2026年大学大二（机械工程）机械设计基础阶段测试试题及答案

2025年大学大二（机械工程）机械设计基础阶段测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共6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。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.带传动中，V带比平带传动能力强是因为（）A.V带比平带厚B.V带与带轮间的摩擦力大C.V带无接头D.V带质量轻答案：B2.链传动中，链节数宜采用（）A.奇数B.偶数C.质数D.无所谓答案：B3.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.键被弯曲答案：B4.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知齿数z1=20，z2=40，模数m=5mm，则中心距a为（）A.150mmB.125mmC.100mmD.75mm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.在额定工况和额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命C.在额定工况和额定动载荷作用下，90%轴承所能达到的寿命D.同一批轴承在相同条件下进行试验中，90%轴承所能达到的寿命答案：D6.蜗杆传动中，蜗杆头数z1增加，则传动效率（）A.提高B.降低C.不变D.不确定答案：A第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每题4分，共20分）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中，最严重、必须避免的失效形式是______；软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是______；高速重载齿轮传动易发生______。答案：轮齿折断、齿面疲劳点蚀、齿面胶合4.滚动轴承的类型代号由______数字表示，尺寸系列代号由______数字表示。答案：右起第一位、右起第二、三位5.蜗杆传动的主要失效形式有______、______、______等。答案：齿面胶合、齿面磨损、齿根折断三、简答题（每题10分，共2个小题，共20分）1.简述带传动的工作原理及特点。答案：带传动是通过张紧在带轮上的带，借助带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力。特点有：适用于中心距较大的传动；能缓冲吸振，传动平稳，噪声小；过载时带会在带轮上打滑，可防止其他零件损坏；结构简单，成本低；传动效率较低，带的寿命较短，不适用于高温、易燃等场合。2.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，校核齿根弯曲疲劳强度；对于闭式硬齿面齿轮传动，按齿根弯曲疲劳强度设计，校核齿面接触疲劳强度；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、分析题（共15分）材料：有一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知主动轮转速n1=1450r/min，从动轮转速n2=362.5r/min，模数m=4mm，压力角α=20°。问题：1.计算传动比i。答案：传动比i=n1/n2=1450/362.5=42.计算两齿轮齿数z1和z2。答案：由i=z2/z1=4，且m(z1+z2)/2=a（中心距，本题未提及，不影响计算齿数），可得z2=4z1，又m=4，假设中心距合适，根据传动比关系可算出z1=20，z2=80。3.若小齿轮为主动轮，画出这对齿轮的受力分析图，并标注各力的名称。答案：小齿轮受力：圆周力Ft1，径向力Fr1，轴向力Fa1（假设齿轮为右旋，根据螺旋角判断轴向力方向）；大齿轮受力：圆周力Ft2，径向力Fr2，轴向力Fa2（与小齿轮轴向力方向相反）。受力分析图：先画出两齿轮啮合的简图，小齿轮上Ft1与转速方向相反，Fr1指向圆心，Fa1根据螺旋角判断方向；大齿轮上Ft2与Ft1大小相等方向相反，Fr2指向圆心，Fa2与Fa1方向相反。五、设计题（共15分）材料：设计一单级圆柱齿轮减速器中的齿轮传动。已知传递功率P=5kW，小齿轮转速n1=750r/min，传动比i=3，工作机载荷平稳，单向传动，两班制工作，预期寿命为10年，每年按工作日250天计算。问题：1.确定齿轮的材料及热处理方式。答案：小齿轮选用45钢，调质处理；大齿轮选用45钢，正火处理。因为工作机载荷平稳，对硬度要求不是特别高，45钢调质和正火处理能满足一般要求且成本较低。2.计算齿轮的主要参数。答案：根据P=5kW，n1=750r/min，查机械设计手册初选模数m=4mm。由i=z2/z1=3，可得z1=25，z2=75。计算分度圆直径d1=mz1=100mm，d2=mz2=30mm。计算中心距a=m(z1+z2)/2=200mm。3.计算齿轮的齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度，并判断是否满足要求。答案：通过公式计算齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度，查相