2025年高職機械設(shè)計與制造（機械設(shè)計制造）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40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小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.機械設(shè)計中，確定設(shè)計方案的首要步驟是（）A.功能分析B.原理方案設(shè)計C.運動設(shè)計D.結(jié)構(gòu)設(shè)計2.以下不屬于常用機械傳動方式的是（）A.帶傳動B.鏈傳動C.液壓傳動D.電磁傳動3.在設(shè)計軸類零件時，軸的最小直徑是根據(jù)（）來初步確定的。A.軸所傳遞的扭矩B.軸的材料C.軸的結(jié)構(gòu)D.軸上零件的配合要求4.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(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.普通平鍵連接的主要失效形式是（）A.鍵被剪斷B.工作面被壓潰C.鍵被磨損D.鍵被彎曲6.齒輪傳動中，齒面接觸疲勞強度主要取決于（）A.齒輪的模數(shù)B.齒寬C.中心距D.齒面硬度7.帶傳動中，帶的彈性滑動是（）A.不可避免的B.可以避免的C.取決于帶的材質(zhì)D.取決于帶輪的材料8.鏈傳動中，鏈條的節(jié)數(shù)宜采用（）A.奇數(shù)B.偶數(shù)C.質(zhì)數(shù)D.無所謂9.蝸桿傳動中，效率較低的主要原因是（）A.嚙合摩擦損耗大B.傳動比大C.制造精度要求高D.蝸桿頭數(shù)少10.以下哪種聯(lián)軸器屬于剛性聯(lián)軸器（）A.彈性套柱銷聯(lián)軸器B.凸緣聯(lián)軸器C.十字滑塊聯(lián)軸器D.輪胎聯(lián)軸器11.在設(shè)計減速器時，高速軸的直徑一般比低速軸的直徑（）A.大B.小C.相等D.不確定12.對于受軸向力較大的軸，宜采用（）A.普通平鍵連接B.半圓鍵連接C.楔鍵連接D.花鍵連接13.滾動軸承內(nèi)圈與軸頸的配合采用（）A.基孔制B.基軸制C.非基準(zhǔn)制D.任意配合14.齒輪傳動的重合度越大，表明齒輪傳動的（）A.承載能力越強B.傳動效率越高C.平穩(wěn)性越好D.磨損越小15.帶傳動中，帶的預(yù)緊力過大，會導(dǎo)致（）A.帶的壽命縮短B.傳動效率降低C.軸和軸承上的載荷增大D.以上都是16.鏈傳動中，鏈條的節(jié)距越大，承載能力（）A.越大B.越小C.不變D.不確定17.蝸桿傳動中，蝸桿的頭數(shù)越多，傳動效率（）A.越高B.越低C.不變D.不確定18.聯(lián)軸器和離合器的主要區(qū)別是（）A.聯(lián)軸器只能在停機時實現(xiàn)兩軸的結(jié)合或分離，離合器可在工作中隨時實現(xiàn)兩軸的結(jié)合或分離B.聯(lián)軸器可在工作中隨時實現(xiàn)兩軸的結(jié)合或分離，離合器只能在停機時實現(xiàn)兩軸的結(jié)合或分離C.聯(lián)軸器靠摩擦力工作，離合器靠嚙合工作D.聯(lián)軸器靠嚙合工作，離合器靠摩擦力工作19.在設(shè)計軸時，為了提高軸的疲勞強度，應(yīng)盡量避免（）A.開鍵槽B.軸肩過渡處采用圓角C.軸上零件的過盈配合D.軸表面的加工紋理與受力方向一致20.以下哪種材料常用于制造軸類零件（）A.45鋼B.HT200C.ZL102D.T8第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（每題2分，共10分）1.機械設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求有______、______、______、______和造型美觀等。2.帶傳動的主要失效形式是______和______。3.齒輪傳動的主要失效形式有______、______、______、______和齒面膠合等。4.滾動軸承的類型選擇應(yīng)考慮的因素有______、______、______、______和調(diào)心性能等。5.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足的要求有______、______、______、______和便于加工、裝配及維修等。（二）簡答題（每題5分，共20分）1.簡述機械設(shè)計的一般程序。2.帶傳動中，為什么要限制帶速在5-25m/s范圍內(nèi)？3.