2025年高职（机械设计与制造）机械设计阶段测试题及答案

2025年高职（机械设计与制造）机械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）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。1.机械设计中，确定设计方案的首要步骤是（）A.功能分析B.原理方案设计C.运动设计D.结构设计2.以下哪种材料不属于常用的机械结构材料（）A.铝合金B.陶瓷C.不锈钢D.铸铁3.机械零件的强度计算中，静应力下的许用应力是由（）确定的。A.屈服极限B.强度极限C.疲劳极限D.比例极限4.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5.链传动中，链节数宜取（）A.奇数B.偶数C.质数D.无所谓6.齿轮传动中，渐开线齿廓的优点不包括（）A.传动比恒定B.中心距可分性C.齿廓间正压力方向不变D.制造简单7.轴的结构设计中，键槽的位置应尽量（）A.靠近轴端B.靠近轴的中部C.均匀分布D.随意设置8.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.10个轴承所能达到的平均寿命9.联轴器和离合器的主要作用是（）A.连接两轴，传递运动和转矩B.补偿两轴的偏移C.缓冲吸振D.安全保护10.以下哪种机构不属于平面四杆机构（）A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.凸轮机构D.双摇杆机构答案：1.A2.B3.A4.D5.B6.D7.C8.A9.A10.C11.设计V带传动时，限制小带轮的最小基准直径主要是为了（）A.使结构紧凑B.限制弯曲应力C.保证带和带轮间的摩擦力D.限制小带轮包角12.普通平键连接工作时，键的主要失效形式为（）A.剪断B.磨损C.压溃D.塑性变形13.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，若中心距增大，则（）A.传动比不变B.重合度增大C.节圆半径增大D.以上都对14.滑动轴承中，液体动压润滑的形成条件不包括（）A.两表面间有楔形间隙B.两表面间有相对运动C.润滑油有一定粘度D.两表面平行15.下列哪种情况不属于机械设计中的可靠性设计范畴（）A.提高零件的强度B.增加备用系统C.采用冗余设计D.进行故障模式分析16.机械设计中，优化设计的目标通常不包括（）A.提高性能B.降低成本C.增加重量D.提高可靠性17.对于受轴向变载荷的紧螺栓连接，在计算螺栓的总拉力时，需要考虑（）A.预紧力B.工作拉力C.残余预紧力D.以上都要考虑18.蜗杆传动中，蜗杆的头数增多，下列说法正确的是（）A.传动效率提高B.蜗杆的加工难度降低C.自锁性增强D.承载能力提高19.以下哪种方法不能用于提高轴的疲劳强度（）A.减小应力集中B.表面强化处理C.增大轴的直径D.改善轴的表面质量20.机械设计中，人机工程学主要考虑的因素不包括（）A.人的生理特性B.人的心理特性C.机器的外观造型D.工作环境答案：11.B12.C13.D14.D15.A16.C17.D18.A19.C20.C第II卷（非选择题，共60分）21.（10分）简述机械设计的一般流程。22.（10分）分析带传动打滑的原因及预防措施。23.（10分）说明齿轮传动中齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的计算方法及主要参数。24.（15分）阅读以下材料：某机器的轴在工作过程中出现了疲劳断裂。轴的材料为45钢，调质处理，直径为50mm，工作时承受交变弯曲应力。轴上有键槽，键槽处应力集中较大。轴的转速为1500r/min，工作1000小时后断裂。请分析轴疲劳断裂的可能原因，并提出改进措施。25.（15分）设计一个用于传递动力的单级圆柱齿轮减速器。已知输入功率P1=5kW，输入转速n1=1450r/min，传动比i=3，工作机载荷平稳，每天工作8小时，使用寿命10年。要求确定齿轮的材料、模数、齿数、分度圆直径等参数，并画出减速器的结构简图。答案：21.机械设计一般流程：首先进行需求分析，明确设计任务和要求；接着进行功能原理设计，确定实现功能的基本原理和方案；然后进行运动设计，确定各构件的运动参数；再进行结构设计，确定构件的形状、尺寸和连接方式等；之后进行强度、刚度等计算和校核；最后进行优化设计，对设计方案进行改进和完善，同时还要考虑制造工艺、成本等因素。22.带传动打滑原因：过载，带与带轮间摩擦力不足。预防措施：合理设计传动参数，保证带的预紧力合适；选择合适的带型和带轮材料，提高摩擦系数；避免过载运行；定期检查带的张紧程度，及时调整。23.齿面接触疲劳强度计算方法：通过公式计算许用接触应力等参数，考虑材料的弹性模量、泊松比、硬度以及齿宽、分度圆直径等。主要参数有材料的弹性模量、泊松比、硬度，齿宽系数，分度圆直径等。齿根弯曲疲劳强度计算方法：计算齿根危险截面的弯曲应力，考虑模数、齿数、齿形系数、应力修正系数等。主要参数有模数、齿数、齿形系数、应力修正系数等。24.轴疲劳断裂可能原因：轴材料的疲劳强度不足；键槽处应力集中过大，降低了轴的疲劳寿命；交变弯曲应力的幅值和频率可能超出轴的承受能力。改进措施：选用更高强度的材料或对轴进行表面强化处理；优化键槽设计，减小应力集中；合理调整轴的工作参数，降低交变应力幅值和频率。25.齿轮材料：小齿轮用45钢调质，大齿轮用40Cr调质。模数m=3。