機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專升本2025年模擬沖刺卷（含答案）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在機(jī)械設(shè)計(jì)中，為了保證零件在規(guī)定壽命內(nèi)不發(fā)生疲勞破壞，通常需要考慮（）。A.靜強(qiáng)度B.剛度C.疲勞強(qiáng)度D.溫度應(yīng)力2.一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件是（）。A.m?=m?B.α?=α?C.h?*=h?*D.以上都是3.下列哪種連接方式既能傳遞扭矩，又能軸向定位？（）A.螺栓連接B.鍵連接C.銷連接D.過盈配合4.在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了便于安裝和固定零件，軸端通常制有（）。A.鍵槽B.鍵槽和倒角C.圓角D.階梯5.下列加工方法中，屬于切削加工的是（）。A.磨削B.電火花加工C.激光加工D.拉削6.切削過程中，切屑流出的方向相對于主運(yùn)動方向是（）。A.相同B.相反C.垂直D.無關(guān)7.評定金屬零件尺寸精度的是（）。A.表面粗糙度B.形狀公差C.位置公差D.尺寸公差8.表面粗糙度符號“□”表示（）。A.粗糙度輪廓B.表面紋理方向平行于視圖方向C.表面紋理方向垂直于視圖方向D.鍍膜9.在機(jī)械系統(tǒng)中，用于實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動之間轉(zhuǎn)換的機(jī)構(gòu)是（）。A.齒輪機(jī)構(gòu)B.凸輪機(jī)構(gòu)C.連桿機(jī)構(gòu)D.間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)10.選擇材料時，主要考慮的因素不包括（）。A.使用性能B.經(jīng)濟(jì)性C.工藝性D.環(huán)境友好性（環(huán)保）二、填空題（每空1分，共15分）1.機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求通常包括強(qiáng)度、______、剛度、壽命和可靠性。2.一對漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件除了模數(shù)相等、壓力角相等外，還與______有關(guān)。3.鍵連接主要用于軸和輪轂之間的______連接。4.軸按承載情況可分為______軸、心軸和轉(zhuǎn)軸。5.金屬切削加工中，切削三要素是指主運(yùn)動、進(jìn)給運(yùn)動和______。6.量規(guī)是一種沒有刻度的定值量具，主要用于檢驗(yàn)零件的______。7.尺寸公差帶由______和上偏差組成。8.機(jī)械原理研究的是機(jī)構(gòu)的______、結(jié)構(gòu)和運(yùn)動關(guān)系。9.常用的軸系支承結(jié)構(gòu)有______和固定支承兩種基本形式。10.熱處理是改變金屬材料______的方法。三、判斷題（對的打“√”，錯的打“×”，每題1分，共10分）1.斜齒圓柱齒輪傳動的中心距可以與模數(shù)不同。()2.鍵連接能傳遞較大的扭矩，但不能承受軸向力。()3.軸的剛度是指軸抵抗變形的能力。()4.切削速度是主運(yùn)動的線速度。()5.任何零件都必須同時滿足尺寸公差和形位公差的要求。()6.V型帶傳動的承載能力比平帶傳動高。()7.平面連桿機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)任意的運(yùn)動規(guī)律。()8.互換性是指一批相同的零件不經(jīng)任何選擇和修配就能裝配在一起，并滿足使用要求。()9.潤滑油比潤滑脂的流動性好，但承載能力差。()10.疲勞極限是指材料在循環(huán)載荷作用下不發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力。()四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述機(jī)械設(shè)計(jì)過程通常包含哪些主要階段。2.簡述選擇平鍵連接時，需要考慮哪些主要因素？