簡述齒輪傳動的設(shè)計準(zhǔn)則。4.簡述滾動軸承的安裝和拆卸要點。（三）分析題（每題10分，共20分）1.分析減速器中高速軸和低速軸所受載荷的特點，并說明設(shè)計時應(yīng)如何考慮。2.分析鏈傳動中鏈條產(chǎn)生疲勞破壞的原因，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。（四）設(shè)計題（10分）材料：有一用于傳遞動力的閉式圓柱齒輪傳動，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，大齒輪轉(zhuǎn)速n2=362.5r/min，傳遞功率P=5kW，載荷較平穩(wěn)，單向轉(zhuǎn)動。要求設(shè)計該齒輪傳動，確定齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、分度圓直徑、齒寬等參數(shù)。（五）計算題（10分）已知一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，模數(shù)m=4mm，齒數(shù)z1=20，z2=40，試計算這對齒輪的分度圓直徑、中心距、齒頂圓直徑、齒根圓直徑以及傳動比。答案：1.A2.D3.A4.D5.B6.C7.A8.B9.A10.B11.B12.D13.A14.C15.D16.A17.A18.A19.A20.A填空題答案：1.實現(xiàn)預(yù)定功能、滿足可靠性要求、滿足經(jīng)濟性要求、操作方便及安全可靠2.打滑、疲勞破壞3.輪齒折斷、齒面接觸疲勞破壞、齒面磨損、齒面塑性變形4.載荷大小、方向和性質(zhì)、轉(zhuǎn)速高低、旋轉(zhuǎn)精度、工作條件5.便于軸上零件的定位和固定、便于軸上零件的裝拆、受力合理、盡量減小應(yīng)力集中簡答題答案：1.機械設(shè)計的一般程序為：明確設(shè)計任務(wù)，進(jìn)行功能分析；確定原理方案；進(jìn)行運動設(shè)計；進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計；進(jìn)行強度、剛度計算；繪制施工圖，編制技術(shù)文件。2.帶速過高會使離心力增大，帶與帶輪間的正壓力減小，摩擦力減小，容易打滑；帶速過低，在傳遞相同功率時，所需圓周力增大，帶的根數(shù)增多。所以帶速一般限制在5-25m/s范圍內(nèi)。3.軟齒面閉式齒輪傳動按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，按齒根彎曲疲勞強度校核；硬齒面閉式齒輪傳動按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計，按齒面接觸疲勞強度校核；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)。4.安裝時要注意軸承的安裝方向和配合精度，避免安裝過緊或過松；拆卸時要使用合適的工具，避免損傷軸承和軸。分析題答案：1.高速軸轉(zhuǎn)速高，傳遞功率相對較小，所受扭矩較小，但彎矩較大，主要承受交變載荷；低速軸轉(zhuǎn)速低，傳遞功率大，所受扭矩大，彎矩相對較小。設(shè)計高速軸時應(yīng)重點考慮其抗疲勞能力，合理選擇材料和結(jié)構(gòu)，減小應(yīng)力集中；設(shè)計低速軸時要保證其有足夠的強度和剛度，選用合適的材料和較大的尺寸。2.鏈傳動中鏈條產(chǎn)生疲勞破壞的原因主要是鏈條在工作過程中，受到交變載荷的作用，鏈節(jié)不斷地被拉長和縮短，導(dǎo)致鏈板產(chǎn)生疲勞裂紋，最終斷裂。預(yù)防措施包括：合理選擇鏈條的材質(zhì)和規(guī)格；保證鏈條的張緊適度；避免頻繁啟動、制動和反轉(zhuǎn)；定期檢查鏈條的磨損情況，及時更換磨損嚴(yán)重的鏈條。設(shè)計題答案：1.確定傳動比i=n1/n2=1450/362.5=42.初選模數(shù)m=4mm3.計算小齒輪齒數(shù)z1=20，則大齒輪齒數(shù)z2=iz1=4×20=804.計算分度圓直徑：d1=mz1=4×20=80mm，d2=mz2=4×80=320mm5.計算中心距a=(d1+d2)/2=(80+320)/2=200mm6.計算齒寬：取齒寬系數(shù)ψd=0.8，b1=ψdd1=0.8×80=64mm，b2=b1+5=69mm計算題答案：分度圓直徑：d1=mz1=4×20=80mm，d2=mz2=4×40=160mm中心距：a=(d1+d2)/2=(80+160)/2=120mm齒頂圓直徑：da1=d1+2ham