2025年機械傳動系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計大賽試卷及答案考試時長：120分鐘滿分：100分考核對象：機械工程及相關(guān)專業(yè)學(xué)生、行業(yè)從業(yè)者題型分值分布：-判斷題（10題，每題2分）總分20分-單選題（10題，每題2分）總分20分-多選題（10題，每題2分）總分20分-案例分析（3題，每題6分）總分18分-論述題（2題，每題11分）總分22分總分：100分---一、判斷題（每題2分，共20分）1.摩擦式離合器適用于頻繁啟動和頻繁換擋的場合。2.齒輪傳動的傳動比恒定，因此適用于高速重載場合。3.帶傳動的主要失效形式是磨損和疲勞破壞。4.蝸桿傳動具有自鎖性，因此常用于起重設(shè)備。5.齒輪齒面點蝕是高速齒輪傳動的主要失效形式。6.螺旋傳動適用于精密定位場合，但效率較低。7.齒輪模數(shù)越大，齒面接觸強度越高。8.液力變矩器屬于無級變速裝置。9.交叉軸傳動適用于空間受限的場合，但傳動效率較低。10.機械傳動的功率損失主要來自摩擦損耗和風(fēng)阻損耗。二、單選題（每題2分，共20分）1.下列哪種傳動方式最適合長距離功率傳輸？A.鏈傳動B.帶傳動C.齒輪傳動D.蝸桿傳動2.齒輪傳動的齒面接觸強度主要取決于什么？A.齒輪模數(shù)B.齒輪材料C.齒輪齒形D.齒輪精度3.帶傳動中的彈性滑動現(xiàn)象會導(dǎo)致什么后果？A.傳動比恒定B.傳動效率降低C.齒面磨損加劇D.傳動噪音減小4.蝸桿傳動的傳動比計算公式是什么？A.i=z?/z?B.i=z?z?C.i=z?/z?×1/αD.i=z?/z?5.螺旋傳動的傳動效率主要受什么因素影響？A.螺旋角B.螺紋直徑C.螺紋類型D.螺旋材料6.齒輪齒面點蝕的主要原因是什么？A.載荷過大B.潤滑不良C.材料疲勞D.齒形誤差7.液力變矩器的核心部件是什么？A.齒輪組B.葉片C.蝸輪D.螺旋槳8.交叉軸傳動的主要應(yīng)用場景是什么？A.汽車變速箱B.工業(yè)減速機C.航空發(fā)動機D.起重設(shè)備9.機械傳動的功率損失中，哪一部分占比最大？A.摩擦損耗B.風(fēng)阻損耗C.熱損耗D.電氣損耗10.下列哪種傳動方式適用于要求高精度、低噪音的場合？A.鏈傳動B.帶傳動C.齒輪傳動D.蝸桿傳動三、多選題（每題2分，共20分）1.齒輪傳動的主要失效形式有哪些？A.齒面點蝕B.齒面磨損C.齒根斷裂D.齒面膠合E.齒輪變形2.帶傳動的主要優(yōu)點有哪些？A.傳動平穩(wěn)B.結(jié)構(gòu)簡單C.成本低廉D.過載保護(hù)E.傳動比恒定3.蝸桿傳動的主要特點有哪些？A.傳動比大B.結(jié)構(gòu)緊湊C.傳動效率高D.自鎖性E.適用于交叉軸傳動4.螺旋傳動的主要應(yīng)用場景有哪些？A.精密機床B.起重設(shè)備C.機器人關(guān)節(jié)D.汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)E.家用電器5.機械傳動的功率損失主要來自哪些方面？A.摩擦損耗B.風(fēng)阻損耗C.熱損耗D.電氣損耗E.材料損耗6.齒輪傳動的齒形有哪些類型？A.直齒輪B.斜齒輪C.人字齒輪D.蝸輪蝸桿E.錐齒輪7.帶傳動的主要參數(shù)有哪些？A.中心距B.帶輪直徑C.帶速D.帶型E.帶寬8.液力變矩器的傳動原理是什么？A.液體動能轉(zhuǎn)換B.液體壓力轉(zhuǎn)換C.液體勢能轉(zhuǎn)換D.液體摩擦轉(zhuǎn)換E.液體剪切轉(zhuǎn)換9.交叉軸傳動的主要類型有哪些？A.蝸輪蝸桿B.錐齒輪傳動C.行星齒輪傳動D.螺旋錐齒輪傳動E.傘齒輪傳動10.機械傳動的創(chuàng)新設(shè)計方向有哪些？A.高效節(jié)能B.精密傳動C.智能控制D.零磨損E.環(huán)保材料四、案例分析（每題6分，共18分）案例1：某汽車制造廠計劃設(shè)計一款新型傳動系統(tǒng)，要求傳動比范圍0.5~3，效率≥90%，且適用于頻繁啟停的場合。