华北理工大学轻工学院《机械优化设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《机械优化设计》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、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、在一个机械传动系统中，已知齿轮的齿数分别为20和60，模数为4mm，则两齿轮的中心距为多少？（）A.160mmB.240mmC.320mmD.400mm2、在机械传动系统中，蜗杆传动具有传动比大、结构紧凑等优点，但效率较低。影响蜗杆传动效率的主要因素是：（）A.蜗杆头数B.蜗轮齿数C.蜗杆导程角D.以上都是3、在金属材料的力学性能测试中，拉伸试验是常用的方法之一。某钢材的拉伸试样原始标距为50mm，拉断后标距为75mm，试样原始截面积为100mm²，最大拉力为50kN，请问该钢材的断后伸长率和抗拉强度分别是多少？（）A.50%，500MPaB.50%，600MPaC.75%，500MPaD.75%，600MPa4、在机械加工中，对于一个具有较高表面粗糙度要求的平面，以下哪种加工方法较为合适？（）A.铣削B.磨削C.车削D.刨削5、某机械结构中需要使用一个联轴器来连接两根轴，要求能够补偿两轴之间的较大位移，以下哪种联轴器最合适？（）A.刚性联轴器B.弹性套柱销联轴器C.齿式联轴器D.万向联轴器6、某机械零件需要进行表面防腐处理，以下哪种方法成本较低且效果较好？（）A.电镀B.喷漆C.氧化处理D.磷化处理7、对于一个平面连杆机构，已知各杆长度分别为30mm、60mm、90mm、120mm，请问该机构是否存在曲柄？（）A.存在B.不存在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10、某机械零件的加工工艺路线为：毛坯制造-正火-粗加工-半精加工-淬火-精加工。在这个工艺过程中，正火的目的是什么？（）A.提高硬度B.改善切削加工性能C.消除内应力D.细化晶粒11、在机械制造中，常用的刀具材料有高速钢、硬质合金等。已知加工一种硬度较高的材料，需要选择一种耐磨性好、耐热性高的刀具材料，以下哪种材料更合适？（）A.高速钢B.钨钴类硬质合金C.钨钛钴类硬质合金D.陶瓷刀具12、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13、在机械系统的故障诊断中，振动信号分析是常用的方法之一。通过对振动信号的频谱分析，可以：（）A.确定故障的类型B.判断故障的严重程度C.查找故障的部位D.以上都可以14、在机械加工中，对于一个高精度的螺纹加工，以下哪种方法较为合适？（）A.车削B.铣削C.攻丝D.滚丝15、对于一个液压系统，已知工作压力为10MPa，流量为50L/min，若选用齿轮泵，其容积效率为0.9，机械效率为0.8，请问驱动该泵所需的电机功率大约为多少？（）A.8kWB.10kWC.12kWD.14kW二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）请详细说明在机械产品的可靠性评估中，如何利用故障树分析（FTA）、失效模式与影响分析（FMEA）等方法评估产品的可靠性水平。2、（本题5分）深入分析在机械传动系统中，链传动的特点和适用场合，与带传动和齿轮传动相比的优缺点，以及在使用中需要注意的问题。3、（本题5分）在机械制造工艺中，解释机械加工中的定位基准选择原则，如粗基准和精基准的选择原则，并举例说明。三、绘图题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）按照给定的设计要求，绘制一个凸轮轴的零件图，标注尺寸、公差、粗糙度及凸轮参数。2、（本题5分）设计并绘制一个食品加工机械的搅拌机构装配图，展示其结构和运动方式，标注主要尺寸。3、（本题5分）根据给定的尺寸和要求，绘制一个圆柱滚子轴承的零件图，标注尺寸、公差和技术要求。4、（本题5分）根据给定的尺寸和精度要求，绘制一个花键轴的零件图，标注花键规格、尺寸公差和表面粗糙度。5、（本题5分）根据给定的参数，绘制一个行星齿轮减速器的装配图，展示其主要零件的装配关系和工作原理。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个机械加工车间，一台磨床的砂轮修整后仍不能达到理想的磨削效果。请分析砂轮修整工具、修整参数、砂轮平衡等因素的影响，并提出提高砂轮修整质量的建议。2、（本题10分）机械工程中的工业机器人编程是实现