機械設(shè)計制造題集

機械設(shè)計制造題集姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.機械設(shè)計制造中的基礎(chǔ)力學(xué)知識

1.1.在下列力學(xué)現(xiàn)象中，哪個屬于靜力學(xué)范疇？（）

A.滑動摩擦力

B.轉(zhuǎn)動摩擦力

C.液體壓力

D.靜止的物體受力分析

1.2.剛體在平面運動中，若不計摩擦力，其運動狀態(tài)為：（）

A.恒速直線運動

B.恒速曲線運動

C.加速直線運動

D.加速曲線運動

2.機械設(shè)計的基本原則

2.1.在機械設(shè)計中，以下哪個原則不屬于基本設(shè)計原則？（）

A.結(jié)構(gòu)簡單

B.強度高

C.耐用性好

D.成本低

2.2.機械設(shè)計中，為了提高零件的耐磨性，通常采用以下哪種措施？（）

A.增加零件的尺寸

B.選擇合適的材料

C.采用表面處理技術(shù)

D.提高加工精度

3.機械零件的常用材料

3.1.下列哪種材料不屬于機械零件的常用材料？（）

A.鋼鐵

B.鋁合金

C.塑料

D.紡織品

3.2.在下列材料中，哪個材料的彈性模量最大？（）

A.鋼鐵

B.鋁合金

C.黃銅

D.紅銅

4.機械加工方法及工藝

4.1.在機械加工中，以下哪種加工方法屬于切削加工？（）

A.電解加工

B.電火花加工

C.超聲波加工

D.機械加工

4.2.在機械加工中，下列哪種加工工藝適用于提高零件的表面粗糙度？（）

A.車削

B.銑削

C.鉆削

D.磨削

5.機械傳動系統(tǒng)設(shè)計

5.1.在機械傳動系統(tǒng)中，以下哪種傳動方式屬于無級變速傳動？（）

A.齒輪傳動

B.蝸桿傳動

C.帶傳動

D.摩擦傳動

5.2.在機械傳動系統(tǒng)中，以下哪種傳動方式具有較好的自鎖功能？（）

A.齒輪傳動

B.蝸桿傳動

C.帶傳動

D.摩擦傳動

6.機械控制系統(tǒng)設(shè)計

6.1.在機械控制系統(tǒng)設(shè)計中，以下哪種控制器屬于模擬控制器？（）

A.PLC控制器

B.PID控制器

C.模糊控制器

D.專家控制器

6.2.在機械控制系統(tǒng)設(shè)計中，以下哪種控制器適用于非線性系統(tǒng)？（）

A.PID控制器

B.模糊控制器

C.專家控制器

D.PID控制器與模糊控制器結(jié)合

7.機械設(shè)備的安裝與調(diào)試

7.1.在機械設(shè)備安裝過程中，以下哪個步驟屬于設(shè)備安裝的后期工作？（）

A.設(shè)備就位

B.設(shè)備找正

C.設(shè)備調(diào)整

D.設(shè)備試運行

7.2.在機械設(shè)備調(diào)試過程中，以下哪個步驟屬于調(diào)試的初步工作？（）

A.調(diào)試方案制定

B.調(diào)試設(shè)備準(zhǔn)備

C.調(diào)試數(shù)據(jù)采集

D.調(diào)試結(jié)果分析

8.機械設(shè)計計算方法的層級輸出

8.1.在機械設(shè)計中，以下哪個計算方法屬于力學(xué)計算？（）

A.材料力學(xué)計算

B.結(jié)構(gòu)力學(xué)計算

C.熱力學(xué)計算

D.電磁學(xué)計算

8.2.在機械設(shè)計中，以下哪個計算方法屬于動力學(xué)計算？（）

A.材料力學(xué)計算

B.結(jié)構(gòu)力學(xué)計算

C.熱力學(xué)計算

D.動力學(xué)計算

答案及解題思路：

1.1.C

解題思路：液體壓力屬于靜力學(xué)范疇，因為它與物體的靜止?fàn)顟B(tài)有關(guān)。

1.2.A

解題思路：在平面運動中，若不計摩擦力，物體將保持恒速直線運動。

2.1.D

解題思路：成本低不屬于機械設(shè)計的基本原則，其他選項均為基本設(shè)計原則。

2.2.B

解題思路：選擇合適的材料可以提高零件的耐磨性。

3.1.D

解題思路：紡織品不屬于機械零件的常用材料。

3.2.A

解題思路：鋼鐵的彈性模量最大。

4.1.D

解題思路：機械加工屬于切削加工。

4.2.D

解題思路：磨削加工可以提高零件的表面粗糙度。

5.1.C

解題思路：帶傳動屬于無級變速傳動。

5.2.A

解題思路：齒輪傳動具有較好的自鎖功能。

