2026年机械设计（机械传动系统设计）试题及答案

2026年机械设计（机械传动系统设计）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：本大题共8小题，每小题5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.下列关于机械传动系统设计的说法，错误的是（）A.传动系统应满足工作机的功能要求B.传动效率越高越好C.传动比应保持恒定D.结构越复杂越好答案：D2.在带传动中，带的弹性滑动（）A.在小带轮上产生的滑动比大带轮上的大B.在大带轮上产生的滑动比小带轮上的大C.大小带轮上产生的滑动一样大D.与带轮大小无关答案：A3.链传动中，链节数宜取（）A.奇数B.偶数C.质数D.无所谓答案：B4.一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知中心距a=100mm，传动比i=3，小齿轮齿数z1=20，则大齿轮齿数z2为（）A.20B.40C.60D.80答案：C5.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（）A.分度圆B.齿顶圆C.基圆D.齿根圆答案：C6.下列哪种传动类型适用于两轴中心距较大的场合（）A.齿轮传动B.链传动C.带传动D.蜗杆传动答案：C7.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：B8.在设计机械传动系统时，首先应确定的是（）A.传动方案B.各传动零件的尺寸C.传动效率D.润滑方式答案：A第II卷（非选择题共60分）二、填空题（共15分）答题要求：本大题共5小题，每空3分。请将答案填写在题中的横线上。1.带传动的主要失效形式是______和______。答案：打滑、疲劳破坏2.链传动的主要参数有______、______、______等。答案：链节距、链轮齿数、中心距3.齿轮传动的五种主要失效形式为______、______、______、______、______。答案：轮齿折断、齿面接触疲劳点蚀、齿面磨损、齿面胶合、塑性变形4.蜗杆传动的主要参数有______、______、______等。答案：模数、蜗杆头数、蜗轮齿数5.机械传动系统设计的基本要求有______、______、______、______等。答案：满足工作机的功能要求、工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、成本低、操作维护方便三、简答题（共15分）答题要求：本大题共3小题，每题5分。简要回答问题。1.简述带传动的工作原理及特点。答案：带传动是通过带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的。特点有：结构简单，成本低；适用于两轴中心距较大的场合；能缓冲吸振，传动平稳；过载时带会在带轮上打滑，可防止其他零件损坏；但传动效率较低，带寿命较短，张紧力较大时轴上受力较大。2.链传动有哪些优缺点？答案：优点：能在高温、多尘、潮湿等恶劣环境下工作；平均传动比准确；传递功率大；中心距可较大。缺点：瞬时链速和瞬时传动比不恒定，传动不平稳；工作时有噪声；磨损后易发生跳齿；安装和维护要求较高。3.简述齿轮传动的设计准则。答案：对于闭式软齿面齿轮传动，按齿面接触疲劳强度设计，按齿根弯曲疲劳强度校核；对于闭式硬齿面齿轮传动，按齿根弯曲疲劳强度设计，按齿面接触疲劳强度校核；对于开式齿轮传动，按齿根弯曲疲劳强度设计，并适当增大模数以考虑磨损的影响。四、分析计算题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。请详细写出计算过程和答案。有一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知小齿轮齿数z1=25，模数m=4mm，传动比i=2，试计算：（1）大齿轮齿数z2；（2）两轮的分度圆直径d1、d2；（3）两轮的齿顶圆直径da1、da2；（4）两轮的齿根圆直径df1、df2。答案：（1）z2=i×z1=2×25=50（2）d1=m×z1=4×25=100mm，d2=m×z2=4×50=200mm（3）da1=d1+2ham=100+2×1×4=108mm，da2=d2+2ham=200+2×1×4=208mm（4）df1=d1-2(ha+c)m=100-2×(1+0.25)×4=90mm，df2=d2-2(ha+c)m=200-2×(1+0.25)×4=190mm五、设计题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。根据题目要求进行机械传动系统设计。设计一单级圆柱齿轮减速器，用于带式输送机，已知电动机功率P=5.5kW，转速n1=1440r/min，工作机转速n2=600r/min，单向传动，载荷平稳，两班制工作，使用寿命10年。答案：1.确定传动比i=n1/n2=1440/600=2.42.选择齿轮材料：小齿轮选45钢调质，硬度HBS190-230；大齿轮选45钢正火，硬度HBS170-210。3.计算齿轮的主要参数：-初选模数m=4mm-计算小齿轮齿数z1，由d1=mz1，且根据经验公式计算，可得z1=25-大齿轮齿数z2=i×z1=2.4×25=604.计算齿轮的几何尺寸：-d1=mz1=4×25=100mm-d2=mz2=4×60=240mm-da1=d1+2ham=100+2×1×4=108mm-da2=d2+2ham=240+2×1×4=248mm-df1=d1-2(ha+c)m=100-2×(1+0.25)×4=90mm-df2=d2-2(ha+c)m=240-2×(1+0.25)×4=230mm5.计算齿轮的受力：-圆周力Ft1=2T1/d1，T1=9.55×10^6×P/n1=9.55×10^6×5.5/1440=36535N，Ft1=2×36535/100=730.7N-径向力Fr1=Ft1×tanα=730.7×tan20°=266.5N-轴向力Fa1=0（直齿圆柱齿轮）