2025年機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)考試卷及答案一、選擇題（每題2分，共30分）1.機(jī)械設(shè)計中，為了提高零件的疲勞強(qiáng)度，以下哪種方法是不正確的（）A.降低零件表面粗糙度B.采用表面強(qiáng)化處理C.增大零件的應(yīng)力集中系數(shù)D.合理選擇材料答案：C解析：應(yīng)力集中會使零件在交變載荷作用下產(chǎn)生更高的局部應(yīng)力，從而降低零件的疲勞強(qiáng)度。而降低零件表面粗糙度、采用表面強(qiáng)化處理和合理選擇材料都有助于提高零件的疲勞強(qiáng)度。2.在齒輪傳動中，為了減小動載荷，可采取的措施是（）A.提高齒輪的制造精度B.增大齒輪的模數(shù)C.增加齒輪的齒數(shù)D.提高齒輪的齒面硬度答案：A解析：提高齒輪的制造精度可以減小齒輪的誤差，從而減小動載荷。增大齒輪的模數(shù)、增加齒輪的齒數(shù)和提高齒輪的齒面硬度主要是為了提高齒輪的承載能力等其他性能，對減小動載荷的作用不明顯。3.帶傳動中，帶在帶輪上的包角越大，則（）A.帶的承載能力越強(qiáng)B.帶的壽命越長C.帶的傳動效率越高D.帶的彈性滑動越小答案：A解析：帶在帶輪上的包角越大，帶與帶輪之間的摩擦力就越大，帶的承載能力也就越強(qiáng)。包角大小對帶的壽命、傳動效率和彈性滑動的影響相對較小。4.鏈傳動中，鏈條的節(jié)數(shù)最好取（）A.奇數(shù)B.偶數(shù)C.質(zhì)數(shù)D.任意數(shù)答案：B解析：鏈條的節(jié)數(shù)取偶數(shù)時，可避免使用過渡鏈節(jié)。過渡鏈節(jié)的強(qiáng)度較低，會降低鏈條的整體強(qiáng)度。5.滾動軸承的基本額定壽命是指（）A.一批同型號的軸承在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中90%的軸承發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕前的總轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時數(shù)B.一個軸承在正常工作條件下所能達(dá)到的最大壽命C.一批同型號的軸承在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中10%的軸承發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕前的總轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時數(shù)D.一個軸承在正常工作條件下所能達(dá)到的平均壽命答案：A解析：滾動軸承的基本額定壽命是指一批同型號的軸承在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中90%的軸承發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕前的總轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時數(shù)。6.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，軸肩和軸環(huán)的作用是（）A.便于軸的加工B.使軸上零件獲得軸向定位C.提高軸的強(qiáng)度D.提高軸的剛度答案：B解析：軸肩和軸環(huán)的主要作用是使軸上零件獲得軸向定位，保證零件在軸上的位置準(zhǔn)確。7.聯(lián)軸器和離合器的主要作用是（）A.緩和沖擊和振動B.補(bǔ)償兩軸的相對位移C.傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩D.防止機(jī)器發(fā)生過載答案：C解析：聯(lián)軸器和離合器的主要作用是傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩。緩和沖擊和振動、補(bǔ)償兩軸的相對位移是它們的一些附加功能，防止機(jī)器發(fā)生過載一般是靠過載保護(hù)裝置。8.以下哪種加工方法屬于特種加工（）A.車削B.銑削C.電火花加工D.磨削答案：C解析：電火花加工是利用電能和熱能來去除材料的加工方法，屬于特種加工。車削、銑削和磨削都屬于傳統(tǒng)的切削加工方法。9.在機(jī)械加工中，為了保證加工精度，通常采用的基準(zhǔn)是（）A.設(shè)計基準(zhǔn)B.工藝基準(zhǔn)C.測量基準(zhǔn)D.裝配基準(zhǔn)答案：B解析：工藝基準(zhǔn)是在加工和裝配過程中所采用的基準(zhǔn)，包括定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)等。在機(jī)械加工中，為了保證加工精度，通常采用工藝基準(zhǔn)。10.金屬切削過程中，切削力的大小主要取決于（）A.切削用量B.刀具幾何形狀C.工件材料D.以上都是答案：D解析：切削力的大小主要取決于切削用量（如切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量）、刀具幾何形狀（如前角、后角等）和工件材料的力學(xué)性能等因素。11.以下哪種刀具材料的硬度最高（）A.高速鋼B.硬質(zhì)合金C.陶瓷刀具D.立方氮化硼刀具答案：D解析：立方氮化硼刀具的硬度最高，其次是陶瓷刀具、硬質(zhì)合金和高速鋼。12.機(jī)械制造工藝系統(tǒng)由（）組成。A.機(jī)床、刀具、夾具和工件B.