内蒙古（对口招生）机电类 《机械基础》项目十三任务九 45分钟专题训练卷

内蒙古（对口招生）机电类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共205份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《电工技术基础与技能》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）机电类 《机械基础》 项目十三：工程材料 任务九：其他新型工程材料的应用 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 下列哪种材料属于智能材料？（ ） A. 铝合金 B. 形状记忆合金 C. 聚乙烯 D. 钢铁 【答案】B 【解析】智能材料可以对外界环境作出响应，例如形状记忆合金可以恢复原来的形状，选项 B 正确。 2. 某工业机器人需要减轻臂架质量，同时保持较高的承载能力，优先选用的材料是（ ） A. 碳纤维增强复合材料 B. 普通铸铁结构材料 C. 聚四氟乙烯密封材料 D. 氧化铝陶瓷绝缘材料 【答案】A 【解析】碳纤维增强复合材料具有较高的比强度和比刚度，能够在满足承载要求的同时减轻结构质量，适合制造轻量化机器人臂架。其他材料分别主要用于承力铸件、密封件和绝缘件。 3. 现有低碳钢和铸铁两种材料可供选择合理的选择是（ ） A. ①杆为铸铁，②杆为铸铁； B. ①杆为铸铁，②杆为低碳钢； C. ①杆为低碳钢，②杆为铸铁； D. ①杆为低碳钢，②杆为低碳钢。 【答案】B 【解析】低碳钢抗拉伸，高碳钢抗压缩。 4. 采用________对机械关键零部件进行金属表面相应材料涂层处理，可以提高机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命（ ） A. 形状记忆材料 B. 新型高温材料 C. 纳米材料 D. 超导材料 【答案】C 【解析】采用纳米材料技术对机械关键零部件进行金属表面纳米粉涂层处理，可以提高机械零部件的耐磨性、硬度和使用寿命。如纳米硬质合金的出现是硬质合金制造技术的飞跃，由于纳米硬质合金具有纳米级显微结构，所以它具有极高的硬度和韧性，拓展了硬质合金的应用范围。 5. 制造高温电炉的绝缘支撑件时，优先选用的工程材料是（ ） A. 氧化铝工程陶瓷 B. 聚氯乙烯塑料材料 C. 天然橡胶弹性材料 D. 普通灰铸铁材料 【答案】A 【解析】氧化铝工程陶瓷具有耐高温、硬度高和电绝缘性能好等特点，适合制造高温电炉的绝缘支撑件。聚氯乙烯和天然橡胶耐温能力有限，灰铸铁不具备良好的电绝缘性能。 6. 采用形状记忆合金制作管道接头，主要利用其受热后能够（ ） A. 恢复预定形状并产生夹紧力 B. 降低材料硬度并便于切削 C. 迅速熔化并填充接缝间隙 D. 吸收润滑油并减少泄漏 【答案】A 【解析】形状记忆合金经过适当处理后，受热能够恢复预先设定的形状，并利用恢复力夹紧管道接头。降低硬度、熔化填缝和吸收润滑油都不是形状记忆合金的主要功能。 7. 可进行锻造加工的材料是（ ） A. 灰铸铁 B. 球墨铸铁 C. 低碳钢 D. 高碳钢 【答案】C 【解析】锻造要求材料具有良好的塑性，低碳钢塑性较好，适合锻造；灰铸铁和球墨铸铁塑性差，一般不进行锻造；高碳钢塑性相对低碳钢差，锻造难度较大 。 8. 某无人机机架要求质量小、刚度高，并能长期在潮湿环境中使用，较合适的材料方案是（ ） A. 碳纤维增强树脂基复合材料 B. 普通低碳钢板焊接结构件 C. 灰铸铁整体铸造结构件 D. 未经改性的木材拼接结构件 【答案】A 【解析】碳纤维增强树脂基复合材料具有高比刚度、低密度和较好的耐腐蚀性，适合无人机机架的轻量化和潮湿环境使用要求。低碳钢易锈蚀，灰铸铁密度较大且抗冲击性能有限，未经改性的木材性能稳定性较差。 9. 化工设备中输送强腐蚀性介质的阀杆密封圈，优先选用聚四氟乙烯的主要原因是其具有（ ） A. 良好的耐腐蚀性和较小的摩擦系数 B. 