2026年机械设计综合（多零件设计）试题及答案

2026年机械设计综合（多零件设计）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）本大题共10小题，每小题3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。1.以下哪种材料通常不适合用于机械零件的制造？（）A.45钢B.HT200C.PVCD.铝合金2.机械零件设计中，强度计算主要考虑的是（）。A.静强度B.疲劳强度C.冲击强度D.以上都是3.螺纹连接中，最常用的防松方法是（）。A.摩擦防松B.机械防松C.永久防松D.其他防松4.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.单个轴承所能达到的寿命C.一批轴承中50%的轴承所能达到的寿命D.随机抽取的轴承所能达到的寿命5.齿轮传动中，齿面接触疲劳强度主要取决于（）。A.齿轮的模数B.齿宽C.中心距D.齿面硬度6.带传动中，带的弹性滑动会导致（）。A.传动效率降低B.带的磨损加剧C.带的寿命缩短D.以上都是7.联轴器和离合器的主要区别是（）。A.联轴器必须在停车时才能实现两轴的结合或分离，离合器可在工作中随时实现两轴的结合或分离B.联轴器可在工作中随时实现两轴的结合或分离，离合器必须在停车时才能实现两轴的结合或分离C.联轴器和离合器的功能相同，只是名称不同D.联轴器用于高速传动，离合器用于低速传动8.轴的结构设计中，应考虑的因素不包括（）。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.轴的外形美观9.以下哪种键连接适用于传递较大转矩？（）A.平键B.半圆键C.楔键D.切向键10.机械零件的可靠性设计主要是为了提高零件的（）。A.强度B.刚度C.寿命D.可靠度第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述机械零件设计的一般步骤。12.（15分）分析齿轮传动中齿面胶合的原因及预防措施。13.（15分）某轴上安装有一对圆锥滚子轴承，已知轴承所受径向载荷Fr1=2000N，Fr2=3000N，轴向载荷Fa=1000N，轴的转速n=1500r/min，工作温度不超过100℃，试计算轴承的当量动载荷。（已知轴承的径向系数X1=0.4，X2=0.4，轴向系数Y1=1.8，Y2=1.6）114.（20分）阅读以下材料，回答问题：在某机械设备中，有一个重要的传动零件——齿轮。该齿轮在长期运行过程中出现了齿面磨损严重的问题，导致传动效率降低，噪声增大。经过分析，发现该齿轮的材料选择不当，齿面硬度较低，润滑条件也不理想。问题：（1）请分析齿面磨损严重的原因。（2）针对该问题，提出改进措施。15.（20分）设计一个减速箱中的低速轴，已知该轴传递的功率P=5kW，转速n=300r/min，轴上装有两个键槽，承受中等冲击载荷。要求：（答案：1.C2.D3.A4.A5.D6.D7.A8.D9.D10.D11.机械零件设计的一般步骤：确定零件的功能要求；选择合适的材料；进行结构设计；计算零件的工作能力；绘制零件工作图。12.齿面胶合的原因：高速重载下，齿面间压力大、速度高，润滑油膜易被破坏，导致两齿面金属直接接触并相互粘连，随后又被撕开，形成胶合磨损。预防措施：提高齿面硬度；采用抗胶合能力强的润滑油；合理选择齿轮参数，降低齿面接触应力。13.先计算轴承1的轴向载荷Fa1：Fa1=Fa=1000N，判断轴承1的轴向载荷是否大于其径向载荷的一定比例，若大于则取Fa1=0.6Fr1=0.6×2000=1200N，这里Fa1=1000N＜12e0N，故取Fa1=1000N。计算轴承1的当量动载荷P1：P1=X1Fr1+Y1Fa1=0.4×2000+1.8×1000=2600N。同理计算轴承2的轴向载荷Fa2：Fa2=Fa=1000N，判断轴承2的轴向载荷是否大于其径向载荷的一定比例，若大于则取Fa2=0.6Fr2=0.6×3000=1800N，这里Fa2=1000N＜1800N，故取Fa2=1000N。计算轴承2的当量动载荷P2：P2=X2Fr2+Y2Fa2=0.4×3000+1.6×1000=2800N。14.（1）齿面磨损严重的原因：材料选择不当，齿面硬度较低，抵抗磨损能力弱；润滑条件不理想，不能有效减少齿面间摩擦。（2）改进措施：更换合适的齿轮材料，提高齿面硬度；改善润滑条件，选用合适的润滑油，增加润滑装置。15.（1）根据传递功率和转速计算轴的转矩T：T=9550P/n=9550×5/300≈159.2N·m。（2）根据轴