機(jī)床、刀具、量具和工件C.機(jī)床、刀具、夾具和量具D.機(jī)床、刀具、夾具、量具和工件答案：A解析：機(jī)械制造工藝系統(tǒng)由機(jī)床、刀具、夾具和工件組成，它們相互作用，共同完成零件的加工。13.數(shù)控編程中，G00指令表示（）A.直線插補(bǔ)B.快速定位C.圓弧插補(bǔ)D.暫停答案：B解析：G00指令是數(shù)控編程中的快速定位指令，用于使刀具快速移動到指定位置。14.以下哪種自動化制造系統(tǒng)的柔性最高（）A.剛性自動化生產(chǎn)線B.柔性制造單元（FMC）C.柔性制造系統(tǒng)（FMS）D.計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）答案：D解析：計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）是將企業(yè)的生產(chǎn)、管理、設(shè)計等各個環(huán)節(jié)集成在一起的高度自動化系統(tǒng)，具有最高的柔性。剛性自動化生產(chǎn)線的柔性最低，柔性制造單元（FMC）和柔性制造系統(tǒng)（FMS）的柔性介于兩者之間。15.機(jī)械設(shè)計的一般程序包括（）A.計劃階段、方案設(shè)計階段、技術(shù)設(shè)計階段、施工設(shè)計階段B.方案設(shè)計階段、技術(shù)設(shè)計階段、施工設(shè)計階段、調(diào)試階段C.計劃階段、技術(shù)設(shè)計階段、施工設(shè)計階段、驗收階段D.方案設(shè)計階段、技術(shù)設(shè)計階段、調(diào)試階段、驗收階段答案：A解析：機(jī)械設(shè)計的一般程序包括計劃階段、方案設(shè)計階段、技術(shù)設(shè)計階段和施工設(shè)計階段。二、填空題（每題2分，共20分）1.機(jī)械零件的失效形式主要有______、______和______等。磨損、_疲勞破壞_和斷裂2.齒輪傳動的主要失效形式有______、______、______、______和______等。輪齒折斷、齒面磨損、齒面膠合、_齒面疲勞點(diǎn)蝕_和塑性變形3.帶傳動的主要失效形式是______和______。_打滑_和疲勞破壞4.滾動軸承的主要失效形式是______和______。_疲勞點(diǎn)蝕_和塑性變形5.軸按承載情況可分為______、______和______。心軸、_傳動軸_和轉(zhuǎn)軸6.聯(lián)軸器可分為______和______兩大類。_剛性聯(lián)軸器_和撓性聯(lián)軸器7.金屬切削加工中，切削用量三要素是指______、______和______。切削速度、_進(jìn)給量_和背吃刀量8.機(jī)床的基本組成部分包括______、______、______、______和______等。動力源、傳動系統(tǒng)、工作部件、_控制系統(tǒng)_和支承部件9.數(shù)控編程的方法主要有______和______兩種。_手工編程_和自動編程10.機(jī)械制造自動化的主要發(fā)展趨勢是______、______、______和______。集成化、智能化、_柔性化_和綠色化三、判斷題（每題1分，共10分）1.機(jī)械設(shè)計時，只需考慮零件的強(qiáng)度，不需要考慮零件的剛度。（）答案：×解析：機(jī)械設(shè)計時，不僅要考慮零件的強(qiáng)度，還要考慮零件的剛度。剛度不足可能會導(dǎo)致零件在工作過程中產(chǎn)生過大的變形，影響機(jī)器的正常運(yùn)行。2.帶傳動中，帶的彈性滑動是不可避免的。（）答案：√解析：由于帶的彈性變形，在帶傳動中，帶的彈性滑動是不可避免的。彈性滑動會使帶傳動的傳動比不準(zhǔn)確。3.鏈傳動的平均傳動比是準(zhǔn)確的，但瞬時傳動比是變化的。（）答案：√解析：鏈傳動的平均傳動比等于主動鏈輪和從動鏈輪的齒數(shù)之比，是準(zhǔn)確的。但由于鏈條的多邊形效應(yīng)，鏈傳動的瞬時傳動比是變化的。4.滾動軸承的基本額定動載荷越大，其承載能力越強(qiáng)。（）答案：√解析：滾動軸承的基本額定動載荷是指軸承在一定的工作條件下所能承受的最大載荷，基本額定動載荷越大，其承載能力越強(qiáng)。5.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是確定軸的外形和尺寸。（）答案：√解析：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是根據(jù)軸上零件的安裝、定位和固定要求，確定軸的外形和尺寸。6.聯(lián)軸器和離合器的區(qū)別在于，聯(lián)軸器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不能分離，而離合器可以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中隨時分離和接合。（）答案：√解析：這是聯(lián)軸器和離合器的主要區(qū)別之一。聯(lián)軸器用于連接兩軸，使它們一起轉(zhuǎn)動，在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中一般不能分離；離合器則可以在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中根據(jù)需要隨時分離和接合兩軸。7.金屬切削過程中，切削熱主要來源于切削層金屬的彈性變形和塑性變形。（）答案：√解析：金屬切削過程中，切削熱主要來源于切削層金屬的彈性變形和塑性變形，以及刀具與工件、切屑之間的摩擦。8.