2025年大學(xué)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)（機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在題后的括號內(nèi)。1.機(jī)械設(shè)計中，確定零件材料的主要依據(jù)不包括以下哪項(xiàng)？（）A.使用要求B.工藝性C.美觀性D.經(jīng)濟(jì)性2.以下哪種機(jī)械零件的失效形式不屬于強(qiáng)度問題？（）A.斷裂B.塑性變形C.磨損D.疲勞破壞3.帶傳動中，帶的彈性滑動發(fā)生在（）。A.全部接觸弧上B.部分接觸弧上C.主動輪接觸弧上D.從動輪接觸弧上4.鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)宜取（）。A奇數(shù)B偶數(shù)C質(zhì)數(shù)D無所謂5.普通平鍵連接的主要失效形式是（）。A.鍵被剪斷B.工作面被壓潰C.鍵被磨損D.鍵被彎曲6.齒輪傳動中，齒面接觸疲勞強(qiáng)度主要取決于（）。A.模數(shù)B.齒數(shù)C.齒寬D.中心距7.下列哪種螺紋常用于連接？（）A.梯形螺紋B.鋸齒形螺紋C.普通螺紋D.矩形螺紋8.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)考慮的因素不包括（）。A.便于加工B.便于裝配C.便于維修D(zhuǎn).便于美觀9.滾動軸承的基本額定壽命是指（）。A.在額定動載荷作用下，軸承所能達(dá)到的壽命B.在額定靜載荷作用下，軸承所能達(dá)到的壽命C.一批同型號軸承在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中90%的軸承所能達(dá)到的壽命D.一批同型號軸承在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中50%的軸承所能達(dá)到的壽命10.聯(lián)軸器和離合器的主要作用是（）。A.緩沖吸振B.傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩C.防止過載D.補(bǔ)償兩軸的偏移11.以下哪種聯(lián)軸器能補(bǔ)償兩軸的綜合位移？（）A.套筒聯(lián)軸器B.凸緣聯(lián)軸器C.萬向聯(lián)軸器D.彈性套柱銷聯(lián)軸器12.凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪的輪廓曲線取決于（）？A.從動件的運(yùn)動規(guī)律B.凸輪的轉(zhuǎn)速C.凸輪的形狀D.凸輪的材料13.槽輪機(jī)構(gòu)的主動件通常是（）。A.曲柄B.搖桿C.槽輪D.圓柱銷14.不完全齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)不包括（）。A.結(jié)構(gòu)簡單B.制造方便C.工作平穩(wěn)性好D.可實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動15機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計中，以下哪種材料的韌性較好？（）A.鑄鐵B.鑄鋼C.鋁合金D.銅合金16.設(shè)計機(jī)械零件時，計算載荷與名義載荷的關(guān)系是（）。A.計算載荷大于名義載荷B.計算載荷小于名義載荷C.計算載荷等于名義載荷D.不確定17.帶傳動中，帶的緊邊拉力與松邊拉力的關(guān)系為（）。A.緊邊拉力大于松邊拉力B.緊邊拉力小于松邊拉力C.緊邊拉力等于松邊拉力D.不確定18.鏈傳動中，鏈條的節(jié)距增大，承載能力（）。A.增大B.減小C.不變D.不確定19.齒輪傳動中，重合度增大，承載能力（）。A.增大B.減小C.不變D.不確定20.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，軸肩的作用是（）。A.定位B.固定C.傳遞轉(zhuǎn)矩D.美觀第II卷（非選擇題共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請?jiān)诿款}的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。21.機(jī)械設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求有______、______、______、______和造型美觀。答案：使用要求、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、操作方便22.帶傳動的主要失效形式是______和______。答案：打滑、疲勞破壞23.鏈傳動的主要參數(shù)有______、______、______和______。答案：鏈節(jié)距、鏈輪齒數(shù)、鏈速、中心距24.齒輪傳動的主要失效形式有______失效、______失效、______失效、______失效和齒面膠合。答案：輪齒折斷、齒面接觸疲勞、齒面磨損疲勞、齒面塑性變形25.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素有______、______、______、______和便于裝配和維修。答案：便于加工、便于裝配、便于維修、節(jié)省材料（二）簡答題（共15分）答題要求：本大題共3小題，每小題5分。請簡要回答問題。26.簡述機(jī)械設(shè)計的一般程序。答案：機(jī)械設(shè)計的一般程序包括：明確設(shè)計任務(wù)，進(jìn)行總體設(shè)計，技術(shù)設(shè)計，詳細(xì)設(shè)計，編寫設(shè)計計算說明書，審核與評定等環(huán)節(jié)。27.帶傳動中，打滑和彈性滑動有何區(qū)別？答案：打滑是指帶與帶輪間發(fā)生顯著的相對滑動，是一種失效形式；彈性滑動是由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的微量滑動，是帶傳動正常工作時不可避免的現(xiàn)象。28.簡述齒輪傳動的設(shè)計準(zhǔn)則。答案：對于閉式軟齒面齒輪傳動，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計，校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度；對于閉式硬齒面齒輪傳動，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計，校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度；對于開式齒輪傳動，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計，并適當(dāng)增大模數(shù)以考慮磨損的影響。（三）分析題（共15分）答題要求：本大題共1小題，15分。請對給定的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。29.分析如圖所示的二級圓柱齒輪減速器的結(jié)構(gòu)，指出各部分的名稱，并說明其作用。答案：箱體：支撐和包容齒輪等部件，保證減速器的密封性和整體性；齒輪：傳遞動力和運(yùn)動；軸：支撐齒輪并傳遞轉(zhuǎn)矩；軸承：支撐軸并保證軸的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；鍵：連接軸和齒輪，傳遞轉(zhuǎn)矩；聯(lián)軸器：連接減速器與工作機(jī)或原動機(jī)，傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩；端蓋：保護(hù)軸承并密封減速器；螺栓等連接件：連接各部件。（四）設(shè)計題（共20分）答題要求：本大題共1小題，20分。請根據(jù)給定的條件進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計。30.設(shè)計一單級圓柱齒輪減速器，已知電動機(jī)功率P=5kW，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，傳動比i=3，工作機(jī)轉(zhuǎn)速n2=480r/min，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，每天工作8小時，工作壽命10年。試確定齒輪的材料、模數(shù)、齒數(shù)、分度圓直徑、齒寬等參數(shù)，并畫出減速器的裝配圖草圖。材料選擇：小齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)，大齒輪用45鋼正火。模數(shù)計算：根據(jù)功率和轉(zhuǎn)速等條件計算模數(shù)。齒數(shù)確定：根據(jù)傳動比確定齒數(shù)。分度圓直徑計算：根據(jù)模數(shù)和齒數(shù)計算。齒寬計算：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計算。裝配圖草圖：畫出箱體、齒輪、軸、軸承等部件的大致位置和連接關(guān)系。（五）計算題（共20分）答題要求：本大題共2小題，請寫出詳細(xì)的計算過程和答案。31.已知一帶傳動，主動輪直徑d1=100mm，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，從動輪直徑d2=300mm，帶與帶輪間的摩擦系數(shù)f=0.2，帶的緊邊拉力F1=1000N，求帶傳動所能傳遞的最大功率P。答案：先求帶速v=πd1n1/60×1000=π×100×1440/60×1000=7.54m/s。再求單根V帶的基本額定功率P0，查相關(guān)圖表可得。然后求帶傳動的有效拉力Fe=2.5（F1-F2），由F2=F1-Fe/2.5，又Fe=2.5（F1-F2），聯(lián)立解得F2。最后求帶傳動所能傳遞的最大功率P=（F1-F2）