2025年高职机械设计（设计实操）试题及答案.doc

2025年高职机械设计（设计实操）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）
每题5分，共8题。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案填写在相应位置。

1. 机械设计中，确定传动比最主要依据的是以下哪项？
A. 功率大小
B. 转速要求
C. 工作效率
D. 负载特性

2. 在设计轴时，计算当量弯矩采用的系数β主要考虑了以下哪种因素？
A. 材料的许用应力
B. 轴的转速
C. 载荷的性质
D. 轴的直径

3. 对于齿轮传动，齿面接触疲劳强度主要取决于以下哪个参数？
A. 模数
B. 齿数
C. 齿宽
D. 中心距

4. 设计带传动时，限制小带轮的最小基准直径主要是为了避免以下哪种情况？
A. 带的弯曲应力过大
B. 带的打滑
C. 带的磨损过快
D. 带的弹性滑动

5. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批相同型号的轴承，在规定的试验条件下，其中多少轴承发生疲劳点蚀前所能达到的总转数？
A. 90%
B. 95%
C. 98%
D. 99%

6. 以下哪种键连接主要用于传递轴向力？
A. 平键
B. 半圆键
C. 楔键
D. 切向键

7. 在设计联轴器时，需考虑的主要因素不包括以下哪项？
A. 传递的转矩
B. 两轴的相对位移
C. 工作转速
D. 轴的材料

8. 机械设计中，计算零件的工作应力时，应采用以下哪种载荷？
A. 名义载荷
B. 计算载荷
C. 实际载荷
D. 最大载荷

第II卷（非选择题，共60分）

9. （共10分）简述机械设计的一般流程，并说明每个阶段的主要任务。

10. （共15分）在设计一对圆柱齿轮传动时，已知传递功率P = 5kW, 小齿轮转速n1 = 1450r/min, 传动比i = 3, 工作平稳，单向传动，载荷有轻微冲击。试确定这对齿轮的主要参数（包括模数、齿数、分度圆直径、齿宽等），并说明确定参数的依据。

11. （共15分）分析轴系结构设计时应考虑的主要问题，例如轴上零件的定位与固定、轴承的选择与布置、轴的结构工艺性等，并举例说明如何解决这些问题。

12. （共10分）阅读以下材料：某机械设备需要设计一个减速传动装置，要求传动比为4，传递功率为10kW，工作环境有一定灰尘。现提出两种设计方案，方案一采用带传动与圆柱齿轮传动组合；方案二采用链传动与圆柱齿轮传动组合。请从传动效率、工作平稳性、维护要求等方面对两种方案进行分析比较，并选择较优方案。

1-8答案：1. D 2. C 3. D 4. A 5. A 6. C 7. D 8. B

9. 机械设计一般流程包括：需求分析，明确机械的功能、性能、工作条件等要求；方案设计，构思多种可行方案并进行比较选择；技术设计，确定具体结构和尺寸；详细设计，绘制零件图和装配图等。需求分析阶段要准确把握设计目标；方案设计需综合考虑多方面因素；技术设计要依据力学原理等确定参数；详细设计要保证图纸准确规范。

10. 首先根据工作要求和经验初选模数m = 4mm。小齿轮齿数z1 = 20，则大齿轮齿数z2 = iz1 = 60。分度圆直径d1 = mz1 = 80mm，d2 = mz2 = 240mm。齿宽b = 50mm。依据：根据传递功率和转速初选模数范围；根据传动比确定齿数；分度圆直径按公式计算；齿宽根据经验选取，同时考虑强度和结构要求。

11. 轴系结构设计时，轴上零件定位与固定要保证准确可靠，如用键、花键等定位，螺母、套筒等固定。轴承选择要考虑载荷、转速等，布置要合理。轴的结构工艺性要便于加工、装配等。例如，轴上键槽应在同一母线上，便于加工；采用阶梯轴便于零件装配。

12. 方案一：带传动效率较低，平稳性好，维护简单；齿轮传动效率较高，平稳性好。整体效率一般，适用于有灰尘环境。方案二：链传动效率较高，能适应灰尘环境，但平稳性差。齿轮传动效率高，平稳性好。综合比较，方案一传动效率虽略低，但平稳性好且维护方便更适合。所以选择方案一。