2025年大学大四（机械设计）毕业综合测试卷.doc

2025年大学大四（机械设计）毕业综合测试卷

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）

答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。

1. 在机械设计中，以下哪种材料的综合机械性能最好，常用于制造重要的机械零件？（ ）
A. 低碳钢 B. 中碳钢 C. 高碳钢 D. 合金钢
2. 带传动中，小带轮的包角一般要求不小于（ ）。
A. 120° B. 150° C. 180° D. 210°
3. 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，其中心距为（ ）。
A. m(z1+z2)/2 B. m(z1+z2) C. 2m(z1+z2) D. m(z1+z2)/4
4. 链传动中，链条的节数宜采用（ ）。
A. 奇数 B. 偶数 C. 质数 D. 无所谓
5. 轴的结构设计中，键槽的位置应尽量（ ）。
A. 靠近轴的端部 B. 靠近轴的中部 C. 均匀分布 D. 随意布置
6. 以下哪种联轴器适用于两轴有较大径向位移和角位移的场合？（ ）
A. 刚性联轴器 B. 弹性联轴器 C. 万向联轴器 D. 凸缘联轴器

第II卷（非选择题 共70分）

7. （10分）简述机械设计的一般过程。

8. （15分）分析齿轮传动中，影响齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的主要因素有哪些？

9. （15分）带传动工作时，带中的应力有哪些？如何计算带的最大应力？

10. （材料题 15分）
材料：某工厂要设计一台减速器，输入轴转速为1450r/min，输出轴转速为300r/min，传递功率为5kW。工作条件为单向运转，载荷有轻微冲击。
要求：选择合适的传动类型，并说明理由；计算传动比；确定各轴的转速、转矩。

11. （材料题 15分）
材料：有一圆柱齿轮传动，已知小齿轮齿数z1=20，大齿轮齿数z2=60，模数m=4mm，齿宽b1=50mm，b2=45mm。工作时传递功率P=10kW，小齿轮转速n1=1450r/min。
要求：计算齿轮传动的中心距a；计算小齿轮的分度圆直径d1、齿顶圆直径da1、齿根圆直径df1；计算小齿轮的齿面接触应力σH和齿根弯曲应力σF。

答案：1. D 2. B 3. A 4. B 5. C 6. C 7. 机械设计一般过程：明确设计任务与要求；进行方案设计，包括确定原理、运动方案等；技术设计，计算与确定零件尺寸、形状等；绘制图纸；编写设计计算说明书。 8. 影响齿面接触疲劳强度因素：齿轮材料、齿宽、中心距、模数等；影响齿根弯曲疲劳强度因素：齿轮材料、模数、齿数、齿形等。 9. 带中的应力有拉应力、离心拉应力、弯曲应力。最大应力发生在紧边进入小带轮处，σmax=σ1+σb1+σc。 10. 可选择圆柱齿轮传动。理由：传动平稳、效率高、适用功率范围广。传动比i=n1/n2=1450/300≈4.83。输入轴转速1450r/min，转矩T1=9550P/n1=9550×5/1450≈32.93N·m；输出轴转速300r/min，转矩T2=T1×i=32.93×4.83≈159.05N·m。 11. 中心距a=m(z1+z2)/2=4×(20+60)/2=160mm。小齿轮分度圆直径d1=mz1=4×20=80mm，齿顶圆直径da1=d1+2ha=mz1+2m=80+2×4=88mm，齿根圆直径df1=d1-2hf=mz1-2.5m=80-2.5×4=70mm。齿面接触应力σH=ZE√(2KT1/b1d1)(u+1)/u，齿根弯曲应力σF=YFaYsaF/KFσF，具体计算需代入相关参数。