2026年机械设计基础（机械零件选型）试题及答案

2026年机械设计基础（机械零件选型）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：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分)1.以下哪种机械零件常用于传递动力且具有较高的传动效率？（）A.带传动B.链传动C.齿轮传动D.蜗杆传动2.在选择轴的材料时，对于承受较大交变应力的轴，应优先选用（）。A.碳素结构钢B.合金结构钢C.不锈钢D.铸铁3.普通平键连接的主要失效形式是（）。A.键的剪断B.键的磨损C.工作面的压溃D.键的弯曲4.下列哪种滚动轴承适用于承受较大的径向载荷和一定的轴向载荷？（）A.深沟球轴承B.圆柱滚子轴承C.圆锥滚子轴承D.推力球轴承5.对于高速重载的齿轮传动，应选用（）作为润滑方式。A.油池润滑B.喷油润滑C.脂润滑D.飞溅润滑6.以下哪种联轴器适用于两轴有较大径向位移和角位移的场合？（）A.刚性联轴器B.弹性联轴器C.挠性联轴器D.齿式联轴器7.在设计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.传动比D.计算功率8.当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹（）。A.好B.差C.相同D.不一定9.下列哪种弹簧常用于缓冲和减振？（）A.圆柱螺旋压缩弹簧B.圆柱螺旋拉伸弹簧C.圆锥螺旋弹簧D.板弹簧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B.减小被连接件刚度C.增大被连接件刚度D.减小螺栓刚度第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每题2分，共10分）1.机械零件的设计准则包括强度准则、刚度准则、寿命准则、______和振动稳定性准则。2.带传动中，带的弹性滑动是由于带的______引起的。3.齿轮传动的主要失效形式有齿面接触疲劳点蚀、齿根弯曲疲劳折断、齿面胶合、______和塑性变形。4.滚动轴承的基本额定寿命是指一批相同的轴承，在相同的条件下运转，其中______的轴承发生疲劳点蚀前所能达到的总转数。5.联轴器和离合器的主要区别在于联轴器需要在______时才能实现两轴的结合或分离，而离合器可以在机器运转过程中随时使两轴结合或分离。三、简答题（每题10分，共20分）1.简述选择轴的材料时应考虑的主要因素。2.说明链传动的特点及应用场合。四、分析计算题（每题20分，共20分）材料：有一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知小齿轮的齿数\(z_1=20\)，大齿轮的齿数\(z_2=60\)，模数\(m=5mm\)；小齿轮的转速\(n_1=1450r/min\)。问题：1.计算这对齿轮传动的传动比\(i\)。2.计算小齿轮的分度圆直径\(d_1\)、齿顶圆直径\(d_{a1}\)和齿根圆直径\(d_{f1}\)。3.计算大齿轮的转速\(n_2\)。五、设计题（20分）材料：设计一带式输送机的传动装置，由电动机驱动，工作机为带式输送机，传递功率\(P=5kW\)，工作机转速\(n_W=160r/min\)，两班制工作，载荷较平稳。要求：1.确定传动方案。2.选择电动机型号。3.计算传动装置的总传动比。4.分配各级传动比（若采用多级传动）。5.计算各轴的转速、转矩和功率。答案：一、1.C2.B3.C4.C5.B6.C7.D8.A9.D10.D二、1.可靠性准则2.弹性变形3.齿面磨损4.10%5.机器停车三、1.应考虑的主要因素有：载荷性质、应力状态（静应力或交变应力）、应力循环特性、载荷大小、转速高低、对耐磨性和耐腐蚀性的要求、材料的工艺性和经济性等。2.链传动的特点：与带传动相比，没有弹性滑动，能保持准确的平均传动比；需要张紧装置；结构紧凑；能在高温及速度较低的情况下工作；与齿轮传动相比，可以有较大的中心距，成本较低。应用场合：适用于两轴中心距较大、平均传动比要求准确、工作条件恶劣（如温度较高、灰尘较大）的场合，如农业机械、矿山机械、石油化工机械等。四、1.传动比\(i=z_2/z_1=60/20=3\)。2.小齿轮分度圆直径\(d_1=mz_1=5×20=100mm\)；齿顶圆直径\(d_{a1}=d_1+2m=100+2×5=110mm\)；齿根圆直径\(d_{f1}=d_1-2.5m=100-2.5×5=87.5mm\)。3.大齿轮转速\(n_2=n_1/i=1450/3≈483.3r/min\)。五、1.传动方案：采用V带传动和单级圆柱齿轮传动。电动机通过V带传动将动力传递给齿轮减速器，再由齿轮减速器将动力传递给工作机。2.根据工作要求，选择Y132S-4型电动机，额定功率\(P_N=5.5kW\)，额定转速\(n_N=1440r/min\)。3.总传动比\(i=n_N/n_W=1440/160=9\)。4.分配V带传动比\(i_1=2\)，齿轮传动比\(i_2=4.5\)。5.电动机轴：转速\(n_1=1440r/min\)，转矩\(T_1=9550P_N/n_1=9550×5.5/1440≈36.5N·m\)，功率\(P_1=5kW\)。V带传动主动轴：转速\(n_V=n_1/i_1=1440/2=720r/min\)，转矩\(T_V=T_1i_1=36.5×2=73N·m\)，功率\(P_V=P_1=5kW\)。齿轮传动主动轴：转速\(n_2=n_V=720r/min\)转矩\(T_2=T_