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机械设计制造及其自动化专升本2025年强化精选试卷（含答案）

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分）

1.在机械设计中，通常将零件的失效形式分为疲劳失效、断裂失效、磨损失效、腐蚀失效等。对于承受交变载荷的螺栓连接，其主要失效形式是（）。

A.疲劳失效

B.压缩失稳

C.磨损

D.蠕变

2.一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，要保证正确啮合，其必须满足的条件之一是（）。

A.两个齿轮的模数必须相等

B.两个齿轮的齿数必须相等

C.两个齿轮的齿宽必须相等

D.两个齿轮必须采用相同的材料

3.在轴系设计中，为了使轴上零件（如齿轮）获得轴向定位，常采用（）。

A.键连接

B.螺纹连接

C.圆螺母

D.弹性挡圈

4.对于重要的或尺寸较大的轴，其结构设计通常优先考虑采用（）。

A.阶梯轴

B.均匀轴

C.曲轴

D.模数轴

5.在机械制造中，衡量加工精度的指标主要是（）。

A.表面粗糙度

B.尺寸公差

C.形状公差

D.位置公差

6.下列材料中，最适合用于制造承受冲击载荷的零件的是（）。

A.灰铸铁

B.45钢

C.QT600-2

D.40Cr

7.机床主轴箱中，常用斜齿轮传动的主要目的是（）。

A.提高承载能力

B.实现自锁

C.减少轴向力

D.改变运动方向

8.在进行零件强度校核时，通常需要考虑的安全系数选取依据是（）。

A.零件的重要性

B.零件的尺寸

C.材料的价格

D.制造工艺的复杂程度

9.下列关于滚动轴承的描述，错误的是（）。

A.摩擦系数比滑动轴承小

B.可以承受较大的径向载荷

C.运行精度较低

D.有一定的自润滑能力

10.采用热处理方法可以提高材料的使用性能，其中淬火的主要目的是（）。

A.提高材料的塑性和韧性

B.提高材料的硬度和耐磨性

C.降低材料的强度

D.消除内应力

二、填空题（每空1分，共15分）

1.一对标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两轮的模数和压力角必须分别相等。

2.轴按承载情况可分为转轴、心轴和传动轴三种。

3.常用的键连接有平键连接、半圆键连接和花键连接。

4.金属材料的强度指标主要有屈服强度和强度极限。

5.表面粗糙度是指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。

6.零件的尺寸公差是指零件尺寸允许的变动范围。

7.机械加工工艺规程是规定产品或零件加工过程和操作方法的技术文件。

8.液压传动系统中的动力元件是液压泵，执行元件是液压缸。

9.机构自由度是指机构相对于确定位置的独立运动参数的数目。

10.零件的结构工艺性是指零件结构设计是否符合制造、装配、检验等要求。

三、简答题（每题5分，共20分）

1.简述机械设计的一般过程主要包括哪些阶段。

2.简述选择金属材料时应考虑哪些主要因素。

3.简述什么是机构自由度，并说明影响机构自由度的因素有哪些。

4.简述轴上零件的轴向固定有哪些常用方法。

四、计算题（每题10分，共30分）

1.一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知小齿轮材料为45钢，调质处理，齿数为Z1=20，模数m=2mm，大齿轮材料为40Cr，调质处理，齿数为Z2=50。试计算该对齿轮传动的传动比i，并判断小齿轮的齿根弯曲应力是否高于大齿轮的齿根弯曲应力（假设两齿轮的宽度b和载荷分布均相同，不考虑动载荷和重合度的影响，只作定性分析，给出判断依据）。

2.有一轴传递功率P=10kW，转速n=300r/min，轴的材料为45钢，试估算此轴所需的最小直径（假设轴上仅受扭矩作用，不考虑弯矩影响，可引用相关估算公式）。

3.某轴上安装一个直径D=100mm的齿轮，齿轮宽度b=80mm，作用在齿轮上的圆周力Ft=2000N。若采用平键连接，键的材料为45钢，许用挤压应力[σp]=100MPa，试选择合适的平键尺寸（键的长度可按需要选取，但要满足强度要求）。

五、分析题（每题10分，共20分）

1.分析图示简单平面连杆机构中，构件1为机架，构件2为主动件，构件3为从动件。若要增大该机构的传力比，应如何改变构件的长度比例关系？（只需定性说明，无需具体计算）

2.在机械加工过程中，产生尺寸误差的主要原因有