2025年高职机械设计与制造（机械设计制造）试题及答案

2025年高职机械设计与制造（机械设计制造）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题后的括号内。1.机械设计中，确定设计方案的首要步骤是（）A.功能分析B.原理方案设计C.运动设计D.结构设计2.以下不属于常用机械传动方式的是（）A.带传动B.链传动C.液压传动D.电磁传动3.在设计轴类零件时，轴的最小直径是根据（）来初步确定的。A.轴所传递的扭矩B.轴的材料C.轴的结构D.轴上零件的配合要求4.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.一批轴承中50%的轴承所能达到的寿命D.一批轴承中90%的轴承所能达到的寿命5.普通平键连接的主要失效形式是（）A.键被剪断B.工作面被压溃C.键被磨损D.键被弯曲6.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7.带传动中，带的弹性滑动是（）A.不可避免的B.可以避免的C.取决于带的材质D.取决于带轮的材料8.链传动中，链条的节数宜采用（）A.奇数B.偶数C.质数D.无所谓9.蜗杆传动中，效率较低的主要原因是（）A.啮合摩擦损耗大B.传动比大C.制造精度要求高D.蜗杆头数少10.以下哪种联轴器属于刚性联轴器（）A.弹性套柱销联轴器B.凸缘联轴器C.十字滑块联轴器D.轮胎联轴器11.在设计减速器时，高速轴的直径一般比低速轴的直径（）A.大B.小C.相等D.不确定12.对于受轴向力较大的轴，宜采用（）A.普通平键连接B.半圆键连接C.楔键连接D.花键连接13.滚动轴承内圈与轴颈的配合采用（）A.基孔制B.基轴制C.非基准制D.任意配合14.齿轮传动的重合度越大，表明齿轮传动的（）A.承载能力越强B.传动效率越高C.平稳性越好D.磨损越小15.带传动中，带的预紧力过大，会导致（）A.带的寿命缩短B.传动效率降低C.轴和轴承上的载荷增大D.以上都是16.链传动中，链条的节距越大，承载能力（）A.越大B.越小C.不变D.不确定17.蜗杆传动中，蜗杆的头数越多，传动效率（）A.越高B.越低C.不变D.不确定18.联轴器和离合器的主要区别是（）A.联轴器只能在停机时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，离合器只能在停机时实现两轴的结合或分离C.联轴器靠摩擦力工作，离合器靠啮合工作D.联轴器靠啮合工作，离合器靠摩擦力工作19.在设计轴时，为了提高轴的疲劳强度，应尽量避免（）A.开键槽B.轴肩过渡处采用圆角C.轴上零件的过盈配合D.轴表面的加工纹理与受力方向一致20.以下哪种材料常用于制造轴类零件（）A.45钢B.HT200C.ZL102D.T8第II卷（非选择题，共60分）（一）填空题（每题2分，共10分）1.机械设计应满足的基本要求有______、______、______、______和造型美观等。2.带传动的主要失效形式是______和______。3.齿轮传动的主要失效形式有______、______、______、______和齿面胶合等。4.滚动轴承的类型选择应考虑的因素有______、______、______、______和调心性能等。5.轴的结构设计应满足的要求有______、______、______、______和便于加工、装配及维修等。（二）简答题（每题5分，共20分）1.简述机械设计的一般程序。2.带传动中，为什么要限制带速在5-25m/s范围内？3.简述齿轮传动的设计准则。4.简述滚动轴承的安装和拆卸要点。（三）分析题（每题10分，共20分）1.分析减速器中高速轴和低速轴所受载荷的特点，并说明设计时应如何考虑。2.分析链传动中链条产生疲劳破坏的原因，并提出相应的预防措施。（四）设计题（10分）材料：有一用于传递动力的闭式圆柱齿轮传动，小齿轮转速n1=1450r/min，大齿轮转速n2=362.5r/min，传递功率P=5kW，载荷较平稳，单向转动。要求设计该齿轮传动，确定齿轮的模数、齿数、分度圆直径、齿宽等参数。（五）计算题（10分）已知一对标准直齿圆柱齿轮传动，模数m=4mm，齿数z1=20，z2=40，试计算这对齿轮的分度圆直径、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径以及传动比。答案：1.A2.D3.A4.D5.B6.C7.A8.B9.A10.B11.B12.D13.A14.C15.D16.A17.A18.A19.A20.A填空题答案：1.实现预定功能、满足可靠性要求、满足经济性要求、操作方便及安全可靠2.打滑、疲劳破坏3.轮齿折断、齿面接触疲劳破坏、齿面磨损、齿面塑性变形4.载荷大小、方向和性质、转速高低、旋转精度、工作条件5.便于轴上零件的定位和固定、便于轴上零件的装拆、受力合理、尽量减小应力集中简答题答案：1.机械设计的一般程序为：明确设计任务，进行功能分析；确定原理方案；进行运动设计；进行结构设计；进行强度、刚度计算；绘制施工图，编制技术文件。2.带速过高会使离心力增大，带与带轮间的正压力减小，摩擦力减小，容易打滑；带速过低，在传递相同功率时，所需圆周力增大，带的根数增多。所以带速一般限制在5-25m/s范围内。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.安装时要注意轴承的安装方向和配合精度，避免安装过紧或过松；拆卸时要使用合适的工具，避免损伤轴承和轴。分析题答案：1.高速轴转速高，传递功率相对较小，所受扭矩较小，但弯矩较大，主要承受交变载荷；低速轴转速低，传递功率大，所受扭矩大，弯矩相对较小。设计高速轴时应重点考虑其抗疲劳能力，合理选择材料和结构，减小应力集中；设计低速轴时要保证其有足够的强度和刚度，选用合适的材料和较大的尺寸。2.链传动中链条产生疲劳破坏的原因主要是链条在工作过程中，受到交变载荷的作用，链节不断地被拉长和缩短，导致链板产生疲劳裂纹，最终断裂。预防措施包括：合理选择链条的材质和规格；保证链条的张紧适度；避免频繁启动、制动和反转；定期检查链条的磨损情况，及时更换磨损严重的链条。设计题答案：1.确定传动比i=n1/n2=1450/362.5=42.初选模数m=4mm3.计算小齿轮齿数z1=20，则大齿轮齿数z2=iz1=4×20=804.计算分度圆直径：d1=mz1=4×20=80mm，d2=mz2=4×80=320mm5.计算中心距a=(d1+d2)/2=(80+320)/2=200mm6.计算齿宽：取齿宽系数ψd=0.8，b1=ψdd1=0.8×80=64mm，b2=b1+5=69mm计算题答案：分度圆直径：d1=mz1=4×20=80mm，d2=mz2=4×40=160mm中心距：a=(d1+d2)/2=(80+160)/2=120mm齿顶圆直径：da1=d1+2ham