高职第一学年（机械设计）机械结构设计2026年综合测试题及答案.doc

高职第一学年（机械设计）机械结构设计2026年综合测试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）
1. 以下哪种机械结构设计原则能有效提高结构的可靠性？（ ）
A. 简化结构
B. 增加冗余度
C. 采用标准件
D. 优化外形
2. 在设计轴类零件时，为了保证其具有足够的强度，通常会考虑（ ）。
A. 轴的长度
B. 轴的表面粗糙度
C. 轴的直径
D. 轴的材料硬度
3. 对于承受交变载荷的机械零件，在结构设计时应重点考虑（ ）。
A. 疲劳强度
B. 静强度
C. 刚度
D. 稳定性
4. 下列哪种连接方式不属于可拆卸连接？（ ）
A. 螺纹连接
B. 键连接
C. 焊接
D. 销连接
5. 在设计齿轮传动时，为了减小齿面接触应力，可采取的措施是（ ）。
A. 减小模数
B. 增大中心距
C. 提高齿面硬度
D. 增加齿数
6. 机械结构设计中，考虑热变形对结构精度的影响时，应采取的措施是（ ）。
A. 增加散热面积
B. 采用热稳定性好的材料
C. 加强结构刚度
D. 以上都是
7. 设计带传动时，限制小带轮的最小直径主要是为了（ ）。
A. 使结构紧凑
B. 限制弯曲应力
C. 保证带和带轮间有足够摩擦力
D. 限制小带轮包角
8. 对于受轴向力的螺栓连接，在计算螺栓的拉伸强度时，考虑的载荷是（ ）。
A. 工作载荷
B. 预紧力
C. 工作载荷与预紧力之和
D. 工作载荷与预紧力之差
9. 在设计滚动轴承组合结构时，为了保证轴承的正常工作，应避免（ ）。
A. 轴肩过高
B. 轴承游隙过大或过小
C. 采用密封装置
D. 合理选择润滑方式
10. 机械结构设计中，当需要提高结构的抗振性时，可采取的措施是（ ）。
A. 增加结构质量
B. 减小结构刚度
C. 采用阻尼材料
D. 提高加工精度

二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填写在括号内）
1.. 机械结构设计中，提高结构强度的方法有（ ）。
A. 合理选择材料
B. 优化结构形状
C. 增加结构厚度
D. 采用高强度螺栓连接
E. 提高表面粗糙度
2. 在设计轴类零件时，需要考虑的因素有（ ）。
A. 强度计算
B. 刚度计算
C. 结构工艺性
D. 材料选择
E. 热处理要求
3. 对于齿轮传动，下列说法正确的是（ ）。
A. 模数越大，齿轮承载能力越强
B. 齿数越多，重合度越大
C. 中心距越大，传动比越大
D. 齿宽系数越大，齿轮承载能力越强
E. 齿面硬度越高，耐磨性越好
4. 机械结构设计中，考虑结构的稳定性时，应注意（ ）。
A. 结构的重心位置
B. 支撑方式
C. 结构的刚度
D. 结构的强度
E. 结构的阻尼
5. 在设计带传动时，可以采取的措施来提高带传动的能力，包括（ ）。
A. 增大包角
B. 增大摩擦系数
C. 增大带轮直径
D. 选择高强度的带
E. 增加带的张紧力

三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打“√”或“×”）
1. 机械结构设计中，结构越复杂，性能越好。（ ）
2. 轴类零件的键槽应设计在同一母线上，以保证安装精度。（ ）
3. 齿轮传动中，齿面接触疲劳磨损是主要的失效形式之一。（ ）
4. 螺纹连接中，拧紧螺母时，预紧力越大越好。（ ）
5. 带传动中，带的弹性滑动是不可避免的。（ ）
6. 设计机械结构时，应尽量使结构对称，以减小变形。（ ）
7. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批相同型号的轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承发生疲劳点蚀前所能达到的总转数。（ ）
8. 对于承受弯曲载荷的梁结构，增加梁的高度可以显著提高其抗弯能力。（ ）
9. 机械结构设计中，只要满足强度要求，结构就一定安全可靠。（ ）
10. 在设计轴与轮毂的键连接时，键的长度应略小于轮毂的长度。（ ）

四、简答题（总共3题，每题10分）
1. 简述机械结构设计中应遵循的主要原则，并举例说明其中一条原则在实际设计中的应用？
2. 设计带传动时，如何确定带的型号和基准长度？
3. 在设计轴类零件时，如何考虑轴上零件的定位和固定？

五、综合设计题（总共1题，30分）
设计一个用于输送物料的带式输送机传动装置，要求：
1. 确定传动方案，画出传动系统简图。
2. 计算电动机所需的功率，并选择合适的电动机型号。
3. 计算各轴的转速、转矩，并进行轴的结构设计。
4. 选择合适的联轴器、轴承等零部件，并说明选择依据。

答案
1. 选择题
1. B
2. C
3. A
4. C
5. B
6. D
7. B
8. C
C10. C
2. 多项选择题
1. ABD
2. ABCDE
3. ABDE
4. ABC
5. ABDE
3. 判断题
1. ×
2. √
3. √
4. ×
5. √
6 √
7. √
8. √
9. ×
10. √
4. 简答题
1. 机械结构设计应遵循的主要原则有：功能实现原则、可靠性原则、经济性原则、安全性原则、工艺性原则等。例如，在可靠性原则方面，若设计一个承受交变载荷的零件，可增加冗余结构或采用更高强度的材料，以提高其在交变载荷下不发生失效的可靠性。
2. 确定带的型号：根据计算出的所需传递的功率和小带轮转速，通过带型选择图来确定带的型号。确定基准长度：根据带传动的中心距和带轮直径等参数，通过计算或经验公式来确定合适的基准长度，一般要满足传动要求且尽量使结构紧凑。
3. 对于轴上零件的定位，可采用轴肩、轴环、套筒等结构来确定零件的轴向位置；对于周向固定，可采用键连接、花键连接、过盈配合等方式。例如齿轮与轴的连接，可采用平键连接实现周向固定，轴肩定位轴向位置。
5. 综合设计题
1. 传动方案：采用电动机通过带传动带动减速器，减速器输出轴通过联轴器带动滚筒。传动系统简图：电动机 - 带传动 - 减速器 - 联轴器 - 滚筒。
2. 计算电动机所需功率：根据带式输送机的工作要求，计算出工作机所需功率，考虑传动效率等因素，计算出电动机所需功率。选择电动机型号：根据计算出的功率和转速，在电动机产品目录中选择合适的型号。
3. 计算各轴转速、转矩：根据传动比计算各轴转速，根据功率和转速计算各轴转矩。轴的结构设计：考虑轴上零件的定位、固定、受力情况等，设计轴的结构形状、尺寸等。
4. 选择联轴器：根据轴的转速、转矩等，选择弹性联轴器，以缓冲减振。选择轴承：根据轴的受力情况和转速，选择合适类型和型号的滚动轴承，保证轴的正常运转。