2025年大學(xué)大二（機(jī)電一體化技術(shù)）機(jī)械設(shè)計(jì)綜合測(cè)試題

（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30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3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)填在題后的括號(hào)內(nèi)。1.以下哪種材料通常不用于機(jī)械設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)件？（）A.碳鋼B.鋁合金C.陶瓷D.不銹鋼2.在機(jī)械設(shè)計(jì)中，計(jì)算軸的強(qiáng)度時(shí)，通常需要考慮的載荷類(lèi)型不包括（）A.靜載荷B.交變載荷C.沖擊載荷D.熱載荷3.對(duì)于齒輪傳動(dòng)，當(dāng)中心距一定時(shí)，增大模數(shù)，齒輪的承載能力（）A.提高B.降低C.不變D.先提高后降低4.滾動(dòng)軸承的基本額定壽命是指（）A.在額定動(dòng)載荷作用下，軸承所能達(dá)到的壽命B.在額定靜載荷作用下，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.一批軸承中90%的軸承所能達(dá)到的壽命5.以下關(guān)于聯(lián)軸器的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A.聯(lián)軸器用于連接兩軸，使其一同旋轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩B.剛性聯(lián)軸器能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移C.彈性聯(lián)軸器具有緩沖、減振作用D.安全聯(lián)軸器在過(guò)載時(shí)能自動(dòng)斷開(kāi)6.在設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)時(shí)，選取小帶輪基準(zhǔn)直徑的依據(jù)是（）A.帶的型號(hào)B.帶的速度C.傳動(dòng)比D.計(jì)算功率7.漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的齒廓曲線(xiàn)形狀取決于（）A.分度圓B.齒頂圓C.基圓D.齒根圓8.機(jī)械設(shè)計(jì)中，當(dāng)設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)緊湊時(shí)，優(yōu)先選用的傳動(dòng)方式是（）A.帶傳動(dòng)B.鏈傳動(dòng)C.齒輪傳動(dòng)D.蝸桿傳動(dòng)9.對(duì)于受軸向變載荷作用的緊螺栓連接，在計(jì)算螺栓的疲勞強(qiáng)度時(shí)，其應(yīng)力幅σa的計(jì)算公式為（）（其中F0為預(yù)緊力，F(xiàn)為工作拉力，C為螺栓的相對(duì)剛度）A.σa=(F0+F)/AB.σa=(F0-F)/AC.σa=(F0+2F)/AD.σa=(F0-2F)/A10.在設(shè)計(jì)圓柱齒輪減速器時(shí)，確定齒輪寬度系數(shù)φd的主要依據(jù)是（）A.齒輪的模數(shù)B.齒輪的齒數(shù)C.齒輪的材料D.載荷性質(zhì)第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每空2分。請(qǐng)將答案填寫(xiě)在題中的橫線(xiàn)上。1.機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求有______要求、可靠性要求、經(jīng)濟(jì)性要求和操作使用要求。2.帶傳動(dòng)的打滑現(xiàn)象首先發(fā)生在______帶輪上。3.軸上零件的周向固定方法有鍵連接、花鍵連接、______和過(guò)盈配合等。4.齒輪傳動(dòng)的失效形式主要有輪齒折斷、齒面磨損、齒面點(diǎn)蝕、______和齒面膠合等。5.滾動(dòng)軸承的主要失效形式有疲勞點(diǎn)蝕、磨損、______和保持架損壞等。三、簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡(jiǎn)要回答問(wèn)題。1.簡(jiǎn)述機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程。2.說(shuō)明帶傳動(dòng)中彈性滑動(dòng)和打滑的區(qū)別。3.簡(jiǎn)述軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素。4.簡(jiǎn)述選擇滾動(dòng)軸承類(lèi)型時(shí)應(yīng)考慮的主要因素。四、分析計(jì)算題（共25分）答題要求：本大題共2小題，第1小題10分，第2小題15分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、計(jì)算步驟和答案。1.已知一標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，模數(shù)m=4mm，齒數(shù)z1=20，z2=50，求兩齒輪的分度圓直徑d1、d2，中心距a，齒頂圓直徑da1、da2，齒根圓直徑df1、df2。2.有一螺栓連接，已知螺栓材料為Q235，預(yù)緊力F0=1000N，工作拉力F=500N，螺栓小徑d1=10mm，螺栓的相對(duì)剛度C=0.2。試計(jì)算螺栓所受的總拉力F2，并判斷該螺栓連接是否安全可靠（已知螺栓的許用拉應(yīng)力[σ]=120MPa）。五、設(shè)計(jì)題（共15分）答題要求：本大題共1小題。根據(jù)題目要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)一單級(jí)圓柱齒輪減速器，已知電動(dòng)機(jī)功率P=5kW，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，傳動(dòng)比i=3，工作機(jī)轉(zhuǎn)速n2=480r/min，載荷平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)。要求確定齒輪的材料、模數(shù)、齒數(shù)、分度圓直徑、齒寬等參數(shù)，并畫(huà)出減速器的裝配草圖（只畫(huà)出齒輪、軸、軸承、箱體等主要零件的大致位置和連接關(guān)系）。答案：一、選擇題1.C2.D3.A4.D5.B6.D7.C8.C9.B10.D二、填空題1.功能2.小3.銷(xiāo)連接4.齒面塑性變形5.塑性變形三、簡(jiǎn)答題1.機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程包括：明確設(shè)計(jì)任務(wù)，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，技術(shù)設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)，試制、試驗(yàn)、改進(jìn)，定型設(shè)計(jì)。2.彈性滑動(dòng)是由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪之間的相對(duì)滑動(dòng)，是不可避免的；打滑是由于過(guò)載引起的帶與帶輪之間的全面滑動(dòng)，會(huì)使帶傳動(dòng)失效，是應(yīng)該避免的。3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素有：軸上零件的定位與固定，軸的受力情況，軸的加工工藝性，軸的裝配工藝性等。4.選擇滾動(dòng)軸承類(lèi)型時(shí)應(yīng)考慮的主要因素有：載荷的大小、方向和性質(zhì)，轉(zhuǎn)速，調(diào)心性能要求，安裝和拆卸要求等。四、分析計(jì)算題1.d1=mz1=4×20=80mm，d2=mz2=4×50=200mm，a=(d1+d2)/2=(80+200)/2=140mm，da1=d1+2ham=80+2×1×4=88mm，da2=d2+2ham=200+2×1×4=208mm，df1=d1-2(ha+c)m=80-2×(1+0.25)×4=70mm，df2=d2-2(ha+c)m=2Q-2×(1+0.25)×4=190mm。2.F2=F0+2C(F-F0)=1000+2×0.2×(500-1000)=800N，σ=4F2/(πd12)=4×800/(π×102)≈10.19MPa＜[σ]=