烟台工程职业技术学院《流体力学外》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《流体力学外》2023-2024学年第二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、在机械系统的精度测量中，以下哪种测量仪器常用于测量平面度误差？（）A.水平仪B.千分表C.投影仪D.三坐标测量机2、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/min3、在一个螺旋传动中，螺杆的螺距为5mm，螺母移动的直线速度为25mm/s，那么螺杆的转速是多少？（）A.200r/minB.300r/minC.400r/minD.500r/min4、对于一个闭式硬齿面齿轮传动，在设计计算时，通常先按哪种强度进行设计？（）A.齿面接触疲劳强度B.齿根弯曲疲劳强度C.齿面胶合强度D.齿面磨损强度5、对于一个平面连杆机构，已知各杆长度分别为60mm、80mm、100mm、120mm，若以60mm的杆为机架，请问该机构属于哪种类型？（）A.双曲柄机构B.曲柄摇杆机构C.双摇杆机构D.无法确定6、在机械精度设计中，形位公差包括形状公差、位置公差和跳动公差。圆度公差属于：（）A.形状公差B.位置公差C.跳动公差D.以上都不是7、在机械制造工艺学中，要加工一批尺寸精度要求较高的孔，若采用镗削加工，已知刀具的直径为80mm，切削速度为80m/min，每齿进给量为0.1mm，请问加工一个孔大约需要多长时间？（）A.2minB.3minC.4minD.5min8、在机械制造工艺中，磨削烧伤是一种常见的缺陷。已知磨削参数选择不当，会导致磨削烧伤。以下哪种措施可以减少磨削烧伤的发生？（）A.提高砂轮转速B.减小磨削深度C.增加工件转速D.选用较软的砂轮9、一个标准渐开线直齿圆柱齿轮，已知齿数z=20，模数m=4mm，压力角α=20°，其分度圆直径为多少？（）A.80mmB.60mmC.70mmD.90mm10、机械设计中，滚动轴承的寿命计算是重要的内容。以下关于滚动轴承寿命计算的说法中，错误的是？（）A.滚动轴承的寿命是指在一定载荷作用下，轴承所能达到的转数B.滚动轴承的寿命与载荷大小、转速、工作温度等因素有关C.提高滚动轴承的寿命可以通过选择合适的轴承类型、精度等级和润滑方式等方法实现D.滚动轴承的寿命计算只适用于球轴承，不适用于滚子轴承11、某机械系统中的滑动轴承，已知其宽径比B/d=1.2，轴颈直径d=80mm，轴承宽度B约为多少？（）A.80mmB.90mmC.96mmD.100mm12、在机械精度测量中，常用的测量工具和仪器有很多。游标卡尺主要用于测量：（）A.高精度尺寸B.中等精度尺寸C.粗糙表面的尺寸D.角度13、在一个蜗杆传动系统中，蜗杆的头数为2，模数为5mm，直径系数为10，蜗轮的齿数为40。若蜗杆的转速为1000r/min，传动效率为0.8，那么蜗轮输出的转矩是多少？（）A.5000N·mmB.8000N·mmC.10000N·mmD.12000N·mm14、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15、在气动传动系统中，以下哪种元件用于控制气体的压力、流量和方向？（）A.气源装置B.执行元件C.控制元件D.辅助元件16、在机械制造的抛光加工中，以下哪种抛光方法适用于去除微小的划痕？（）A.机械抛光B.化学抛光C.电解抛光D.超声波抛光17、在机械设计中，为了提高螺纹连接的防松性能，以下哪种方法最为常用？（）A.增加螺纹圈数B.采用细牙螺纹C.使用双螺母D.增大螺栓直径18、机械原理中，凸轮机构是一种常用的机构。以下关于凸轮机构的说法中，错误的是？（）A.凸轮机构可以实现任意复杂的运动规律B.凸轮机构的压力角越大，传力性能越好C.凸轮的基圆半径越大，凸轮机构的尺寸就越大D.凸轮机构可以分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮等类型19、在一个链传动系统中，主动链轮的齿数为18，转速为900r/min，从动链轮的齿数为36。若链条的节距为12.7mm，那么链传动的平均速度是多少？（）A.3.02m/sB.4.53m/sC.6.04m/sD.7.55m/s20、在机械传动系统中，链传动的多边形效应会影响传动的平稳性。