2025年大學(xué)大二（機械工程）機械設(shè)計基礎(chǔ)階段測試試題及答案

（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。每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.帶傳動中，V帶比平帶傳動能力強是因為（）A.V帶比平帶厚B.V帶與帶輪間的摩擦力大C.V帶無接頭D.V帶質(zhì)量輕答案：B2.鏈傳動中，鏈節(jié)數(shù)宜采用（）A.奇數(shù)B.偶數(shù)C.質(zhì)數(shù)D.無所謂答案：B3.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.鍵被彎曲答案：B4.一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，已知齒數(shù)z1=20，z2=40，模數(shù)m=5mm，則中心距a為（）A.150mmB.125mmC.100mmD.75mm答案：A5.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.在額定工況和額定動載荷作用下，軸承所能達(dá)到的壽命C.在額定工況和額定動載荷作用下，90%軸承所能達(dá)到的壽命D.同一批軸承在相同條件下進(jìn)行試驗中，90%軸承所能達(dá)到的壽命答案：D6.蝸桿傳動中，蝸桿頭數(shù)z1增加，則傳動效率（）A.提高B.降低C.不變D.不確定答案：A第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每題4分，共20分）1.帶傳動的主要失效形式是______和______。答案：打滑、疲勞破壞2.鏈傳動的主要參數(shù)有______、______、______等。答案：鏈節(jié)距、鏈輪齒數(shù)、中心距3.齒輪傳動的五種主要失效形式中，最嚴(yán)重、必須避免的失效形式是______；軟齒面閉式齒輪傳動最主要的失效形式是______；高速重載齒輪傳動易發(fā)生______。答案：輪齒折斷、齒面疲勞點蝕、齒面膠合4.滾動軸承的類型代號由______數(shù)字表示，尺寸系列代號由______數(shù)字表示。答案：右起第一位、右起第二、三位5.蝸桿傳動的主要失效形式有______、______、______等。答案：齒面膠合、齒面磨損、齒根折斷三、簡答題（每題10分，共2個小題，共20分）1.簡述帶傳動的工作原理及特點。答案：帶傳動是通過張緊在帶輪上的帶，借助帶與帶輪間的摩擦力來傳遞運動和動力。特點有：適用于中心距較大的傳動；能緩沖吸振，傳動平穩(wěn)，噪聲小；過載時帶會在帶輪上打滑，可防止其他零件損壞；結(jié)構(gòu)簡單，成本低；傳動效率較低，帶的壽命較短，不適用于高溫、易燃等場合。2.簡述齒輪傳動的設(shè)計準(zhǔn)則。答案：對于閉式軟齒面齒輪傳動，按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，校核齒根彎曲疲勞強度；對于閉式硬齒面齒輪傳動，按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計，校核齒面接觸疲勞強度；對于開式齒輪傳動，按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計，并適當(dāng)增大模數(shù)以考慮磨損的影響。四、分析題（共15分）材料：有一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，已知主動輪轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，從動輪轉(zhuǎn)速n2=362.5r/min，模數(shù)m=4mm，壓力角α=20°。問題：1.計算傳動比i。答案：傳動比i=n1/n2=1450/362.5=42.計算兩齒輪齒數(shù)z1和z2。答案：由i=z2/z1=4，且m(z1+z2)/2=a（中心距，本題未提及，不影響計算齒數(shù)），可得z2=4z1，又m=4，假設(shè)中心距合適，根據(jù)傳動比關(guān)系可算出z1=20，z2=80。3.若小齒輪為主動輪，畫出這對齒輪的受力分析圖，并標(biāo)注各力的名稱。答案：小齒輪受力：圓周力Ft1，徑向力Fr1，軸向力Fa1（假設(shè)齒輪為右旋，根據(jù)螺旋角判斷軸向力方向）；大齒輪受力：圓周力Ft2，徑向力Fr2，軸向力Fa2（與小齒輪軸向力方向相反）。受力分析圖：先畫出兩齒輪嚙合的簡圖，小齒輪上Ft1與轉(zhuǎn)速方向相反，F(xiàn)r1指向圓心，F(xiàn)a1根據(jù)螺旋角判斷方向；大齒輪上Ft2與Ft1大小相等方向相反，F(xiàn)r2指向圓心，F(xiàn)a2與Fa1方向相反。五、設(shè)計題（共15分）材料：設(shè)計一單級圓柱齒輪減速器中的齒輪傳動。已知傳遞功率P=5kW，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=750r/min，傳動比i=3，工作機載荷平穩(wěn)，單向傳動，兩班制工作，預(yù)期壽命為10年，每年按工作日250天計算。問題：1.確定齒輪的材料及熱處理方式。答案：小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理；大齒輪選用45鋼，正火處理。因為工作機載荷平穩(wěn)，對硬度要求不是特別高，45鋼調(diào)質(zhì)和正火處理能滿足一般要求且成本較低。2.計算齒輪的主要參數(shù)。答案：根據(jù)P=5kW，n1=750r/min，查機械設(shè)計手冊初選模數(shù)m=4mm。由i=z2/z1=3，可得z1=25，z2=75。計算分度圓直徑d1=mz1=100mm，d2=mz2=30mm。計算中心距a=m(z1+z2)/2=200mm。3.計算齒輪的齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度，并判斷是否滿足要求。答案：通過公式計算齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度，查相