2025年高職機(jī)械設(shè)計與制造（機(jī)械設(shè)計制造應(yīng)用）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：每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共20題，每題2分，每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi))1.機(jī)械設(shè)計中，確定零件材料的首要依據(jù)是（）A.工藝性B.經(jīng)濟(jì)性C.力學(xué)性能D.物理性能2.以下哪種傳動方式能實現(xiàn)無級變速（）A.帶傳動B.鏈傳動C.齒輪傳動D.蝸桿傳動3.在機(jī)械設(shè)計中，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4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，鍵槽的位置應(yīng)盡量（）A.靠近軸端B.遠(yuǎn)離軸端C.位于軸的中部D.隨意布置5.滾動軸承的基本額定壽命是指（）A.一批軸承中90%的軸承所能達(dá)到的壽命B.一批軸承中50%的軸承所能達(dá)到的壽命C.一個軸承所能達(dá)到的壽命D.不確定6.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.軸被剪斷7.帶傳動中，帶的張緊力（）A.越大越好B.越小越好C.適中為宜D.無要求8.漸開線齒輪的齒廓曲線形狀取決于（）A.分度圓B.基圓C.齒頂圓D.齒根圓9.蝸桿傳動中，蝸桿的頭數(shù)越少，則（）A.傳動效率越高B.傳動比越大C.自鎖性越差D.加工越容易10.聯(lián)軸器和離合器的主要作用是（）A.連接兩軸，傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩B.補(bǔ)償兩軸的偏移C.緩沖吸振D.安全保護(hù)11.下列哪種材料常用于制造軸（）A.45鋼B.HT200C.Q235D.1Cr18Ni9Ti12.齒輪傳動的重合度越大，則（）A.承載能力越強(qiáng)B.傳動效率越高C.振動和噪聲越小D.以上都對13.滾動軸承內(nèi)圈與軸頸的配合采用（）A.基孔制B.基軸制C.非基準(zhǔn)制D.不確定14.帶傳動工作時，帶中的應(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15.在設(shè)計圓柱齒輪傳動時，通常使小齒輪的齒寬比大齒輪寬一些，其目的是（）A.使小齒輪的承載能力提高B.使兩齒輪的承載能力接近C.便于安裝，保證接觸精度D.避免沿齒寬方向載荷分布不均16.蝸桿傳動中，蝸輪的螺旋角β2與蝸桿的螺旋升角γ1的關(guān)系是（）A.β2=γ1B.β2>γ1C.β2<γ1D.不確定17.下列哪種聯(lián)軸器能補(bǔ)償兩軸的綜合位移（）A.凸緣聯(lián)軸器B.彈性套柱銷聯(lián)軸器C.齒式聯(lián)軸器D.萬向聯(lián)軸器18.軸上零件的周向固定方法不包括（）A.鍵連接B.銷連接C.過盈配合D.套筒19.滾動軸承的游隙（）A.越大越好B.越小越好C.適中為宜D.無要求20.普通V帶傳動中，帶的型號是根據(jù)（）來選取的。A.傳遞功率和小帶輪轉(zhuǎn)速B.傳遞功率和大帶輪轉(zhuǎn)速C.帶的線速度D.帶的緊邊拉力第II卷（非選擇題，共60分）二、填空題（每題2分，共10分）1.機(jī)械設(shè)計的一般程序包括______、______、______、______、______。2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足______、______、______、______等要求。3.帶傳動的打滑是指______，其本質(zhì)是______。4.齒輪傳動的失效形式主要有______、______、______、______、______等。5.滾動軸承的基本額定動載荷是指______。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述機(jī)械設(shè)計中計算載荷的確定方法。2.簡述帶傳動的工作原理及特點。3.簡述漸開線齒輪的嚙合特性。4.簡述滾動軸承的安裝和拆卸要點。四、分析計算題（每題10分，共20分）1.有一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，已知模數(shù)m=4mm，小齒輪齒數(shù)z1=20，大齒輪齒數(shù)z2=60，試計算：（1）齒輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑；（2）中心距a。