2026年機械設計（零件結構設計）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30分）每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。(總共6題，每題5分)1.機械零件結構設計時，首先要考慮的因素是A.強度B.剛度C.可靠性D.工藝性2.在設計軸類零件時，為了保證其良好的力學性能，軸的結構應盡量避免A.直徑突變B.鍵槽C.退刀槽D.中心孔3.對于承受交變載荷的零件，其結構設計應著重考慮A.疲勞強度B.靜強度C.剛度D.耐磨性4.設計齒輪傳動時，為了保證齒面接觸強度，應增大A.模數(shù)B.齒數(shù)C.齒寬D.中心距5.機械零件的結構設計應滿足的基本要求不包括A.功能要求B.美觀要求C.經(jīng)濟性要求D.工藝性要求6.在設計箱體類零件時，為了便于加工和裝配，其結構應具有A.合理的壁厚B.復雜的外形C.較多的凸臺D.較小的內(nèi)腔第II卷（非選擇題共70分）7.簡答題：簡述機械零件結構設計中考慮工藝性的主要方面。(10分)8.分析題：分析軸類零件上鍵槽的布置對軸強度的影響。(15分)9.設計題：設計一個簡單的圓柱齒輪減速器箱體，說明其主要結構特點和設計要點。(25分)10.材料題：閱讀以下材料，回答問題。材料：在機械設計中，某零件承受較大的交變載荷，要求具有良好的疲勞性能。現(xiàn)有兩種材料可供選擇，材料A的強度較高，但韌性相對較低；材料B的強度稍低，但韌性良好。問題：從疲勞性能角度考慮，應優(yōu)先選擇哪種材料？并說明理由。(10分)11.綜合題：結合機械設計的相關知識，闡述如何設計一個滿足多種工作要求的機械零件結構。(20分)答案：1.D；2.A；3.A；4.D；5.B；6.A；7.機械零件結構設計中考慮工藝性主要包括：零件的形狀應便于加工，盡量減少加工表面的數(shù)量和加工面積；結構應有利于刀具的進入和退出，避免出現(xiàn)加工死角；零件的尺寸應符合標準尺寸系列，便于采用標準刀具和量具；零件的結構應便于裝配和拆卸，保證裝配精度和效率。；8.軸類零件上鍵槽的布置對軸強度有較大影響。鍵槽會削弱軸的截面面積，降低軸的強度。若鍵槽布置不合理，如在同一截面有多個鍵槽，會進一步削弱軸的強度，導致軸在承受載荷時容易在鍵槽處發(fā)生斷裂。因此，在設計軸類零件時，應合理布置鍵槽，避免鍵槽過于集中，以保證軸有足夠的強度。；9.圓柱齒輪減速器箱體主要結構特點：一般為剖分式結構，便于內(nèi)部零件的安裝和拆卸。設有箱蓋和底座。箱體內(nèi)有安裝齒輪、軸等零件所需的支撐結構，如軸承座。設計要點：要有足夠的強度和剛度，以承受齒輪傳動產(chǎn)生的載荷；合理設計箱體的壁厚，保證強度的同時減輕重量；設置合理的散熱結構，如散熱片，以降低油溫；要有良好的密封性能，防止?jié)櫥托孤┖屯饨缁覊m等進入箱體。；10.應優(yōu)先選擇材料B。理由：對于承受交變載荷的零件，良好的韌性對于抵抗疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴展至關重要。材料B雖然強度稍低，但韌性良好，能夠在交變載荷作用下更好地吸收能量，延緩疲勞裂紋的形成和擴展，從而提高零件的疲勞性能。而材料A韌性相對較低，在交變載荷下更容易產(chǎn)生疲勞裂紋，導致零件失效。；11.設計一個滿足多種工作要求的機械零件結構，首先要明確零件的功能要求，根據(jù)功能確定基本結構形式。考慮強度、剛度、耐磨性等力學性能要求，通過合理的形狀設計、尺寸計算和材料選擇來保證。注重工藝性，使零件便于加工制造和裝配。還要考慮經(jīng)