梅河口康美职业技术学院《有限元分析与可靠性设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《有限元分析与可靠性设计》2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题2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、在机械设计中，键连接用于轴和轮毂之间的周向固定。平键连接的主要失效形式是：（）A.压溃B.磨损C.剪断D.以上都有可能2、在机械制造工艺中，计算机辅助工艺规划（CAPP）系统可以提高工艺设计的效率和质量。CAPP系统的类型包括：（）A.派生式B.创成式C.综合式D.以上都是3、在机械制造工艺中，对于大批量生产的零件，通常采用哪种毛坯制造方法？（）A.铸造B.锻造C.焊接D.冲压4、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.2600mm5、在机械设计中，为了提高轴的疲劳强度，可在轴的结构设计上采取以下哪些措施？（）A.避免轴上应力集中B.减小轴的表面粗糙度C.对轴进行表面强化处理D.以上都是6、对于一个需要进行表面强化处理的零件，以下哪种方法能提高表面硬度和耐磨性？（）A.喷丸强化B.滚压强化C.渗碳强化D.氮化强化7、对于一个机械系统中的滚动导轨，以下哪种类型的导轨导向精度较高？（）A.滚柱导轨B.滚珠导轨C.静压导轨D.动压导轨8、一个标准渐开线直齿变位齿轮，已知其变位系数x=0.5，模数m=4mm，齿数z=20，其分度圆齿厚s约为多少？（）A.6.28mmB.7.85mmC.9.42mmD.11.78mm9、某机械系统采用液压传动，已知液压泵的输出流量为50L/min，工作压力为10MPa，其输出功率约为多少？（）A.5kWB.8kWC.10kWD.12kW10、对于一个渐开线标准直齿圆柱齿轮，已知齿数为20，模数为4mm，压力角为20°，请问该齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径分别是多少？（）A.80mm，88mm，70mmB.80mm，88mm，75mmC.80mm，90mm，70mmD.80mm，90mm，75mm11、机械制造工艺中，毛坯的选择对零件的加工质量和成本有重要影响。以下关于毛坯选择的说法中，错误的是？（）A.铸件适用于形状复杂、尺寸较大的零件B.锻件的力学性能好，适用于承受重载的零件C.型材的加工余量小，生产效率高，适用于大批量生产的零件D.焊接件的成本低，适用于任何形状和尺寸的零件12、对于一个需要频繁正反转且启动转矩较大的机械系统，应选用的电机是（）A.直流电机B.交流异步电机C.交流同步电机D.以上都不是13、某机械系统中，一对标准直齿圆柱齿轮啮合传动，小齿轮齿数z1=20，大齿轮齿数z2=60，传动比i为多少？（）A.2B.3C.4D.514、在机械设计中，要设计一个承受较大轴向载荷的滚动轴承，若要求轴承具有较高的旋转精度和较小的摩擦力矩，以下哪种类型的轴承较为合适？（）A.深沟球轴承B.圆柱滚子轴承C.角接触球轴承D.圆锥滚子轴承15、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.以上都是二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细阐述在数控加工中，如何进行刀具路径的规划以提高加工效率和保证加工精度，包括刀具的选择、进退刀方式以及切削参数的确定。2、（本题5分）解释在机械制造中常见的特种加工方法，如电火花加工、电解加工和激光加工等，说明它们的工作原理和应用范围。3、（本题5分）论述在机械零件的有限元分析中，如何建立模型、施加边界条件和载荷，进行应力、应变和位移等分析，为设计提供依据？三、绘图题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）依照给定的传动比和参数，绘制一对变位斜齿轮的啮合图，包括主视图、剖面图，并标注相关尺寸和参数。2、（本题5分）设计并绘制一个汽车发动机的配气机构装配图，展示其结构和工作原理，标注主要尺寸。3、（本题5分）根据给定的尺寸和要求，绘制一个深沟球轴承的零件图，标注尺寸、公差和技术要求。4、（本题5分）设计并绘制一个自动化立体仓库的结构示意图，展示货架布局、堆垛机轨道等，标注关键尺寸。5、（本题5分）根据给定的传动系统布置，绘制一个蜗轮蜗杆和齿轮组合的传动系统图，标明各传动件的参数和传动比。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）机械工程中的节能设计对于降低能源消耗和保护环境具有重要意义。请分析节能设计的方法和途径，并举例说明在机械设计中如何实现节能目标。2、（本题10分）机械设计中的优化