2025年大學(xué)（機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化）機(jī)械設(shè)計(jì)綜合測(cè)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）本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.機(jī)械設(shè)計(jì)中，確定設(shè)計(jì)方案的首要步驟是（）A.功能分析B.運(yùn)動(dòng)分析C.受力分析D.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)答案：A2.以下哪種材料常用于制造承受沖擊載荷的機(jī)械零件（）A.灰鑄鐵B.鋁合金C.中碳鋼D.銅合金答案：C3.在帶傳動(dòng)中，帶的彈性滑動(dòng)（）A.發(fā)生在小帶輪上B.發(fā)生在大帶輪上C.小帶輪和大帶輪上都有D.與帶輪大小無關(guān)答案：C4.漸開線齒輪傳動(dòng)的重合度（）A.恒大于1B.恒小于1C.可能大于1，也可能小于1D.等于1答案：A5.普通平鍵連接的主要失效形式是（）A.鍵的剪斷B.鍵的磨損C.工作面的壓潰D.鍵的彎曲答案：C6.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)到的壽命答案：C7.設(shè)計(jì)一對(duì)減速軟齒面齒輪傳動(dòng)時(shí)，從等強(qiáng)度要求出發(fā)，選擇硬度時(shí)應(yīng)使（）A.大、小齒輪的硬度相等B.小齒輪硬度高于大齒輪硬度C.大齒輪硬度高于小齒輪硬度D.小齒輪采用硬齒面，大齒輪采用軟齒面答案：B8.蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿的頭數(shù)越少，則（）A.傳動(dòng)效率越高B.傳動(dòng)比越小C.自鎖性越好D.承載能力越大答案：C9.下列機(jī)構(gòu)中，具有急回特性的是（）A.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)B.雙曲柄機(jī)構(gòu)C.雙搖桿機(jī)構(gòu)D.平行四邊形機(jī)構(gòu)答案：A10.機(jī)械設(shè)計(jì)中，計(jì)算當(dāng)量摩擦系數(shù)時(shí)，考慮的因素是（）A.材料和表面粗糙度B.運(yùn)動(dòng)形式和潤(rùn)滑情況C.載荷大小和方向D.溫度和濕度答案：B第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（本大題共5小題，每小題2分，共10分）1.機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求有______、______、______、______和造型美觀。答案：使用要求、安全要求、可靠性要求、經(jīng)濟(jì)性要求2.帶傳動(dòng)的打滑現(xiàn)象首先發(fā)生在______輪上。答案：小3.齒輪傳動(dòng)的五種主要失效形式中，最嚴(yán)重、必須避免的失效形式是______。答案：輪齒折斷4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的主要要求有______、______、______和便于軸上零件的裝拆和調(diào)整。答案：便于加工、便于裝配、受力合理5.滾動(dòng)軸承的密封方式可分為______密封和______密封。答案：接觸式、非接觸式三、簡(jiǎn)答題（本大題共4小題，每小題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序。答案：機(jī)械設(shè)計(jì)一般程序?yàn)椋好鞔_設(shè)計(jì)任務(wù)，進(jìn)行功能分析；確定工作原理，擬定設(shè)計(jì)方案；進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析、受力分析和計(jì)算；進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化；繪制設(shè)計(jì)圖紙，編制技術(shù)文件。2.帶傳動(dòng)中，影響帶傳動(dòng)工作能力的主要因素有哪些？答案：影響帶傳動(dòng)工作能力的主要因素有：帶的類型、型號(hào)和尺寸；帶輪的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸；傳動(dòng)比；帶的初拉力；包角；工作環(huán)境溫度和濕度等。3.簡(jiǎn)述齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)。答案：齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)有：傳動(dòng)效率高；傳動(dòng)比準(zhǔn)確、穩(wěn)定；工作可靠、壽命長(zhǎng)；適用的載荷和速度范圍廣；可實(shí)現(xiàn)平行軸、相交軸和交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)；結(jié)構(gòu)緊湊；制造和安裝精度要求高；成本較高。4.簡(jiǎn)述軸的分類方法及各類軸的特點(diǎn)。答案：軸按承受載荷性質(zhì)可分為心軸、傳動(dòng)軸和轉(zhuǎn)軸。心軸只承受彎矩，不傳遞轉(zhuǎn)矩；傳動(dòng)軸主要傳遞轉(zhuǎn)矩，不承受彎矩或承受很小彎矩；轉(zhuǎn)軸既承受彎矩又傳遞轉(zhuǎn)矩。按軸線形狀可分為直軸和曲軸，直軸應(yīng)用廣泛，曲軸常用于往復(fù)式機(jī)械中。四、分析計(jì)算題（本大題共2小題，每小題15分，共30分）1.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=50，試計(jì)算：（1）傳動(dòng)比i；（2）兩輪的分度圓直徑d1、d2；（3）兩輪的齒頂圓直徑da1、da2；（4）兩輪的齒根圓直徑df1、df2。答案：（1）傳動(dòng)比i=z2/z1=50/20=2.5（2）分度圓直徑d1=mz1=4×20=80mm，d2=mz2=4×50=200mm（3）齒頂圓直徑da1=d1+2ha=80+2×4=88mm，da2=d2+2ha=200+2×4=208mm（4）齒根圓直徑df1=d1-2hf=80-2×(4+0.5)=71mm，df2=d2-2hf=200-2×(4+0.5)=191mm2.如圖所示為一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知AB=150mm，BC=400mm，CD=300mm，AD=250mm。試問：（1）當(dāng)AB為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)屬于何種類型？（2）當(dāng)AD為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)屬于何種類型？（3）當(dāng)BC為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)屬于何種類型？答案：（1）當(dāng)AB為機(jī)架時(shí)，因?yàn)锳B為最短桿且滿足桿長(zhǎng)條件，所以該機(jī)構(gòu)是雙曲柄機(jī)構(gòu)。（2）當(dāng)AD為機(jī)架時(shí)，最短桿為AB，最長(zhǎng)桿為BC，且滿足桿長(zhǎng)條件，所以該機(jī)構(gòu)是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。（3）當(dāng)BC為機(jī)架時(shí)，最短桿為AB，最長(zhǎng)桿為CD，且滿足桿長(zhǎng)條件，所以該機(jī)構(gòu)是雙搖桿機(jī)構(gòu)。五、設(shè)計(jì)題（本大題共10分）設(shè)計(jì)一單級(jí)圓柱齒輪減速器，用于帶式輸送機(jī)，已知電動(dòng)機(jī)功率P=5kW，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，傳動(dòng)比i=3.5，工作機(jī)轉(zhuǎn)速n2=411r/min，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，兩班制工作，使用壽命10年。要求：（1）確定齒輪的材料、熱處理方法及精度等級(jí)；（2）計(jì)算齒輪的主要參數(shù)；（3）畫出減速器的裝配圖（只要求畫出外形輪廓、軸、齒輪、鍵、軸承等主要零件的大致位置）。答案：（1）小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度217-255HBS；大齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度197-229HBS。齒輪精度等級(jí)可選8級(jí)。（2）由P=5kW，n1=1440r/min，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)初選模數(shù)m=4mm。計(jì)算小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒輪齒數(shù)z2=iz1=3.5×20=70。分度圓直徑d1=mz1=4×20=80