2025年大學(xué)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化（機(jī)械系統(tǒng)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題，每題5分。在每題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請將正確答案填在題后的括號內(nèi)。1.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計中，以下哪種設(shè)計方法強(qiáng)調(diào)從系統(tǒng)的整體目標(biāo)出發(fā)，綜合考慮系統(tǒng)的各個組成部分及其相互關(guān)系？（）A.經(jīng)驗(yàn)設(shè)計法B.優(yōu)化設(shè)計法C.創(chuàng)新設(shè)計法D.系統(tǒng)設(shè)計法2.在機(jī)械系統(tǒng)的動力學(xué)設(shè)計中，為了減小系統(tǒng)的振動，通常會采用以下哪種措施？（）A.增加系統(tǒng)的剛度B.減小系統(tǒng)的質(zhì)量C.優(yōu)化系統(tǒng)的阻尼D.以上都是3.以下哪種傳動方式具有傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、能適應(yīng)惡劣工作環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)？（）A.帶傳動B.鏈傳動C.齒輪傳動D.蝸桿傳動4.機(jī)械系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其主要作用是（）A.傳遞動力B.實(shí)現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動和動作C.控制運(yùn)動精度D.支撐其他部件5.在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計中，可靠性設(shè)計的核心目標(biāo)是（）A.提高系統(tǒng)的性能B.降低系統(tǒng)的成本C.確保系統(tǒng)在規(guī)定條件和時間內(nèi)完成規(guī)定功能D.增加系統(tǒng)的復(fù)雜性6.以下哪種材料常用于制造機(jī)械系統(tǒng)中的關(guān)鍵零部件，以滿足高強(qiáng)度和耐磨性的要求？（）A.鋁合金B(yǎng).不銹鋼C.合金鋼D.工程塑料第II卷（非選擇題共70分）（一）填空題（共15分）答題要求：本大題共5空，每空3分。請將答案填在題中的橫線上。1.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的一般流程包括需求分析、方案設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、______和設(shè)計評價等階段。2.機(jī)械系統(tǒng)的組成部分通常包括動力部分、傳動部分、執(zhí)行部分、______和控制部分。3.在齒輪傳動設(shè)計中，為了保證齒輪的平穩(wěn)傳動，通常會對齒輪進(jìn)行______設(shè)計。4.機(jī)械系統(tǒng)的動力學(xué)特性主要包括振動特性、______和噪聲特性等。5.可靠性設(shè)計中，常用的可靠性指標(biāo)有可靠度、______和失效率等。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共2題，每題10分。請簡要回答問題。1.簡述機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計中創(chuàng)新設(shè)計的主要方法。2.說明在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計中如何進(jìn)行傳動方案的選擇。（三）分析題（共15分）答題要求：本大題共1題，15分。請對給定的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行分析。現(xiàn)有一簡單的機(jī)械系統(tǒng)，由電動機(jī)、帶傳動、減速器和工作機(jī)組成。分析該系統(tǒng)在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的問題，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。（四）設(shè)計題（共15分）答題要求：本大題共1題，15分。請根據(jù)給定的要求進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計。設(shè)計一個用于輸送物料的帶式輸送機(jī)，要求輸送能力為50噸/小時，輸送距離為100米，帶速為2米/秒。請說明設(shè)計思路，并畫出簡單的結(jié)構(gòu)示意圖。（五）案例分析題（共15分）答題要求：本大題共1題，15分。請對給定的案例進(jìn)行分析。某機(jī)械產(chǎn)品在使用過程中出現(xiàn)了頻繁的故障，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)是機(jī)械系統(tǒng)中的某個關(guān)鍵零部件損壞。請分析可能導(dǎo)致該零部件損壞的原因，并提出改進(jìn)建議。答案：第I卷：1.D2.D3.B4.B5.C6.C第II卷：（一）1.制造與裝配2.支撐部分3.變位4.動態(tài)響應(yīng)特性5.平均無故障工作時間（二）1.創(chuàng)新設(shè)計的主要方法有頭腦風(fēng)暴法、類比設(shè)計法、反求工程法、計算機(jī)輔助創(chuàng)新設(shè)計等。頭腦風(fēng)暴法可激發(fā)創(chuàng)新思維；類比設(shè)計法借鑒相似產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)；反求工程法用于吸收先進(jìn)技術(shù)；計算機(jī)輔助創(chuàng)新設(shè)計利用軟件工具提高創(chuàng)新效率。2.傳動方案選擇需考慮工作機(jī)的載荷特性、工作要求，如轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等；功率傳遞要求，保證傳動效率；工作環(huán)境，如溫度、濕度、灰塵等；成本因素，包括初始成本和運(yùn)行成本；維護(hù)方便性等。綜合這些因素選擇合適的傳動方式及組合。（三）可能出現(xiàn)的問題：帶傳動打滑，原因可能是過載或帶的張緊力不足，改進(jìn)措施是合理計算載荷，調(diào)整帶的張緊力；減速器振動和噪聲大，可能是齒輪嚙合不良等，改進(jìn)措施是優(yōu)化齒輪參數(shù)和裝配精度；工作機(jī)效率低，可能是傳動部件磨損等，改進(jìn)措施是定期維護(hù)更換磨損部件。（四）設(shè)計思路：根據(jù)輸送能力和帶速計算輸送帶寬度，根據(jù)輸送距離和帶速計算驅(qū)動滾筒直徑等參數(shù)。選擇合適的電動機(jī)提供動力，通過帶傳動將動力傳遞給驅(qū)動滾筒，再由滾筒帶動輸送帶運(yùn)行。結(jié)構(gòu)示意圖：包括電動機(jī)、帶傳動裝置、驅(qū)動滾筒、輸送帶、張緊裝置、托輥等部分。（五）可能原因：設(shè)計不合理，如強(qiáng)度計算不足；材料選用不當(dāng)，不滿足工作要求