刀具的前角越大，切削力越小，但刀具的強(qiáng)度也會降低。（）答案：√解析：刀具的前角越大，切削刃越鋒利，切削力越小。但前角過大，會使刀具的楔角減小，刀具的強(qiáng)度降低。9.數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系采用右手直角笛卡爾坐標(biāo)系。（）答案：√解析：數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系通常采用右手直角笛卡爾坐標(biāo)系，以確定刀具和工件的相對位置。10.機(jī)械制造自動化的目的是提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本。（）答案：√解析：機(jī)械制造自動化可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化控制，提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本。四、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述機(jī)械設(shè)計的基本原則。(1).滿足功能要求：機(jī)械設(shè)計的首要任務(wù)是滿足機(jī)器的功能要求，確保機(jī)器能夠完成預(yù)定的工作任務(wù)。(2).可靠性原則：設(shè)計的機(jī)械應(yīng)具有足夠的可靠性，在規(guī)定的時間和條件下能夠正常工作，減少故障和事故的發(fā)生。(3).經(jīng)濟(jì)性原則：在滿足功能和可靠性要求的前提下，應(yīng)盡量降低設(shè)計、制造和使用成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。(4).安全性原則：機(jī)械設(shè)計應(yīng)充分考慮操作人員的安全，采取必要的安全措施，防止發(fā)生人身傷害和設(shè)備損壞事故。(5).工藝性原則：設(shè)計的機(jī)械應(yīng)具有良好的工藝性，便于加工、裝配和維修。(6).環(huán)保性原則：機(jī)械設(shè)計應(yīng)考慮對環(huán)境的影響，盡量減少能源消耗和廢棄物排放，實現(xiàn)綠色設(shè)計。(7).創(chuàng)新性原則：在機(jī)械設(shè)計中應(yīng)鼓勵創(chuàng)新，采用新原理、新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝，提高機(jī)器的性能和競爭力。2.簡述齒輪傳動的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：(1).傳動效率高：齒輪傳動的效率一般可達(dá)95%-98%，是一種高效的傳動方式。(2).傳動比準(zhǔn)確：齒輪傳動的傳動比恒定，能夠保證機(jī)器的穩(wěn)定運(yùn)行。(3).結(jié)構(gòu)緊湊：在相同的傳遞功率和轉(zhuǎn)速下，齒輪傳動的結(jié)構(gòu)尺寸相對較小。(4).工作可靠、壽命長：齒輪傳動的承載能力強(qiáng)，工作可靠，使用壽命長。(5).適用范圍廣：齒輪傳動可以用于各種不同的轉(zhuǎn)速、功率和工作條件。缺點(diǎn)：(1).制造和安裝精度要求高：齒輪的制造和安裝需要較高的精度，否則會影響傳動的平穩(wěn)性和噪聲。(2).成本較高：由于制造和安裝精度要求高，齒輪傳動的成本相對較高。(3).不適用于遠(yuǎn)距離傳動：齒輪傳動的中心距一般不宜過大，不適用于遠(yuǎn)距離傳動。(4).振動和噪聲較大：在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，齒輪傳動會產(chǎn)生較大的振動和噪聲。3.簡述金屬切削加工中切削液的作用。(1).冷卻作用：切削液可以帶走切削過程中產(chǎn)生的熱量，降低刀具和工件的溫度，減少刀具的磨損，提高刀具的使用壽命。(2).潤滑作用：切削液可以在刀具和工件之間形成一層潤滑膜，減少摩擦和磨損，降低切削力，提高加工表面質(zhì)量。(3).清洗作用：切削液可以沖走切削過程中產(chǎn)生的切屑和磨粒，防止切屑和磨粒堆積在刀具和工件上，影響加工質(zhì)量。(4).防銹作用：切削液可以在金屬表面形成一層保護(hù)膜，防止金屬生銹和腐蝕，延長工件和機(jī)床的使用壽命。五、計算題（每題10分，共10分）1.已知一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，模數(shù)m=5mm，齒數(shù)z1=20，z2=50，試求：（1）齒輪的分度圓直徑d1、d2；（2）齒輪的齒頂圓直徑da1、da2；（3）齒輪的齒根圓直徑df1、df2；（4）中心距a。解：（1）根據(jù)分度圓直徑公式(d=mz)，可得：(d_1=mz_1=5×20=100mm)(d_2=mz_2=5×50=250mm)（2）對于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒頂高系數(shù)(h_a^*=1)，則齒頂圓直徑公式為(d_a=d+2h_a^

m)，可得：(d_{a1}=d_1+2h_a^

m=100+2×1×5=110mm)(d_{a2}=d_2+2h_a^*

m=250+2×1×5=260mm)（3）對于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，頂隙系數(shù)(c^*=0.25)，則齒根圓直徑公式為(d_f=d-2(h_a^*+c^)m)，可得：(d_{f1}=d_1-2(h_a^+c^)m=100-