3.簡述切削加工中，影響切削溫度的主要因素有哪些？4.簡述什么是尺寸公差？什么是形位公差？它們有何區(qū)別？五、計(jì)算題（每題10分，共30分）1.一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，已知模數(shù)m=3mm，小齒輪齒數(shù)z?=20，大齒輪齒數(shù)z?=60。試計(jì)算該對齒輪的傳動比i、中心距a以及大齒輪的分度圓直徑d?。2.一根軸受軸向力F=40kN，軸的材料許用應(yīng)力[σ]=60MPa，軸的直徑d=40mm。試校核該軸的軸向抗壓強(qiáng)度是否足夠？（假設(shè)軸的危險(xiǎn)截面為直徑d的圓形截面）3.在某切削加工中，主軸轉(zhuǎn)速n=1200r/min，切削刀具的進(jìn)給量f=0.2mm/r。若工件直徑D=50mm，試計(jì)算該工序的切削速度v和每分鐘進(jìn)給量f_min。六、分析題（10分）某軸上需要安裝一個滑動的齒輪，齒輪通過平鍵與軸連接。簡述在設(shè)計(jì)此平鍵連接時，需要考慮哪些設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)？例如，鍵的尺寸選擇、鍵槽的加工位置和方式、在軸和齒輪上鍵槽的長度確定等，并說明這樣設(shè)計(jì)的理由。試卷答案一、選擇題1.C2.D3.B4.B5.D6.B7.D8.C9.B10.D二、填空題1.剛度2.齒數(shù)3.固定4.轉(zhuǎn)動5.切削深度6.尺寸7.下偏差8.運(yùn)動規(guī)律9.軸向支承10.組織結(jié)構(gòu)三、判斷題1.×2.×3.√4.√5.×6.√7.×8.√9.√10.√四、簡答題1.機(jī)械設(shè)計(jì)過程通常包含需求分析、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)、樣機(jī)試制、試驗(yàn)驗(yàn)證、生產(chǎn)準(zhǔn)備等主要階段。2.選擇平鍵連接時，需要考慮的主要因素有：傳遞扭矩的大小、軸和輪轂的材料、零件的結(jié)構(gòu)尺寸、工作條件（如載荷性質(zhì)、轉(zhuǎn)速等）、連接的對中性要求、裝配和拆卸的方便性等。3.影響切削溫度的主要因素有：切削速度、進(jìn)給量、切削深度、刀具幾何角度（前角、后角）、刀具磨損程度、工件材料、切削液的使用等。4.尺寸公差是指允許尺寸的變動范圍。形位公差是指零件要素的形狀和位置誤差所允許的變動全量。區(qū)別在于尺寸公差控制的是尺寸大小，形位公差控制的是幾何形狀和相對位置，兩者控制的對象不同。五、計(jì)算題1.解：i=z?/z?=60/20=3a=(z?+z?)*m/2=(20+60)*3/2=120mmd?=z?*m=60*3=180mm答：傳動比i=3，中心距a=120mm，大齒輪分度圓直徑d?=180mm。2.解：軸的抗壓截面面積A=π*d2/4=π*402/4=1256.64mm2軸承受的軸向力F=40kN=40000N軸的軸向抗壓應(yīng)力σ=F/A=40000/1256.64≈31.83MPa許用應(yīng)力[σ]=60MPa因?yàn)棣?31.83MPa)<[σ](60MPa)，所以該軸的軸向抗壓強(qiáng)度足夠。答：該軸的軸向抗壓強(qiáng)度足夠。3.解：切削速度v=π*D*n/1000=π*50*1200/1000≈188.5m/min每分鐘進(jìn)給量f_min=f*n=0.2*1200=240mm/min答：切削速度v≈188.5m/min，每分鐘進(jìn)給量f_min=240mm/min。六、分析題答：設(shè)計(jì)此平鍵連接時需要考慮：1.鍵的尺寸選擇：根據(jù)軸的直徑d和傳遞扭矩的大小，從標(biāo)準(zhǔn)中查取合適的鍵的截面尺寸（b×h）和長度L。鍵的長度L一般略短于輪轂的長度。2.鍵槽的加工位置：鍵槽應(yīng)開設(shè)在軸上（軸鍵槽）和輪轂上（輪轂鍵槽）。軸鍵槽一般開在軸的側(cè)面，靠近軸肩或孔邊以減少應(yīng)力集中。輪轂鍵槽中心線通常與輪轂端面距離較小，便于鍵的安裝。3.鍵槽的加工方式：軸鍵槽常用端銑刀加工，輪轂鍵槽常用盤銑刀加工。鍵槽的寬度b和深度t（或半徑r）應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。軸鍵槽的底面通常與軸心線平行