2025年大学机械设计（机械设计软件应用）试题及答案.doc

2025年大学机械设计（机械设计软件应用）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）
（总共8题，每题5分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）
1. 在机械设计软件中，用于创建三维实体模型的常用工具是（ ）
A. 草图绘制工具 B. 特征建模工具 C. 装配设计工具 D. 工程图绘制工具
2. 以下哪种软件在机械设计中常用于有限元分析（ ）
A. AutoCAD B. SolidWorks C. ANSYS D. MATLAB
3. 在SolidWorks中，拉伸特征操作时，若要创建薄壁特征，应设置的参数是（ ）
A. 拉伸深度 B. 拔模角度 C. 薄壁厚度 D. 旋转角度
4. 机械设计软件中，能够方便地进行零件之间装配关系定义的功能模块是（ ）
A. 零件建模 B. 装配设计 C. 运动仿真 D. 工程图生成
5. 当使用机械设计软件进行运动仿真时，可用于定义零件运动方式的是（ ）
A. 材料属性设置 B. 约束条件添加 C. 特征尺寸修改 D. 颜色外观调整
6. 在二维绘图软件中，绘制精确直线段常使用的工具是（ ）
A. 铅笔工具 B. 直线工具 C. 多段线工具 D. 样条曲线工具
7. 机械设计软件中，用于创建复杂曲面模型的功能是（ ）
A. 拉伸 B. 旋转 C. 扫描 D. 放样
8. 若要在机械设计软件中对零件进行重量计算，需要用到的信息是（ ）
A..零件尺寸 B. 零件材料 C. 装配关系 D. 表面粗糙度

第II卷（非选择题 共60分）
二、填空题（共10分）
（总共5空，每空2分，请将答案填写在横线上）
1. 在机械设计软件中，参数化设计的核心是通过定义______来驱动模型的变化。
2. SolidWorks中，草图绘制时，用于标注尺寸的工具是______。
3. 进行装配设计时，要使两个零件实现同轴配合，应选择______约束类型。
4. 机械设计软件生成的工程图中，视图分为基本视图、______视图和局部视图等。
5. 在有限元分析软件中，划分网格的目的是将模型离散为______，以便进行力学计算。

三、简答题（共20分）
（总共2题，每题10分）
1. 简述在机械设计软件中创建一个简单零件三维模型的基本步骤。
2. 说明使用机械设计软件进行运动仿真分析的一般流程。

四、材料分析题（共15分）
（材料：在某机械产品设计中，需要设计一个齿轮传动机构。现已知输入轴转速为1000r/min，输出轴转速为500r/min，传递功率为5kW。要求：根据给定材料，设计一对圆柱齿轮传动。）
1. 计算齿轮的传动比。（5分）
2. 确定齿轮的模数和齿数。（5分）
3. 简述齿轮材料选择的原则。（5分）

五、综合应用题（共15分）
（材料：有一个简单的机械部件，由一个圆柱体和一个长方体组成。圆柱体直径为50mm，高为80mm；长方体长为100mm，宽为60mm，高为40mm。要求：使用机械设计软件创建该部件的三维模型，并进行装配设计，使圆柱体与长方体有一定的装配关系。）
1. 描述在软件中创建圆柱体三维模型的具体操作步骤。（5分）
2. 说明如何在软件中实现圆柱体与长方体的装配，并指出所需的装配约束类型。（5分）
3. 若要对该装配体进行运动仿真，分析可能需要设置哪些参数和条件。（5分）

答案：
一、1. B 2. C 3. C 4. B 5. B 6. B 7. D 8. B
二、1. 参数 2. 智能尺寸 3. 同轴心 4. 向视图 5. 有限个单元
三、1. 首先进入三维建模环境；绘制草图，确定零件基本轮廓；利用特征工具，如拉伸、旋转等将草图生成实体；对实体进行细节设计，如倒圆角、打孔等；检查模型无误后，保存模型。
2. 建立装配模型；定义零件间的约束关系；添加运动驱动；设置运动分析参数，如时间、步数等；运行运动仿真，观察运动过程；分析运动结果，如速度、加速度、受力等。
四、1. 传动比i = n1/n2 = 1000/500 = 2。
2. 根据传递功率和转速，通过公式计算模数，再结合传动比确定齿数。
3. 满足使用要求，具有足够的强度和硬度，良好的耐磨性和抗胶合能力，根据具体工况和成本等因素综合选择。
五、1. 打开软件新建零件文件；选择圆柱命令；指定圆心位置；输入直径50mm；指定高度80mm生成圆柱体。
2. 将圆柱体和长方体导入装配环境；通过同轴心、重合等约束使它们装配；同轴心用于圆柱与长方体的轴对齐，重合用于面贴合。
3. 设置圆柱体的旋转驱动；定义运动时间范围；添加重力等环境条件；观察长方体随圆柱体运动的情况，分析运动轨迹和干涉情况。