6.1.B

解題思路：PID控制器屬于模擬控制器。

6.2.B

解題思路：模糊控制器適用于非線性系統(tǒng)。

7.1.D

解題思路：設(shè)備試運行屬于設(shè)備安裝的后期工作。

7.2.B

解題思路：調(diào)試設(shè)備準(zhǔn)備屬于調(diào)試的初步工作。

8.1.A

解題思路：材料力學(xué)計算屬于力學(xué)計算。

8.2.D

解題思路：動力學(xué)計算屬于動力學(xué)計算。二、填空題1.機械設(shè)計制造中的“公差與配合”是指零件在裝配過程中所允許的尺寸變動量。

2.機械設(shè)計中，為了保證零件互換性，通常采用標(biāo)準(zhǔn)化的公差與配合。

3.機械零件的加工精度通常分為12級，其中0級到12級精度逐漸降低。

4.機械傳動系統(tǒng)中的齒輪傳動，其傳動比是指主動齒輪轉(zhuǎn)速與從動齒輪轉(zhuǎn)速之比。

5.機械設(shè)備的安裝調(diào)試過程中，應(yīng)重點檢查其運動精度和功能功能。

6.機械設(shè)計計算方法中的“強度計算”主要包括零件的靜強度、疲勞強度、剛度及穩(wěn)定性等方面的計算。

7.機械設(shè)計制造中的“有限元分析”是一種利用計算機進行工程問題的數(shù)學(xué)模型分析和數(shù)值解法。

8.機械設(shè)計制造中的“運動學(xué)分析”主要用于研究機械系統(tǒng)及其元件的運動規(guī)律和動力學(xué)特性。

答案及解題思路：

1.答案：零件在裝配過程中所允許的尺寸變動量。

解題思路：公差與配合是保證零件能夠互換的基礎(chǔ)，通過對尺寸變動量的控制，保證裝配的準(zhǔn)確性和可靠性。

2.答案：標(biāo)準(zhǔn)化的公差與配合。

解題思路：標(biāo)準(zhǔn)化是提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量的重要手段，采用標(biāo)準(zhǔn)化可以減少因非標(biāo)準(zhǔn)化帶來的設(shè)計和生產(chǎn)風(fēng)險。

3.答案：12級。

解題思路：根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO，加工精度分為12個等級，各級別分別對應(yīng)不同的精度要求。

4.答案：主動齒輪轉(zhuǎn)速與從動齒輪轉(zhuǎn)速之比。

解題思路：傳動比是齒輪傳動系統(tǒng)設(shè)計中的重要參數(shù)，直接關(guān)系到動力傳遞的效率。

5.答案：其運動精度和功能功能。

解題思路：安裝調(diào)試是保證設(shè)備正常運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，檢查運動精度和功能功能保證設(shè)備符合設(shè)計要求。

6.答案：靜強度、疲勞強度、剛度及穩(wěn)定性等方面的計算。

解題思路：強度計算是機械設(shè)計中的重要組成部分，它涉及到各種載荷和力的作用下零件的功能評估。

7.答案：利用計算機進行工程問題的數(shù)學(xué)模型分析和數(shù)值解法。

解題思路：有限元分析是現(xiàn)代設(shè)計手段的一種，可以有效地對復(fù)雜結(jié)構(gòu)的力學(xué)功能進行模擬和分析。

8.答案：機械系統(tǒng)及其元件的運動規(guī)律和動力學(xué)特性。

解題思路：運動學(xué)分析是研究機械運動的基本規(guī)律，有助于提高機械系統(tǒng)的功能和可靠性。三、判斷題1.機械設(shè)計制造中，零件的強度與剛度是相互獨立的。

答案：錯誤

解題思路：在機械設(shè)計制造中，零件的強度和剛度通常是相互關(guān)聯(lián)的。強度是指零件抵抗變形和斷裂的能力，而剛度是指零件抵抗彈性變形的能力。在實際應(yīng)用中，提高零件的剛度往往有助于提高其強度，因為剛度較大的零件在受到相同載荷時，變形較小，從而減少了疲勞和斷裂的風(fēng)險。

2.機械設(shè)計制造中，公差與配合的選用對機械功能沒有影響。

答案：錯誤

解題思路：公差與配合的選用對機械功能有顯著影響。公差決定了零件的尺寸精度，而配合則決定了零件間的相對位置精度。不當(dāng)?shù)墓詈团浜蠒?dǎo)致零件間的運動不協(xié)調(diào)，影響機械的精度、耐磨性、密封性和使用壽命。

