塔里木大学《机械零件有限元分析》2023-2024学年第二学期期末试卷

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2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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2、在机械设计中，轴的结构设计应满足多种要求。为了便于轴上零件的安装和拆卸，通常在轴上应开设：（）A.退刀槽B.越程槽C.键槽D.倒角3、在机械传动系统中，带传动通常用于高速、远距离传动，但存在弹性滑动现象。当带传动的传动比过大时，会导致以下哪种情况？（）A.带的寿命缩短B.传动效率提高C.传动精度提高D.以上都不对4、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5、对于一个机械系统中的链传动，为了减小多边形效应，以下哪种方法有效？（）A.减小链轮齿数B.增大链轮齿数C.减小链节距D.增大链节距6、在一个齿轮齿条传动中，齿轮的齿数为20，模数为4mm，齿轮的转速为60r/min，那么齿条的移动速度是多少？（）A.480mm/minB.560mm/minC.640mm/minD.720mm/min7、对于一个受弯曲载荷的轴，已知轴的直径为80mm，材料的许用弯曲应力为150MPa，所受弯矩为10000N·m，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8、机械工程中的材料选择对产品性能至关重要。对于机械零件常用的材料，下列说法错误的是？（）A.钢是机械工程中最常用的材料之一，具有高强度、良好的韧性和可加工性B.铸铁的铸造性能好，成本低，但强度和韧性相对较低C.有色金属如铜、铝等具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性D.塑料在机械工程中主要用于承受重载和高温的零件9、在机械制造中，表面粗糙度对零件的性能有重要影响。以下关于表面粗糙度的说法中，错误的是？（）A.表面粗糙度越小，零件的表面质量越高，耐磨性越好B.降低切削速度可以减小表面粗糙度C.增加刀具的主偏角可以减小表面粗糙度D.表面粗糙度的评定参数有轮廓算术平均偏差Ra、轮廓最大高度Rz等10、机械工程中的润滑对机械零件的寿命和性能有重要影响。以下关于润滑的说法中，错误的是？（）A.润滑可以减少摩擦、降低磨损、冷却零件B.润滑油的粘度越大，润滑效果越好C.润滑方式有油润滑和脂润滑等，应根据零件的工作条件选择合适的润滑方式D.定期更换润滑油和润滑脂可以保证润滑效果，延长零件的寿命11、对于一个带传动系统，已知小带轮直径为100mm，大带轮直径为300mm，中心距为800mm，带的基准长度约为多少？（）A.2000mmB.2200mmC.2400mmD.2600mm12、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-0.025mmB.公差带大小为0.021mm，上偏差为0，下偏差为-0.021mmC.公差带大小为0.039mm，上偏差为0，下偏差为-0.039mmD.公差带大小为0.018mm，上偏差为0，下偏差为-0.018mm13、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、在一个蜗杆传动中，蜗杆的头数为1，模数为5mm，直径系数为10，蜗轮的齿数为50，传动效率为0.7。若蜗杆输入的功率为5kW，那么蜗轮输出的转矩约为多少？（）A.3500N·mB.4500N·mC.5500N·mD.6500N·m15、在机械设计中，齿轮的失效形式有多种。以下关于齿轮失效形式的说法中，错误的是？（）A.齿轮的轮齿折断是最常见的失效形式之一，主要是由于过载或疲劳引起的B.齿面点蚀通常发生在闭式软齿面齿轮传动中，是由于接触应力过大引起的C.齿面磨损主要发生在开式齿轮传动中，与润滑条件和工作环境有关D.齿轮的塑性变形只会发生在软齿面齿轮中，硬齿面齿轮不会发生塑性变形16、对于一个承受重载且工作环境恶劣的滑动轴承，应选用哪种轴承材料？（）A.巴氏合金B.铜合金C.铸铁D.粉末冶金材料17、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18、某机械系统采用蜗轮蜗杆传动，已知蜗杆头数z1=2，蜗轮齿数z2=40，传动比i为多少？（）A.20B.30C.40D.5019、在机械加工工艺规程制定中，要加工一个阶梯轴，已知各段直径和长度分别为Φ30×50mm、Φ40×80mm、Φ50×100mm，毛坯为直径60mm的棒料，请问应选择哪种毛坯制造方法？（）A.铸造B.锻造C.焊接D.型材20、在机械制造工艺中，对于一个复杂形状的零件，以下哪种毛坯制造方法较为合适？（）A.砂型铸造B.金属型铸造C.熔模铸造D.离心铸造二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细说明在机械制造中，如何进行金属材料的热处理质量检验，包括硬度测试、金相分析等方法的应用。2、（本题5分）简述在机械加工中的刀具磨损监测技术，如何通过监测刀具的磨损状态及时更换刀具，保证加工质量和提高生产效率。3、（本题5分）详细阐述机械设计中的机械结构的优化设计中的拓扑优化方法，包括拓扑优化的数学模型、求解算法和应用实例，并说明拓扑优化在轻量化设计中的作用。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）机械结构的稳定性是设计中需要考虑的重要因素。请分析影响机械结构稳定性的因素，并提出提高稳定性的方法。2、（本题5分）机械传动系统中，带传动和链传动各有特点。请分析带传动和链传动的优缺点，并说明在不同应用场景下的选择依据。3、（本题5分）机械工程中的质量控制是保证产品质量的关键。请分析质量控制的方法和手段，并结合实际案例说明其应用。4、（本题5分）一台自动化生产线中的输送装置频繁出现故障，导致生产中断。请从机械结构设计、驱动系统、控制系统等方面分析故障原因，并提出优化和改进该输送装置的方案。5、（本题5分）机械