河北工业大学《工程力学基础》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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河北工业大学《工程力学基础》
2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

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、对于一个螺旋压力机，已知螺杆的螺纹为矩形螺纹，螺距为 10mm，中径为 50mm，材料的许用压强为 10MPa，请问该螺旋压力机能承受的最大压力约为多少？（ ）
A. 250kN
B. 314kN
C. 393kN
D. 471kN

2、在机械系统的润滑中，润滑油的粘度是一个重要的参数。已知某机械系统在高温、重载的工作条件下，应选择哪种粘度的润滑油？（ ）
A. 低粘度
B. 中粘度
C. 高粘度
D. 特高粘度

3、在机械精度设计中，形状公差和位置公差是两种不同的公差类型。已知一个零件的平面度公差为 0.05mm，平行度公差为 0.1mm，请问这两个公差之间的关系是怎样的？（ ）
A. 平面度公差包含平行度公差
B. 平行度公差包含平面度公差
C. 两者相互独立
D. 以上都不对

4、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 = 4 mm，齿数 z = 20，其分度圆齿厚 s 约为多少？（ ）
A. 6.28 mm
B. 7.85 mm
C. 9.42 mm
D. 11.78 mm

5、在机械制造中，为了保证零件的加工质量，需要对工艺系统进行热变形控制。以下哪种方法效果较好？（ ）
A. 控制切削用量 B. 采用冷却润滑液 C. 对机床进行预热 D. 以上都是

6、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

7、在机械设计中，螺纹连接是常用的连接方式。以下关于螺纹连接的说法中，错误的是？（ ）
A. 普通螺纹连接具有自锁性，在振动或交变载荷作用下不会松动
B. 粗牙螺纹和细牙螺纹相比，细牙螺纹的强度更高
C. 螺栓连接适用于被连接件不太厚且需经常拆卸的场合
D. 双头螺柱连接用于被连接件之一较厚且不宜制成通孔的场合

8、在机械加工工艺规程的制定中，定位基准的选择非常关键。若选择粗基准时，应遵循以下哪个原则？（ ）
A. 基准重合原则 B. 基准统一原则 C. 余量均匀原则 D. 自为基准原则

9、在金属切削加工中，车削一个直径为 100mm 的圆柱形工件，若切削速度为 120m/min，进给量为 0.2mm/r，切削深度为 5mm，请问主切削力大约为多少？（ ）
A. 5000N
B. 8000N
C. 10000N
D. 12000N

10、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

11、在机械设计中，需要选择合适的螺纹连接。某连接处需要经常拆卸，且承受较大的轴向力，以下哪种螺纹连接更合适？（ ）
A. 普通螺栓连接
B. 双头螺柱连接
C. 螺钉连接
D. 紧定螺钉连接

12、某机械零件的表面需要进行强化处理，以提高其疲劳强度。可以采用的方法有喷丸处理、滚压加工和高频淬火，哪种方法的效果最显著？（ ）
A. 喷丸处理 B. 滚压加工 C. 高频淬火 D. 效果相同

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，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

15、在机械制造中，特种加工方法越来越受到重视。以下关于特种加工的说法中，错误的是？（ ）
A. 特种加工可以加工任何硬度、强度和韧性的材料
B. 电火花加工是利用工具电极和工件电极之间的脉冲放电产生的局部高温来蚀除金属
C. 激光加工具有精度高、速度快、热影响区小等优点
D. 特种加工方法只能用于单件小批量生产，不能用于大规模生产

16、在一个机械传动系统中，主动轮的转速为 1500r/min，从动轮的转速为 500r/min，若主动轮的直径为 200mm，那么从动轮的直径应该是多少？（ ）
A. 600mm B. 800mm C. 1000mm D. 1200mm

17、对于一个需要传递较大扭矩的传动轴，在结构设计上应采取哪些措施来提高其扭转强度？（ ）
A. 增加轴的直径 B. 减小轴的长度 C. 采用空心轴 D. 以上都是

