大学（机械设计制造及其自动化）机械零件设计2026年阶段测试题及答案.doc

大学（机械设计制造及其自动化）机械零件设计2026年阶段测试题及答案

（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，请将正确答案填入括号内）
1. 机械零件设计时，首要考虑的因素是（ ）
A. 美观性 B. 经济性 C. 可靠性 D. 创新性
2. 以下哪种材料不适用于制造承受冲击载荷的零件（ ）
A. 45钢 B. Q235 C. HT200 D. 65Mn
3. 零件的工作能力是指零件在规定的工作条件下抵抗失效的能力，以下不属于失效形式的是（ ）
A. 断裂 B. 变形过大 C. 表面磨损 D. 材料老化
4. 在计算齿轮的接触应力时，若两齿轮材料不同，应选用（ ）的许用接触应力。
A. 较大者 B. 较小者 C. 平均值 D. 按比例计算
5. 对于受轴向变载荷作用的紧螺栓连接，在限定螺栓总拉力的条件下，提高螺栓疲劳强度的有效措施是（ ）
A. 增大螺栓刚度 B. 减小被连接件刚度 C. 增大被连接件刚度 D. 减小螺栓刚度
6. 带传动中，带的弹性滑动发生在（ ）
A. 全部接触弧上 B. 带离开主动轮以后的接触弧上 C. 带进入主动轮的接触弧上 D. 带离开从动轮以后的接触弧上
7. 普通平键连接的主要失效形式是（ ）
A. 键剪断 B. 键磨损 C. 压溃 D. 键被拉断
8. 设计一对减速软齿面齿轮传动时，从等强度要求出发，选择硬度时应使（ ）
A. 大、小齿轮的硬度相等 B. 小齿轮硬度高于大齿轮硬度 C. 大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D. 小齿轮采用硬齿面，大齿轮采用软齿面
9. 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
10. 链传动中，链节数最好取（ ）
A. 奇数 B. 偶数 C. 质数 D. 无所谓

二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填入括号内，少选、多选、错选均不得分）
1. 机械零件设计的一般步骤包括（ ）
A. 确定零件的工作要求 B. 选择合适的材料 C. 确定零件的结构形状 D. 计算零件的工作能力 E. 绘制零件工作图
2. 提高零件疲劳强度的措施有（ ）
A. 减少应力集中源 B. 提高零件表面质量 C. 进行表面强化处理 D. 增大零件尺寸 E. 降低零件表面粗糙度
3. 以下属于轴的结构设计应考虑的因素有（ )
A. 便于轴上零件的装拆 B.使轴受力合理 C. 保证轴的刚度 D. 保证轴的强度 E. 减少应力集中
4. 齿轮传动的润滑方式取决于（ ）
A. 齿轮的转速 B. 齿轮的圆周速度 C. 齿轮的模数 D. 齿轮的材料 E. 齿轮的直径
5. 滚动轴承的密封方式主要有（ ）
A. 接触式密封 B. 非接触式密封 C. 组合式密封 D. 自密封 E. 油沟式密封

三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打“√”或“×”）
1. 机械零件设计时，只要满足强度要求，就一定能正常工作。（ ）
2. 材料的强度越高，其韧性就越低。（ ）
3. 带传动中，带的预紧力越大越好。（ ）
4. 普通平键连接中，键的两侧面是工作面。（ ）
5. 齿轮传动中，重合度越大，传动越平稳。（ ）
6. 螺栓连接中，采用悬置螺母可以提高螺栓的疲劳强度。（ ）
7. 滚动轴承的游隙越大，其寿命越长。（ ）
8. 链传动中，链条的节数越多，传动越平稳。（ ）
9. 轴上零件的周向固定方式中，花键连接适用于传递较大转矩的场合。（ ）
10. 设计机械零件时，应尽量使零件具有良好的工艺性。（ ）

四、简答题（总共3题，每题10分）
1. 简述机械零件设计中如何考虑零件的可靠性？

2. 分析带传动中弹性滑动和打滑现象产生的原因及后果，并说明如何避免打滑？

3. 简述滚动轴承的基本额定动载荷和基本额定寿命的概念，并说明它们之间的关系。

五、设计题（总共1题，20分）
设计一个用于传递动力的圆柱齿轮减速器中的低速轴，已知条件如下：
1. 传递功率P = 5kW，小齿轮转速n1 = 960r/min，传动比i = 3。
2. 载荷有轻微冲击。
3. 轴上装有两个键槽宽度为b = 14mm的普通平键。
4. 要求确定轴的材料、结构尺寸，并画出轴的结构草图。

答案：
一、选择题
1. C
2. C
3. D
4. B
5. D
6. C
7. C
8. B
9. C
10. B

二、多项选择题
1. ABCDE
2. ABCE
3. ABCDE
4. AB
5.ABC

三、判断题
1. ×
2. ×
3. ×
4. √
5. √
6. √
7. ×
8. ×
9. √
10. √

四、简答题
1. 机械零件设计中考虑可靠性可从多方面入手。首先要准确确定零件工作条件，合理选择材料并进行质量控制。计算时采用合适的力学模型和安全系数，优化结构减少应力集中。制造中保证加工精度和质量，装配时确保正确无误，使用中考虑环境因素并定期维护检查。
2. 弹性滑动原因是带的弹性变形，后果是传动比不准确，使从动轮转速不稳定。打滑是过载导致，后果是带磨损加剧甚至失效。避免打滑可适当增大带的预紧力、选择合适的带型和包角，控制传动比和工作载荷。
3. 基本额定动载荷是指滚动轴承在额定工况下，能承受的最大载荷。基本额定寿命是指一批同型号轴承在相同条件下运转，90%的轴承不发生疲劳点蚀前的总转数或工作小时数。它们关系为：寿命与额定动载荷的三次方成反比。

五、设计题
轴的材料选用45钢调质处理。根据传递功率和转速计算扭矩，结合经验公式初步估算轴的最小直径。考虑键槽对轴强度的削弱，确定轴的各段直径。根据轴上零件的安装定位要求确定轴肩高度等尺寸。画出轴的结构草图，标注各部分尺寸。