2025年大学机械工程（机械设计）试题及答案

2025年大学机械工程（机械设计）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40分）答题要求：本卷共8题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案填写在题目后面的括号内。1.机械设计中，确定设计方案的首要步骤是（）A.功能分析B.运动分析C.结构设计D.强度计算答案：A2.以下哪种材料不适用于制造承受冲击载荷的零件（）A.45钢B.60Si2MnC.HT200D.20CrMnTi答案：C3.渐开线齿轮传动的重合度与以下哪个因素无关（）A.模数B.齿数C.压力角D.齿宽答案：A4.带传动中，带的张紧力过大会导致（）A.带磨损加剧B.带打滑C.带寿命延长D.传动效率提高答案：A5.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.一批同型号轴承，在不同条件下运转，其中50%的轴承所能达到的寿命答案：C6.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.承载能力越大答案：B7.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.先计算弯矩，再计算扭矩，然后进行强度计算D.先计算扭矩，再计算弯矩，然后进行强度计算答案：B8.对于高速重载的滑动轴承，应选用（）A.润滑脂润滑B.油环润滑C.压力润滑D.飞溅润滑答案：C第II卷（非选择题，共60分）二、填空题（每题3分，共15分）答题要求：请在每题的横线上填写正确答案。1.机械设计应满足的基本要求有______、______、______、______。答案：使用要求、经济要求、安全要求、环保要求2.常用的螺纹牙型有______、______、______、______等。答案：三角形、矩形、梯形、锯齿形3.齿轮传动的失效形式主要有______、______、______、______等。答案：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合4.带传动的弹性滑动是由于______引起的，打滑是由于______引起的。答案：带的弹性变形、过载5.键连接主要用来实现轴与轴上零件之间的______和______。答案：周向固定、传递转矩三、简答题（每题5分，共15分）答题要求：简要回答问题，答案应简洁明了。1.简述机械设计的一般程序。答案：机械设计一般程序为：明确设计任务与要求；进行总体设计，包括确定原理方案、运动设计、结构设计等；技术设计，计算零件尺寸、强度等；详细设计，绘制图纸、编写技术文件等；产品试制与试验；改进设计。2.说明选择材料时应考虑的主要因素。答案：主要考虑因素有：使用性能，包括力学性能、物理性能、化学性能等；工艺性能，如铸造、锻造、焊接、切削加工等性能；经济性能，材料成本、加工成本等；材料供应情况。3.简述滚动轴承的安装与拆卸原则。答案：安装原则：保证安装位置正确，避免歪斜和卡住；施加合适的安装力，防止损伤轴承；注意密封和润滑。拆卸原则：拆卸力应作用在轴承套圈上，避免损伤滚动体和保持架；采用合适的拆卸工具，如拉马等；拆卸过程中注意保护轴承及相关零件。四、分析题（共15分）答题要求：阅读下面的材料，回答问题。材料：有一减速箱中的齿轮传动，已知齿轮材料为45钢，调质处理，小齿轮齿数z1=20，大齿轮齿数z2=50，模数m=4mm，齿宽b=50mm，传递功率P=5kW，小齿轮转速n1=1450r/min。1.计算齿轮传动的中心距a。（5分）答案：中心距a=m(z1+z2)/2=4×(20+50)/2=140mm。2.计算小齿轮的齿面接触应力σH1和大齿轮的齿面接触应力σH2，并比较大小。（5分）答案：齿面接触应力计算公式较复杂，这里省略具体计算过程。根据公式可知，在一对齿轮传动中，两轮的齿面接触应力相等，即σH1=σH2。3.若要提高齿轮传动的承载能力，可采取哪些措施？（5分）答案：可采取的措施有：增大模数m，提高齿宽b，选用高强度的材料，对齿面进行硬化处理，如渗碳淬火、氮化等，优化齿轮的制造精度，合理设计润滑方式等。五、设计题（共15分）答题要求：根据题目要求进行设计，写出设计思路和主要设计步骤。设计一个二级圆柱齿轮减速器，输入轴转速n1=1450r/min，输出轴转速n2=100r/min，传递功率P=7.5kW。设计思路：首先确定传动比，计算各级齿轮的齿数、模数等参数，然后进行轴的结构设计、轴承选择、键连接设计等，最后绘制减速器的装配图和零件图。主要设计步骤：1.确定总传动比i=n1/n2=1450/100=14.5。2.分配各级传动比，可根据经验或计算