18、在机械设计中，要设计一个螺旋千斤顶，已知最大起重量为 50kN，螺纹的中径为 40mm，螺距为 8mm，材料的许用应力为 100MPa，请问螺纹的圈数至少应为多少？（ ）
A. 5
B. 6
C. 7
D. 8

19、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

20、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. 2 B. 3 C. 4 D. 5

21、在机械传动系统中，齿轮齿条传动可以将旋转运动转化为直线运动。已知齿轮的模数为 2mm，齿数为 20，转速为 60r/min，请问齿条的移动速度约为多少？（ ）
A. 120mm/min
B. 240mm/min
C. 480mm/min
D. 720mm/min

22、一个标准渐开线直齿圆柱齿轮，已知齿数 z = 20，模数 m = 4 mm，压力角α = 20°，其分度圆直径为多少？（ ）
A. 80 mm B. 60 mm C. 70 mm D. 90 mm

23、在机械加工中，磨削烧伤会降低零件的表面质量和使用性能。为了避免磨削烧伤，可以采取：（ ）
A. 降低磨削速度 B. 减小磨削深度 C. 采用良好的冷却措施 D. 以上都是

24、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

25、一个闭式齿轮传动系统，已知小齿轮的齿数 z1 = 25，齿宽 b1 = 80 mm，大齿轮的齿数 z2 = 100，齿宽 b2 应取多少？（ ）
A. 75 mm B. 80 mm C. 85 mm D. 90 mm

26、对于一个机械系统中的滚珠丝杠螺母副，以下哪种滚珠循环方式的承载能力较大？（ ）
A. 内循环 B. 外循环 C. 端盖式 D. 插管式

27、在机械传动中，齿轮齿条传动可以将旋转运动转换为直线运动。若齿轮的转速为 n，齿数为 z，模数为 m，则齿条的移动速度为：（ ）
A. πmnz B. mnz C. πmn D. mn

28、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

29、对于一个闭式蜗杆传动，已知蜗杆头数为 2，蜗轮齿数为 40，模数为 5mm，蜗杆直径系数为 10，传动效率为 0.75，输入功率为 5kW，请问蜗轮输出的转矩约为多少？（ ）
A. 833N·m
B. 1000N·m
C. 1333N·m
D. 1667N·m

30、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

二、绘图题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）绘制一个齿轮轴的局部放大图和剖面图，标注尺寸和技术要求。

2、（本题5分）按照给定的工作原理和结构特点，绘制一个伺服阀的装配图，展示其内部结构和工作过程中的阀芯动作。

3、（本题5分）根据给定的工作条件和要求，绘制一个直线电机的装配图，标注相关尺寸和技术要求。

4、（本题5分）按给定的技术要求，绘制一个圆柱螺旋压缩弹簧的零件图，包括弹簧的中径、外径、节距等尺寸。

5、（本题5分）根据给定的尺寸和性能要求，绘制一个膜片联轴器的装配图，包括联轴器本体、膜片等，并标注尺寸、公差和技术要求。

三、简答题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）简述在机械设计中，如何根据工作条件和要求选择合适的材料，需要考虑材料的哪些性能指标，并举例说明不同材料在特定机械零件中的应用。

2、（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。

3、（本题5分）对于机械制造中的快速成型技术，说明其原理和特点，并分析其在产品开发和模具制造中的应用优势和局限性。

4、（本题5分）解释在机械制造中逆向工程技术的概念和应用，举例说明逆向工程在产品开发中的作用。

5、（本题5分）在机械制造中的数控编程中，说明手工编程和自动编程的特点和适用范围，并阐述如何根据零件的复杂程度选择合适的编程方法。

四、分析题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）一个机器人手臂在执行抓取任务时，定位精度不够准确。请详细分析影响机器人手臂定位精度的因素，如机械结构、驱动系统、控制系统、传感器等，并提出提高精度的方法。

2、（本题10分）在一个自动化装配生产线中，零部件的供料系统经常出现堵塞和误送料的情况。请仔细分析可能的原因，如供料机构设计、物料特性、传感器故障等，并提出改进方案。

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