2025年高职（机械设计制造及其自动化）机械设计综合测试题及答案

2025年高职（机械设计制造及其自动化）机械设计综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本大题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案的序号填在括号内。1.机械设计中，计算载荷是考虑了（）对零件所受载荷的影响而确定的载荷。A.工作情况系数B.动载荷系数C.静载荷系数D.工作情况系数和动载荷系数2.带传动中，带的弹性滑动（）。A.在小带轮上产生的滑动比在大带轮上产生的滑动大B.在大带轮上产生的滑动比在小带轮上产生的滑动大C.在两轮上产生的滑动一样大D.与两轮直径无关3.普通平键连接工作时，键的主要失效形式为（）。A.键受剪切破坏B.键侧面受挤压破坏（静连接）C.工作面磨损（动连接）D.键被拉断4.齿轮传动中，齿面接触疲劳强度主要与（）有关。A.模数B.中心距C.齿宽D.齿数5.为了提高齿面接触疲劳强度，可采用（）的方法。A.增大模数B.增大中心距C.增大齿宽D.增大齿数6.链传动设计中，链节数宜取（）。A.偶数B.奇数C.质数D.无所谓7.蜗杆传动中，蜗杆的头数越少，则（）。A.传动效率越高B.自锁性越好C.加工越容易D.承载能力越大8.轴的结构设计中，应考虑的主要因素不包括（）。A.轴上零件的定位和固定B.轴的加工工艺性C.轴的材料选择D.轴上零件的装拆方便性9.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.一批同型号的轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承所能达到的寿命D.一批同型号的轴承，在相同条件下运转，其中5%的轴承所能达到的寿命10.下列联轴器中，属于刚性联轴器的是（）。A.弹性柱销联轴器B.套筒联轴器C.十字滑块联轴器D.万向联轴器11.设计减速器中的轴，其一般设计步骤为（）。A.先进行结构设计，再进行强度计算B.先进行强度计算，再进行结构设计C.只需进行强度计算D.只需进行结构设计12.机械设计中，材料选择的原则不包括（）。A.使用性能原则B.工艺性能原则C.经济性原则D.美观性原则13.对于受轴向变载荷作用的紧螺栓连接，在限定螺栓总拉力的情况下，提高螺栓疲劳强度的有效措施是（）。A.增大螺栓刚度B.减小被连接件刚度C.增大被连接件刚度D.减小螺栓刚度14.带传动打滑总是（）。A.在小带轮上先开始B.在大带轮上先开始C.在两轮上同时开始D.与两轮直径无关15.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知中心距a=100mm，传动比i=3，模数m=4mm，则两齿轮的齿数分别为（）。A.z1=10，z2=30B.z1=15，z2=45C.z1=20，z2=60D.z1=25，z2=7516.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（）。A.分度圆B.齿顶圆C.基圆D.齿根圆17.链传动中，链节距越大，承载能力（）。A.越大B.越小C.不变D.不一定18.蜗杆传动中，蜗轮的螺旋角β与蜗杆的螺旋升角γ的关系为（）。A.β=γB.β>γC.β<γD.没关系19.轴上零件的周向固定方法中，能传递较大转矩的是（）。A.键连接B.花键连接C.销连接D.过盈配合20.滚动轴承的类型选择中，主要考虑的因素不包括（）。A.载荷大小B.载荷方向C.转速高低D.轴承颜色第II卷（非选择题共60分）一、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分，共10分。请将正确答案填在题中的横线上。1.带传动的主要失效形式为______和______。2.齿轮传动的主要失效形式有______、______、齿面胶合、齿面磨损和齿侧间隙过大等。3.链传动的主要参数有______、______、链节距等。4.轴的结构设计应满足的要求有______、______、便于加工和装配等。5.滚动轴承的基本额定动载荷是指______。二、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分，共20分。简要回答下列问题。1.简述带传动的工作原理及特点。2.简述齿轮传动的设计准则。3.简述链传动的优缺点。4.简述轴的结构设计应考虑的主要因素。三、分析计算题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。要求写出计算过程和答案。已知一普通V带传动，传递功率P=7.5kW，带速v=10m/s，小带轮基准直径d1=100mm，大带轮基准直径d2=300mm，带与带轮之间的摩擦系数f=0.15，包角α1=150°，单根V带的基本额定功率P0=1.32kW，单根V带的额定功率增量ΔP0=0.17kW。试计算所需V带的根数z。四、设计题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。设计一单级圆柱齿轮减速器，已知电动机功率P=5kW，转速n1=1450r/min，传动比i=3，工作机转速n2=480r/min，单向运转，载荷平稳。要求：1.确定齿轮的材料、热处理方法及精度等级。2.计算齿轮的主要参数（模数、齿数、分度圆直径、齿宽等）。3.画出减速器的装配图（只要求画出外形轮廓，标注主要尺寸）。答案：1.D2.A3.B4.B5.B6.A7.B8.C9.C10.B11.B12.D13.D14.A15.B16.C17.A18.A19.B20.D填空题答案：1.打滑；疲劳破坏2.齿面接触疲劳破坏；齿根弯曲疲劳破坏3.链节数；链轮齿数4.轴上零件的定位和固定可靠；具有良好的结构工艺性5.在额定动载荷作用下，滚动轴承所能达到的基本额定寿命为106转时所能承受的载荷简答题答案：1.带传动的工作原理：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、传动平稳、能缓冲吸振、过载时带会在带轮上打滑，可防止其他零件损坏、能适应两轴中心距较大的传动，但传动效率较低、带的寿命较短、不宜用于高温、易燃等场合。2.软齿面闭式齿轮传动：按齿面接触疲劳强度设计，按齿根弯曲疲劳强度校核；硬齿面闭式齿轮传动：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。3.优点：能保证准确的平均传动比；传递功率较大；作用在轴和轴承上的力较小；能在高温、多尘、潮湿等恶劣环境下工作。缺点：瞬时链速和瞬时传动比不是常数，传动平稳性较差；工作时有噪声；磨损后易发生跳齿；不宜用于高速传动。4.轴上零件的定位和固定；轴的结构工艺性；轴上零件的装拆方便性；提高轴的强度和刚度；合理选择轴的材料。分析计算题答案：1.计算单根V带的实际工作功率P1：P1=KAP其中KA为工作情况系数，查手册得KA=1.1则P1=1.1×7.5=8.25kW2.计算单根V带的额定功率P：P=P0+ΔP0查手册得P0=1.32kW，ΔP0=0.17kW则P=1.32+0.17=1.49kW3.计算所需V带的根数z：z=P1/(P(1-q))≥zmin其中q为带长修正系数，查手册得q=0.99zmin为最少带根数，查手册得zmin=6z=8.25/(1.49×0.99)≈5.6取z=6根设计题答案：1.齿轮材料：小齿轮用45钢调质，硬度240HB