2025年高職（機(jī)械設(shè)計(jì)與制造）機(jī)械設(shè)計(jì)階段測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）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。1.機(jī)械設(shè)計(jì)中，確定設(shè)計(jì)方案的首要步驟是（）A.功能分析B.原理方案設(shè)計(jì)C.運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)D.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.以下哪種材料不屬于常用的機(jī)械結(jié)構(gòu)材料（）A.鋁合金B(yǎng).陶瓷C.不銹鋼D.鑄鐵3.機(jī)械零件的強(qiáng)度計(jì)算中，靜應(yīng)力下的許用應(yīng)力是由（）確定的。A.屈服極限B.強(qiáng)度極限C.疲勞極限D(zhuǎn).比例極限4.帶傳動(dòng)中，帶的應(yīng)力不包括以下哪種（）A.拉應(yīng)力B.彎曲應(yīng)力C.離心應(yīng)力D.扭轉(zhuǎn)應(yīng)力5.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6.齒輪傳動(dòng)中，漸開(kāi)線齒廓的優(yōu)點(diǎn)不包括（）A.傳動(dòng)比恒定B.中心距可分性C.齒廓間正壓力方向不變D.制造簡(jiǎn)單7.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，鍵槽的位置應(yīng)盡量（）A.靠近軸端B.靠近軸的中部C.均勻分布D.隨意設(shè)置8.滾動(dòng)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.單個(gè)軸承所能達(dá)到的壽命C.一批軸承中50%的軸承所能達(dá)到的壽命D.10個(gè)軸承所能達(dá)到的平均壽命9.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)10.以下哪種機(jī)構(gòu)不屬于平面四桿機(jī)構(gòu)（）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.雙搖桿機(jī)構(gòu)答案：1.A2.B3.A4.D5.B6.D7.C8.A9.A10.C11.設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，限制小帶輪的最小基準(zhǔn)直徑主要是為了（）A.使結(jié)構(gòu)緊湊B.限制彎曲應(yīng)力C.保證帶和帶輪間的摩擦力D.限制小帶輪包角12.普通平鍵連接工作時(shí)，鍵的主要失效形式為（）A.剪斷B.磨損C.壓潰D.塑性變形13.一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，若中心距增大，則（）A.傳動(dòng)比不變B.重合度增大C.節(jié)圓半徑增大D.以上都對(duì)14.滑動(dòng)軸承中，液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的形成條件不包括（）A.兩表面間有楔形間隙B.兩表面間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)C.潤(rùn)滑油有一定粘度D.兩表面平行15.下列哪種情況不屬于機(jī)械設(shè)計(jì)中的可靠性設(shè)計(jì)范疇（）A.提高零件的強(qiáng)度B.增加備用系統(tǒng)C.采用冗余設(shè)計(jì)D.進(jìn)行故障模式分析16.機(jī)械設(shè)計(jì)中，優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)通常不包括（）A.提高性能B.降低成本C.增加重量D.提高可靠性17.對(duì)于受軸向變載荷的緊螺栓連接，在計(jì)算螺栓的總拉力時(shí)，需要考慮（）A.預(yù)緊力B.工作拉力C.殘余預(yù)緊力D.以上都要考慮18.蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿的頭數(shù)增多，下列說(shuō)法正確的是（）A.傳動(dòng)效率提高B.蝸桿的加工難度降低C.自鎖性增強(qiáng)D.承載能力提高19.以下哪種方法不能用于提高軸的疲勞強(qiáng)度（）A.減小應(yīng)力集中B.表面強(qiáng)化處理C.增大軸的直徑D.改善軸的表面質(zhì)量20.機(jī)械設(shè)計(jì)中，人機(jī)工程學(xué)主要考慮的因素不包括（）A.人的生理特性B.人的心理特性C.機(jī)器的外觀造型D.工作環(huán)境答案：11.B12.C13.D14.D15.A16.C17.D18.A19.C20.C第II卷（非選擇題，共60分）21.（10分）簡(jiǎn)述機(jī)械設(shè)計(jì)的一般流程。22.（10分）分析帶傳動(dòng)打滑的原因及預(yù)防措施。23.（10分）說(shuō)明齒輪傳動(dòng)中齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算方法及主要參數(shù)。24.（15分）閱讀以下材料：某機(jī)器的軸在工作過(guò)程中出現(xiàn)了疲勞斷裂。軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，直徑為50mm，工作時(shí)承受交變彎曲應(yīng)力。軸上有鍵槽，鍵槽處應(yīng)力集中較大。軸的轉(zhuǎn)速為1500r/min，工作1000小時(shí)后斷裂。請(qǐng)分析軸疲勞斷裂的可能原因，并提出改進(jìn)措施。25.（15分）設(shè)計(jì)一個(gè)用于傳遞動(dòng)力的單級(jí)圓柱齒輪減速器。已知輸入功率P1=5kW，輸入轉(zhuǎn)速n1=1450r/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。要求確定齒輪的材料、模數(shù)、齒數(shù)、分度圓直徑等參數(shù)，并畫(huà)出減速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。答案：21.機(jī)械設(shè)計(jì)一般流程：首先進(jìn)行需求分析，明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求；接著進(jìn)行功能原理設(shè)計(jì)，確定實(shí)現(xiàn)功能的基本原理和方案；然后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，確定各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)；再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定構(gòu)件的形狀、尺寸和連接方式等；之后進(jìn)行強(qiáng)度、剛度等計(jì)算和校核；最后進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn)和完善，同時(shí)還要考慮制造工藝、成本等因素。22.帶傳動(dòng)打滑原因：過(guò)載，帶與帶輪間摩擦力不足。預(yù)防措施：合理設(shè)計(jì)傳動(dòng)參數(shù)，保證帶的預(yù)緊力合適；選擇合適的帶型和帶輪材料，提高摩擦系數(shù)；避免過(guò)載運(yùn)行；定期檢查帶的張緊程度，及時(shí)調(diào)整。23.齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算方法：通過(guò)公式計(jì)算許用接觸應(yīng)力等參數(shù)，考慮材料的彈性模量、泊松比、硬度以及齒寬、分度圓直徑等。主要參數(shù)有材料的彈性模量、泊松比、硬度，齒寬系數(shù)，分度圓直徑等。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算方法：計(jì)算齒根危險(xiǎn)截面的彎曲應(yīng)力，考慮模數(shù)、齒數(shù)、齒形系數(shù)、應(yīng)力修正系數(shù)等。主要參數(shù)有模數(shù)、齒數(shù)、齒形系數(shù)、應(yīng)力修正系數(shù)等。24.軸疲勞斷裂可能原因：軸材料的疲勞強(qiáng)度不足；鍵槽處應(yīng)力集中過(guò)大，降低了軸的疲勞壽命；交變彎曲應(yīng)力的幅值和頻率可能超出軸的承受能力。改進(jìn)措施：選用更高強(qiáng)度的材料或?qū)S進(jìn)行表面強(qiáng)化處理；優(yōu)化鍵槽設(shè)計(jì)，減小應(yīng)力集中；合理調(diào)整軸的工作參數(shù)，降低交變應(yīng)力幅值和頻率。25.齒輪材料：小齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)，大齒輪用40Cr調(diào)質(zhì)。模數(shù)m=3。