2025年大學(xué)第四學(xué)年（機械工程）機械綜合設(shè)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）答題要求：本卷共6小題，每題5分。在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題后的括號內(nèi)。1.以下哪種機械傳動方式能夠?qū)崿F(xiàn)較大的傳動比且結(jié)構(gòu)緊湊？（）A.帶傳動B.鏈傳動C.齒輪傳動D.蝸桿傳動2.在設(shè)計圓柱齒輪傳動時，若中心距保持不變，增大模數(shù)m，則（）。A.重合度增大，齒面接觸應(yīng)力增大B.重合度減小，齒面接觸應(yīng)力減小C.重合度增大，齒面接觸應(yīng)力減小D.重合度減小，齒面接觸應(yīng)力增大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條件下，提高螺栓疲勞強度的有效措施是（）。A.增大螺栓剛度Cb，減小被連接件剛度CmB.減小Cb，增大CmC.增大Cb和CmD.減小Cb和Cm4.下列哪種聯(lián)軸器屬于剛性聯(lián)軸器？（）A.彈性柱銷聯(lián)軸器B.滑塊聯(lián)軸器C.凸緣聯(lián)軸器D.萬向聯(lián)軸器5.滾動軸承的基本額定壽命是指（）。A.在額定動載荷作用下，軸承所能達到的壽命B.在額定工況和額定動載荷作用下，軸承所能達到的壽命C.在額定工況和額定靜載荷作用下，軸承所能達到的壽命D.在額定工況和額定動載荷作用下，90%軸承所能達到的壽命6.設(shè)計V帶傳動時，選取小帶輪基準(zhǔn)直徑d1≥dmin，其主要目的是（）。A.增大帶輪包角B.減小帶中的彎曲應(yīng)力C.增大帶與帶輪間的摩擦力D.保證帶和帶輪接觸面間有足夠的摩擦力第II卷（非選擇題共70分）答題要求：請根據(jù)題目要求，在答題區(qū)域內(nèi)作答，解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。7.（10分）簡述齒輪傳動的設(shè)計準(zhǔn)則。8.（15分）在設(shè)計機械零件時，如何考慮零件的可靠性？9.（15分）分析鏈傳動的多邊形效應(yīng)及其對鏈傳動的影響。材料：某機械傳動系統(tǒng)中采用鏈傳動，已知鏈節(jié)距p=19.05mm，小鏈輪齒數(shù)z1=21，大鏈輪齒數(shù)z2=57，主動鏈輪轉(zhuǎn)速n1=1450r/min。10.（20分）計算該鏈傳動的平均鏈速v、傳動比i，并分析鏈傳動的運動不均勻性。11.（20分）材料：有一減速器中的齒輪傳動，已知傳遞功率P=7.5kW，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，傳動比i=4，單向傳動，載荷有中等沖擊。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。試設(shè)計該齒輪傳動。答案1.D2.C3.B4.C5.D6.B7.對于閉式軟齒面齒輪傳動，按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，再按齒根彎曲疲勞強度校核；對于閉式硬齒面齒輪傳動，按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計，再按齒面接觸疲勞強度校核；對于開式齒輪傳動，按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計，并適當(dāng)增大模數(shù)以考慮磨損的影響。8.考慮零件材料的可靠性，選用質(zhì)量可靠的材料；進行精確的力學(xué)分析和計算，合理確定零件的尺寸和形狀；考慮工作環(huán)境對零件性能的影響，采取相應(yīng)的防護措施；對重要零件進行可靠性試驗和驗證，確保其滿足設(shè)計要求。9.鏈傳動的多邊形效應(yīng)是由于鏈繞在鏈輪上形成正多邊形所產(chǎn)生的。其影響主要有：使鏈傳動的瞬時鏈速和瞬時傳動比不斷變化；產(chǎn)生動載荷，引起振動和噪聲；增加鏈和鏈輪的磨損。10.平均鏈速v=z1pn1/60×1000=21×19.05×1450/60×1000≈12.5m/s；傳動比i=z2/z1=57/21≈2.71。鏈傳動的運動不均勻性會導(dǎo)致鏈節(jié)和鏈輪齒的沖擊，降低傳動效率和壽命。11.（1）確定齒輪的材料性能：小齒輪[σH]1=560MPa，[σF]1=300MPa；大齒輪[σH]2=530MPa，[σF]=260MPa。（2）按齒面接觸疲勞強度設(shè)計：計算中心距a，初選模數(shù)m，確定齒數(shù)z1、z