機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)專升本2025年沖刺押題練習試卷（含答案）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項選擇題（每題2分，共20分。下列每小題備選答案中，只有一個是符合題意的，請將正確選項的代表字母填在題后的括號內(nèi)。）1.在機械設(shè)計中，通常將零件可能發(fā)生的失效形式分為強度失效、剛度失效、疲勞失效、磨損失效等。對于承受交變載荷的螺栓連接，其主要失效形式是（）。A.靜強度破壞B.鉚接破壞C.疲勞破壞D.蠕變破壞2.一對標準直齒圓柱齒輪傳動的中心距a等于（）。A.m(z1+z2)B.m(z1-z2)C.2ma1D.2ma23.在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了便于軸向定位和固定，軸肩的高度一般?。ǎ.(0.05~0.1)dB.(0.1~0.2)dC.(0.2~0.3)dD.(0.3~0.5)d（d為軸徑）4.下列材料中，最適合制造承受重載、要求耐磨、強度高的齒輪的是（）。A.HT200B.45鋼調(diào)質(zhì)C.ZG310-570D.QT600-35.表面粗糙度符號“√”表示（）。A.粗糙度輪廓方向未規(guī)定B.表面粗糙度取樣長度方向垂直于視圖輪廓線C.表面粗糙度方向平行于視圖輪廓線D.需要去除材料6.在機械系統(tǒng)中，用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑椭本€運動的常用機構(gòu)是（）。A.齒輪機構(gòu)B.凸輪機構(gòu)C.平面連桿機構(gòu)D.螺旋機構(gòu)7.下列關(guān)于軸測圖的說法中，錯誤的是（）。A.軸測圖能同時反映物體三個方向的尺寸B.軸測圖是一種單面投影圖C.軸測圖能完全表達物體真實的形狀和大小D.軸測圖分為正等測、斜二測等類型8.零件的尺寸公差帶是由（）兩個要素限定的。A.上偏差和下偏差B.最大實體尺寸和最小實體尺寸C.公差等級和基本偏差D.基準要素和被測要素9.在機械加工中，切削用量三要素是指（）。A.轉(zhuǎn)速、進給量、切削深度B.齒輪齒數(shù)、模數(shù)、壓力角C.中心距、模數(shù)、螺旋角D.齒數(shù)、模數(shù)、齒寬10.下列制造工藝中，屬于少無切削加工的是（）。A.鑄造B.鍛造C.拉伸D.焊接二、多項選擇題（每題3分，共15分。下列每小題備選答案中，有二個或二個以上是符合題意的，請將正確選項的代表字母填在題后的括號內(nèi)。多選、錯選、漏選均不得分。）1.機械設(shè)計的基本要求通常包括（）。A.強度B.剛度C.壽命D.可靠性E.經(jīng)濟性2.影響螺栓連接強度的因素主要有（）。A.螺栓材料強度B.聯(lián)接件的材料和厚度C.螺栓直徑D.預(yù)緊力大小E.接頭剛度3.平面連桿機構(gòu)中，四桿機構(gòu)的類型根據(jù)曲柄存在情況可分為（）。A.曲柄搖桿機構(gòu)B.雙曲柄機構(gòu)C.雙搖桿機構(gòu)D.鉸鏈四桿機構(gòu)E.移動機構(gòu)4.表面粗糙度代號“Ra6.3”中，“Ra”表示（），“6.3”表示（）。A.輪廓算術(shù)平均偏差B.輪廓最大高度C.粗糙度數(shù)值上限D(zhuǎn).粗糙度評定長度E.表面紋理方向5.機械加工工藝規(guī)程的制定應(yīng)遵循的基本原則有（）。A.保證加工質(zhì)量B.提高生產(chǎn)效率C.降低生產(chǎn)成本D.工藝過程最短E.充分利用現(xiàn)有設(shè)備三、判斷題（每題1分，共10分。請將判斷結(jié)果（正確劃“√”，錯誤劃“×”）填在題后的括號內(nèi)。）1.()齒輪傳動的中心距a是任意可變的，只要保證兩齒輪正確嚙合即可。（提示：對于標準齒輪，中心距a=m(z1+z2)/2）2.()在進行零件圖尺寸標注時，應(yīng)遵循“全部標注”原則，即所有尺寸都必須標注出來。（提示：應(yīng)遵循“完整、清晰、合理”原則，避免重復和矛盾）3.()疲勞破壞是材料在低于其屈服極限的應(yīng)力作用下，經(jīng)過長時間循環(huán)載荷作用后發(fā)生的斷裂。（√）4.()繪制裝配圖時，標準件和常用件通常需要按國標規(guī)定的簡化畫法繪制。（√）5.()任何機械運動都遵循機械能守恒定律。（提示：機械能守恒是有條件的）6.()切削速度、進給量、切削深度越小，則切削效率越低。（√）7.()鑄造和鍛造都屬于塑性變形加工方法。（提示：鑄造是液態(tài)成型，不是塑性變形）8.()等溫線是零件表面在相同溫度下形成的曲線。（提示：更準確地說是表面粗糙度輪廓上的峰谷點連線）9.()數(shù)控機床主要用于加工復雜曲面零件。（提示：數(shù)控機床應(yīng)用范圍很廣，不僅限于復雜曲面）10.()螺栓頭和螺母的倒角主要是為了美觀。