已知链轮转速较高，为了减小多边形效应，应采取什么措施？（）A.增大链轮齿数B.减小链轮齿数C.增大链节距D.减小链节距21、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.12kW22、在一个机械传动系统中，需要将高速旋转的输入轴的转速降低并增大扭矩输出。以下哪种传动方式最适合？（）A.带传动B.链传动C.齿轮传动D.蜗杆传动23、在液压传动系统中，溢流阀是一种重要的压力控制元件。当系统压力超过溢流阀的调定压力时，溢流阀会：（）A.关闭，阻止油液回流B.打开，使多余的油液流回油箱C.保持半开启状态D.以上情况都有可能24、某机械零件需要进行表面淬火处理，以下哪种表面淬火方法加热速度最快？（）A.感应淬火B.火焰淬火C.激光淬火D.电接触淬火25、某机械零件表面需要进行喷丸强化处理，已知弹丸的直径为1mm，喷射速度为80m/s，喷射时间为10min，请问零件表面的残余压应力大约为多少？（）A.200MPaB.300MPaC.400MPaD.500MPa26、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27、某一轴类零件，其毛坯为圆棒料，为了提高材料利用率，应选择哪种锻造方法？（）A.自由锻B.模锻C.胎膜锻D.精密锻造28、某机械系统采用带传动，已知主动轮直径为200mm，从动轮直径为800mm，主动轮转速为1450r/min，若带的滑动率为2%，请问从动轮的转速约为多少？（）A.362.5r/minB.487.5r/minC.580r/minD.650r/min29、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.5kWB.10kWC.15kWD.20kW30、某轴类零件在工作时承受较大的交变载荷，为了提高其疲劳强度，应采取的措施是（）A.增大轴的直径B.选用高强度材料C.进行表面淬火D.减小轴的长度二、绘图题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）绘制一个一级圆柱齿轮减速器的箱体零件图，标注尺寸、形位公差、壁厚和铸造圆角等。2、（本题5分）根据给定的尺寸和技术要求，绘制一个齿轮的零件图，包括齿轮的齿形、参数、安装孔等，并进行必要的标注。3、（本题5分）绘制一个弹性垫圈的零件图，标注内径、外径、厚度等尺寸，同时给出公差和技术要求。4、（本题5分）设计一个简单的机械传动系统，包括齿轮传动和蜗杆传动，绘制其装配图。5、（本题5分）依照给定的机械结构和运动规律，绘制一个槽轮机构的运动简图，准确表示其运动特性和停歇时间。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释在机械设计中，非标准件设计的一般步骤和注意事项，如何根据实际需求进行创新设计。2、（本题5分）阐述机械加工中工艺系统刚度的概念和影响因素，举例说明如何提高工艺系统的刚度。3、（本题5分）在机械加工中，详细说明化学加工的原理和应用范围。化学加工的优缺点是什么？4、（本题5分）说明在机械设计中，滚动轴承组合设计中应考虑的问题，如支承形式、轴向固定、调整等。5、（本题5分）在机械设计中，轴的结构设计需要考虑多个因素，请详细阐述轴上零件的轴向和周向固定方法，并举例说明其应用场景。四、分析题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）机械系统的振动会影响设备的性能和寿命。分析机械系统产生振动的原因，并探讨减少振动的方法。2、（本题10分）机械工程中的可持续发展要求在设计和制造过程中考虑环境因素。请分析机械工程中可持续发展的策略和方法，并结合实例说明。试题一：在机械加工过程中，刀具的磨损是一个不可避免的问题。请分析刀具磨损的主要原因，并提出减少刀具磨损的措施。分析：刀具磨损主要原因包括机械摩擦、热磨损和化学磨损等。减少刀具磨损措施可从合理选择刀具材料、优化切削参数、使用切削液等方面考虑。试题二：齿轮传动是机械工程中常用的传动方式之一。请分析齿轮传动的优点和缺点，并说明在什么情况下适合采用齿轮传动。分析：齿轮传动优点有传动比准确、效率高、结构紧凑等；缺点有制造和安装精度要求高、噪声较大等。适合在要求精确传动比、大功率传动的场合。试题三：带传动在机械系统中也有广泛应用。请分析带传动的工作原理，以及其在使用过程中可能出现的问题及解决方法。