湖南文理学院芙蓉学院《工程流体力学D》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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湖南文理学院芙蓉学院《工程流体力学D》
2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30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、对于一个承受交变载荷的机械零件，为了提高其疲劳强度，以下哪种措施最为有效？（ ）
A. 增大零件尺寸
B. 选用高强度材料
C. 改善零件表面质量
D. 增加零件的刚度

2、在机械设计中，需要选择合适的材料。对于在高温、高腐蚀环境下工作的零件，以下哪种材料较为合适？（ ）
A. 45 钢 B. 铝合金 C. 不锈钢 D. 铸铁

3、在机械制造中，切削加工时会产生切削力。已知车削一个直径为 80mm 的轴，切削深度为 4mm，进给量为 0.2mm/r，切削速度为 120m/min，主切削力系数为 1000，请问主切削力约为多少？（ ）
A. 5000N
B. 6000N
C. 7000N
D. 8000N

4、对于一个需要进行退火处理的零件，以下哪种退火方法能降低硬度、改善切削加工性能？（ ）
A. 完全退火 B. 球化退火 C. 去应力退火 D. 扩散退火

5、在机械制造工艺中，为了提高零件表面的硬度和耐磨性，常采用的热处理方法是（ ）
A. 退火 B. 淬火 C. 正火 D. 回火

6、在机械制造中，为了检测零件的内部缺陷，常用以下哪种无损检测方法？（ ）
A. 超声波检测 B. 磁粉检测 C. 渗透检测 D. 射线检测

7、一个普通平键连接，已知轴的直径 d = 50 mm，键的宽度 b = 16 mm，键的高度 h 应取多少？（ ）
A. 10 mm B. 11 mm C. 12 mm D. 14 mm

8、在机械精度设计中，公差配合的选择对零件的装配和性能有重要影响。若需要保证零件之间有较好的对中性和可装配性，应优先选择哪种配合？（ ）
A. 间隙配合 B. 过渡配合 C. 过盈配合 D. 以上都可以

9、某轴类零件需要进行表面淬火处理，以提高其表面硬度和耐磨性。已知轴的材料为 40Cr，淬火深度要求为 2 - 4mm，应选择哪种表面淬火方法？（ ）
A. 感应淬火 B. 火焰淬火 C. 激光淬火 D. 电子束淬火

10、在机械设计中，螺栓连接的预紧力对连接的可靠性有重要影响。以下关于预紧力的说法中，错误的是？（ ）
A. 预紧力可以提高螺栓连接的紧密性和防松能力
B. 预紧力过大，会导致螺栓发生塑性变形甚至断裂
C. 预紧力的大小应根据螺栓的材料、直径和连接的工作载荷等因素确定
D. 预紧力可以通过扳手的力矩来精确控制

11、在机械传动中，齿轮齿条传动可以将旋转运动转换为直线运动。若齿轮的转速为 n，齿数为 z，模数为 m，则齿条的移动速度为：（ ）
A. πmnz B. mnz C. πmn D. mn

12、对于一个承受交变载荷的轴，在进行设计时，以下哪个因素不是重点考虑的？（ ）
A. 轴的直径大小 B. 轴的材料选择 C. 轴的表面粗糙度 D. 轴的安装方式

13、在金属材料的力学性能中，冲击韧性反映了材料抵抗冲击载荷的能力。以下哪种材料通常具有较高的冲击韧性？（ ）
A. 铸铁 B. 中碳钢 C. 铝合金 D. 陶瓷

14、在一个气动系统中，气源压力为 0.7MPa，通过一个减压阀将压力调节为 0.4MPa，然后经过一个节流阀进入气缸。若气缸的活塞面积为 0.05m²，要使活塞产生 1000N 的推力，节流阀的开口度应该调节为多少？（ ）
A. 1/4 B. 1/3 C. 1/2 D. 3/4

15、在机械零件的强度计算中，需要考虑多种应力。某轴受弯矩 1000N·m，扭矩 800N·m，轴的直径为 50mm，材料的许用应力为 150MPa，请问该轴是否满足强度要求？（ ）
A. 满足
B. 不满足
C. 无法确定
D. 以上都不对

16、在机械工程中，常见的机械传动方式有多种，其中带传动具有一定的特点。以下关于带传动的描述中，错误的是？（ ）
A. 带传动适用于两轴中心距较大的场合
B. 带传动具有缓冲吸振的作用，运行平稳
C. 带传动能保证准确的传动比
D. 带传动可用于高速传动，但传动效率相对较低

17、某机械零件的表面需要进行化学热处理，以下哪种方法可以提高零件表面的硬度和耐磨性？（ ）
A. 渗碳 B. 渗氮 C. 碳氮共渗 D. 以上均可

18、对于一个闭式齿轮传动系统，为了防止齿面胶合，可采取以下哪种措施？（ ）
A. 选用抗胶合能力强的润滑油
B. 降低齿面硬度
C. 减小模数
D. 增大中心距

19、某机械零件需要进行渗碳处理，以提高其表面硬度和耐磨性。已知零件的材料为 20CrMnTi，渗碳层深度要求为 0.8 - 1.2mm，应选择哪种渗碳方法？（ ）
A. 气体渗碳 B. 液体渗碳 C. 固体渗碳 D. 离子渗碳