現(xiàn)有三種方案：（1）帶傳動+齒輪減速器（2）鏈條傳動+行星齒輪減速器（3）蝸桿傳動+錐齒輪減速器請分析三種方案的特點及適用性，并選擇最優(yōu)方案，說明理由。案例2：某工業(yè)機器人需要設(shè)計一個精密定位機構(gòu)，要求定位精度≤0.01mm，傳動比可調(diào)范圍1:100~1:1000，且需自鎖?，F(xiàn)有兩種方案：（1）滾珠絲杠+齒輪齒條（2）蝸桿傳動+精密齒輪副請分析兩種方案的特點及適用性，并選擇最優(yōu)方案，說明理由。案例3：某風(fēng)力發(fā)電機需要設(shè)計一個變槳系統(tǒng)，要求傳動比范圍1:10~1:50，效率≥85%，且需具備過載保護(hù)功能?，F(xiàn)有三種方案：（1）液壓傳動+錐齒輪減速器（2）電動助力傳動+行星齒輪減速器（3）鏈條傳動+蝸輪蝸桿減速器請分析三種方案的特點及適用性，并選擇最優(yōu)方案，說明理由。五、論述題（每題11分，共22分）論述題1：論述機械傳動系統(tǒng)在新能源汽車中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，并分析其面臨的挑戰(zhàn)和解決方案。論述題2：論述機械傳動系統(tǒng)的噪聲產(chǎn)生機理及降低噪聲的方法，并結(jié)合實際案例說明如何優(yōu)化設(shè)計以減少噪聲。---標(biāo)準(zhǔn)答案及解析一、判斷題1.√2.×（齒輪傳動適用于中低速場合，高速場合易產(chǎn)生振動和噪音）3.×（主要失效形式是疲勞破壞和磨損）4.√5.×（高速場合易產(chǎn)生點蝕，低速重載場合易產(chǎn)生磨損）6.√7.√8.×（液力變矩器屬于有級變速裝置）9.√10.√二、單選題1.B2.A3.B4.C5.A6.C7.B8.D9.A10.D三、多選題1.ABCD2.ABCD3.ABD4.ABCD5.AB6.ABCE7.ABCDE8.AB9.BD10.ABCD四、案例分析案例1：最優(yōu)方案：帶傳動+齒輪減速器理由：帶傳動適用于頻繁啟停，齒輪減速器可提供穩(wěn)定傳動比，整體效率高且成本較低。鏈條傳動和蝸桿傳動在頻繁啟停場合易產(chǎn)生磨損，且效率較低。案例2：最優(yōu)方案：滾珠絲杠+齒輪齒條理由：滾珠絲杠定位精度高，齒輪齒條傳動比可調(diào)范圍大，且可自鎖，適用于精密定位場合。蝸桿傳動雖然傳動比大，但自鎖性可能導(dǎo)致機構(gòu)卡死，不適合頻繁啟停的機器人。案例3：最優(yōu)方案：電動助力傳動+行星齒輪減速器理由：電動助力傳動效率高，行星齒輪減速器結(jié)構(gòu)緊湊且過載保護(hù)能力強，適用于風(fēng)力發(fā)電機變槳系統(tǒng)。液壓傳動響應(yīng)慢，鏈條傳動易磨損，蝸輪蝸桿傳動效率較低。五、論述題論述題1：機械傳動系統(tǒng)在新能源汽車中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢：現(xiàn)狀：新能源汽車主要采用電機直驅(qū)或減速器傳動，其中減速器多采用行星齒輪或錐齒輪結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)高效傳動和減速。發(fā)展趨勢：1.高效節(jié)能：采用新材料和新結(jié)構(gòu)，如碳納米管復(fù)合材料齒輪，以降低摩擦損耗。2.智能控制：結(jié)合電控技術(shù)，實現(xiàn)傳動系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)節(jié)，提高能效。3.多模式傳動：結(jié)合多檔位減速器和電機直驅(qū)，以適應(yīng)不同工況。挑戰(zhàn)：1.高溫環(huán)境下的性能衰減。2.長期高頻啟停的磨損問題。解決方案：1.采用耐高溫潤滑材料。2.優(yōu)化齒輪齒形，減少磨損。論述題2：機械傳動系統(tǒng)的噪聲產(chǎn)生機理及降低噪聲的方法：噪聲產(chǎn)生機理：1.齒輪嚙合沖擊：齒輪嚙合時產(chǎn)生周期性沖擊，導(dǎo)致噪聲。2.振動傳播：傳動系統(tǒng)振動通過軸承、軸等部件傳