3.機械加工過程中，切削力的大小與切削速度成正比。

答案：錯誤

解題思路：在機械加工過程中，切削力的大小與切削速度之間的關(guān)系并不是簡單的正比關(guān)系。切削力受多種因素影響，包括切削速度、進給量、刀具材料和工件材料等。通常，切削速度增加，切削力會先增加后減小，這是因為高速切削時，切削溫度上升，切削液的作用和工件材料的軟化都會降低切削力。

4.機械傳動系統(tǒng)中的鏈傳動比齒輪傳動具有更好的傳動平穩(wěn)性。

答案：錯誤

解題思路：齒輪傳動通常比鏈傳動具有更好的傳動平穩(wěn)性。鏈傳動在高速運轉(zhuǎn)時，由于鏈條與鏈輪的接觸點不斷變化，會產(chǎn)生周期性的振動，影響傳動平穩(wěn)性。而齒輪傳動通過嚙合齒的連續(xù)接觸，可以實現(xiàn)較為平穩(wěn)的傳動。

5.機械設(shè)備的安裝調(diào)試過程中，只需保證設(shè)備的基本功能即可。

答案：錯誤

解題思路：機械設(shè)備的安裝調(diào)試過程中，不僅需要保證設(shè)備的基本功能，還需要保證設(shè)備的功能參數(shù)符合設(shè)計要求，包括精度、效率、可靠性等。還需要進行安全功能和環(huán)境保護等方面的檢查。

6.機械設(shè)計計算方法中的“疲勞強度計算”主要用于研究零件的疲勞壽命。

答案：正確

解題思路：疲勞強度計算是機械設(shè)計中的重要內(nèi)容，它主要用于評估和預(yù)測零件在交變載荷作用下的疲勞壽命，即零件在反復(fù)應(yīng)力作用下可能發(fā)生斷裂的時間或循環(huán)次數(shù)。

7.機械設(shè)計制造中的“有限元分析”可以完全代替實驗驗證。

答案：錯誤

解題思路：有限元分析（FEA）是一種強大的計算工具，可以模擬和分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為，但它不能完全代替實驗驗證。實驗驗證是驗證設(shè)計理論和方法準(zhǔn)確性的重要手段，尤其是對于一些關(guān)鍵部件和極端條件下的分析。

8.機械設(shè)計制造中的“運動學(xué)分析”可以完全代替動力學(xué)分析。

答案：錯誤

解題思路：運動學(xué)分析和動力學(xué)分析是機械設(shè)計中的兩個不同領(lǐng)域。運動學(xué)分析主要研究物體運動的位置、速度和加速度，而不考慮作用在物體上的力。而動力學(xué)分析則考慮力的影響，研究物體的動態(tài)行為。在某些情況下，運動學(xué)分析可以作為動力學(xué)分析的前置步驟，但它們不能相互替代。四、簡答題1.簡述機械設(shè)計制造的基本流程。

