2025年大學大三（機械設計）專題深化測試卷

（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8題，每題5分。每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.以下哪種機械零件的設計主要考慮疲勞強度（）A.軸B.螺栓C.齒輪D.以上都是2.在機械設計中，計算當量摩擦系數(shù)時，考慮的因素不包括（）A.材料硬度B.表面粗糙度C.潤滑情況D.零件尺寸3.對于受軸向變載荷作用的緊螺栓連接，在限定螺栓總拉力的情況下，提高螺栓疲勞強度的有效措施是（）A.增大螺栓剛度B.減小被連接件剛度C.增大被連接件剛度D.減小螺栓剛度4.普通平鍵連接工作時，傳遞的轉(zhuǎn)矩是通過（）A.鍵的側(cè)面與輪轂鍵槽側(cè)面的擠壓傳遞B.鍵的上表面與輪轂鍵槽底面的擠壓傳遞C.鍵的下表面與輪轂鍵槽底面的擠壓傳遞D.鍵的側(cè)面與輪轂鍵槽底面的擠壓傳遞5.帶傳動中，帶的彈性滑動是（）A.不可避免的B.可以避免的C.取決于帶的類型D.取決于帶輪的材料6.一對標準漸開線圓柱齒輪傳動，已知中心距a=150mm，傳動比i=3，小齒輪齒數(shù)z1=20，則大齒輪齒數(shù)z2為（）A.40B.60C.80D.1007.在設計鏈傳動時，鏈節(jié)數(shù)最好?。ǎ〢.奇數(shù)B.偶數(shù)C.質(zhì)數(shù)D.無所謂8.以下哪種聯(lián)軸器屬于撓性聯(lián)軸器（）A.凸緣聯(lián)軸器B.套筒聯(lián)軸器C.彈性柱銷聯(lián)軸器D.十字滑塊聯(lián)軸器第II卷（非選擇題，共60分）二、填空題（共15分）答題要求：本大題共5空，每空3分。請將正確答案填在橫線上。1.機械零件的主要失效形式有______、______、______、______、______。2.設計V帶傳動時，限制帶速v在5-25m/s的目的是______。3.齒輪傳動的五種主要失效形式中，最嚴重、必須避免的失效形式是______；軟齒面閉式齒輪傳動最主要的失效形式是______；高速重載齒輪傳動易發(fā)生______。三、簡答題（共15分）答題要求：簡要回答問題，條理清晰，語言簡潔。1.簡述提高螺栓連接強度的措施。（7分）2.簡述鏈傳動的優(yōu)缺點。（8分）四、分析計算題（共15分）答題要求：根據(jù)題目所給條件，進行詳細的分析計算，并寫出計算過程和結(jié)果。有一圓柱齒輪減速器，高速軸為輸入軸，轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，傳遞功率P=5kW。高速軸上裝有一對直齒圓柱齒輪，小齒輪齒數(shù)z1=20，模數(shù)m=4mm；大齒輪齒數(shù)z2=60。試計算：1.小齒輪的分度圓直徑d1、齒頂圓直徑da1、齒根圓直徑df1。（5分）2.若齒寬b=50mm，計算齒面接觸應力σH。（已知齒面接觸疲勞極限σHlim1=580MPa，σHlim2=550MPa，彈性系數(shù)ZE=189.8MPa1/2，節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH=2.5，重合度系數(shù)Zε=0.96）（5分）3.計算高速軸的轉(zhuǎn)矩T1。（5分）五、設計題（共15分）答題要求：根據(jù)給定的條件和要求，進行機械零件的設計。設計一單級圓柱齒輪減速器中的低速軸。已知：傳遞功率P=10kW，轉(zhuǎn)速n=300r/min，單向轉(zhuǎn)動，載荷有輕微沖擊。要求確定軸的結(jié)構(gòu)形式，選擇軸的材料，計算軸的最小直徑，并進行初步的強度計算。答案：第I卷1.D2.D3.D4.A5.A6.B7.B8.C第II卷二、1.整體斷裂、表面破壞、變形失效、破壞正常工作條件引起的失效、腐蝕失效2.避免因帶速過高使離心力過大，帶與帶輪間的摩擦力減小而打滑；避免帶速過低，傳遞相同功率時所需圓周力增大，使帶的根數(shù)過多3.輪齒折斷；齒面疲勞點蝕；齒面膠合三、1.①改善螺紋牙間的載荷分布；②減小螺栓的應力幅；③減小應力集中；④采用合理的制造工藝；⑤采用合理的結(jié)構(gòu)設計。2.優(yōu)點：①能保證準確的平均傳動比；②傳遞功率較大；③作用在軸和軸承上的力較?。虎軅鲃有瘦^高；⑤能在高溫、多塵、潮濕、有腐蝕等惡劣環(huán)境下工作。缺點：①瞬時鏈速和瞬時傳動比不是常數(shù)，傳動平穩(wěn)性較差；②工作時有噪聲；③磨損后易發(fā)生跳齒；④不宜用于載荷變化很大、高速和急速反向的傳動。四、1.d1=mz1=4×20=80mm，da1=d1+2ha=80+2×4=88mm，df1=d1-2hf=80-2×1.25×4=70mm。2.σH=ZHZEZε√(2KT1/bld1)(u+1)/u=2.5×189.8×0.96√(2×1.1×199.1/50×80)(3+1)/3≈45