2025吉林大学机械设计方向复试真题及答案详解

2025吉林大学机械设计方向复试真题及答案详解

一、单项选择题（总共10题，每题2分）1.机械设计中，零件的失效形式不包括以下哪种？A.断裂B.变形C.磨损D.生锈2.普通平键连接的主要用途是使轴与轮毂之间（）。A.沿轴向固定并传递轴向力B.沿周向固定并传递转矩C.安装与拆卸方便D.沿轴向可作相对滑动3.带传动工作时，带中的应力不包括（）。A.拉应力B.弯曲应力C.离心应力D.扭转应力4.滚动轴承的基本额定寿命是指（）。A.一批同型号的轴承在相同条件下运转，其中90%的轴承发生疲劳点蚀前的总转数或工作小时数B.一个轴承在不同条件下运转，发生疲劳点蚀前的总转数或工作小时数C.一批同型号的轴承在不同条件下运转，其中10%的轴承发生疲劳点蚀前的总转数或工作小时数D.一个轴承在相同条件下运转，发生疲劳点蚀前的总转数或工作小时数5.齿轮传动中，齿面接触疲劳强度主要取决于（）。A.齿轮的材料B.齿轮的模数C.齿轮的齿宽D.齿轮的分度圆直径6.对于高速重载的齿轮传动，为了提高齿面接触强度，可采用（）。A.增大模数B.增大齿宽C.提高齿面硬度D.减小齿宽7.联轴器与离合器的主要作用是（）。A.缓和冲击和振动B.补偿两轴的相对位移C.传递运动和转矩D.防止机器发生过载8.以下哪种螺纹常用于连接？A.三角形螺纹B.矩形螺纹C.梯形螺纹D.锯齿形螺纹9.轴的结构设计主要应考虑（）。A.轴的强度B.轴的刚度C.轴上零件的定位和固定D.轴的加工工艺性10.在机械设计中，通常应优先选用（）。A.标准件B.非标准件C.自制件D.外购件二、填空题（总共10题，每题2分）1.机械设计的基本要求包括满足______要求、经济性要求、安全性要求等。2.带传动的张紧装置有______和______两种。3.滚动轴承的类型选择主要考虑______、______、转速、载荷大小和方向等因素。4.齿轮传动的失效形式主要有______、______、齿面胶合、齿面磨损和塑性变形等。5.螺纹连接的防松方法可分为______防松、______防松和破坏螺纹副关系防松三类。6.轴按所受载荷的不同可分为______、______和转轴。7.联轴器可分为______联轴器和______联轴器两大类。8.滑动轴承的润滑方式有______、______和压力润滑等。9.机械零件的疲劳强度计算中，应力幅和平均应力的关系通常用______来表示。10.链传动的主要失效形式有______、______、链条疲劳破坏和链条铰链磨损等。三、判断题（总共10题，每题2分）1.机械设计只需考虑满足功能要求，无需考虑经济性和安全性。（）2.普通平键连接只能传递转矩，不能传递轴向力。（）3.带传动工作时，带的紧边拉力大于松边拉力。（）4.滚动轴承的基本额定动载荷越大，其承载能力越强。（）5.齿轮传动中，齿面接触疲劳强度与齿轮的模数无关。（）6.联轴器和离合器的作用相同，都可以在机器运转过程中随时分离或结合两轴。（）7.三角形螺纹的自锁性能好，常用于连接。（）8.轴的强度计算是轴设计的主要内容，刚度计算可以不考虑。（）9.滑动轴承的润滑目的主要是减小摩擦和磨损。（）10.链传动的平均传动比是恒定的，但瞬时传动比是变化的。（）四、简答题（总共4题，每题5分）1.简述机械设计的一般步骤。2.带传动为什么要张紧？常用的张紧方法有哪些？3.简述滚动轴承的主要失效形式和选择时应考虑的因素。4.齿轮传动的设计准则有哪些？五、讨论题（总共4题，每题5分）1.讨论机械设计中如何平衡经济性和性能要求。2.分析带传动和链传动的优缺点，并说明在什么情况下选择带传动，什么情况下选择链传动。3.讨论轴的结构设计应考虑哪些因素。4.如何提高齿轮传动的承载能力？答案详解一、单项选择题1.D。生锈不属于零件的主要失效形式，零件的主要失效形式包括断裂、变形、磨损等。2.B。普通平键连接主要用于使轴与轮毂沿周向固定并传递转矩。3.D。带传动工作时，带中的应力有拉应力、弯曲应力和离心应力，不包括扭转应力。4.A。