2026年机械设计（零件结构设计）试题及答案

2026年机械设计（零件结构设计）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30分）每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。(总共6题，每题5分)1.机械零件结构设计时，首先要考虑的因素是A.强度B.刚度C.可靠性D.工艺性2.在设计轴类零件时，为了保证其良好的力学性能，轴的结构应尽量避免A.直径突变B.键槽C.退刀槽D.中心孔3.对于承受交变载荷的零件，其结构设计应着重考虑A.疲劳强度B.静强度C.刚度D.耐磨性4.设计齿轮传动时，为了保证齿面接触强度，应增大A.模数B.齿数C.齿宽D.中心距5.机械零件的结构设计应满足的基本要求不包括A.功能要求B.美观要求C.经济性要求D.工艺性要求6.在设计箱体类零件时，为了便于加工和装配，其结构应具有A.合理的壁厚B.复杂的外形C.较多的凸台D.较小的内腔第II卷（非选择题共70分）7.简答题：简述机械零件结构设计中考虑工艺性的主要方面。(10分)8.分析题：分析轴类零件上键槽的布置对轴强度的影响。(15分)9.设计题：设计一个简单的圆柱齿轮减速器箱体，说明其主要结构特点和设计要点。(25分)10.材料题：阅读以下材料，回答问题。材料：在机械设计中，某零件承受较大的交变载荷，要求具有良好的疲劳性能。现有两种材料可供选择，材料A的强度较高，但韧性相对较低；材料B的强度稍低，但韧性良好。问题：从疲劳性能角度考虑，应优先选择哪种材料？并说明理由。(10分)11.综合题：结合机械设计的相关知识，阐述如何设计一个满足多种工作要求的机械零件结构。(20分)答案：1.D；2.A；3.A；4.D；5.B；6.A；7.机械零件结构设计中考虑工艺性主要包括：零件的形状应便于加工，尽量减少加工表面的数量和加工面积；结构应有利于刀具的进入和退出，避免出现加工死角；零件的尺寸应符合标准尺寸系列，便于采用标准刀具和量具；零件的结构应便于装配和拆卸，保证装配精度和效率。；8.轴类零件上键槽的布置对轴强度有较大影响。键槽会削弱轴的截面面积，降低轴的强度。若键槽布置不合理，如在同一截面有多个键槽，会进一步削弱轴的强度，导致轴在承受载荷时容易在键槽处发生断裂。因此，在设计轴类零件时，应合理布置键槽，避免键槽过于集中，以保证轴有足够的强度。；9.圆柱齿轮减速器箱体主要结构特点：一般为剖分式结构，便于内部零件的安装和拆卸。设有箱盖和底座。箱体内有安装齿轮、轴等零件所需的支撑结构，如轴承座。设计要点：要有足够的强度和刚度，以承受齿轮传动产生的载荷；合理设计箱体的壁厚，保证强度的同时减轻重量；设置合理的散热结构，如散热片，以降低油温；要有良好的密封性能，防止润滑油泄漏和外界灰尘等进入箱体。；10.应优先选择材料B。理由：对于承受交变载荷的零件，良好的韧性对于抵抗疲劳裂纹的产生和扩展至关重要。材料B虽然强度稍低，但韧性良好，能够在交变载荷作用下更好地吸收能量，延缓疲劳裂纹的形成和扩展，从而提高零件的疲劳性能。而材料A韧性相对较低，在交变载荷下更容易产生疲劳裂纹，导致零件失效。；11.设计一个满足多种工作要求的机械零件结构，首先要明确零件的功能要求，根据功能确定基本结构形式。考虑强度、刚度、耐磨性等力学性能要求，通过合理的形状设计、尺寸计算和材料选择来保证。注重工艺性，使零件便于加工制造和装配。还要考虑经