高职第一学年（机械设计制造及其自动化）机械零件设计2026年综合测试题及答案.doc

高职第一学年（机械设计制造及其自动化）机械零件设计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、单项选择题（总共10题，每题3分，每题的备选答案中，只有一个最符合题意）
1. 以下哪种材料通常不用于机械零件设计？
A. 铝合金
B. 陶瓷
C. 不锈钢
D. 碳钢
2. 在计算轴的扭转强度时，使用的扭矩计算公式是基于哪种原理？
A. 胡克定律
B. 静力学平衡
C. 材料力学
D. 动力学
3. 对于齿轮传动，当中心距一定时，增大模数会导致？
A. 齿面接触强度降低
B. 齿根弯曲强度降低
C. 重合度减小
D. 传动效率提高
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. 一批相同型号的轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承所能达到的寿命
D. 任意一个轴承所能达到的寿命
5. 设计键连接时，键的截面尺寸通常根据什么来确定？
A. 传递的扭矩大小
B. 轴的直径
C. 轮毂的长度
D. 键的材料
6. 带传动中，小带轮的包角一般要求不小于？
A. 90°
B. 120°
C. 150°
D. 180°
7. 对于受轴向变载荷作用的紧螺栓连接，在计算螺栓的总拉力时，需要考虑？
A. 螺栓的预紧力
B. 工作载荷
C. 螺栓的刚度和被连接件的刚度
D. 以上都需要考虑
8. 在设计滑动轴承时，选择轴瓦材料主要考虑的性能不包括？
A. 耐磨性
B. 耐腐蚀性
C. 导电性
D. 抗胶合能力
9. 普通平键连接的主要失效形式是？
A. 键被剪断
B. 键与轮毂键槽的侧面挤压破坏
C. 键的磨损
D. 轮毂的磨损
10. 设计圆柱齿轮传动时，若中心距不变，减小模数，增加齿数，则？
A. 重合度减小
B. 重合度增大
C. 重合度不变
D. 无法确定重合度变化

二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题的备选答案中，有两个或两个以上符合题意，错选或多选均不得分；少选，但选择正确的每个选项得1分）
1. 以下哪些因素会影响机械零件的疲劳寿命？
A. 材料的疲劳极限
B. 零件的表面粗糙度
C. 零件的工作温度
D. 零件所受的载荷大小和性质
E. 零件的加工工艺
2. 提高轴的疲劳强度的措施有？
A. 合理设计轴的结构，避免应力集中
B. 对轴进行表面强化处理，如喷丸、滚压等
C. 选用优质的钢材
D. 增大轴的直径
E. 改善轴的润滑条件
3. 齿轮传动的润滑方式与哪些因素有关？
A. 齿轮的转速
B. 齿轮的模数
C. 齿轮的工作载荷
D. 齿轮的材料
E. 齿轮的传动效率
4. 以下属于滚动轴承的基本额定动载荷的影响因素的是？
A. 轴承的类型
B. 轴承的尺寸
C. 轴承的材料
D. 轴承的工作温度
E. 轴承的润滑方式
5. 设计螺栓连接时，需要考虑的因素有？
A. 螺栓的受力情况
B. 被连接件的材料和结构
C. 连接的紧密性要求
D. 螺栓的安装和拆卸方便性
E. 螺栓的成本

三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列各题的对错，正确的用“√”表示，错误的用“×”表示）
1. 机械零件设计时，只要满足强度要求就可以，不需要考虑刚度和耐磨性等其他性能。（ ）
2. 材料的屈服极限是衡量材料强度的重要指标，设计时应使零件的工作应力小于材料的屈服极限。（ ）
3. 增大齿轮的模数可以提高齿轮的承载能力，但同时也会使齿轮的传动平稳性变差。（ ）
4. 滚动轴承的游隙过大，会使轴承的振动和噪声增大，影响其正常工作。（ ）
5. 键连接只能传递转矩，不能承受轴向力。（ ）
6. 带传动中，带的弹性滑动是不可避免的，它会导致传动效率降低。（ ）
7. 设计受轴向变载荷的螺栓连接时，采用高强度螺栓可以提高连接的疲劳强度。（ ）
8. 滑动轴承的轴瓦与轴颈之间的间隙越大，润滑效果越好。（ ）
9. 普通平键连接中，键的长度应略长于轮毂的长度，以保证连接的可靠性。（ ）

10. 齿轮传动中，重合度越大，表明同时参与啮合的轮齿对数越多，传动越平稳，承载能力也越强。（ ）

四、简答题（总共3题，每题10分，简要回答下列问题）
1. 简述机械零件设计的一般步骤。
2. 说明轴的结构设计应考虑哪些主要因素。
3. 分析带传动的弹性滑动和打滑现象，以及如何避免打滑。

五、综合分析题（总共2题，每题15分，根据所给条件进行分析计算）
1. 已知一圆柱齿轮传动，模数m = 4mm，齿数z1 = 20，z2 = 60，小带轮转速n1 = 1450r/min，传递功率P = 5kW，载荷平稳。试确定：
- 齿轮的主要尺寸（分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径）；
- 计算齿轮的圆周力Ft、径向力Fr和轴向力Fa（若有）。
2. 有一受轴向变载荷的紧螺栓连接，已知螺栓的预紧力F0 = 1500N，工作载荷F = 1000N，螺栓的刚度Cb与被连接件的刚度Cm之比Cb/Cm = 1/4。试求：
- 螺栓所受的总拉力F2；
- 若螺栓的许用应力[σ] = 120MPa，计算螺栓的小径d1（螺栓材料为45钢）。

答案：
一、1. B 2. C 3. C 4. C 5. B 6. B 7. D 8. C 9. B 10. B
二、1. ABCDE 2. ABC 3. AC 4. ABC 5. ABCDE
三、1. × 2. √ 3. √ 4. √ 5. × 6. √ 7. × 8. × 9. × 10. √
四、1. 机械零件设计一般步骤：确定零件的功能要求；选择合适的材料；进行结构设计；计算零件的工作能力；优化设计方案；绘制零件工作图。
2. 轴的结构设计应考虑：便于轴上零件的安装与拆卸；保证轴有足够的强度和刚度；合理布置轴上零件，减小应力集中；考虑轴的加工工艺性和装配工艺性等。
3. 弹性滑动是由于带的弹性变形引起的带与带轮之间的相对滑动，不可避免，会使传动比不准确、效率降低。打滑是过载引起的全面滑动，应避免。避免打滑措施：适当增大包角；增大初拉力；选择合适的带型和材质以提高摩擦系数等，并限制传动的工作载荷。
五、1. 分度圆直径：d1 = mz1 = 4×20 = 80mm，d2 = mz2 = 4×60 = 2