2025年高職第一學(xué)年（機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化）機(jī)械零件設(shè)計(jì)階段測(cè)試試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共10題，每題3分)1.機(jī)械零件設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)滿足的基本要求是（）A.強(qiáng)度要求B.剛度要求C.耐磨性要求D.工作能力要求2.零件的疲勞破壞是由于（）引起的。A.靜應(yīng)力B.交變應(yīng)力C.沖擊應(yīng)力D.復(fù)合應(yīng)力3.帶傳動(dòng)中，帶的應(yīng)力不包括（）A.拉應(yīng)力B.彎曲應(yīng)力C.離心應(yīng)力D.扭轉(zhuǎn)應(yīng)力4.普通平鍵連接的主要失效形式是（）A.鍵的剪斷B.工作面的壓潰C.鍵的磨損D.鍵的塑性變形5.一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知傳動(dòng)比i=3，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=1500r/min，則從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2為（）A.500r/minB.1500r/minC.4500r/minD.3000r/min6.漸開線齒輪傳動(dòng)的重合度ε（）A.小于1B.等于1C.大于1D.小于等于17.滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指（）A.在額定動(dòng)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(hào)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(hào)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8.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮的因素不包括（）A.軸上零件的定位和固定B.軸的加工工藝性C.軸的材料選擇D.軸的受力情況9.聯(lián)軸器和離合器的主要作用是（）A.連接兩軸，使其一同旋轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩B.補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移C.緩和沖擊和振動(dòng)D.防止機(jī)器過(guò)載10.下列不屬于機(jī)械零件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的是（）A.強(qiáng)度準(zhǔn)則B.剛度準(zhǔn)則C.美觀準(zhǔn)則D.可靠性準(zhǔn)則第II卷（非選擇題，共70分）11.填空題：（每題2分，共10分）（1）零件的工作能力是指零件在規(guī)定的工作條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力，包括______、______、______等方面。（2）帶傳動(dòng)的打滑是指______。（3）齒輪傳動(dòng)的五種主要失效形式為______、______、______、______、______。（4）滾動(dòng)軸承的類型代號(hào)由______表示。（5）軸的材料應(yīng)具有足夠的______、______和______。12.簡(jiǎn)答題：（每題10分，共30分）（1）簡(jiǎn)述機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟。（2）說(shuō)明帶傳動(dòng)中彈性滑動(dòng)和打滑的區(qū)別及對(duì)帶傳動(dòng)的影響。（3）簡(jiǎn)述滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷和基本額定靜載荷的概念。13.分析題：（15分）有一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知模數(shù)m=4mm，齒數(shù)z1=20，z2=40，試計(jì)算：（1）齒輪的分度圓直徑d1、d2；（2）中心距a；（3）齒厚s和齒寬b（取標(biāo)準(zhǔn)值）。14.材料題：（15分）某機(jī)床主軸，工作時(shí)承受較大的交變載荷，要求具有較高的強(qiáng)度和韌性?，F(xiàn)有45鋼和40Cr兩種材料可供選擇。已知45鋼的力學(xué)性能數(shù)據(jù)：σb=600MPa，σs=355MPa，δ=16%，ψ=40%，ak=590kJ/m2；40Cr的力學(xué)性能數(shù)據(jù)：σb=980MPa，σs=835MPa，δ=12%，ψ=45%，ak=780kJ/m2。試分析哪種材料更適合該機(jī)床主軸，并說(shuō)明理由。15.設(shè)計(jì)題：（10分）設(shè)計(jì)一單級(jí)圓柱齒輪減速器中的低速軸，已知傳遞功率P=5kW，轉(zhuǎn)速n=300r/min，請(qǐng)確定軸的材料，并進(jìn)行初步的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（包括軸上零件的布置、鍵的選擇等）。答案：1.D2.B3.D4.B5.A6.C7.C8.C9.A10.C11.（1）強(qiáng)度、剛度、耐磨性；（2）帶與帶輪間發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)；（3）輪齒折斷、齒面接觸疲勞磨損、齒面膠合、齒面塑性變形、齒側(cè)間隙過(guò)大產(chǎn)生沖擊振動(dòng)；（4）數(shù)字或字母；（5）強(qiáng)度、韌性、耐磨性12.（1）確定零件的工作要求；分析零件的工作條件；確定作用在零件上的載荷；選擇合適的材料；進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；計(jì)算零件的工作能力；繪制零件工作圖。（2）彈性滑動(dòng)是由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪之間的微量滑動(dòng)，是不可避免的，會(huì)使傳動(dòng)比不準(zhǔn)確；打滑是由于過(guò)載引起的帶與帶輪之間的顯著相對(duì)滑動(dòng)，會(huì)使帶磨損加劇，甚至使傳動(dòng)失效。（3）基本額定動(dòng)載荷是指一批同型號(hào)的滾動(dòng)軸承，在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中90%的軸承所能達(dá)到的壽命時(shí)，軸承所承受的載荷；基本額定靜載荷是指滾動(dòng)軸承承受純徑向載荷或純軸向載荷時(shí)，使?jié)L動(dòng)體與滾道接觸處的接觸應(yīng)力達(dá)到一定值時(shí)的載荷。13.（1）d1=mz1=4×20=80mm，d2=mz2=4×40=160mm；（2）a=(d1+d2)/2=(80+160)/2=120mm；（3）齒厚s=πm/2=3.14×4/2=6.28mm，齒寬b=5m=二十mm（取標(biāo)準(zhǔn)值）14.40Cr更適合。因?yàn)闄C(jī)床主軸工作時(shí)承受交變載荷，要求有較高強(qiáng)度和韌性。40Cr的強(qiáng)度極限σb和屈服極限σs遠(yuǎn)高于45鋼，雖伸長(zhǎng)率δ略低于45鋼，但綜合力學(xué)性能更好，尤其是沖擊韌性ak更高，能更好地承受交變載荷，故40Cr