機械設計制造基礎模擬題集（附答案）一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列材料中，屬于黑色金屬的是（）。A.鋁合金B(yǎng).銅合金C.灰鑄鐵D.鈦合金2.材料在靜載荷作用下抵抗永久變形和斷裂的能力稱為（）。A.硬度B.強度C.塑性D.韌性3.普通平鍵連接的主要失效形式是（）。A.鍵的剪切破壞B.鍵的擠壓破壞C.輪轂的擠壓破壞D.軸的剪切破壞4.下列公差等級中，加工難度最大的是（）。A.IT7B.IT8C.IT5D.IT105.車削加工時，主運動是（）。A.工件的旋轉運動B.刀具的縱向移動C.刀具的橫向移動D.尾座的移動6.齒輪傳動中，為避免根切，標準直齒圓柱齒輪的最小齒數(shù)通常?。ǎ?。A.14B.17C.20D.257.下列熱處理工藝中，用于提高鋼的表面硬度和耐磨性的是（）。A.退火B(yǎng).正火C.淬火+低溫回火D.調質處理8.螺紋連接防松的根本目的是（）。A.增加螺紋連接的剛度B.防止螺紋副相對轉動C.提高螺紋的疲勞強度D.減小螺紋的變形9.金屬切削過程中，切屑類型與（）無關。A.工件材料B.切削速度C.刀具前角D.機床功率10.滾動軸承的基本額定壽命是指（）。A.一批軸承中10%的軸承發(fā)生點蝕前的總轉數(shù)B.一批軸承中90%的軸承發(fā)生點蝕前的總轉數(shù)C.單個軸承不發(fā)生點蝕的最長壽命D.單個軸承發(fā)生點蝕的平均壽命二、填空題（每空1分，共20分）1.材料的力學性能主要包括強度、塑性、硬度、（）和（）等。2.尺寸公差是指允許尺寸的變動量，由（）和（）確定。3.常見的金屬晶體結構有（）、（）和密排六方結構三種。4.齒輪傳動的主要失效形式有齒面磨損、齒面膠合、（）和（）。5.刀具材料應具備的基本性能包括高硬度、（）、（）和良好的工藝性。6.螺紋連接的預緊力過大可能導致（）或（）。7.機械加工工藝過程由（）、工位、（）和走刀組成。8.普通V帶傳動的張緊方法有（）和（）兩種。9.軸按受載情況可分為心軸、（）和（）。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.所有金屬材料在常溫下都能進行壓力加工。（）2.零件的表面粗糙度值越小，表面質量越高。（）3.平鍵連接能傳遞較大的扭矩，且對中性好。（）4.淬火后的鋼必須進行回火處理，以消除內應力并穩(wěn)定組織。（）5.車削加工中，背吃刀量是指工件上已加工表面和待加工表面之間的垂直距離。（）6.帶傳動的彈性滑動是不可避免的，而打滑是可以避免的。（）7.滾動軸承的內徑公差帶位于零線下方，因此與軸頸配合時為基孔制。（）8.普通螺紋的牙型角為55°，梯形螺紋的牙型角為30°。（）9.金屬的鑄造性能主要包括流動性、收縮性和偏析傾向。（）10.齒輪的模數(shù)越大，輪齒的承載能力越強。（）四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述加工硬化現(xiàn)象及其利弊。2.說明尺寸公差與配合的選用原則。3.列舉三種常用的機械傳動類型，并比較其優(yōu)缺點。4.分析刀具前角和后角的作用，并說明如何選擇合理的前角和后角。5.簡述軸的結構設計要求。五、計算題（每題10分，共20分）1.某傳動軸傳遞的功率P=15kW，轉速n=960r/min，材料為45鋼，許用切應力[τ]=40MPa。試按扭轉強度條件設計軸的最小直徑d（扭轉切應力公式：τ=9550×103P/(0.2d3n)）。2.一對標準直齒圓柱齒輪傳動，小齒輪齒數(shù)z?=20，大齒輪齒數(shù)z?=60，模數(shù)m=4mm，齒寬b=50mm，小齒輪轉速n?=1440r/min，許用接觸應力[σ_H]=600MPa。試校核其接觸疲勞強度（接觸應力公式：σ_H=ZE√(2KT?(u+1)/(bd?2u))，其中ZE=189.8MPa^0.5，K=1.2，u=z?/z?，T?=9550×103P/n?，d?=mz?）。參考答案一、選擇題1.C2.B3.C4.C5.A6.B7.C8.B9.D10.B二、填空題1.韌性；疲勞強度2.上偏差；下偏差3.體心立方；面心立方4.齒面接觸疲勞（點蝕）；齒根彎曲疲勞折斷5.高耐磨性；足夠的強度和韌性6.螺栓斷裂；被連接件壓潰7.工序；工步8.調整中心距；使用張緊輪9.轉軸；傳動軸三、判斷題1.×2.√3.√4.√5.√6.√7.×8.×9.√10.√四、簡答題1.加工硬化是指金屬材料在塑性變形過程中，隨著變形程度增加，強度和硬度提高，而塑性和韌性下降的現(xiàn)象。利：可作為強化金屬的手段（如冷沖壓）；提高零件在使用中的安全性（避免局部過載）。弊：增加后續(xù)加工難度（需中間退火）；降低材料塑性，可能導致脆性斷裂。2.選用原則：①滿足功能要求（如配合性質、間隙或過盈量）；②考慮加工經濟性（優(yōu)先選用低精度等級）；③與標準件配合時，以標準件為基準（如軸承與軸、孔的配合）；④參考同類產品經驗，減少設計成本。3.示例：①齒輪傳動：優(yōu)點（傳動比準確、效率高、結構緊湊）；缺點（制造安裝精度要求高、不適用于大中心距）。②帶傳動：優(yōu)點（緩沖吸振、過載打滑保護、中心距大）；缺點（傳動比不準確、效率低、需張緊裝置）。③鏈傳動：優(yōu)點（傳動比準確、中心距大、耐惡劣環(huán)境）；缺點（瞬時傳動比波動、噪聲大）。4.前角作用：影響切削力、切削溫度和刀具壽命。前角增大，切削力減小，但刀具強度降低。后角作用：減少刀具后刀面與工件的摩擦，影響刀具壽命。后角增大，摩擦減小，但刀具強度降低。選擇原則：工件材料軟（如鋁合金）選大前角；材料硬（如淬火鋼）選小前角。粗加工選較小前角和后角（保證強度）；精加工選較大前角和后角（減小摩擦，提高表面質量）。5.軸的結構設計要求：①滿足強度、剛度和疲勞強度要求；②合理布置軸上零件（定位準確、固定可靠）；③便于加工和裝配（如倒角、退刀槽、鍵槽對齊）；④考慮軸上零件的潤滑與密封；⑤減小應力集中（如圓角過渡、避免直徑突變）。五、計算題1.解：扭矩T=9550×103P/n=9550×103×15/960≈149218.75N·mm由τ=9550×103P/(0.2d3n)=T/(0.2d3)≤[τ]得d≥3√(T/(0.2[τ]))=3√(149218.75/(0.2×40))≈3√(18652.34)≈26.5mm取d=28mm（圓整為標準直徑）。2.解：u=z?/z?=60/20=3d?=mz?=4×20=80mmT?=9550×103P/n?（假設P=1kW，題目未給，此處補充）若P=1kW，則T?=9550×103×1/1440≈6631.94N·mmσ_H=189.8×√(2×1.2×6631.94×(3+1)/(50×802×3))=189.8×√(2×1.2×6631.9