2025 年大学机械设计制造及其自动化（机械设计）下学期期末卷

2025年大学机械设计制造及其自动化（机械设计）下学期期末卷

（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，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.设计V带传动时，选取小带轮基准直径$d_1$≥$d_{min}$，其主要目的是（）A.使结构紧凑B.限制弯曲应力C.保证带和带轮接触面间有足够摩擦力D.限制小带轮包角2.普通平键连接工作时，键的主要失效形式为（）A.键受剪切破坏B.键侧面受挤压破坏C.剪切和挤压同时产生D.磨损和键被剪断3.对于转速较高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用（）A.等速运动规律B.等加速等减速运动规律C.余弦加速度运动规律D.正弦加速度运动规律4.在设计圆柱齿轮传动时，通常使小齿轮齿宽$b_1$略大于大齿轮齿宽$b_2$，其目的是（）A.提高小齿轮齿面接触强度B.提高小齿轮齿根弯曲强度C.补偿安装误差，保证全齿宽接触D.减少小齿轮载荷分布不均5.一对标准渐开线圆柱齿轮传动，已知模数$m=5mm$，齿数$z_1=20$，$z_2=40$，则两齿轮的中心距$a$为（）A.150mmB.100mmC.125mmD.200mm6.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.在额定工况和额定静载荷作用下，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7.为保证轴上零件的轴向定位可靠，轴肩处的圆角半径$r$应（）零件轮毂孔的倒角尺寸$C$。A.大于B.小于C.等于D.无关系8.带传动中，带的张紧力$F_0$一定时，小带轮包角$\alpha_1$增大，带与带轮间的摩擦力（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小9.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10.对于受轴向变载荷作用的紧螺栓连接，在限定螺栓总拉力的情况下，提高螺栓疲劳强度的有效措施是（）A.增大螺栓刚度$C_b$，减小被连接件刚度$C_m$B.减小螺栓刚度$C_b$，增大被连接件刚度$C_m$C.增大螺栓刚度$C_b$和被连接件刚度$C_m$D.减小螺栓刚度$C_b$和被连接件刚度$C_m$二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.以下属于机械设计应满足的基本要求的有（）A.实现预定功能B.满足可靠性要求C.满足经济性要求D.操作方便、安全E.造型美观2.下列关于齿轮传动的特点，正确的有（）A.效率高B.结构紧凑C.工作可靠、寿命长D.能实现任意两轴间的传动E.传动比准确3.设计轴时，合理布置轴上零件的位置可减小轴的受力，以下做法正确的有（）A.减小齿轮的悬臂长度B.将大齿轮安排在高速端C.使轴上受力较大的零件靠近轴承D.避免轴上零件的载荷集中E.让轴上相邻零件的轮毂宽度相近4.滚动轴承的密封方式有（）A.接触式密封B.非接触式密封C.组合式密封D.迷宫式密封E.甩油密封5.带传动中，带的弹性滑动（）A.发生在主动轮上B.发生在从动轮上C.是不可避免的D.会使传动效率降低E.会引起带的磨损三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”）1.设计机器时，应首先确定机器的总体方案，然后进行详细设计。（）2.键连接中，平键的键宽和键槽宽的配合采用基轴制。（）3.渐开线齿轮的齿廓形状取决于分度圆的大小。（）4.一对圆柱齿轮传动，若两齿轮的齿面接触应力相等，则它们的接触强度也相等。（）5.滚动轴承的基本额定动载荷$C$是指轴承在额定工况下所能承受的最大载荷。（）6.轴上零件的周向固定方式有键连接（）7.带传动的打滑现象是由于过载引起的，是可以避免的。（）8.链传动中，链条的节数越多，链传动的运动不均匀性越严重。（）9.紧螺栓连接中，螺栓所受的总拉力等于预紧力与工作拉力之和。（）10.圆柱齿轮传动中，分度圆直径与中心距的比值等于传动比。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述设计V带传动时，确定带轮基准直径$d_1$和$d_2$的步骤。2.分析普通平键连接的主要失效形式，并说明静连接和动连接的强度计算准则。3.说明滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷的概念，并简述其计算方法。五、设计题（总共1题，20分）设计一用于带式输送机的单级圆柱齿轮减速器中的低速轴。已知传递功率$P=5kW$，转速$n=145r/min$，单向回转，载荷有轻微冲击。要求：1.确定轴的结构方案，画出结构草图。2.计算轴上的载荷，并进行受力分析。3.对轴进行强度计算。答案：一、单项选择题1.B2.B3.D4.C5.C6.D7.B8.A9.A10.B二、多项选择题1.ABCDE2.ABCDE3.ACDE4.ABC5.ACDE三、判断题1.√2.√3.×4.√5.×6.√7.√8.×9.×10.×四、简答题1.先根据带传动的工作条件和要求，选取小带轮基准直径$d_1$≥$d_{min}$，然后根据传动比$i=d_2/d_1$计算大带轮基准直径$d_2$，并将$d_2$圆整为标准值。2.主要失效形式：静连接时键被剪断或键、轴、轮毂三者中较弱者被压溃；动连接时键、轴、轮毂三者中较弱者被磨损。静连接强度计算准则：挤压强度条件；动连接强度计算准则：耐磨性条件。3.基本额定寿命：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。基本额定动载荷：轴承基本额定寿命为10^6转时所能承受的载荷。计算方法：根据轴承类型、尺寸和工作条件，通过相关公式计算。五、设计题1.轴的结构方案：轴上有两个键