较高的导磁性能和较大的密度 C. 较强的导电性能和较高的熔点 D. 较好的铸造性能和较高的淬透性 【答案】A 【解析】聚四氟乙烯具有优良的耐化学腐蚀性和较小的摩擦系数，适合用作强腐蚀介质设备的密封材料。导磁性、导电性、铸造性能和淬透性不是选择聚四氟乙烯作为密封圈的主要依据。 10. 挖掘机（如图所示），又称挖土机，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。制造挖掘机铲斗的材料宜选用______。（ ） A. ZGMn13 B. 9Mn2V C. HT150 D. W18Cr4V 【答案】A 11. 汽车防撞结构中采用泡沫铝作为吸能部件，主要利用其受冲击时具有（ ） A. 较大的塑性变形吸能能力 B. 较高的弹性恢复和导电能力 C. 较强的耐酸腐蚀和切削能力 D. 较大的热膨胀和导磁能力 【答案】A 【解析】泡沫铝内部含有大量孔隙，受冲击时能够通过孔壁的塑性变形吸收能量，适合用作汽车防撞吸能部件。弹性恢复、导电、切削、热膨胀和导磁并非该应用的主要性能依据。 12. 高速电主轴采用陶瓷球混合轴承，并且设备存在轴电流风险，选用陶瓷球的主要作用是（ ） A. 减小高速运转损失并提高电绝缘性 B. 增大轴承摩擦并提高发热量 C. 降低轴承刚度并改善塑性变形 D. 增加轴承密度并提高铸造性能 【答案】A 【解析】陶瓷球密度小、硬度高，适合高速运转，可减小离心效应和滚动损失；陶瓷材料还具有良好的电绝缘性，能够降低轴电流造成的电腐蚀风险。其他选项所述性能与陶瓷球的应用目的相反或无关。 13. 在齿轮表面制备纳米复合耐磨涂层，最主要的应用目的通常是（ ） A. 提高表面硬度并降低磨损速率 B. 降低基体强度并增加塑性变形 C. 提高材料密度并改善铸造流动性 D. 增大表面粗糙度并促进锈蚀形成 【答案】A 【解析】纳米复合耐磨涂层能够改善齿轮表面的硬度、耐磨性和抗接触疲劳性能，从而降低啮合过程中的磨损速率。降低基体强度、增大粗糙度和促进锈蚀都不符合制备耐磨涂层的目的。 14. 下列材料中，硬度最高的是（ ） A. 45钢 B. 铸铁 C. 硬质合金 D. 铝合金 【答案】C 【解析】硬质合金是由难熔金属碳化物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成，硬度很高，常用于制造刀具、模具等，远高于45钢、铸铁和铝合金的硬度。 15. 某化工车间需要制造储存酸性介质的罐体，要求质量较小且具有耐腐蚀性，较适合采用的材料是（ ） A. 玻璃纤维增强塑料 B. 普通碳素结构钢板 C. 灰铸铁整体铸件 D. 未经防护的铝合金板 【答案】A 【解析】玻璃纤维增强塑料具有密度较小、耐腐蚀性较好和比强度较高等特点，适合制造储存部分酸性介质的化工罐体。普通碳素钢和灰铸铁容易受到酸性介质腐蚀，未经防护的铝合金也不适合直接用于多种酸性介质环境。 16. 电气化铁路附近需要敷设一根高强度、非金属承力缆索，较适合选用的材料是（ ） A. 芳纶纤维增强复合材料 B. 普通镀锌钢丝绳材料 C. 高锰钢耐磨铸件材料 D. 铅基合金屏蔽材料 【答案】A 【解析】芳纶纤维增强复合材料具有高强度、低密度和良好的电绝缘性，适合在电气化铁路附近制造非金属承力缆索。钢丝绳属于金属导体，高锰钢主要用于耐冲击磨损零件，铅基合金密度大且不适合作为承力缆索。 17. 制造形状复杂、承受冲击载荷的小型零件，适宜选用（ ） A. 铸钢 B. 灰铸铁 C. 可锻铸铁 D. 球墨铸铁 【答案】C 【解析】可锻铸铁具有一定的塑性和韧性，能够承受一定的冲击载荷，且适合制造形状复杂的小型零件；铸钢成本较高；灰铸铁韧性差，不适合承受冲击载荷；球墨铸铁一般用于制造受力较大的零件 。 18. 在温度变化后能够恢复预先设定形状的合金，适宜用于制造下列哪种部件？（ ） A. 温控阀中的自动启闭元件 B. 机床床身中的承重构件 C. 齿轮箱中的润滑油管 D. 传动轴上的平衡配重 【答案】A 【解析】形状记忆合金具有形状记忆效应，受热后可恢复原有形状，常用于温控阀、自动开关等自动启闭元件。