2025年大学大一（机械工程）机械零件设计阶段测试题及答案

2025年大学大一（机械工程）机械零件设计阶段测试题及答案

（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：本卷共20小题，每小题2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.机械零件设计中，首先要考虑的基本要求是（）A.强度要求B.刚度要求C.可靠性要求D.经济性要求2.以下哪种材料具有较高的强度和较好的韧性（）A.铸铁B.铝合金C.中碳钢D.铜合金3.零件的疲劳破坏是由于（）引起的。A.静应力B.交变应力C.冲击应力D.复合应力4.计算零件的静强度时，通常采用的计算准则是（）A.许用应力[σ]≤σlimB.许用应力[σ]≤σsC.许用应力[σ]≤σbD.许用应力[σ]≤[σ]5.提高零件接触强度的有效措施是（）A.增大接触面积B.减小接触面积C.提高表面硬度D.降低表面硬度6.带传动中，带的应力不包括以下哪种（）A.拉应力B.弯曲应力C.离心应力D.扭转应力7.普通V带传动中，带轮的基准直径是指（）A.带轮的外径B.带轮的内径C.与所配用V带的节宽bp相对应的带轮直径D.带轮的中径8.链传动中，链节数宜取（）A.奇数B.偶数C.质数D.无所谓9.齿轮传动的主要失效形式不包括（）A.轮齿折断B.齿面磨损C.齿面胶合D.链条拉长10.渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（）A.m1=m2，α1=α2B.m1≠m2，α1=α2C.m1=m2，α1≠α2D.m1≠m2，α1≠α211.一对渐开线齿轮传动的重合度ε越大，表明（）A.同时参与啮合的轮齿对数越多B.同时参与啮合的轮齿对数越少C.传动越不平稳D.承载能力越低12.蜗杆传动中，蜗杆的头数z1增加，其传动效率（）A.提高B.降低C.不变D.不一定13.滑动轴承中，轴瓦的主要失效形式是（）A.疲劳破坏B.磨损C.胶合D.塑性变形14.滚动轴承的基本额定寿命是指（）A.一批轴承中90%的轴承所能达到的寿命B.一批轴承中50%的轴承所能达到的寿命C.单个轴承所能达到的寿命D.所有轴承所能达到的寿命15.联轴器和离合器的主要区别是（）A.联轴器靠啮合传动，离合器靠摩擦传动B.联轴器靠摩擦传动，离合器靠啮合传动C.联轴器使两轴随时结合或分离，离合器只能在机器停车时使两轴结合或分离D.联轴器只能在机器停车时使两轴结合或分离，离合器使两轴随时结合或分离16.平键连接中，键的截面尺寸是根据（）来选择的。A.传递的转矩大小B.轴的直径C.轮毂的长度D.轴的转速17.螺纹连接防松的根本问题在于（）A.增加螺纹连接的轴向力B.增加螺纹连接的摩擦力矩C.防止螺纹副的相对转动D.增加螺纹连接的刚度18.受轴向工作载荷F的紧螺栓连接，螺栓所受的总拉力F2（）A.F2=F+F0B.F2=F-F0C.F2=F0D.F2=F19.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20.轴上零件的周向固定方法中，能同时实现轴向固定的是（）A.键连接B.花键连接C.过盈配合D.销连接第II卷（非选择题，共60分）（一）填空题（共10分，每空1分）答题要求：请在横线上填上正确的答案。1.机械零件设计应满足的基本要求有______、______、______、______和造型美观。2.材料的力学性能主要包括______、______、______、______和疲劳极限等。3.带传动的打滑现象首先发生在______带轮上。4.链传动中，链节距p越大，链传动的承载能力越______，但传动的平稳性越______。5.齿轮传动的五种主要失效形式中，______和______是开式齿轮传动的主要失效形式。（二）简答题（共20分，每题5分）答题要求：简要回答问题，语言要简洁明了。1.简述提高零件疲劳强度的措施。2.简述带传动的弹性滑动和打滑现象及其后果。3.简述齿轮传动的设计准则。4.简述滚动轴承的主要类型及其特点。（三）分析题（共15分）答题要求：根据题目所给条件，进行分析并回答问题。某减速器中，有一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知小齿轮的齿数z1=20，模数m=4mm，传动比i=3。试求：1.大齿轮的齿数z；（3分）2.小齿轮的分度圆直径d1、齿顶圆直径da1、齿根圆直径df1；（6分）3.这对齿轮的中心距a。（6分）（四）材料分析题（共10分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：在某机械设计中，需要选择一种轴的材料。已知轴在工作时承受交变弯曲应力和扭转应力，转速较高，对疲劳强度要求较高。现有45钢、40Cr、20CrMnTi三种材料可供选择。问题：1.从材料的力学性能和工艺性能考虑，哪种材料最适合作为轴的材料？为什么？（5分）2.简述选择该材料后，轴的热处理工艺及其作用。（5分）（五）设计题（共5分）答题要求：根据题目要求，进行简单的设计。设计一个用于传递转矩T的普通平键连接，已知轴的直径d，轮毂的长度L，试确定键的尺寸和型号。答案：第I卷：1.C2.C3.B4.B5.C6.D7.C8.B9.D10.A11.A12.A13.B14.A15.D16.B17.C18.A19.B20.C第II卷：（一）1.强度要求、刚度要求、耐磨性要求、可靠性要求2.强度、塑性、硬度、冲击韧性3.小4.高、差5.齿面磨损、齿面疲劳折断（二）1.合理选择材料；改进零件结构；提高零件表面质量；强化处理。2.弹性滑动是带传动中不可避免的现象，会使传动比不准确。打滑会使带的磨损加剧，甚至使传动失效。3.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。4.主要类型有：深沟球轴承，主要承受径向载荷，也能承受一定的轴向载荷；圆柱滚子轴承，能承受较大的径向载荷；圆锥滚子轴承，能同时承受径向和轴向载荷；推力球轴承，只能承受轴向载荷。（三）1.z2=z1i=20×3=602.d1=mz1=4×20=80mm，da1=d1+2ham=80+2×1×4=88mm，df1=d1-2（ha+c）m=80-2×（1+0.25）×4=70mm3.a=m（z1+z2）/2=4×（20+60）/2=160mm（四）1.40Cr最适合。因为40Cr的综合力学性能较好，淬透性较高，能满足