答案：

機械設(shè)計制造的基本流程包括：

a.需求分析：明確設(shè)計制造的目的、功能和功能要求。

b.設(shè)計方案：根據(jù)需求分析，提出多種設(shè)計方案，進行方案比較和優(yōu)化。

c.設(shè)計計算：對關(guān)鍵部件進行強度、剛度、穩(wěn)定性等計算，保證結(jié)構(gòu)合理。

d.詳細(xì)設(shè)計：完成所有零件的詳細(xì)設(shè)計，包括尺寸、形狀、材料等。

e.制造工藝制定：制定零件的加工工藝，包括加工方法、加工順序、刀具選擇等。

f.制造與裝配：按照工藝規(guī)程進行零件的加工和裝配。

g.調(diào)試與試驗：對裝配好的機械進行調(diào)試和試驗，保證其功能滿足設(shè)計要求。

h.交付與驗收：完成機械的交付，并進行驗收。

2.簡述機械零件公差與配合的作用。

答案：

機械零件公差與配合的作用包括：

a.保證零件在裝配時的互換性，提高生產(chǎn)效率。

b.適應(yīng)零件在加工和裝配過程中的尺寸變化，保證機械的精度和可靠性。

c.降低零件的加工難度和成本，提高加工效率。

d.適應(yīng)零件在使用過程中的磨損，延長機械的使用壽命。

3.簡述機械加工中切削力的影響因素。

答案：

機械加工中切削力的影響因素包括：

a.材料性質(zhì)：材料的熱處理狀態(tài)、硬度、韌性等。

b.切削條件：切削速度、進給量、切削深度等。

c.刀具幾何參數(shù)：刀具的形狀、角度、刃口鋒利度等。

d.切削液：切削液的種類、濃度、潤滑性等。

4.簡述機械傳動系統(tǒng)中的齒輪傳動特點。

答案：

機械傳動系統(tǒng)中的齒輪傳動特點包括：

a.傳動平穩(wěn)，速度比穩(wěn)定。

b.結(jié)構(gòu)緊湊，效率較高。

c.傳遞力矩大，承載能力強。

d.可實現(xiàn)較大的速度比和準(zhǔn)確的傳動比。

5.簡述機械設(shè)備安裝調(diào)試的基本步驟。

答案：

機械設(shè)備安裝調(diào)試的基本步驟包括：

a.安裝前的準(zhǔn)備工作：確定安裝方案，準(zhǔn)備工具和材料。

b.安裝：按照設(shè)計圖紙和安裝規(guī)程進行安裝。

c.調(diào)試：調(diào)整各部分之間的相對位置和運動關(guān)系，保證機械功能。

d.試驗：對安裝好的機械進行試運行，檢查其功能是否滿足設(shè)計要求。

e.驗收：完成安裝調(diào)試后，進行驗收。

6.簡述機械設(shè)計計算方法中的強度計算方法。

答案：

機械設(shè)計計算方法中的強度計算方法包括：

a.極限狀態(tài)設(shè)計法：根據(jù)材料的強度理論進行計算，保證結(jié)構(gòu)在極限狀態(tài)下的安全性。

b.穩(wěn)定性設(shè)計法：考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，防止結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。

c.動態(tài)設(shè)計法：考慮結(jié)構(gòu)在動態(tài)載荷作用下的響應(yīng)，保證結(jié)構(gòu)的動態(tài)功能。

7.簡述機械設(shè)計制造中的有限元分析方法。

答案：

機械設(shè)計制造中的有限元分析方法包括：

a.建立有限元模型：根據(jù)設(shè)計圖紙和實際結(jié)構(gòu)建立有限元模型。

b.材料屬性賦值：給有限元模型中的材料賦予相應(yīng)的屬性，如彈性模量、泊松比等。

c.邊界條件設(shè)置：設(shè)置有限元模型的邊界條件，如固定約束、載荷等。

d.計算分析：進行有限元計算，分析結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變、位移等。

e.結(jié)果分析：對計算結(jié)果進行分析，評估結(jié)構(gòu)的功能。

8.簡述機械設(shè)計制造中的運動學(xué)分析方法。

答案：

機械設(shè)計制造中的運動學(xué)分析方法包括：

a.建立運動學(xué)模型：根據(jù)機械的運動規(guī)律建立運動學(xué)模型。

b.運動學(xué)方程求解：求解運動學(xué)方程，得到機械的運動參數(shù)。

c.運動軌跡分析：分析機械的運動軌跡，保證其滿足設(shè)計要求。

d.運動功能評估：評估機械的運動功能，如速度、加速度、平穩(wěn)性等。五、論述題1.結(jié)合實例，論述機械設(shè)計制造中公差與配合的選用原則。

【實例】某汽車發(fā)動機氣缸套的加工與裝配。

【解題思路】

首先分析氣缸套的功能和要求，確定其尺寸公差和形狀公差；

考慮氣缸套的工作條件，如溫度、壓力等，選擇合適的配合等級；

考慮加工和裝配的可行性，選擇合適的加工方法和裝配工藝；

結(jié)合實際生產(chǎn)情況，綜合考慮成本、效率等因素。

2.結(jié)合實例，論述機械傳動系統(tǒng)設(shè)計中的齒輪傳動優(yōu)化方法。

【實例】某減速器齒輪傳動的優(yōu)化設(shè)計。

【解題思路】

分析齒輪傳動的功能要求，如傳動效率、承載能力、噪音等；

選擇合適的齒輪材料和熱處理工藝，以提高齒輪的耐磨性和強度；

優(yōu)化齒輪的幾何參數(shù)，如模數(shù)、齒數(shù)、壓力角等；

通過計算機輔助設(shè)計（CAD）和有限元分析（FEA）進行仿真和優(yōu)化。

3.結(jié)合實例，論述機械設(shè)備安裝調(diào)試中應(yīng)注意的問題。

【實例】某數(shù)控機床的安裝調(diào)試。

【解題思路】

檢查設(shè)備的基礎(chǔ)和安裝環(huán)境，保證符合設(shè)計要求；

根據(jù)設(shè)備說明書，正確連接電源、液壓、氣動等系統(tǒng)；

進行設(shè)備的初步調(diào)試，如潤滑、冷卻、電氣系統(tǒng)檢查等；

進行精度調(diào)試，包括定位精度、重復(fù)定位精度等，保證設(shè)備滿足使用要求。

4.結(jié)合實例，論述機械設(shè)計制造中有限元分析的應(yīng)用。

【實例】某汽車車身結(jié)構(gòu)的有限元分