2025年高職機(jī)械制造與自動(dòng)化（機(jī)械設(shè)計(jì)專題）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，每小題2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.以下哪種機(jī)械設(shè)計(jì)方法側(cè)重于考慮產(chǎn)品的功能實(shí)現(xiàn)和性能優(yōu)化？（）A.經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法B.理論設(shè)計(jì)法C.模型設(shè)計(jì)法D.創(chuàng)新設(shè)計(jì)法2.在機(jī)械設(shè)計(jì)中，確定傳動(dòng)比時(shí)需要考慮多個(gè)因素，其中不包括（）A.工作機(jī)所需的轉(zhuǎn)速B.動(dòng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速C.傳動(dòng)效率D.零件的材料成本3.機(jī)械零件的強(qiáng)度計(jì)算中，靜應(yīng)力下的強(qiáng)度計(jì)算主要依據(jù)（）A.最大應(yīng)力B.平均應(yīng)力C.最小應(yīng)力D.應(yīng)力幅4.對(duì)于受軸向變載荷作用的緊螺栓連接，在計(jì)算螺栓的總拉力時(shí)，需要考慮的因素不包括（）A.預(yù)緊力B.工作拉力C.螺栓的剛度D.被連接件的剛度5.帶傳動(dòng)中，小帶輪的包角一般要求不小于（）A.120°B.150°C.180°D.210°6.在鏈傳動(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7.齒輪傳動(dòng)中，齒面接觸疲勞強(qiáng)度主要取決于（）A.齒輪的模數(shù)B.齒寬C.中心距D.齒面接觸應(yīng)力8.蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿的頭數(shù)增加，傳動(dòng)效率（）A.提高B.降低C.不變D.不確定9.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮的因素不包括（）A.軸上零件的定位和固定B.軸的加工工藝性C.軸的材料選擇D.軸的受力情況10.滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式主要根據(jù)（）來(lái)選擇。A.軸頸的轉(zhuǎn)速B.軸承的直徑C.載荷大小D.以上都是11.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.單個(gè)軸承所能達(dá)到的壽命D.不確定12.在機(jī)械設(shè)計(jì)中，計(jì)算載荷是考慮了（）等因素后得出的載荷。A.工作載荷的大小B.工作載荷的性質(zhì)C.載荷的變化規(guī)律D.以上都是13.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.帶輪的轉(zhuǎn)速C.傳動(dòng)比D.以上都不是14.聯(lián)軸器和離合器的主要作用是（）A.連接兩軸，傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩B.補(bǔ)償兩軸的偏移C.緩沖吸振D.安全保護(hù)15.下列哪種聯(lián)軸器屬于剛性聯(lián)軸器？（）A.彈性套柱銷聯(lián)軸器B.齒式聯(lián)軸器C.凸緣聯(lián)軸器D.萬(wàn)向聯(lián)軸器16.機(jī)械設(shè)計(jì)中，可靠性設(shè)計(jì)主要考慮的是（）A.產(chǎn)品的功能可靠性B.產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)可靠性C.產(chǎn)品的制造可靠性D.以上都是17.在設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)，選擇材料的主要依據(jù)不包括（）A.零件的使用要求B.材料的工藝性能C.材料的經(jīng)濟(jì)性D.材料的外觀顏色18.對(duì)于形狀復(fù)雜的零件，宜采用的毛坯制造方法是（）A.鑄造B.鍛造C.焊接D.沖壓19.機(jī)械制造工藝過(guò)程中，工序是指（）A.一個(gè)工人在一臺(tái)機(jī)床上對(duì)一個(gè)工件所連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程B.一組工人在一臺(tái)機(jī)床上對(duì)一個(gè)工件所連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程C.一個(gè)工人在多臺(tái)機(jī)床上對(duì)多個(gè)工件所連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程D.一組工人在多臺(tái)機(jī)床上對(duì)多個(gè)工件所連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程20.機(jī)械加工精度包括（）A.尺寸精度B.形狀精度C.位置精度D.以上都是第II卷（非選擇題，共60分）（一）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線上填寫(xiě)正確答案。1.機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求有______、______、______、______和造型美觀等。2.帶傳動(dòng)的主要失效形式有______和______。3.齒輪傳動(dòng)的主要失效形式有______、______、______、齒面膠合和齒面塑性變形等。