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2025年高职机械设计与制造（机械设计技术）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第 I 卷（选择题，共40分）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分)
1. 机械设计中，确定设计方案的首要步骤是（ ）
A. 功能分析 B. 运动分析 C. 结构设计 D. 材料选择
2. 以下哪种传动方式能实现无级变速（ ）
A. 带传动 B. 链传动 C. 齿轮传动 D. 蜗杆传动
3. 在设计轴时，计算当量弯矩时需考虑的应力是（ ）
A. 弯曲应力 B. 扭转切应力 C. 弯曲应力和扭转切应力 D. 拉应力
4. 普通平键连接的主要失效形式是（ ）
A. 键被剪断 B. 工作面被压溃 C. 键被磨损 D. 键被弯曲
5. 滚动轴承的基本额定寿命是指（ ）
A. 在额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命
B. 在额定静载荷作用下，轴承所能达到的寿命
C. 一批同型号轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承所能达到的寿命
D. 一批同型号轴承，在相同条件下运转，其中50%的轴承所能达到的寿命
6. 渐开线齿轮传动的可分性是指（ ）
A. 两齿轮中心距略有改变时，传动比不变
B. 两齿轮中心距改变时，传动比也改变
C. 两齿轮中心距略有改变时，传动比略有改变
D. 两齿轮中心距改变时，传动比不变
7. 设计V带传动时，选取小带轮基准直径的依据是（ ）
A. 带的型号 B. 带的速度 C. 传动比 D. 计算功率
8. 蜗杆传动中，蜗杆的头数越少，则（ ）
A. 传动效率越高 B. 传动效率越低 C. 承载能力越大 D. 自锁性越差
9. 以下哪种联轴器属于刚性联轴器（ ）
A. 弹性柱销联轴器 B. 凸缘联轴器 C. 万向联轴器 D. 梅花形弹性联轴器
10. 计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑螺栓所受的扭转切应力，将拉伸载荷增大到原来的（ ）
A. 1.1倍 B. 1.2倍 C. 1.3倍 D. 1.4倍
答案：1. A 2. A 3. C 4. B 5. C 6. A 7. D 8. B 9. B 10. A

第 II 卷（非选择题，共60分）
11. （10分）简述机械设计的一般流程。
12. （10分）分析带传动打滑的原因及防止措施。
13. （15分）如图所示为一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知小齿轮齿数z1 = 20，大齿轮齿数z2 = 50，模数m = 4mm，试计算：
（1）两齿轮的分度圆直径d1、d2；
（2）中心距a；
（3）齿厚s。
14. （15分）阅读以下材料，回答问题：
在某机械设备中，采用了一对渐开线圆柱齿轮传动。在使用过程中，发现齿轮磨损较快，传动效率有所下降。经检查，发现齿轮的材料选择不当，齿面硬度较低，润滑条件也不理想。
问题：
（1）分析齿轮磨损较快和传动效率下降的原因。
（2）提出改进措施。
15. （20分）设计一个用于传递动力的普通V带传动。已知：电动机功率P = 7kW，转速n =（此处可补充具体转速值）r/min，传动比i = 2.5，每天工作16小时，两班制，工作条件为一般载荷。
要求：
（1）确定V带的型号；
（2）计算小带轮的基准直径d1；
（3）计算大带轮的基准直径d2；
（4）计算V带的长度Ld；
（5）计算V带的根数z。

答案：
1答案：机械设计的一般流程包括：明确设计任务，进行功能分析、运动分析、力学分析等，确定设计方案，进行结构设计、材料选择、强度计算等，绘制设计图纸，编写设计说明书，进行审核、修改和完善等。
12答案：带传动打滑的原因主要有：过载、带的初拉力不足、带与带轮之间的摩擦系数过小等。防止措施包括：合理选择带的型号和规格，保证带的初拉力合适，改善带与带轮的材料及表面状况，定期检查和调整带的张紧程度等。
13答案：（1）d1 = mz1 = 4×20 = 80mm，d2 = mz2 = 4×50 = 200mm；（2÷）a =（d1 + d2）/2 =（80 + 200）/2 = 140mm；（3）s = πm/2 = 3.14×4÷2 = 6.28mm。
14答案：（1）齿轮磨损较快的原因是材料选择不当，齿面硬度低；传动效率下降是因为齿面磨损导致啮合情况变差。（2）改进措施：更换合适的齿轮材料，提高齿面硬度；改善润滑条件，定期添加润滑剂；加强设备维护，定期检查齿轮磨损情况。
15答案：（1）根据计算功率和小带轮转速，查V带选型图确定V带型号。（2）根据V带型号和小带轮转速，选取小带轮基准直径d1。（3）根据传动比计算大带轮基准直径d2 = i×d1。（4）根据两轮中心距和带轮直径计算V带长度Ld。（5）根据计算功率、V带型号及单根V带的基本额定功率等计算V带的根数z。