2025年高職機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（零件設(shè)計(jì)原理）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40分）答題要求：本卷共20小題，每題2分。在每題給出的四個(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.機(jī)械設(shè)計(jì)中，零件的主要失效形式不包括以下哪種？（）A.斷裂B.磨損C.過(guò)量變形D.效率低下2.以下哪種材料不適用于制造承受沖擊載荷的零件？（）A.45鋼B.65MnC.HT200D.Q3453.零件的工作能力是指零件在一定工作條件下抵抗失效的能力，以下關(guān)于工作能力的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.包括強(qiáng)度、剛度、耐磨性等方面B.與材料選擇無(wú)關(guān)C.設(shè)計(jì)時(shí)需滿足工作能力要求D.工作能力不足會(huì)導(dǎo)致零件失效4.在計(jì)算零件的疲勞強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)力循環(huán)特性r的取值范圍是（）A.-1≤r≤1B.0≤r≤1C.-1≤r≤0D.r≥15.帶傳動(dòng)中，帶的彈性滑動(dòng)會(huì)導(dǎo)致（）A.傳動(dòng)效率降低B.帶的壽命延長(zhǎng)C.傳動(dòng)比準(zhǔn)確D.帶輪磨損減小6.一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，若中心距增大，則（）A.傳動(dòng)比增大B.重合度增大C.齒側(cè)間隙增大D.齒面接觸強(qiáng)度降低7.以下哪種鍵連接主要用于傳遞軸向力？（）A.平鍵B.半圓鍵C.楔鍵D.花鍵8.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.一批同型號(hào)軸承，在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中90%的軸承所能達(dá)到的壽命D.任意一個(gè)軸承所能達(dá)到的壽命9.下列關(guān)于軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A.應(yīng)便于軸上零件的裝拆B(yǎng).應(yīng)保證軸有足夠的強(qiáng)度和剛度C.軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量復(fù)雜，以增加其穩(wěn)定性D.應(yīng)考慮軸上零件的定位和固定10.蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿的頭數(shù)z1增加，則（）A.傳動(dòng)效率降低B.蝸桿的剛度增大C.傳動(dòng)比增大D.蝸桿的強(qiáng)度降低11.設(shè)計(jì)圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí)，通常使小齒輪的齒寬b1比大齒輪的齒寬b2大一些，其目的是（）A.使小齒輪的齒面接觸強(qiáng)度更高B.便于安裝，保證兩齒輪的接觸寬度C.提高小齒輪的彎曲強(qiáng)度D.提高傳動(dòng)效率12.帶傳動(dòng)中，帶的緊邊拉力F1與松邊拉力F2的關(guān)系為（）A.F1=F2B.F1>F2C.F1<F2D.無(wú)法確定13.鏈傳動(dòng)中，鏈節(jié)數(shù)一般應(yīng)取為（）A.奇數(shù)B.偶數(shù)C.質(zhì)數(shù)D.無(wú)所謂14.普通平鍵連接的主要失效形式是（）A.鍵被剪斷B.鍵被壓潰C.工作面的磨損D.鍵的彎曲變形15.滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷C是指（）A.軸承所能承受的最大載荷B.軸承在正常工作條件下所能承受的最大載荷C.一批同型號(hào)軸承，在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中90%的軸承所能承受的載荷D.任意一個(gè)軸承所能承受的載荷16.軸的材料選擇時(shí)，主要考慮的因素不包括（）A.強(qiáng)度B.剛度C.經(jīng)濟(jì)性D.美觀性17.蝸桿傳動(dòng)中，蝸輪的螺旋角β2與蝸桿的螺旋角β1的關(guān)系是（）A.β2=β1B.β2>β1C.β2<β1D.沒(méi)有關(guān)系18.一對(duì)齒輪傳動(dòng)，若主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=1000r/min，齒數(shù)z1=20，從動(dòng)輪齒數(shù)z2=40，則從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2為（）A.500r/minB.1000r/minC.2000r/minD.4000r/min19.帶傳動(dòng)中，帶速v的取值范圍一般為（）A.5-25m/sB.1-5m/sC.25-50m/sD.50-100m/s20.鏈傳動(dòng)中，鏈節(jié)距p增大，則（）A.鏈的承載能力降低B.鏈傳動(dòng)的平穩(wěn)性提高C.鏈傳動(dòng)的效率降低D.鏈的磨損減小第II卷（非選擇題，共60分）一、填空題（每題2分，共10分）1.零件的強(qiáng)度計(jì)算方法有______和______兩種。2.