2025 年大学机械设计（机械设计课程设计）课程结业卷

2025年大学机械设计（机械设计课程设计）课程结业卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题的备选答案中只有一个最符合题意）1.在机械设计中，确定零件材料的主要依据是（）。A.零件的形状B.零件的尺寸C.零件的工作条件D.零件的加工工艺2.带传动工作时，带内应力的最大值发生在（）。A.紧边进入大带轮处B.紧边离开大带轮处C.松边进入小带轮处D.松边离开小带轮处3.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.键和轮毂槽侧面产生过度磨损D.键被弯曲4.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知两齿轮齿数分别为40和80，并且测得小齿轮的齿顶圆直径为420mm，则大齿轮的齿顶圆直径为（）mm。A.840B.850C.860D.8705.设计链传动时，链节数最好取（）。A.偶数B.奇数C.质数D.无所谓6.对于高速重载的滑动轴承，其轴瓦材料应选用（）。A.铸铁B.青铜C.巴氏合金D.非金属材料7.在圆柱齿轮传动中，保持分度圆直径不变，而减小模数、增加齿数，则会使（）。A.齿面接触应力增大B.齿根弯曲应力减小C.齿面接触应力减小D.齿根弯曲应力增大8.蜗杆传动中，蜗杆的头数越少，则传动效率（）。A.越高B.越低C.不变D.不一定9.下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲吸振的是（）。A.凸缘联轴器B.齿式联轴器C.弹性柱销联轴器D.万向联轴器10.设计V带传动时，选取小带轮基准直径的依据是（）。A.带的型号B.带的速度C.主动轮转速D.传动比二多项选择题（总共5题，每题4分，每题的备选答案中有两个或两个以上符合题意，错选或多选均不得分；少选，但选择正确的每个选项得1分）1.机械零件的计算准则包括（）。A.强度准则B.刚度准则C.耐磨性准则D.振动稳定性准则E.耐热性准则2.下列属于带传动特点的有（）。A.结构简单，成本低廉B.适用于两轴中心距较大的传动C.能缓冲吸振，传动平稳D.过载时带会在带轮上打滑，可防止其他零件损坏E.传动效率较高3.齿轮传动的主要失效形式有（）。A.轮齿折断B.齿面磨损C.齿面点蚀D.齿面胶合E.塑性变形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.一批同型号的轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承所能达到的寿命D.一批同型号的轴承，在相同条件下运转，其中50%的轴承所能达到的寿命E.单个轴承所能达到的寿命5.下列属于轴的结构设计应考虑的因素有（）。A.便于轴上零件的装拆和定位B.轴应具有良好的制造工艺性C.轴上受力合理，尽量减小应力集中D.节省材料，减轻重量E.保证轴的刚度和强度三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列各题的正误，正确的打“√”，错误的打“×”）1.设计机械零件时，应先按工作条件选择合适的材料，然后再根据材料确定零件的形状和尺寸。（）2.带传动中，带的弹性滑动是不可避免的。（）3.平键连接中，键的截面尺寸是根据键的传递转矩大小来选择的。（）4.渐开线齿轮的标准安装是指分度圆与节圆重合的安装。（）5.链传动中，链条的节数越多，链传动越平稳。（）6.滑动轴承的润滑目的主要是减少摩擦功耗、降低磨损、冷却和吸振等。（）7.增大模数可以提高齿轮的齿根弯曲强度，但同时会使齿面接触应力增大。（）8.蜗杆传动中，蜗杆的螺旋角β与蜗轮的螺旋角β₂大小相等，方向相反。（）9.联轴器和离合器都可以用来连接两轴，传递运动和转矩，它们的区别在于联轴器需要在停机后才能实现两轴的分离，而离合器可以在机器运转过程中实现两轴的分离和结合。（）10.设计V带传动时，若小带轮包角过小，可通过增大中心距或加张紧轮等方法来增大包角。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述机械设计的一般过程。2.说明带传动的弹性滑动和打滑现象，并分析它们对带传动的影响。3.简述滚动轴承的基本额定动载荷和基本额定静载荷的概念，并说明它们的作用。五、综合分析题（总共2题）1.（15分）有一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知小齿轮齿数z₁=20，大齿轮齿数z₂=60，模数m=4mm，试计算：（1）小齿轮和大齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径。（2）这对齿轮传动的中心距。（3）若该齿轮传动的传递功率P=5kW，小齿轮转速n₁=1450r/min，试计算作用在小齿轮上的圆周力Ft₁、径向力Fr₁和轴向力Fa₁（设齿轮为非变位齿轮，压力角α=20°）。2.（15分）设计一单级圆柱齿轮减速器中的低速轴。已知减速器输入功率P=5kW，输入转速n₁=1450r/min，传动比i=3（高速轴为主动轴），载荷有轻微冲击，单向转动。试确定低速轴的结构形式、材料，并进行强度计算（包括初步估算轴的最小直径以及对轴进行弯扭合成强度计算）。答案：一、单项选择题1.C2.A3.B4.C5.A6.C7.B8.B9.C10.C二、多项选择题1.ABCDE2.ABCD3.ABCDE4.AC5.ABCDE三、判断题1.√2.√3.×4.√5.×6.√7.×8.√9.√10.√四、简答题1.机械设计的一般过程包括：明确设计任务，进行总体方案设计，技术设计，详细设计，制造及试验，改进设计。2.弹性滑动是由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的相对滑动，它导致传动比不准确，但能起到一定的缓冲作用。打滑是由于过载，带与带轮之间发生显著的相对滑动，会使带磨损加剧，甚至损坏带传动，应避免。3.基本额定动载荷是指使轴承的基本额定寿命恰好为10⁶转时，轴承所能承受的载荷。基本额定静载荷是指轴承在静止或缓慢摆动时，所能承受的最大载荷。基本额定动载荷用于计算轴承寿命，基本额定静载荷用于计算轴承静强度。五、综合分析题1.（1）小齿轮分度圆直径d₁=mz₁=4×20=80mm，齿顶圆直径da₁=d₁+2ham=80+2×1×4=88mm，齿根圆直径df₁=d₁-2(ha+c)m=80-2×(1+0.25)×4=70mm；大齿轮分度圆直径d₂=mz₂=4×60=240mm，齿顶圆直径da₂=d₂+2ham=240+2×1×4=248mm，齿根圆直径df₂=d₂-2(ha+c)m=240-2×(1+0.25)×4=230mm。（2）中心距a=(d₁+d₂)/2=(80+240)/2=160mm。（3）圆周力Ft₁=2T₁/d₁，T₁=9550P/n₁=9550×5/1450=32.93N·m，Ft₁=2×32.93/0.08=823.25N；径向力Fr₁=Ft₁tanα=823.25×tan20°=299.7N；轴向力F