分析：带传动通过摩擦力传递动力。可能出现打滑、传动比不准确等问题。可通过选择合适的带型、张紧装置等解决。试题四：在机械设计中，轴的设计至关重要。请分析轴的主要类型和特点，并阐述在不同工况下如何选择合适的轴。分析：轴有转轴、心轴、传动轴等类型。转轴既承受弯矩又承受扭矩；心轴只承受弯矩；传动轴只传递扭矩。根据载荷、转速等选择合适轴。试题五：螺纹连接是常见的机械连接方式。请分析螺纹连接的类型和特点，并讨论其在实际应用中的优缺点。分析：螺纹连接有螺栓连接、双头螺柱连接等。优点是连接可靠、装拆方便；缺点是在振动环境下可能松动。试题六：滚动轴承在机械系统中起着重要作用。请分析滚动轴承的主要类型和特点，并说明如何进行滚动轴承的选型。分析：滚动轴承有球轴承、滚子轴承等。特点是摩擦小、启动灵敏。选型需考虑载荷、转速、安装尺寸等因素。试题七：机械系统中的润滑对于减少摩擦和磨损至关重要。请分析不同润滑方式的特点和适用范围，并说明如何选择合适的润滑方式。分析：润滑方式有油润滑、脂润滑等。油润滑适用于高速、重载场合；脂润滑适用于低速、密封性要求高场合。试题八：在机械制造过程中，焊接是一种常用的连接方法。请分析常见的焊接方法及其特点，并讨论焊接质量的影响因素。分析：常见焊接方法有电弧焊、气焊等。特点各异。焊接质量受焊接材料、工艺参数、操作技术等影响。试题九：机械系统的精度对于产品质量至关重要。请分析影响机械系统精度的因素，并提出提高精度的措施。分析：影响因素有制造误差、装配误差等。提高精度可从提高加工精度、优化装配工艺等方面入手。试题十：在机械设计中，材料的选择非常重要。请分析不同机械材料的特点和适用范围，并说明如何根据具体要求选择合适的材料。分析：材料有金属材料、非金属材料等。金属材料强度高，非金属材料耐腐蚀等。根据性能要求、成本等选择。试题十一：机械系统中的传动比对于动力传递和运动控制有着重要影响。请分析传动比的计算方法，并讨论如何根据实际需求确定合适的传动比。分析：传动比等于从动轮转速与主动轮转速之比。根据工作要求、电机特性等确定合适传动比。试题十二：在机械加工中，切削力是一个重要的参数。请分析切削力的产生原因和影响因素，并说明如何降低切削力。分析：切削力由切削变形抗力等产生。影响因素有刀具角度、切削用量等。可通过优化刀具、降低切削用量等降低切削力。试题十三：机械系统中的振动会影响系统的性能和寿命。请分析机械振动的产生原因和危害，并提出减少振动的措施。分析：振动原因有不平衡力、激励等。危害有降低精度、损坏零件等。可通过平衡校正、增加阻尼等减少振动。试题十四：在机械设计中，密封装置的作用不可忽视。请分析不同密封方式的特点和适用范围，并说明如何选择合适的密封装置。分析：密封方式有填料密封、机械密封等。适用范围不同。根据工作环境、密封要求等选择。试题十五：机械系统的可靠性对于生产安全和效率至关重要。请分析影响机械系统可靠性的因素，并提出提高可靠性的措施。分析：影响因素有设计缺陷、制造质量等。提高措施包括优化设计、严格质量控制等。试题十六：在机械加工中，刀具的几何参数对加工质量有着重要影响。请分析刀具几何参数的作用，并讨论如何选择合适的刀具几何参数。分析：刀具几何参数如前角、后角等影响切削力、加工表面质量等。根据加工材料、工艺要求选择。试题十七：机械系统中的联轴器用于连接两根轴。请分析不同类型联轴器的特点和适用范围，并说明如何选择合适的联轴器。分析：联轴器有刚性联轴器、弹性联轴器等。根据轴的对中性要求、载荷等选择。试题十八：在机械设计中，强度计算是重要环节。请分析不同强度理论的适用范围，并说明如何进行机械零件的强度计算。分析：强度理论有第一强度理论等。根据零件受力情况选择。强度计算需确定载荷、应力等。试题十九：机械系统中的飞轮可以起到调节速度波动的作用。请分析飞轮的工作原理和设计要点，并讨论其在实际应用中的作用。分析：飞轮利用转动惯量储存能量。设计要点包括确定转动惯量等。作用是减少速度波动。试题二十：在机械加工中，表面质量对零件的性能和寿命有很大影响。请分析影响表面质量的因素，并提出提高表面质量的措施。分析：影响因素有切削参数、刀具等。提高措施可优化切削参数、选用合适刀具等。试题二十一：机械系统中的自动化控制对于提高生产效率和质量至关重要。请分析常见的自动化控制方式及其特点，并讨论在机械系统中如何实现自动化控制。分析：自动化控制方式有PLC控制、数控等。特点不同。通过传感器、控制器等实现自动化。试题二十二：在机械设计中，人机工程学的考虑非常重要。