20、在机械制造中，金属切削加工是重要的加工方法之一。以下关于切削力的说法中，错误的是？（ ）
A. 切削力主要由三个分力组成，即主切削力、背向力和进给力
B. 切削力随着切削深度、进给量和切削速度的增大而增大
C. 减小刀具前角可以降低切削力
D. 切削力的大小直接影响加工精度和表面质量

21、在机械传动中，谐波齿轮传动具有传动比大、精度高的特点。其工作原理是依靠：（ ）
A. 柔轮的弹性变形 B. 刚轮的齿数变化 C. 波发生器的转动 D. 以上都是

22、在机械制造中，锻造是一种常用的毛坯制造方法。已知一个锻件的毛坯尺寸为直径 100mm，高度 200mm，锻造比为 2，请问锻造前坯料的直径约为多少？（ ）
A. 50mm
B. 63mm
C. 71mm
D. 80mm

23、对于一台四冲程内燃机，已知气缸直径为 80mm，活塞行程为 90mm，压缩比为 10，请问该内燃机的工作容积约为多少？（ ）
A. 0.30L
B. 0.36L
C. 0.48L
D. 0.56L

24、在机械加工中，为了提高刀具的切削性能，常对刀具进行涂层处理。以下哪种涂层材料耐磨性好？（ ）
A. TiN B. TiC C. Al2O3 D. 以上都是

25、在机械工程中，焊接是一种常用的连接方法。以下关于焊接的说法中，错误的是？（ ）
A. 焊接可以分为熔焊、压焊和钎焊三大类
B. 焊接接头的强度一般高于母材的强度
C. 焊接过程中会产生焊接应力和变形，影响焊接质量
D. 焊接质量的检验方法有外观检查、无损检测和力学性能试验等

26、在机械精度设计中，已知一个轴的尺寸为 Φ50h7，请问其公差带的大小和位置是怎样的？（ ）
A. 公差带大小为 0.025mm，上偏差为 0，下偏差为 -0.025mm
B. 公差带大小为 0.021mm，上偏差为 0，下偏差为 -0.021mm
C. 公差带大小为 0.039mm，上偏差为 0，下偏差为 -0.039mm
D. 公差带大小为 0.018mm，上偏差为 0，下偏差为 -0.018mm

27、在一个带传动系统中，主动轮的直径为 200mm，转速为 1450r/min，从动轮的直径为 800mm。若带的紧边拉力为 1000N，松边拉力为 400N，那么带所传递的有效圆周力是多少？（ ）
A. 300N B. 400N C. 600N D. 800N

28、在金属材料的热处理工艺中，退火和正火的目的有所不同。一般来说，正火的主要作用是：（ ）
A. 降低硬度，改善切削加工性能
B. 消除内应力，稳定尺寸
C. 提高硬度和强度
D. 细化晶粒，改善组织

29、在机械传动中，螺旋传动可以将旋转运动转换为直线运动，同时传递较大的转矩。滚珠丝杠螺母副常用于：（ ）
A. 高精度、高速度的传动
B. 重载、低速的传动
C. 长距离、大功率的传动
D. 以上都不是

30、在机械精度设计中，需要确定配合的类型。已知一根轴和一个孔配合，轴的基本尺寸为 50mm，上偏差为 +0.039mm，下偏差为 +0.010mm，孔的上偏差为 +0.059mm，下偏差为 +0.030mm，请问该配合属于哪种配合类型？（ ）
A. 间隙配合
B. 过盈配合
C. 过渡配合
D. 以上都不是

二、绘图题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）根据给定的工作条件和行程，绘制一个移动导杆机构的机构运动简图，标明各构件的长度和运动副类型。

2、（本题5分）根据给定的凸轮机构运动规律，绘制凸轮的轮廓曲线，并进行精度分析。

3、（本题5分）根据给定的凸轮机构运动要求，绘制凸轮的轮廓曲线，并进行应力分析。

4、（本题5分）绘制一个圆锥滚子轴承的剖面图，标注出轴承的内圈、外圈、滚子和保持架的尺寸及装配关系。

5、（本题5分）绘制一个轴用卡簧的零件图，标注出卡簧的内径、外径和厚度等主要尺寸，并表示出其安装位置。

三、简答题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）对于一个机械制造中的工装夹具设计，详细说明工装夹具的作用和设计要求。以钻床夹具为例，说明其设计要点。

2、（本题5分）详细分析在机械系统的可靠性评估中的故障模式影响及危害性分析（FMECA）的步骤和方法，以及如何确定关键故障模式？

3、（本题5分）简述机械制造中常见的铸造缺陷，如气孔、缩孔、砂眼等，并分析其产生的原因和防止措施。

4、（本题5分）解释在机械制造工艺中，如何进行工艺成本的核算和控制，以降低生产成本。

5、（本题5分）详细分析在机械系统的优化设计中，如何建立数学模型，选择优化算法，以实现系统性能的最优或近似最优？

四、分析题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）机械系统中的故障诊断是保证机械正常运行的重要环节。请分析机械故障诊断的方法和步骤。

2、（本题10分）对于一个高速旋转的机械轴系，分析如何进行轴的结构设计以保证其具有足够的强度、刚度和稳定性，同时考虑轴上零件的定位和固定方式。

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