滚动轴承的基本额定寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转，其中90%的轴承发生疲劳点蚀前的总转数或工作小时数。5.D。齿轮传动中，齿面接触疲劳强度主要取决于齿轮的分度圆直径。6.C。对于高速重载的齿轮传动，提高齿面硬度可有效提高齿面接触强度。7.C。联轴器与离合器的主要作用是传递运动和转矩。8.A。三角形螺纹常用于连接，其自锁性能好。9.C。轴的结构设计主要应考虑轴上零件的定位和固定。10.A。在机械设计中，通常应优先选用标准件，以提高设计效率和降低成本。二、填空题1.功能2.定期张紧装置；自动张紧装置3.载荷性质；转速4.齿面疲劳点蚀；齿根弯曲疲劳折断5.摩擦；机械6.心轴；传动轴7.刚性；挠性8.油杯润滑；油浴润滑9.疲劳曲线10.链的静强度破坏；链条铰链的胶合三、判断题1.×。机械设计需要综合考虑功能要求、经济性要求和安全性要求等多方面因素。2.√。普通平键连接只能传递转矩，不能传递轴向力。3.√。带传动工作时，带的紧边拉力大于松边拉力。4.√。滚动轴承的基本额定动载荷越大，其承载能力越强。5.√。齿轮传动中，齿面接触疲劳强度与齿轮的模数无关，主要与分度圆直径有关。6.×。联轴器在机器运转过程中一般不能分离两轴，离合器可以在机器运转过程中随时分离或结合两轴。7.√。三角形螺纹的自锁性能好，常用于连接。8.×。轴的设计既要考虑强度，也要考虑刚度，尤其是对刚度要求较高的场合。9.√。滑动轴承的润滑目的主要是减小摩擦和磨损。10.√。链传动的平均传动比是恒定的，但瞬时传动比是变化的。四、简答题1.机械设计的一般步骤包括：明确设计任务，确定功能要求；进行方案设计，选择合适的工作原理和机构；进行运动设计，确定各构件的运动参数；进行动力设计，计算所需功率和力；进行结构设计，确定零件的形状、尺寸和材料；进行强度、刚度等计算，确保零件满足要求；绘制零件图和装配图；对设计进行审核和优化。2.带传动张紧的原因是为了保证带与带轮之间有足够的摩擦力，防止带打滑，提高带传动的工作能力。常用的张紧方法有定期张紧装置和自动张紧装置。定期张紧装置是通过调整中心距或使用张紧轮来张紧带；自动张紧装置是利用弹簧或重锤等自动调整带的张紧力。3.滚动轴承的主要失效形式有疲劳点蚀、塑性变形、磨损等。选择滚动轴承时应考虑的因素包括载荷性质、载荷大小和方向、转速、工作温度、安装空间等。根据这些因素选择合适的轴承类型和尺寸。4.齿轮传动的设计准则主要有：对于闭式软齿面齿轮传动，主要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，主要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，主要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。五、讨论题1.在机械设计中平衡经济性和性能要求需要综合考虑多个方面。首先，在材料选择上，应根据零件的工作要求选择合适的材料，避免使用过高性能的材料造成浪费，同时也不能因追求经济性而选用性能不足的材料。其次，在设计结构时，应优化结构设计，减少零件数量和加工难度，降低制造成本。此外，还可以采用标准化和通用化的设计，提高零部件的互换性，降低生产成本。在满足性能要求的前提下，通过合理的设计和成本控制来实现经济性和性能的平衡。2.带传动的优点是传动平稳、噪声小、能缓冲吸振，可用于两轴中心距较大的场合；缺点是传动效率低、传递功率有限、有弹性滑动。链传动的优点是传动效率高、能传递较大的功率、平均传动比恒定；缺点是传动不平稳、噪声大、需要润滑。在要求传动平稳、噪声小、两轴中心距较大的场合，可选择带传动；在要求传递较大功率、平均传动比恒定的场合，可选择链传动。3.轴的结构设计应考虑以下因素：轴上零件的定位和固定，确保零件在轴上的位置准确，防止轴向和周向移动；轴的强度和刚度，保证轴能够承受所传递的载荷；轴的加工工艺性，便于轴的加工和装配；轴的润滑和