其余部件主要要求承载、输油或平衡性能，不是形状记忆合金的典型应用。 19. 某无人机机身结构要求质量小、比强度高，并具有较好的耐腐蚀性。下列材料中，最适宜选用的是（ ） A. 碳纤维增强树脂基复合材料 B. 灰铸铁基耐磨复合材料 C. 氧化铝基工程陶瓷材料 D. 硬质合金基刀具材料 【答案】A 【解析】碳纤维增强树脂基复合材料具有密度小、比强度和比刚度高、耐腐蚀性较好的特点，适合制造轻量化无人机机身。灰铸铁、工程陶瓷和硬质合金均不适合此类轻质承力结构。 20. 在高温、耐磨且需保持电绝缘的工况下，制造绝缘耐磨零件宜选用（ ） A. 氧化铝工程陶瓷材料 B. 铜合金导电材料 C. 硅锰弹簧钢材料 D. 聚乙烯塑料材料 【答案】A 【解析】氧化铝工程陶瓷具有硬度高、耐磨、耐高温和电绝缘性能好的特点，适合制造高温绝缘耐磨零件。其他材料不能同时满足这些使用要求。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 纳米材料的尺寸通常在______级别。 【答案】纳米 【解析】纳米材料的尺寸通常在纳米级别，即十亿分之一米级别。 22. 陶瓷材料常用于制造具有______、耐磨性好和耐高温性能的产品。 【答案】高硬度 【解析】陶瓷材料的高硬度使其具有良好的耐磨性能，适合制造耐磨部件。 23. ______是一种材料尺寸在纳米级别的材料。 【答案】纳米材料 【解析】纳米材料是一种尺寸在纳米级别的材料，具有特殊的物理和化学性质。 24. ______材料常用于金属、玻璃等材料的粘接。 【答案】粘接剂 【解析】粘接剂可将不同材料粘接在一起，常用于金属、玻璃等材料的粘接。 25. 机械工程材料按化学成分可分为______材料和______材料。 【答案】① 金属 ② 非金属 26. 超导材料是指具有在一定的______条件下______等于零及______性质的材料。 【答案】① 低温条件 ② 电阻 ③ 排斥磁力线 【解析】超导材料是指具有在一定的低温条件下电阻等于零及排斥磁力线性质的材料。 27. 超导材料通常需要在______温度下才能表现出无电阻和完全磁通排斥的特性。 【答案】低 【解析】超导材料通常需要在低温下才能表现出其特有的超导性能。 28. 碳纤维增强树脂基复合材料由增强材料和______共同组成。 【答案】基体材料 【解析】复合材料通常由增强材料和基体材料组成。碳纤维主要起增强作用，树脂作为基体将纤维结合成整体并传递载荷。 29. 利用材料颗粒尺寸达到纳米量级而表现出特殊性能的材料，称为______材料。 【答案】纳米 【解析】纳米材料的微观结构尺寸处于纳米量级，常表现出较大的比表面积和不同于常规材料的力学、电学或化学性能。 30. 形状记忆合金受热后能够恢复预先设定形状的特性，称为______效应。 【答案】形状记忆 【解析】形状记忆合金在发生变形后，经适当加热可恢复原先设定的形状，这种特性称为形状记忆效应。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 新材料是指正在发展且具有优异性能和应用前景的一类材料。（ ） 【答案】正确 【解析】新材料是指正在发展、具有优异性能并具有良好应用前景的一类材料，因此该说法正确。 32. 碳纤维增强树脂基复合材料具有较高的比强度，因此可用于轻量化承力构件。（ ） 【答案】正确 【解析】碳纤维增强树脂基复合材料密度较小而强度较高，比强度优良，常用于航空航天、车辆和机器人等领域的轻量化承力构件。 33. 材料的工艺性能好，其使用性能一定也好。（ ） 【答案】错误 【解析】工艺性能和使用性能是不同概念，工艺性能好便于加工成型，使用性能是满足实际工作要求的性能，二者没有必然联系，如一些材料加工容易但强度等使用性能一般 。 34. 工程陶瓷的韧性通常优于普通结构钢，因此适合承受强烈冲击载荷。（ ） 【答案】错误 【解析】工程陶瓷通常具有高硬度、耐磨和耐高温等优点，但韧性较低、脆性较大。承受强烈冲击载荷时容易发生脆性断裂。 35. 