包角B.提高带的弯曲应力C.增大带与带轮间的摩擦力D.保证带和带轮接触面间有足够的摩擦力第II卷（非选择题，共60分）9.（10分）简述机械设计的一般过程。10.（10分）带传动的打滑和弹性滑动有何区别？11.（10分）简述齿轮传动的设计准则。12.（15分）阅读以下材料：某机床的主轴部件，要求有较高的转速和精度，承受一定的径向力和轴向力。现设计该主轴部件，采用滚动轴承支承。问题：请选择合适的滚动轴承类型，并说明理由。13.（15分）阅读以下材料：某减速器中，高速轴与低速轴转速分别为n1=1450r/min，n2=300r/min，传递功率P=5kW，两轴平行，中心距a=300mm。问题：设计该减速器中的齿轮传动，确定齿轮的模数、齿数、分度圆直径、齿宽等参数。答案：1.A2.B3.B4.C5.A6.C7.A8.D9.机械设计的一般过程包括：明确设计任务，进行总体设计，确定零件的类型和结构，计算和确定零件的基本尺寸，进行结构设计，校核计算，绘制零件工作图，编写设计计算说明书。10.打滑是由于过载引起的带与带轮间的全面滑动，会使传动失效；弹性滑动是由于带的弹性变形引起的带与带轮间的局部滑动，是不可避免的，但会影响传动比的准确性。11.齿轮传动的设计准则：闭式软齿面齿轮传动按齿面接触疲劳强度设计，按齿根弯曲疲劳强度校核；闭式硬齿面齿轮传动按齿根弯曲疲劳强度设计，按齿面接触疲劳强度校核；开式齿轮传动按齿根弯曲疲劳强度设计，并适当增大模数。12.可选用角接触球轴承。理由：角接触球轴承能同时承受径向力和轴向力，适用于转速较高、承受一定轴向力的场合，符合该主轴部件的工作要求。13.首先根据传动比确定齿数比，进而确定齿数。根据传递功率和转速计算转矩，再根据齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度公式计算模数。分度圆直径等于模数乘以齿数，齿宽可根据经验公式确定。具体计算过程如下：传动比i=n1/n2=1450/300≈4.83。设小齿轮齿数z1=20，则大齿轮齿数z2=iz1=4.83×20≈97。计算转矩T1=9550P/n1=9550×5/1450≈32.93N·m。根据齿面接触疲劳强度公式计算模数m≥[2.32×(T1/[σH])^(2/3)/(u+1)^(1/3)]^(3/5)，根据齿根弯曲疲劳强度公式计算模