（提示：主要是為了裝配方便和防止應(yīng)力集中）四、填空題（每題2分，共20分。請將答案填在題橫線上。）1.一對標準直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是兩齒輪的模數(shù)m必須______，壓力角α必須______。2.軸按承載情況可分為______軸、______軸和______軸。3.表面粗糙度代號“Ra1.6”表示表面粗糙度輪廓算術(shù)平均偏差值為______μm，屬于______（粗糙度等級）。4.機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零件加工過程和操作方法等的______。5.齒輪傳動的優(yōu)點主要有______、______、______和______。6.在機械設(shè)計中，通常用______來衡量零件抵抗變形的能力。7.焊接是一種通過______或______將兩個或多個分離物體連接成為一體的工藝方法。8.機構(gòu)具有確定運動的條件是______。9.零件的尺寸公差帶位于基本尺寸線上方時，稱為______；位于下方時，稱為______。10.數(shù)控機床按控制運動軌跡分為______控制和______控制。五、簡答題（每題5分，共15分。請將答案寫在答題紙上。）1.簡述機械設(shè)計中強度計算的基本思路。2.簡述選擇軸承類型時應(yīng)考慮的主要因素。3.簡述制定機械加工工藝規(guī)程的基本原則。六、計算題（每題8分，共16分。請將計算過程和結(jié)果寫在答題紙上。）1.一對標準直齒圓柱齒輪，模數(shù)m=3mm，齒數(shù)z1=20，z2=60。試計算該對齒輪傳動的中心距a、傳動比i以及大齒輪分度圓直徑d2。2.有一根軸，傳遞功率P=7.5kW，轉(zhuǎn)速n=300r/min，軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)，試估算該軸所需的最小直徑（不考慮彎矩影響，僅考慮扭轉(zhuǎn)強度，取許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力[τ]=60MPa）。七、分析題（每題7分，共14分。請將答案寫在答題紙上。）1.分析影響螺栓連接預(yù)緊力大小的因素有哪些？過大的預(yù)緊力或過小的預(yù)緊力各可能帶來什么后果？2.分析比較平鍵連接和花鍵連接的特點和適用場合。---試卷答案一、單項選擇題1.C2.A3.B4.B5.A6.B7.C8.B9.A10.C二、多項選擇題1.ABCDE2.ABCDE3.ABC4.AC5.ABC三、判斷題1.×2.×3.√4.√5.×6.√7.×8.×9.×10.×四、填空題1.相等，相等2.心軸，轉(zhuǎn)軸，傳動軸3.1.6，Ra1.6（或Ra1.6）4.技術(shù)文件5.傳動比準確平穩(wěn)，功率范圍大，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，使用可靠壽命長6.剛度7.物理能，化學能8.主動件數(shù)目=自由度數(shù)目9.正偏差，負偏差10.點到點，直線五、簡答題1.簡述機械設(shè)計中強度計算的基本思路。解析思路：強度計算的核心是確保零件在承受預(yù)期載荷時不會發(fā)生破壞（屈服或斷裂）?；舅悸钒ǎ?確定計算載荷：根據(jù)工作情況確定零件可能承受的最大工作載荷（靜載荷或動載荷）。*確定危險截面：分析零件受力情況，確定應(yīng)力最大或變形最嚴重的截面。*計算應(yīng)力：根據(jù)截面尺寸和受力情況，計算該截面的應(yīng)力（如拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、剪應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力等），必要時進行應(yīng)力集中系數(shù)修正。*選擇強度條件：根據(jù)零件材料和工況，選擇合適的強度理論（如對于簡單應(yīng)力狀態(tài)可用單向拉伸強度條件，對于復雜應(yīng)力狀態(tài)需用強度理論）。*安全校核：將計算得到的應(yīng)力（或安全系數(shù)）與材料的許用應(yīng)力進行比較，確保滿足強度條件，即計算應(yīng)力≤許用應(yīng)力（或安全系數(shù)≥許用安全系數(shù)）。對于疲勞強度，還需進行疲勞計算。答案應(yīng)圍繞以上步驟展開，說明強度計算是為了保證零件不失效，通過計算應(yīng)力并與其許用值進行比較來實現(xiàn)。2.簡述選擇軸承類型時應(yīng)考慮的主要因素。解析思路：選擇軸承類型是一個綜合性的決策過程，需要根據(jù)具體應(yīng)用需求進行權(quán)衡。主要考慮因素包括：*軸承的載荷類型和大?。