4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求有______、______、______和便于加工等。5.滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷是指______。（二）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)中打滑和彈性滑動(dòng)的區(qū)別。3.簡(jiǎn)述齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。4.軸上零件的周向固定方法有哪些？（三）分析題（共15分）答題要求：本大題共1小題，15分。根據(jù)所給條件進(jìn)行分析解答。有一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2=580r/min，模數(shù)m=4mm，壓力角α=20°，齒寬b=50mm。試計(jì)算：1.傳動(dòng)比i；2.兩齒輪的分度圓直徑d1、d2；3.中心距a。（四）材料分析題（共10分）答題要求：閱讀以下材料，回答問(wèn)題。材料：在機(jī)械制造中，經(jīng)常會(huì)遇到一些零件需要承受交變載荷的作用。例如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，它在工作過(guò)程中，不斷地受到周期性變化的氣體壓力、慣性力等的作用。為了保證曲軸的可靠性和使用壽命，在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮很多因素。問(wèn)題：1.對(duì)于承受交變載荷的零件，在材料選擇上應(yīng)考慮哪些因素？（5分）2.針對(duì)曲軸的工作特點(diǎn)，簡(jiǎn)述提高其疲勞強(qiáng)度的措施。（5分）（五）設(shè)計(jì)題（共5分）答題要求：本大題共1小題，5分。根據(jù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)一個(gè)用于傳遞動(dòng)力的帶傳動(dòng)，已知主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=1000r/min，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2=300r/min，傳遞功率P=5kW，工作條件平穩(wěn)。要求確定帶的型號(hào)、小帶輪基準(zhǔn)直徑d1、大帶輪基準(zhǔn)直徑d2、中心距a等參數(shù)。答案：1.B2.D3.A4.C5.B6.B7.D8.A9.C10.D11.A12.D13.B14.A15.C16.D17.D18.A19.A20.D填空題答案：1.功能要求、可靠性要求、經(jīng)濟(jì)性要求、安全性要求2.打滑、疲勞破壞3.輪齒折斷、齒面接觸疲勞點(diǎn)蝕、齒面磨損4.軸上零件定位準(zhǔn)確、固定可靠、便于裝拆5.一批相同型號(hào)的滾動(dòng)軸承，在同一條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中90%的軸承在發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕前所能達(dá)到的總轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時(shí)數(shù)簡(jiǎn)答題答案：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)與要求；總體設(shè)計(jì)；技術(shù)設(shè)計(jì)；詳細(xì)設(shè)計(jì)；改進(jìn)設(shè)計(jì)。2.打滑是指帶與帶輪間發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)，傳動(dòng)能力喪失；彈性滑動(dòng)是由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的微量滑動(dòng)，是不可避免的。3.軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核；硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核；開(kāi)式齒輪傳動(dòng)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，并考慮磨損的影響將模數(shù)適當(dāng)增大。4.軸上零件的周向固定方法有：鍵連接、花鍵連接、銷連接、過(guò)盈配合連接等。分析題答案：1.傳動(dòng)比i=n1/n2=1450/580=2.52.分度圓直徑d1=mz1，d2=mz2，由i=z2/z1=2.5，可得z2=2.5z1，又d1=mz1=4z1，d2=4z2=4×2.5z1=10z1，根據(jù)傳動(dòng)比關(guān)系可算出z1=20，z2=50，則d1=4×20=80mm，d2=4×50=200mm3.中心距a=(d1+d2)/2=(80+200)/2=140mm材料分析題答案：1.對(duì)于承受交變載荷的零件，材料選擇應(yīng)考慮高的疲勞強(qiáng)度、良好的韌性、足夠的強(qiáng)度和硬度等。2.提高曲軸疲勞強(qiáng)度的措施有：合理設(shè)計(jì)曲軸的結(jié)構(gòu)形狀，避免應(yīng)力集中；采用合適的熱處理工藝提高材料的疲勞強(qiáng)度；進(jìn)行表面強(qiáng)化處理，如噴丸、滾壓等；保證加工質(zhì)量，減少表面缺陷。設(shè)計(jì)題答案：1.計(jì)算傳動(dòng)比i=n1/n2=1000/300≈3.332.根據(jù)計(jì)算功率Pca=KAP=1×