请分析人机工程学在机械设计中的应用，并说明如何设计符合人机工程学的机械产品。分析：应用包括操作舒适性等。设计需考虑人体尺寸、操作习惯等。试题二十三：机械系统中的噪声会对环境和操作人员造成不良影响。请分析机械噪声的产生原因和降低噪声的措施。分析：噪声原因有机械振动等。措施可采用减震、隔音等方法。试题二十四：在机械加工中，夹具的设计对于保证加工精度至关重要。请分析夹具的作用和设计要求，并讨论如何设计高效的夹具。分析：夹具作用是定位夹紧。设计要求有精度高、稳定性好等。从工件特点、加工要求设计夹具。试题二十五：机械系统中的传动系统需要进行合理的布局。请分析传动系统布局的原则和方法，并讨论在实际设计中应注意的问题。分析：布局原则有紧凑、合理等。方法根据传动类型确定。注意传动比分配、空间利用等问题。试题二十六：在机械设计中，安全系数的选择非常重要。请分析安全系数的作用和影响因素，并说明如何合理选择安全系数。分析：安全系数保证零件可靠性。影响因素有载荷不确定性等。根据经验、标准选择合理安全系数。试题二十七：机械系统中的液压传动具有独特的优势。请分析液压传动的工作原理和特点，并讨论其在实际应用中的优缺点。分析：液压传动利用液体压力传递动力。特点有功率大、动作平稳等。优缺点包括易泄漏、维护要求高等。试题二十八：在机械加工中，工艺路线的制定对于保证加工质量和效率至关重要。请分析工艺路线制定的原则和方法，并讨论在实际生产中应如何优化工艺路线。分析：原则有先粗后精等。方法根据零件特点确定。优化可从减少工序、提高设备利用率等方面考虑。试题二十九：机械系统中的气动传动也有广泛应用。请分析气动传动的工作原理和特点，并讨论其与液压传动的区别。分析：气动传动利用气体压力传递动力。特点有速度快、清洁等。与液压传动在工作介质、性能等方面有区别。试题三十：在机械设计中，有限元分析是一种重要的设计工具。请分析有限元分析的基本原理和步骤，并讨论其在机械设计中的应用。分析：有限元分析将连续体离散化求解。步骤包括建模、加载等。应用于强度分析、优化设计等。试题三十一：机械系统中的凸轮机构可以实现特定的运动规律。请分析凸轮机构的类型和特点，并讨论其在实际应用中的设计要点。分析：凸轮机构有盘形凸轮等。特点是能实现复杂运动。设计要点包括确定凸轮轮廓等。试题三十二：在机械加工中，刀具的寿命管理非常重要。请分析刀具寿命的影响因素，并提出合理的刀具寿命管理方法。分析：影响因素有切削用量等。管理方法可通过监测磨损、定时更换等。试题三十三：机械系统中的齿轮泵是一种常用的液压元件。请分析齿轮泵的工作原理和特点，并讨论其在实际应用中的优缺点。分析：齿轮泵利用齿轮啮合原理工作。特点是结构简单。优缺点包括流量脉动大等。试题三十四：在机械设计中，可靠性设计是提高产品质量的重要手段。请分析可靠性设计的方法和步骤，并讨论在实际设计中应如何进行可靠性设计。分析：可靠性设计方法有故障树分析等。步骤包括确定可靠性指标等。从设计、制造等环节考虑可靠性。试题三十五：机械系统中的链传动也有一定的应用。请分析链传动的工作原理和特点，并讨论其与带传动的区别。分析：链传动通过链条传递动力。特点有传动比准确等。与带传动在结构、性能等方面有区别。试题三十六：在机械加工中，电火花加工是一种特种加工方法。请分析电火花加工的原理和特点，并讨论其适用范围。分析：电火花加工利用放电蚀除材料。特点有可加工硬材料等。适用于复杂形状零件加工。试题三十七：机械系统中的蜗杆传动具有独特的性能。请分析蜗杆传动的类型和特点，并讨论其在实际应用中的优缺点。分析：蜗杆传动有圆柱蜗杆等。特点是传动比大。优缺点包括效率低等。试题三十八：在机械设计中，优化设计是提高产品性能的重要途径。请分析优化设计的基本原理和方法，并讨论在实际设计中应如何进行优化设计。分析：优化设计以数学模型求最优解。方法有遗传算法等。从目标函数、约束条件等进行优化。试题三十九：机械系统中的滑动轴承也有广泛应用。请分析滑动轴承的类型和特点，并讨论其在实际应用中的设计要点。分析：滑动轴承有整体式等。特点是承载能力大。设计要点包括确定轴瓦材料等。试题四十：在机械加工中，激光加工是一种先进的加工方法。请分析激光加工的原理和特点，并讨论其适用范围。分析：激光加工利用激光能量加工材料。特点有精度高、速度快等。适用于精密加工等。试题四十一：机械系统中的间歇运动机构可以实现特定的间歇运动。请分析常见的间歇运动机构的类型和特点，并讨论其在实际应用中的设计要点。分析：间歇运动机构有棘轮