2.某帶式輸送機(jī)采用普通V帶傳動，傳遞功率P=7.5kW，小帶輪轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，試選擇V帶的型號、基準(zhǔn)長度和帶的根數(shù)。已知工作情況系數(shù)KA=1.1，單根V帶的基本額定功率P0=1.32kW，單根V帶的基本額定功率增量ΔP0=0.17kW，帶長修正系數(shù)KL=0.99，包角修正系數(shù)Kα=0.96。五、設(shè)計題（10分）設(shè)計一單級圓柱齒輪減速器，已知電動機(jī)功率P=5.5kW，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，傳動比i=3.5，工作機(jī)轉(zhuǎn)速n2=410r/min，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，每天工作8小時，每年工作300天，預(yù)期壽命10年。要求：（1）確定齒輪的材料、熱處理方法及精度等級；（2）計算齒輪的主要參數(shù)；（3）畫出減速器的裝配圖（只要求畫出大致結(jié)構(gòu)，標(biāo)注主要尺寸）。答案1.C2.A3.A4.B5.A6.B7.C8.B9.B10.A11.A12.D13.A14.D15.D16.A17.C18.D19.C20.A二、填空題答案1.產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、改進(jìn)設(shè)計2.便于安裝、定位準(zhǔn)確、固定可靠、受力合理3.帶與帶輪間發(fā)生顯著的相對滑動現(xiàn)象；帶傳動的有效拉力超過了帶與帶輪間的摩擦力4.輪齒折斷、齒面接觸疲勞點蝕、齒面磨損、齒面膠合、塑性變形5.滾動軸承在基本額定壽命L10=106轉(zhuǎn)時所能承受的載荷三、簡答題答案1.計算載荷等于名義載荷乘以載荷系數(shù)。載荷系數(shù)考慮了機(jī)器工作時的動力特性和工作條件等因素，如工作機(jī)的類型、工作情況、啟動與制動情況等。通過查相關(guān)手冊確定載荷系數(shù)的值，進(jìn)而得到計算載荷，用于后續(xù)的強(qiáng)度計算等。2.帶傳動工作原理：依靠帶與帶輪間的摩擦力傳遞運(yùn)動和動力。特點：具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、能緩沖吸振、過載時帶會在帶輪上打滑可防止其他零件損壞、能適應(yīng)兩軸中心距較大的傳動等優(yōu)點，但傳動效率較低、帶的壽命較短、存在彈性滑動等。3.漸開線齒輪的嚙合特性：（1）能保證恒定的傳動比；（2）中心距具有可分性，即中心距略有變化時，傳動比不變；（3）嚙合角不變，有利于提高齒輪傳動的平穩(wěn)性；（4）齒廓間正壓力方向不變，有利于提高齒面接觸強(qiáng)度。4.安裝要點：安裝前要清洗軸承及相關(guān)零件，檢查尺寸和精度；安裝時要保證軸和軸承座的同軸度，避免歪斜和卡?。徊捎煤线m的安裝工具，避免損傷軸承。拆卸要點：拆卸力要作用在軸承內(nèi)圈或外圈上，避免損傷軸頸和軸承座；對于過盈配合的軸承，可采用加熱或液壓拆卸等方法。四、分析計算題答案1.（1）小齒輪分度圓直徑d1=mz1=4×20=80mm；齒頂圓直徑da1=d1+2ha=80+2×4=88mm；齒根圓直徑df1=d1-2hf=80-2×1.25×4=70mm。大齒輪分度圓直徑d2=mz2=4×60=240mm；齒頂圓直徑da2=d2+2ha=240+2×4=248mm；齒根圓直徑df2=d2-2hf=240-2×1.25×4=230mm。（2）中心距a=(d1+d2)/2=(80+240)/2=160mm。2.計算單根V帶的基本額定功率P0'=P0+ΔP0=1.32+0.17=1.49kW。計算所需V帶的根數(shù)z=KA×P/(P0'×Kα×KL)=1.1×7.5/(1.49×0.96×0.99)≈6根。根據(jù)計算結(jié)果，選取V帶型號為A型，通過計算帶輪直徑等確定基準(zhǔn)長度，選取基準(zhǔn)長度時要滿足計算值且符合標(biāo)準(zhǔn)系列。五、設(shè)計題答案（1）齒輪材料：小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度217-255HBS；大齒輪選用45鋼，正火處理，硬度162-217HBS。精度等級：7級。（2）計算齒輪主要參數(shù)：由傳動比i=3.5，取小齒輪齒數(shù)z1=