褐饕菑较蜉d荷和軸向載荷的大小、方向（固定或變化）。*軸的轉(zhuǎn)速：不同類型的軸承有不同的最高轉(zhuǎn)速限制。*安裝空間和調(diào)心要求：考慮機架的支承跨距、剛性，是否允許軸有少量變形和角度誤差。*對精度和噪音的要求：不同類型的軸承在精度和運行噪音方面有差異。*經(jīng)濟性：考慮軸承的成本、維護保養(yǎng)的方便程度。*使用環(huán)境和壽命要求：如溫度、腐蝕性、清潔度等。常見軸承類型（球軸承、滾子軸承、調(diào)心軸承、角接觸軸承等）各有特點，需根據(jù)以上因素匹配選擇。例如，重載或沖擊載荷常選滾子軸承；調(diào)心要求高選調(diào)心軸承；同時承受較大徑向和軸向載荷選角接觸軸承或圓錐滾子軸承。3.簡述制定機械加工工藝規(guī)程的基本原則。解析思路：制定工藝規(guī)程是為了合理安排零件的加工過程，實現(xiàn)預(yù)期的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益?；驹瓌t包括：*保證加工質(zhì)量：工藝方案必須能保證零件達到圖紙要求的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度等。*提高生產(chǎn)效率：在保證質(zhì)量的前提下，盡可能縮短工序時間，減少輔助時間，提高設(shè)備利用率和勞動生產(chǎn)率。*降低生產(chǎn)成本：選擇經(jīng)濟合理的加工方法、設(shè)備和工藝裝備，減少材料消耗和工時消耗，降低制造成本。*工藝過程合理：工序安排要符合加工順序原則（先基準后其他、先粗后精、先面后孔等），工序集中與分散要適當，便于裝夾和檢測。*安全可靠：工藝方案應(yīng)確保操作安全，避免產(chǎn)生廢品和次品。答案應(yīng)涵蓋保證質(zhì)量、提高效率、降低成本、合理安排、安全可靠這幾個核心方面。六、計算題1.計算題1：解析思路：根據(jù)標準直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)關(guān)系進行計算。*中心距a：公式a=m(z1+z2)/2。將m=3,z1=20,z2=60代入計算。*傳動比i：公式i=z2/z1。將z1=20,z2=60代入計算。*大齒輪分度圓直徑d2：公式d2=m*z2。將m=3,z2=60代入計算。計算過程：a=3*(20+60)/2=3*80/2=120mmi=60/20=3d2=3*60=180mm結(jié)果：中心距a=120mm，傳動比i=3，大齒輪分度圓直徑d2=180mm。2.計算題2：解析思路：根據(jù)扭轉(zhuǎn)強度條件進行計算。扭轉(zhuǎn)強度條件為τ=T/Wp≤[τ]，其中T為扭矩，Wp為抗扭截面系數(shù)，[τ]為許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力。*計算扭矩T：公式T=9550*P/n。將P=7.5kW=7500W,n=300r/min代入計算。*計算抗扭截面系數(shù)Wp：對于實心圓軸，公式Wp=(π*d3)/16。需要計算出的d是滿足條件的最小直徑。*代入強度條件求解d：將T和Wp的表達式代入τ=T/Wp≤[τ]，得到(9550*P/n)/[(π*d3)/16]≤[τ]。解此不等式求d，通常先求d3，然后開立方根得到d。計算過程：T=9550*7500/300=9550*25=238750N·mmWp=(π*d3)/16238750/[(π*d3)/16]≤60238750*16/(π*d3)≤60d3≥238750*16/(60*π)d3≥3814000/(60*3.14159)d3≥204739.5/3.14159d3≥65236.5mm3d≥(65236.5)^(1/3)（mm）d≥40.1mm（取兩位小數(shù)）結(jié)果：所需最小直徑約為40.1mm。實際選擇時，應(yīng)從標準直徑系列中選取大于40.1mm的值，如42mm。七、分析題1.分析題1：解析思路：分析影響預(yù)緊力的因素，以及過大或過小的后果。*影響因素：*螺栓的剛度（k1）和被連接件的剛度（k2）：剛度越大，在相同外力作用下，螺栓的伸長量越小，預(yù)緊力變化越劇烈。*被連接件的變形量：被連接件在預(yù)緊力作用下的壓縮量或彎曲變形會影響最終的預(yù)緊力。*外載荷的大小和類型：工作載荷會改變螺栓和被連接件之間的相對受力狀態(tài)，從而影響螺栓的“有效預(yù)緊力”（殘余預(yù)緊力）。*摩擦力的大小：連接面之間的摩擦系數(shù)直接影響預(yù)緊力維持的能力。*預(yù)緊力施加方法：手動、扳手、液壓等不同方法導致預(yù)緊力的精確控制不同。*后果：*預(yù)緊力過大：*可能導致螺栓或螺母過載、屈服甚至斷裂。*可能導致被連接件過度壓緊，引起變形，影響接觸面，甚至損壞被連接件。*增加連接的剛性和應(yīng)力集中。*增加裝配難度和成本。