帶傳動(dòng)的打滑現(xiàn)象首先發(fā)生在______帶輪上。3.漸開(kāi)線齒輪的正確嚙合條件是______和______。4.滾動(dòng)軸承的代號(hào)由______、______和______三部分組成。5.軸上零件的軸向固定方法有______、______、______等。二、判斷題（每題2分，共10分）1.零件的工作能力只與零件的材料有關(guān)，與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無(wú)關(guān)。（）2.帶傳動(dòng)中，帶的預(yù)緊力越大，傳動(dòng)能力越強(qiáng)，所以預(yù)緊力越大越好。（）3.一對(duì)漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)，其中心距的變化不會(huì)影響傳動(dòng)比的大小。（）4.滾動(dòng)軸承的壽命與所受載荷的大小無(wú)關(guān)。（）5.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量使軸上零件的定位準(zhǔn)確、固定可靠，便于裝拆。（）三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）1.簡(jiǎn)述帶傳動(dòng)的工作原理及特點(diǎn)。2.簡(jiǎn)述齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。四、分析計(jì)算題（每題10分，共20分）材料：有一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知z1=20，z2=50，m=4mm，小齒輪的齒寬b1=80mm，大齒輪的齒寬b2=75mm，傳遞功率P=5kW，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=1450r/min。問(wèn)題：計(jì)算這對(duì)齒輪傳動(dòng)的主要參數(shù)，并判斷其接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度是否滿足要求。（許用接觸應(yīng)力[σH]=500MPa，許用彎曲應(yīng)力[σF1]=400MPa，[σF2]=350MPa）材料：有一蝸桿傳動(dòng)，已知蝸桿頭數(shù)z1=2，蝸輪齒數(shù)z2=40，模數(shù)m=8mm，蝸桿分度圓直徑d1=80mm，蝸輪分度圓直徑d2=320mm，傳遞功率P=10kW，蝸桿轉(zhuǎn)速n1=1450r/min。問(wèn)題：計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)，并求其傳動(dòng)效率。（蝸桿傳動(dòng)效率計(jì)算公式：η=tanγ/tan(γ+ρv)，其中γ為蝸桿螺旋升角，ρv為當(dāng)量摩擦角，當(dāng)量摩擦角可查相關(guān)手冊(cè)，當(dāng)z1=2時(shí)，γ=14.04°，ρv=3.5°）五、設(shè)計(jì)題（共10分）設(shè)計(jì)一單級(jí)圓柱齒輪減速器，已知輸入功率P=7.5kW，輸入轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，傳動(dòng)比i=3，工作機(jī)載荷平穩(wěn)，每天工作8小時(shí)，要求使用壽命10年，試確定齒輪的主要參數(shù)和材料，并畫(huà)出減速器的裝配圖草圖。答案：第I卷選擇題答案：1.D2.C3.B4.A5.A6.C7.C8.C9.C10.D11.B12.B13.B14.C15.C16.D17.A18.A19.A20.C第II卷填空題答案：1.靜強(qiáng)度計(jì)算、疲勞強(qiáng)度計(jì)算2.小3.兩輪模數(shù)相等、兩輪分度圓上的壓力角相等4.前置代號(hào)、基本代號(hào)、后置代號(hào)5.軸肩、套筒、圓螺母第II卷判斷題答案：1.×2.×3.√4.×5.√第II卷簡(jiǎn)答題答案：1.帶傳動(dòng)工作原理：依靠帶與帶輪之間的摩擦力傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。特點(diǎn)：具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、能緩沖吸振、過(guò)載時(shí)帶會(huì)在帶輪上打滑可防止其他零件損壞等優(yōu)點(diǎn)，但傳動(dòng)效率較低，帶的壽命較短，存在彈性滑動(dòng)等。2.齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：對(duì)于閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度；對(duì)于閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度；對(duì)于開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，并適當(dāng)增大模數(shù)以考慮磨損的影響。第II卷分析計(jì)算題答案：1.主要參數(shù)：分度圓直徑d1=mz1=80mm，d2=mz2=200mm；中心距a=(d1+d2)/2=140mm；齒寬b=80mm。計(jì)算接觸應(yīng)力σH=450MPa<[σH]=500MPa，接觸強(qiáng)度滿足要求；計(jì)算彎曲應(yīng)力σF1=300MPa<[σF1]=400MPa，σF2=250MPa<[σF2]=350MPa，