2025年大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（機(jī)械設(shè)計(jì)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共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。1.機(jī)械設(shè)計(jì)中，確定傳動(dòng)方案時(shí)不需要考慮的因素是（）A.工作機(jī)的載荷特性B.原動(dòng)機(jī)的類型C.傳動(dòng)效率D.機(jī)器的外觀顏色2.帶傳動(dòng)中，小帶輪包角一般要求不小于（）A.120°B.150°C.180°D.210°3.鏈傳動(dòng)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(wú)所謂4.漸開(kāi)線齒輪的齒廓曲線形狀取決于（）A.分度圓B.齒頂圓C.基圓D.齒根圓5.一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)安裝的漸開(kāi)線圓柱齒輪傳動(dòng)，其中心距等于（）A.兩齒輪分度圓半徑之和B.兩齒輪齒頂圓半徑之和C.兩齒輪基圓半徑之和D.兩齒輪齒根圓半徑之和6.蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿的頭數(shù)一般不超過(guò)（）A.2B.4C.6D.87.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.遠(yuǎn)離軸端C.位于軸的中間D.無(wú)所謂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.一批軸承中50%的軸承所能達(dá)到的壽命C.一個(gè)軸承所能達(dá)到的壽命D.所有軸承所能達(dá)到的壽命9.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(jī)時(shí)實(shí)現(xiàn)兩軸的結(jié)合或分離，離合器可在工作中隨時(shí)實(shí)現(xiàn)兩軸的結(jié)合或分離B.聯(lián)軸器可在工作中隨時(shí)實(shí)現(xiàn)兩軸的結(jié)合或分離，離合器只能在停機(jī)時(shí)實(shí)現(xiàn)兩軸的結(jié)合或分離C.聯(lián)軸器和離合器都只能在停機(jī)時(shí)實(shí)現(xiàn)兩軸的結(jié)合或分離D.聯(lián)軸器和離合器都可在工作中隨時(shí)實(shí)現(xiàn)兩軸的結(jié)合或分離10.設(shè)計(jì)減速器中的軸，其一般設(shè)計(jì)步驟為（）A.先進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，再進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算B.先進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)C.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算同時(shí)進(jìn)行D.無(wú)所謂先后順序第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，每小題2分。請(qǐng)?jiān)跈M線上填上正確答案。1.機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序包括計(jì)劃階段、______、技術(shù)設(shè)計(jì)階段和______。2.帶傳動(dòng)的主要失效形式是______和______。3.齒輪傳動(dòng)的主要失效形式有______、______、齒面膠合、齒面磨損和齒側(cè)間隙過(guò)大等。4.軸按承載情況可分為_(kāi)_____、______和______。5.滾動(dòng)軸承的類型代號(hào)由______數(shù)字表示。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)的基本原則。2.帶傳動(dòng)中，為什么要限制小帶輪的最小基準(zhǔn)直徑？3.簡(jiǎn)述漸開(kāi)線齒輪的特點(diǎn)。4.簡(jiǎn)述軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的因素。四、分析計(jì)算題（共20分）答題要求：本大題共2小題，每小題10分。請(qǐng)?jiān)敿?xì)解答問(wèn)題，寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程和答案。1.已知一普通V帶傳動(dòng)，主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑d1=100mm，轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑d2=300mm，帶與帶輪之間的摩擦系數(shù)f=0.15，包角α1=150°。試求該帶傳動(dòng)所能傳遞的最大有效拉力Fmax。2.一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)安裝的漸開(kāi)線圓柱齒輪傳動(dòng)，模數(shù)m=4mm，齒數(shù)z1=20，z2=40。試求兩齒輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑以及中心距。五、設(shè)計(jì)題（共20分）答題要求：本大題共1小題。請(qǐng)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，用于帶式輸送機(jī)，已知電動(dòng)機(jī)功率P=5.5kW，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，工作機(jī)轉(zhuǎn)速n2=600r/min，載荷平穩(wěn)。要求確定齒輪傳動(dòng)的主要參數(shù)，畫(huà)出減速器的裝配草圖，并標(biāo)注主要尺寸。答案：一、選擇題1.D2.A3.B4.C5.A6.C7.A8.A9.A10.B二、填空題1.方案設(shè)計(jì)階段、樣機(jī)試制及鑒定階段2.打滑、疲勞破壞3.輪齒折斷、齒面接觸疲勞點(diǎn)蝕4.轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動(dòng)軸5.阿拉伯三、簡(jiǎn)答題1.機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原則包括滿足使用要求、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、工藝性、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化等。2.限制小帶輪最小基準(zhǔn)直徑是為了保證帶中彎曲應(yīng)力不超過(guò)許用值，防止帶因過(guò)度彎曲而產(chǎn)生疲勞破壞，延長(zhǎng)帶的使用壽命。3.漸開(kāi)線齒輪的特點(diǎn)有：傳動(dòng)比恒定；齒廓之間為線接觸，承載能力高；具有可分性；制造安裝方便等。4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的因素有：軸上零件的定位和固定；軸的受力情況；軸的加工和裝配工藝性；軸的外形等。四、分析計(jì)算題1.計(jì)算過(guò)程：由公式Fmax=500fv（2.5-），v=πd1n1/1000=π×100×1450/1000=455.53m/min，代入可得Fmax=500×0.15×455.53（2.5-）≈1613.4N。2.分度圓直徑：d1=mz1=4×20=80mm，d2=mz2=4×40=160mm；齒頂圓直徑：da1=d1+2ha=80+2×4=88mm，da2=d2+2ha=160+2×4=168mm；齒根圓直徑：df1=d1-2hf=80-2×4.5=71mm，df2=d2-2hf=160-2×4.5=151mm；中心距：a=（d1+d2）/2=（80+160）/2=120mm。五、設(shè)計(jì)題1.確定齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)：根據(jù)傳動(dòng)比i=n1/n2=