2025年机械设计制造及其自动化（设备维护）试题及答案

2025年机械设计制造及其自动化（设备维护）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：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.以下哪种机械零件的失效形式不属于强度问题？A.断裂B.塑性变形C.磨损D.疲劳破坏2.带传动中，带的弹性滑动发生的原因是A.带与带轮之间的摩擦系数较小B.带绕过带轮时有离心力作用C.带的紧边和松边拉力不等D.带的弹性变形3.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知中心距a=250mm，传动比i=3，小齿轮齿数z1=20，则大齿轮齿数z2为A.40B.60C.80D.1004.普通平键连接的主要失效形式是A.键被剪断B.键与键槽侧面的挤压破坏C.键的磨损D.键的塑性变形5.在设计V带传动时，选取小带轮基准直径d1≥dmin，其主要目的是A.使带轮的结构尺寸紧凑B.限制带中的弯曲应力C.保证带和带轮之间有足够的摩擦力D.防止带传动发生打滑6.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.一批同型号轴承在相同条件下运转，其中50%的轴承所能达到的寿命7.下列哪种联轴器属于刚性联轴器？A.弹性柱销联轴器B.凸缘联轴器C.滑块联轴器D.梅花形弹性联轴器8.齿轮传动中，齿面接触疲劳强度主要取决于A.齿宽B.模数C.中心距D.齿面硬度9.当轴上安装的零件要承受轴向力时，采用下列哪种固定方式最为合适？A.轴肩B.套筒C.圆螺母D.弹性挡圈10.下列哪种材料适合制造滚动轴承的滚动体？A.45钢B.GCr15C.HT200D.Q235第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述渐开线齿轮传动的特点。12.（15分）分析带传动中弹性滑动和打滑现象产生的原因及后果，并说明如何避免打滑。13.（15分）有一圆柱齿轮减速器，高速轴为输入轴，转速n1=1450r/min，传递功率P=5kW。高速轴上装有一对标准直齿圆柱齿轮，小齿轮齿数z1=20，大齿轮齿数z2=50，模数m=4mm。试计算：（1）小齿轮的分度圆直径d1、齿顶圆直径da₁、齿根圆直径df₁；（2）大齿轮的分度圆直径d2、齿顶圆直径da₂、齿根圆直径df₂；（3）中心距a；（4）计算小齿轮的圆周力Ft₁、径向力Fr₁。14.（15分）阅读材料：某工厂的一台机床出现故障，经检查发现是主轴上的滚动轴承损坏。请分析滚动轴承损坏的可能原因，并提出相应的维修措施。材料：该机床已使用多年，日常维护工作基本到位，但近期加工精度明显下降，振动和噪声增大。检查发现轴承内圈有明显的磨损痕迹，滚珠表面也有剥落现象。15.（15分）设计一个用于传递功率P=10kW，转速n=960r/min的普通V带传动。已知两班制工作，每天工作16小时，带轮直径d1=100mm，d2=300mm，带的型号为A型带，带与带轮之间的摩擦系数f=0.15，包角α1=160°。试计算：（1）带的有效拉力Fe；（2）所需的V带根数z；（3）带的初拉力F0。答案：1.C2.C3.B4.B5.B6.C�.B8.C9.C10.B11.渐开线齿轮传动具有以下特点：传动比恒定，能保证传动的平稳性；中心距具有一定的可分性，便于安装和制造；齿廓之间为线接触，承载能力高；制造和安装精度要求较高。12.弹性滑动产生原因及后果：带具有弹性，紧边和松边拉力不等，导致带与带轮之间产生相对滑动。使传动比不准确，降低传动效率，引起带的磨损。打滑产生原因及后果：过载时，带与带轮之间的摩擦力不足以传递全部载荷，带在带轮上全面滑动。使带严重磨损，甚至使传动失效。避免打滑措施：合理设计带传动，选择合适的带型和带轮直径，保证足够的包角，控制传递功率，避免过载。13.（1）d1=mz1=4×20=80mm，da₁=d₁+2ham=80+2×1×4=88mm，df₁=d₁-2（ha+c）m=80-2×（1+0.25）×4=70mm；（2）d2=mz2=4×50=200mm，da₂=d₂+2ham=200+2×1×4=208mm，df₂=d₂-2（ha+c）m=200-2×（1+0.25）×4=190mm；（3）a=（d₁+d₂）/2=（80+200）/2=140mm；（4）Ft₁=2T₁/d₁，T₁=9.55×10⁶P/n₁=9.55×10⁶×5/145₀=32931N·mm，Ft₁=2×32931/80=823.3N，Fr₁=Ft₁tanα=823.3×tan20°≈299.7N。14.滚动轴承损坏可能原因：长期交变载荷作用导致疲劳剥落；润滑不良，加剧磨损；安装不当，使轴承受力不均；工作环境恶劣，有杂质进入。维修措施：更换损坏的轴承；检查润滑系统，确保良好润滑；重新正确安装轴承；清理工作环境，防止杂质进入。15.（公式较多，此处略去具体计算