2025年大學(xué)大三（機(jī)械設(shè)計(jì)）專業(yè)深化綜合測(cè)試卷

（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：本卷共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.以下哪種機(jī)械設(shè)計(jì)方法側(cè)重于滿足用戶對(duì)產(chǎn)品功能的需求？A.可靠性設(shè)計(jì)B.優(yōu)化設(shè)計(jì)C.功能原理設(shè)計(jì)D.模塊化設(shè)計(jì)2.在機(jī)械設(shè)計(jì)中，考慮材料的疲勞強(qiáng)度主要是為了防止零件發(fā)生以下哪種失效形式？A.斷裂B.磨損C.變形D.腐蝕3.對(duì)于受軸向變載荷作用的緊螺栓連接，在計(jì)算螺栓的總拉力時(shí)，需要考慮的因素不包括以下哪項(xiàng)？A.預(yù)緊力B.工作載荷C.螺栓的剛度D.被連接件的剛度4.漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的重合度與以下哪些因素有關(guān)？A.模數(shù)B.齒數(shù)C.壓力角D.齒寬5.以下哪種機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為間歇轉(zhuǎn)動(dòng)？A.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)B.雙曲柄機(jī)構(gòu)C.凸輪機(jī)構(gòu)D.棘輪機(jī)構(gòu)6.在機(jī)械設(shè)計(jì)中，確定軸的最小直徑時(shí)，主要依據(jù)的是以下哪個(gè)條件？A.強(qiáng)度條件B.剛度條件C.耐磨性條件D.抗疲勞條件7.滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指一批相同型號(hào)的軸承，在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中（）的軸承發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕前所能達(dá)到的總轉(zhuǎn)數(shù)。A.90%B.95%C.98%D.99%8.以下哪種聯(lián)軸器適用于兩軸有較大相對(duì)位移的場(chǎng)合？A.剛性聯(lián)軸器B.彈性聯(lián)軸器C.萬(wàn)向聯(lián)軸器D.安全聯(lián)軸器9.在設(shè)計(jì)圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí)，當(dāng)中心距一定時(shí)，增大模數(shù)，會(huì)導(dǎo)致以下哪種結(jié)果？A.齒面接觸強(qiáng)度降低B.齒根彎曲強(qiáng)度降低C.重合度減小D.齒厚增加10.以下哪種設(shè)計(jì)方法可以提高機(jī)械產(chǎn)品的可制造性？A.采用標(biāo)準(zhǔn)化零部件B.增加產(chǎn)品的功能復(fù)雜性C.選用昂貴的材料D.設(shè)計(jì)復(fù)雜的加工工藝第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請(qǐng)將答案填寫(xiě)在題中的橫線上。1.機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求包括______、______、______、______和經(jīng)濟(jì)性要求。2.材料的力學(xué)性能指標(biāo)中，______是衡量材料抵抗局部變形特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。3.在帶傳動(dòng)中，帶的應(yīng)力由______、______和______三部分組成。4.齒輪傳動(dòng)的失效形式主要有______、______、______、______和齒面膠合等。5.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求有______、______、______、______和便于加工、裝配等。三、簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡(jiǎn)要回答問(wèn)題。1.簡(jiǎn)述機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程。2.說(shuō)明選擇材料時(shí)應(yīng)考慮的主要因素。3.簡(jiǎn)述帶傳動(dòng)的打滑現(xiàn)象及防止措施。4.簡(jiǎn)述滾動(dòng)軸承的主要失效形式。四、分析計(jì)算題（共20分）答題要求：本大題共2小題，每小題10分。請(qǐng)?jiān)敿?xì)解答問(wèn)題，寫(xiě)出必要的計(jì)算步驟和公式。1.已知一普通V帶傳動(dòng)，傳遞功率P=5kW，帶速v=5m/s，小帶輪基準(zhǔn)直徑d1=100mm，大帶輪基準(zhǔn)直徑d2=300mm，帶與帶輪之間的當(dāng)量摩擦系數(shù)fv=0.5，包角α1=150°。試求：（1）計(jì)算單根V帶的基本額定功率P0；（2）計(jì)算V帶的根數(shù)z。2.有一圓柱齒輪傳動(dòng)，已知模數(shù)m=4mm，小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒輪齒數(shù)z2=60，齒寬b=50mm，小齒輪材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度為240HBS，大齒輪材料為45鋼正火處理，硬度為190HBS，載荷系數(shù)K=1.5，工作情況系數(shù)KA=1.1。試求：（1）計(jì)算齒輪傳動(dòng)的中心距a；（2）計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度的許用應(yīng)力[σH]1和[σH]2。五、設(shè)計(jì)題（共20分）答題要求：本大題共1小題。請(qǐng)根據(jù)給定的條件進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)一單級(jí)圓柱齒輪減速器，要求傳遞功率P=7.5kW，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=960r/min，傳動(dòng)比i=3，工作機(jī)載荷平穩(wěn)，每天工作8小時(shí)，使用壽命10年。請(qǐng)確定齒輪的材料、模數(shù)、齒數(shù)、齒寬等參數(shù)，并畫(huà)出減速器的裝配圖（只要求示意出各零件的位置關(guān)系）。答案：1.C2.A3.C4.B5.D6.A7.A8.C9.D10.A二、1.功能性要求、可靠性要求、安全性要求、經(jīng)濟(jì)性要求、其他特殊要求2.硬度3.拉應(yīng)力、離心拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力4.輪齒折斷、齒面接觸疲勞點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合、齒根彎曲疲勞折斷5.便于軸上零件的定位和固定、便于軸上零件的裝拆、具有良好的制造工藝性、具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性三、1.機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程包括：明確設(shè)計(jì)任務(wù)與要求；進(jìn)行方案設(shè)計(jì)；技術(shù)設(shè)計(jì)；詳細(xì)設(shè)計(jì)；改進(jìn)設(shè)計(jì)。2.選擇材料時(shí)應(yīng)考慮的主要因素有：使用要求、工藝要求、經(jīng)濟(jì)要求。3.帶傳動(dòng)的打滑現(xiàn)象是指帶與帶輪之間的摩擦力不足，導(dǎo)致帶在帶輪上發(fā)生全面滑動(dòng)的現(xiàn)象。防止措施包括：合理選擇帶的型號(hào)和材質(zhì)；保證帶的張緊力合適；限制帶的工作速度；改善帶輪表面狀況等。4.滾動(dòng)軸承的主要失效形式有：疲勞點(diǎn)蝕、磨損、塑性變形、斷裂等。四、1.（1）單根V帶的基本額定功率P0：根據(jù)帶速v=5m/s，小帶輪基準(zhǔn)直徑d1=100mm，查普通V帶選型圖得單根V帶的基本額定功率P0=1.32kW。（2）V帶的根數(shù)z：z=P/(P0(1-q))=5/(1.32(1-0.03))≈4根。2.（1）齒輪傳動(dòng)的中心距a：a=m(z1+z2)/2=4(20+60)/2=160mm。（2）齒面接觸疲勞強(qiáng)度的許用應(yīng)力[σH]1和[σH]2：查45鋼調(diào)質(zhì)處理的[σH]1=560MPa，45鋼正火處理的[σH]2=450MPa。五、示例：小齒輪材料選45鋼調(diào)質(zhì)，大齒輪選45鋼正火。模數(shù)m=4mm，小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