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2025年高职机械设计与制造（机械设计制造）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：本大题共20小题，每小题2分，共40分。在每小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. 机械设计中，强度计算主要依据的是材料的（ ）。
A. 弹性模量
B. 屈服强度
C. 延伸率
D. 硬度
2. 以下哪种传动方式能实现较大的传动比（ ）。
A. 带传动
B. 链传动
C. 齿轮传动
D. 蜗杆传动
3. 在设计轴时，计算其最小直径通常采用（ ）。
A. 经验公式
B. 强度理论
C. 刚度条件
D. 疲劳寿命计算
4. 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. 一批同型号轴承在不同条件下运转，其中50%的轴承所能达到的寿命
5. 渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于（ ）。
A. 分度圆
B. 基圆
C. 齿顶圆
D. 齿根圆
6. 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. 带轮转速
C. 传动比
D. 传递功率
7. 对于闭式软齿面齿轮传动，在按齿面接触疲劳强度设计后，还应校核（ ）。
A. 齿根弯曲疲劳强度
B. 齿面接触疲劳强度
C. 齿面胶合强度
D. 齿面磨损强度
8. 普通平键连接的主要失效形式是（ ）。
A. 键被剪断或工作面被压溃
B. 键被弯曲
C. 键被磨损
D. 键被腐蚀
9. 下列哪种联轴器属于刚性联轴器（ ）。
A. 弹性套柱销联轴器
B. 十字滑块联轴器
C. 凸缘联轴器
D. 弹性柱销联轴器
10. 设计圆柱齿轮传动时，当齿轮直径一定，常取适当的齿宽系数，使（ ）。
A. 齿宽b增大，提高齿面接触强度
B. 齿宽b增大，降低齿面接触强度
C. 齿宽b增大，提高齿根弯曲强度
D. 齿宽b增大，降低齿根弯曲强度
11. 在机械设计中，计算载荷与名义载荷的关系是（ ）。
A. 计算载荷等于名义载荷
B. 计算载荷大于名义载荷
C. 计算载荷小于名义载荷
D. 计算载荷与名义载荷无关
12. 一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知传动比i=3，主动轮转速n1=1500r/min，则从动轮转速n2为（ ）。
A. 500r/min
B. 1500r/min
C. 4500r/min
D. 3000r/min
13. 带传动中，带的张紧力的作用是（ ）。
A. 使带与带轮之间产生摩擦力
B. 增加带的使用寿命
C. 提高带的传动效率
D. 减轻带的磨损
14. 蜗杆传动中，蜗杆的头数越少，则（ ）。
A. 传动效率越高
B. 传动比越小
C. 自锁性越好
D. 承载能力越大
15. 以下哪种材料适合制造轴（ ）。
A. 45钢
B. HT200
C. Q235
D. ZG200-400
16. 滚动轴承内圈与轴颈的配合采用（ ）。
A. 基孔制
B. 基轴制
C. 非基准制
D. 任意配合制
17. 齿轮传动中，齿侧间隙的作用是（ ）。
A. 储存润滑油
B. 补偿热变形
C. 便于安装
D. 以上都是
18. 设计减速器中的轴时，一般先按（ ）估算轴的最小直径。
A. 扭转强度
B. 弯曲强度
C. 复合强度
D. 疲劳强度
19. 链传动中，链节数宜取（ ）。
A. 偶数
B. 奇数
C. 质数
D. 无所谓
20. 下列哪种螺纹主要用于连接（ ）。
A. 梯形螺纹
B. 锯齿形螺纹
C. 普通螺纹
D. 矩形螺纹

第II卷（非选择题 共60分）

（一）填空题（共10分）
答题要求：本大题共5小题，每小题2分，共10分。请在横线上填写正确答案。
1. 机械设计应满足的基本要求有______、______、______、______、______。
2. 带传动的打滑现象首先发生在______带轮上。
3. 齿轮传动的五种主要失效形式为______、______、______、______、______。
4. 轴的结构设计应满足的要求有______、______、______、______、______。
5. 滚动轴承的主要类型有______、______、______、______、______。

（二）简答题（共20分）
答题要求：本大题共4小题，每小题5分，共20分。简要回答问题。
1. 简述机械设计的一般程序。
2. 说明带传动中弹性滑动和打滑的区别及后果。
3. 简述齿轮传动的特点。
4. 简述轴上零件的轴向固定和周向固定方法。

（三）分析计算题（共15分）
答题要求：本大题共1小题，共15分。要求写出计算步骤和答案。
已知一标准直齿圆柱齿轮传动，模数m=4mm，齿数z1=20，z2=60，试计算：
1. 两齿轮的分度圆直径d1、d2；
2. 中心距a；
3. 齿厚s；
4. 齿宽b（取齿宽系数ψd=0.8）。

（四）设计题（共15分）
答题要求：本大题共1小题，共15分。根据给定条件进行设计。
设计一单级直齿圆柱齿轮减速器，已知电动机功率P=5kW，转速nM=1450r/min，传动比i=3，工作机转速nW=480r/min，单向传动，载荷平稳，每天工作8小时，使用期限10年。试确定：
1. 齿轮的材料及热处理；
2. 计算齿轮的主要参数；
3. 画出减速器的装配图草图（包括齿轮、轴、轴承、键等主要零件）。

（五）案例分析题（共10分）
答题要求：本大题共1小题，共10分。阅读案例并回答问题。
某机床主轴在工作过程中出现了振动过大的现象，经检查发现是轴的刚度不足。请分析轴刚度不足可能的原因，并提出改进措施。

答案：
1. B
2. D
3. A
4. C
5. B
6. D
7. A
8. A
9. C
10. A
11. B
12. A
13.A
14. C
15. A
16. A
17. D
18. A
19. A
20. C

填空题答案：
1. 实现预定功能、满足可靠性要求、满足经济性要求、操作方便、造型美观
2. 小
3. 轮齿折断、齿面接触疲劳点蚀、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形
4. 便于轴上零件的安装和拆卸、有利于轴上零件的定位、保证轴有足够的强度和刚度、便于加工制造和保证精度、尽量减小应力集中
5. 深沟球轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、角接触球轴承

简答题答案：
1. 机械设计的一般程序：明确设计任务和要求；确定工作原理和基本结构形式；进行总体设计；技术设计；详细设计；编写设计文件。
2. 弹性滑动是由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的相对滑动，是不可避免的，会使传动比不准确；打滑是由于过载引起的带与带轮之间的显著相对滑动，会使带磨损加剧，甚至损坏传动。
3. 齿轮传动的特点：传动效率高；结构紧凑；工作可靠，寿命长；传动比准确；适用范围广。
4. 轴向固定方法：轴肩、轴环、套筒、圆螺母、止动垫圈、弹性挡圈等；周向固定方法：键连接、花键连接、过盈配合、销连接等。

分析计算题答案：
1. d1=mz1=4×20=80mm，d2=mz2=4×60=240mm
2. a=(d1+d