大理大学《机械系统与结构设计》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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大理大学
《机械系统与结构设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

院(系)_______ 班级_______ 学号_______ 姓名_______

题号
一
二
三
四
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一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、在一个自动化生产线上，要对零件进行自动检测和分选，应选用哪种传感器？（ ）
A. 光电传感器 B. 压力传感器 C. 温度传感器 D. 位移传感器

2、在机械加工中，车削加工可以加工各种回转表面。已知车削一个外圆锥面，圆锥半角为 30°，小端直径为 40mm，长度为 100mm，请问大端直径约为多少？（ ）
A. 80mm
B. 92.3mm
C. 100mm
D. 112.3mm

3、在机械制造的电火花线切割加工中，以下哪种因素对加工精度影响较大？（ ）
A. 电极丝的直径 B. 脉冲电源的频率 C. 工作液的种类 D. 机床的刚度

4、在机械制造的锻造工艺中，以下哪种锻造方法生产效率高、适合大批量生产？（ ）
A. 自由锻 B. 胎膜锻 C. 模锻 D. 手工锻

5、在机械制造中，焊接是一种常用的连接方法。已知要焊接两块厚度为 10mm 的钢板，采用手工电弧焊，焊条直径为 4mm，焊接电流应选择多少？（ ）
A. 80 - 120A
B. 120 - 160A
C. 160 - 200A
D. 200 - 240A

6、在机械制图中，已知一个物体的主视图和俯视图，请问其左视图可能是以下哪种形状？（ ）
A. 圆形
B. 三角形
C. 矩形
D. 梯形

7、某机械系统采用气压传动，已知气源压力为 0.6 MPa，气缸的有效工作面积为 0.05 m²，其输出推力约为多少？（ ）
A. 200 N B. 300 N C. 400 N D. 500 N

8、齿轮传动在机械工程中应用广泛，那么对于渐开线齿轮传动，下列说法正确的是？（ ）
A. 渐开线齿轮的传动比与中心距无关，始终保持恒定
B. 渐开线齿轮的齿廓形状取决于基圆大小，基圆越大，齿廓越弯曲
C. 渐开线齿轮传动的重合度越大，承载能力越低
D. 渐开线齿轮的模数越大，齿轮的尺寸就越小

9、在机械制造工艺中，工艺尺寸链的计算用于确定工序尺寸。封闭环的基本尺寸：（ ）
A. 等于所有增环的基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和
B. 等于所有减环的基本尺寸之和减去所有增环的基本尺寸之和
C. 是所有组成环基本尺寸的平均值
D. 以上都不对

10、在机械系统的平衡中，对于一个旋转的刚性转子，如果其质心不在旋转轴线上，会产生不平衡力。已知转子的质量为 10kg，质心到旋转轴线的距离为 0.02m，转速为 1500r/min，请问该转子产生的不平衡力约为多少？（ ）
A. 490N
B. 588N
C. 686N
D. 784N

11、某机械结构需要传递较大的扭矩，同时要求两轴有较好的对中性，应选用哪种联轴器？（ ）
A. 滑块联轴器
B. 弹性柱销联轴器
C. 梅花形弹性联轴器
D. 波纹管联轴器

12、在机械设计中，滚动轴承的预紧可以提高轴承的旋转精度和承载能力。常用的预紧方法有：（ ）
A. 增加轴承内圈与轴的过盈配合
B. 安装时使轴承内、外圈产生轴向相对位移
C. 用弹簧压紧轴承
D. 以上都是

13、在机械设计中，需要选择合适的滚动轴承。某轴承受径向载荷 5kN，轴向载荷 2kN，转速为 1000r/min，工作温度不超过 100℃，要求有较高的旋转精度，以下哪种类型的轴承较为合适？（ ）
A. 深沟球轴承
B. 角接触球轴承
C. 圆柱滚子轴承
D. 圆锥滚子轴承

14、某机械零件表面需要进行强化处理，以提高其耐磨性和疲劳强度，以下哪种方法效果较好？（ ）
A. 渗碳 B. 渗氮 C. 高频淬火 D. 激光淬火

15、对于一个液压系统，已知液压缸的有效工作面积为 0.05m²，工作压力为 5MPa，活塞运动速度为 0.2m/s，请问液压缸的输出功率约为多少？（ ）
A. 5kW
B. 10kW
C. 15kW
D. 20kW

二、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）详细论述在机械设计中的密封可靠性设计，如何选择密封材料、设计密封结构，保证密封的可靠性和使用寿命。

2、（本题5分）解释机械精度设计中的配合概念，包括配合的种类（如间隙配合、过盈配合、过渡配合），并说明如何根据零件的功能要求选择合适的配合。

3、（本题5分）对于一个机械制造中的模具设计，详细说明模具的分类和结构特点。以冲压模具为例，说明模具设计的主要步骤。

4、（本题5分）阐述在机械加工中，刀具磨损的原因和形式。如何监测刀具磨损？在实际加工中应如何根据刀具磨损情况进行刀具更换？

三、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，绘制一个直线导轨的装配图，标注安装孔位和预紧力。

2、（本题5分）绘制一个汽车制动系统的制动钳零件图，标注钳体的结构尺寸、活塞孔的精度和制动片的安装位置，以及技术要求。

3、（本题5分）按照给定的工作要求和结构特点，绘制一个棘轮棘爪机构的运动简图，标注棘轮和棘爪的尺寸和运动特性。

4、（本题5分）设计并绘制一个自动包装机的送料机构装配图，展示其工作原理。

5、（本题5分）根据给定的尺寸和技术要求，绘制一个圆锥滚子轴承保持架的零件图，包括主视图、剖面图、俯视图，并标注尺寸、公差和技术要求。

四、分析题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）在设计一个汽车底盘系统时，需要考虑悬挂系统、制动系统和转向系统的协同工作。请深入分析不同的设计方案对车辆操控性、舒适性和安全性的影响。

2、（本题10分）机械工程中的机器人技术发展迅速。请分析机器人在机械制造中的优势和应用场景，并展望其未来发展方向。

3、（本题10分）机械工程中的设计优化方法可以提高产品性能和降低成本。请分析常见的设计优化方法及其在机械设计中的应用。

4、（本题10分）在机械结构的静力学分析中，需要计算零件所受的载荷和应力。请分析常见的载荷类型（如集中力、分布力、扭矩等）和应力状态（如拉伸应力、压缩应力、剪切应力等），以及如何通过材料力学方法进行强度校核。

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