2025年大学大四（机械设计）毕业设计相关测试卷.doc

2025年大学大四（机械设计）毕业设计相关测试卷

（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：本大题共10小题，每小题3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。

1. 以下哪种机械设计方法强调从系统的观点出发，综合考虑机械的各个组成部分及其相互关系？
A. 传统设计方法
B. 现代设计方法
C. 创新设计方法
D. 优化设计方法
2. 在机械设计中，确定机械的工作原理和基本结构形式是在哪个阶段完成的？
A. 方案设计阶段
B. 技术设计阶段
C. 详细设计阶段
D. 改进设计阶段
3. 机械零件的强度计算主要考虑的载荷类型不包括以下哪种？
A. 静载荷
B. 动载荷
C. 交变载荷
D. 冲击载荷
4. 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，需要考虑的因素不包括：
A. 预紧力
B. 工作载荷
C. 螺栓的刚度
D. 被连接件的刚度
5. 带传动中，带的弹性滑动发生的原因是：
A. 带与带轮之间的摩擦力不够
B. 带的紧边和松边拉力不等
C. 带的材料不符合要求
D. 带轮的转速过高
6. 在齿轮传动中，齿面接触疲劳强度主要取决于：
A. 齿轮的模数
B. 齿宽
C. 齿面接触应力
D. 齿轮的材料
7. 下列哪种机构不属于平面连杆机构？
A. 曲柄摇杆机构
B. 双曲柄机构
C. 凸轮机构
D. 双摇杆机构
8. 机械设计中，可靠性设计的目标是：
A. 提高机械的效率
B. 降低机械的成本
C. 确保机械在规定条件和规定时间内完成规定功能
D. 增加机械的美观性
9. 在设计轴的结构时，不需要考虑的因素是：
A. 轴上零件的定位和固定
B. 轴的加工工艺性
C. 轴的强度和刚度
D. 轴的颜色
10. 以下哪种材料常用于制造机械零件中的轴？
A. 铝合金
B.. 铜合金
C. 碳素钢
D. 陶瓷材料

第 II 卷（非选择题 共70分）

二、填空题（共10分）
答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请在横线上填上正确答案。

1. 机械设计的一般程序包括计划阶段、______、技术设计阶段和改进设计阶段。
2. 零件的失效形式主要有断裂、______、表面损伤和破坏正常工作条件引起的失效。
3. 带传动的主要失效形式是打滑和______。
4. 齿轮传动的主要失效形式有齿面接触疲劳点蚀、齿根弯曲疲劳折断、齿面胶合、______和齿面塑性变形。
5. 轴的结构设计应满足的基本要求有：轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置，轴上的零件应便于装拆和调整，轴应具有良好的______。

三（共15分）
答题要求：简述机械设计中创新设计的主要方法及特点。

四、分析计算题（共25分）
答题要求：阅读以下材料，回答问题。
材料：有一圆柱齿轮减速器，已知高速轴转速n1 = 1450r/min，低速轴转速n2 = 145r/min，传递功率P = 5kW。高速轴上的小齿轮为主动轮，模数m = 4mm，齿数z1 = 20，齿宽b1 = 80mm，材料为45钢调质处理，硬度为240HBS；低速轴上的大齿轮为从动轮，齿数z2 = 200，齿宽b2 = 70mm，材料为45钢正火处理，硬度为180HBS。
1. 计算齿轮传动的中心距a。（5分）
2. 计算高速轴和低速轴上的扭矩T1和T2。（10分）
3. 对高速轴进行受力分析，并画出受力图。（10分）

五、设计题（共20分）
答题要求：根据以下设计要求，完成机械结构的设计。
设计要求：设计一个带式输送机的传动装置，该装置由电动机、V带传动、单级圆柱齿轮减速器和联轴器组成。已知电动机功率P = 7.5kW，转速n1 = 1440r/min，工作机转速n2 = 600r/min，工作机所需转矩T2 =
根据上述要求，完成以下设计内容：
1. 确定V带传动的参数，包括带型、小带轮基准直径dd1、大带轮基准直径dd2、中心距a、V带的基准长度Ld等。（10分）
2. 确定单级圆柱齿轮减速器的参数，包括齿轮的模数m、齿数z1和z2、齿宽b1和b2等。（10分）

答案：
一、1. B 2. A 3. D 4. C 5. B 6. C 7. C 8. C 9. D 10. C
二、1. 方案设计阶段 2. 过量变形 3. 疲劳磨损 4. 齿面磨损 5. 结构工艺性
三、创新设计方法主要有头脑风暴法，特点是激发群体智慧，自由畅想；仿生设计法，借鉴生物原理；反求工程设计法，通过对已有产品分析获取设计信息；计算机辅助创新设计，利用软件高效创新等。
四、1. 中心距a = m(z1 + z2)/2 = 4×(20 + 200)/2 = 440mm。
2. T1 = 9550P/n1 = 9550×5/1450 = 32.93N·m，T2 = 9550P/n2 = 9550×5/145 = 329.31N·m。
3. 受力分析：高速轴受圆周力Ft1、径向力Fr1和轴向力Fa1。圆周力Ft1 = 2T1/d1，d1 = mz1 = 4×20 = 80mm，Ft1 = 2×32.93/0.08 = 8,23.25N；径向力Fr1 = Ft1tanα，α为分度圆压力角，取α = 20°，Fr1 = 823.25×tan20°≈299.7N；轴向力Fa1 = Ft1sinα，Fa1 = 823.25×sin20°≈281.4N。受力图略。
五、1. 根据计算，选择A型V带；小带轮基准直径dd1 = 100mm；大带轮基准直径dd2 = 250mm；中心距a = 500mm；V带基准长度Ld = 1605mm。
2. 计算传动比i = n1/n2 = 1440/600 = 2.4。取模数m = 4mm，小齿轮齿数z1 = 20，则大齿轮齿数z2 = i×z1 = 2.4×20 = 48。齿宽b1 = 80mm，b2 = 75mm。