2025年大學(xué)（工學(xué)）機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)期末測(cè)試題及解析

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本大題共20小題，每小題2分，共40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，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.機(jī)械設(shè)計(jì)中，確定零件材料的主要依據(jù)是（）A.零件的形狀B.零件的尺寸C.零件的工作條件D.零件的加工工藝2.帶傳動(dòng)中，帶的彈性滑動(dòng)（）A.在小帶輪上產(chǎn)生B.在大帶輪上產(chǎn)生C.在兩輪上同時(shí)產(chǎn)生D.與兩輪直徑無(wú)關(guān)3.鏈傳動(dòng)中，鏈節(jié)數(shù)宜?。ǎ〢.奇數(shù)B.偶數(shù)C.質(zhì)數(shù)D.無(wú)所謂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.鍵的彎曲5.齒輪傳動(dòng)中，齒面接觸疲勞強(qiáng)度主要取決于（）A.齒寬B.齒數(shù)C.模數(shù)D.分度圓直徑6.一對(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.不確定7.蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿的頭數(shù)z1增加，傳動(dòng)效率（）A.提高B.降低C.不變D.不確定8.滾動(dòng)軸承中，滾動(dòng)體與內(nèi)外圈的接觸應(yīng)力是（）A.脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力B.對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力C.靜應(yīng)力D.非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力9.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D.軸的強(qiáng)度和剛度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(dòng)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.下列哪種螺紋主要用于連接（）A.梯形螺紋B.鋸齒形螺紋C.普通螺紋D.矩形螺紋12.凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪的輪廓曲線取決于（）A.從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律B.凸輪的轉(zhuǎn)速C.凸輪的形狀D.從動(dòng)件的尺寸13.平面四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于其余兩桿長(zhǎng)度之和，則以最短桿為機(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)為（）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.不確定14.機(jī)械零件的磨損過(guò)程不包括（）A.磨合階段B.穩(wěn)定磨損階段C.劇烈磨損階段D.疲勞磨損階段15.提高零件疲勞強(qiáng)度的措施不包括（）A.增加表面粗糙度B.進(jìn)行表面強(qiáng)化處理C.改善零件結(jié)構(gòu)形狀D.減少應(yīng)力集中16.帶傳動(dòng)中，帶的預(yù)緊力過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致（）A.帶的磨損加劇B.帶的壽命降低C.軸和軸承上的載荷增大D.以上都是17.鏈傳動(dòng)中，鏈條的節(jié)距增大，承載能力（）A.提高B.降低C.不變D.不確定18.齒輪傳動(dòng)中，齒面膠合通常發(fā)生在（）A.低速重載B.高速重載C.低速輕載D.高速輕載19.滾動(dòng)軸承中，潤(rùn)滑油的主要作用不包括（）A.降低摩擦阻力B.減少磨損C.冷卻D.提高承載能力20.軸的材料應(yīng)具有的性能不包括（）A.足夠的強(qiáng)度B.良好的韌性C.高的硬度D.良好的加工工藝性第II卷（非選擇題共60分）二、填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每空2分，共10分。請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的橫線上填上正確答案。1.帶傳動(dòng)的主要類型有______和______。2.齒輪傳動(dòng)的重合度越大，表明同時(shí)參與嚙合的輪齒對(duì)數(shù)______，傳動(dòng)越______。3.蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式有______、______、磨損和膠合。4.滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指一批相同型號(hào)的軸承，在相同工作條件下，______的軸承所能達(dá)到的壽命。5.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求有______、______、便于加工和裝配等。三、簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每題5分，共20分。簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題。1.簡(jiǎn)述帶傳動(dòng)的工作原理及特點(diǎn)。2.簡(jiǎn)述齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。3.簡(jiǎn)述滾動(dòng)軸承的安裝和拆卸注意事項(xiàng)。4.簡(jiǎn)述軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟。四、分析計(jì)算題（共20分）答題要求：本大題共2小題，每題10分，共20分。分析計(jì)算下列問(wèn)題。材料：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，齒寬b=50mm，小齒輪材料為45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為240HBS，大齒輪材料為45鋼正火，硬度為190HBS，載荷平穩(wěn)，單向傳動(dòng)，工作壽命為10年，每年工作250天，每天工作8小時(shí)。問(wèn)題：1.計(jì)算齒輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑。2.計(jì)算該齒輪傳動(dòng)的齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并判斷是否安全。（已知許用接觸應(yīng)力[σH]=560MPa，許用彎曲應(yīng)力[σF]=170MPa）五、設(shè)計(jì)題（共10分）答題要求：設(shè)計(jì)一個(gè)單級(jí)圓柱齒輪減速器，已知電動(dòng)機(jī)功率P=5.5kW,轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，傳動(dòng)比i=3.5，工作機(jī)轉(zhuǎn)速n2=414r/min，單向傳動(dòng)，載荷有輕微沖擊。問(wèn)題：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)和尺寸。3.畫(huà)出減速器的裝配圖草圖。答案：1.C2.C3.B4.B5.D6.A7.A8.A9.C10.A11.C12.A13.B14.D15.A16.D17.A18.B19.D20.C二、1.平帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)2.越多、平穩(wěn)3.疲勞點(diǎn)蝕、齒面膠合4.90%5.保證軸上零件的定位和固定、滿足強(qiáng)度和剛度要求三、1.帶傳動(dòng)工作原理：依靠帶與帶輪之間的摩擦力傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、能緩沖吸振、過(guò)載時(shí)帶會(huì)打滑可保護(hù)其他零件、傳動(dòng)效率較低、帶的壽命較短、存在彈性滑動(dòng)。2.軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)：按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度；硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)：按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度；開(kāi)式齒輪傳動(dòng)：按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，并將模數(shù)適當(dāng)增大。3.安裝注意事項(xiàng)：安裝前要清洗軸承及相關(guān)部件，檢查尺寸精度；安裝時(shí)要保證軸承的正確安裝位置，施加合適的預(yù)緊力；注意密封防止外界雜質(zhì)進(jìn)入。拆卸注意事項(xiàng)：拆卸時(shí)要使用合適工具，避免損傷軸承和軸；拆卸后要妥善保管。4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟：確定軸上零件的位置和固定方式；根據(jù)受力情況初步估算軸的最小直徑；進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括確定各段直徑、長(zhǎng)度、圓角、倒角等；對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算，必要時(shí)進(jìn)行修改。四、1.分度圓直徑：d1=mz1=4×20=80mm，d2=mz2=4×40=160mm；齒頂圓直徑：da1=d1+2ha=80+2×4=88mm，da2=d2+2ha=160+2×4=168mm；齒根圓直徑：df1=d1-2hf=80-2×4.5=71mm，df2=d2-2hf=160-2×4.5=151mm。2.齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：σH=500√(KtT1/(bd12))√(u2+1)/u，T1=9.55×10^6P/n1=9.55×10^6×5.5/1450=36500N·mm，Kt=1.1，u=z2/z1=2，代入得σH≈456MPa＜[σH]，安全。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算：σF=2KtT1/YFaYsa/(bd1m)，YFa1=2.8，Ysa1=1.59，YFa2=2.4，Ysa2=1.78，代入得σF1≈124MPa＜[σF]，σF2≈107MPa＜[σF]，安全。五、1.小齒輪材料45鋼調(diào)質(zhì)，硬度240HBS；大齒輪材料4