纳米材料因颗粒细小、比表面积较大，可能表现出与同成分常规材料不同的性能。（ ） 【答案】正确 【解析】材料的颗粒尺寸减小到纳米量级后，表面效应和尺寸效应会增强，因此其力学、光学、电学或化学性能可能发生明显变化。 36. 形状记忆合金的主要应用依据是其高导电性，可替代铜材制造导线。（ ） 【答案】错误 【解析】形状记忆合金的典型应用依据是形状记忆效应和超弹性，可用于温控元件、连接件和医疗器械等。高导电性不是其主要应用特点。 37. 下图为某减速器轴及轴上零件的结构简图，A段装有件1(两个圆螺母)，B段装有件2(轴承)，C段装有件3(直齿圆柱齿轮)，D段装有件4(套筒)和件2(轴承)，F段装有件5(带轮)。 判断下面小题。 （1）此轴在工作时传递动力与运动，受到转矩与弯矩作用，属于典型的传动轴。（ ） （2）A段用两个圆螺母进行轴向固定，主要目的是加强螺母的固定强度，防止滑牙。（ ） （3）如件2轴承的代号为6210，则此轴承为深沟球轴承，轴承公称内径为50 mm。（ ） （4）件5为V型腹板带轮，如用于一般场合，应选用铸钢材料制造。（ ） 【答案】错误 38. 陶瓷基复合材料具有较高的耐热性和耐磨性，适合用于高温、强磨损工况下的机械零件。（ ） 【答案】正确 【解析】陶瓷基复合材料兼具陶瓷的耐高温、耐磨损性能和增强材料的力学性能，适用于高温摩擦件、耐磨衬板等零件。但其抗冲击性能通常不如金属材料，使用时需结合具体工况选择。 39. 工程塑料密度较小、耐腐蚀性较好，因此可在所有机械零件中完全替代金属材料。（ ） 【答案】错误 【解析】工程塑料具有密度小、耐腐蚀和减摩等优点，但其耐高温性、刚度和承载能力通常受到限制，不能在所有机械零件中替代金属材料。材料选择还应考虑载荷、温度、磨损和加工条件等因素。 40. 使用形状记忆合金制作机械连接件时，可以利用其受热后恢复预定形状的特性实现连接或紧固。（ ） 【答案】正确 【解析】形状记忆合金经过预先处理后，在一定温度下能够恢复原定形状，可利用这种回复力制作管接头、紧固件和热驱动元件。其应用必须满足规定的温度范围和变形条件。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 钛合金在航空航天领域的应用是什么？ 【答案】钛合金在航空航天领域主要用于制造飞机的骨架结构、发动机压气机部件、火箭发动机壳体、导弹结构件等。钛合金的使用可以减轻结构重量，提高结构强度和刚度，提高耐高温性能，从而提高飞行器的性能和可靠性。 42. 简述选择机械零件材料时应考虑的主要因素。 【答案】- 使用性能：包括力学性能（如强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等），根据零件工作时的受力情况选择合适性能的材料；物理性能（如密度、导电性、导热性等），在有特殊物理要求时考虑；化学性能（如耐腐蚀性、抗氧化性等），在腐蚀环境工作的零件需重点考虑。 - 工艺性能：铸造性能影响铸件质量和生产效率；锻造性能关系到能否通过锻造获得所需形状和性能的零件；焊接性能决定零件焊接的难易程度和焊接质量；切削加工性能影响加工精度和效率；热处理性能影响材料通过热处理改善性能的效果。 - 经济性：在满足使用性能前提下，选择价格低、供应充足的材料，同时考虑加工成本、使用寿命等综合成本。 - 其他因素：如材料的可回收性、环保性等，符合可持续发展要求；还要考虑材料的供应稳定性和市场情况 。 【解析】使用性能是保证零件正常工作的基础，工艺性能决定零件能否方便制造，经济性控制成本，其他因素是适应社会发展需求，多方面综合考虑才能选到合适材料。 43. 描述先进陶瓷在航空航天领域的应用。 【答案】先进陶瓷，如碳化硅和氮化硅陶瓷，因其耐高温、高强度和低密度的特性，在航空航天领域用于制造飞机和航天器的热防护系统、发动机部件和轻质结构材料。 【解析】先进陶瓷包括碳化硅、氮化硅等材料，具有耐高温、高强度、低密度等特点。在航空航天领域，可利用其耐高温性能制造热防护系统和发动机高温部件；利用其高强度和低密度特点制造轻质结构部件，从而减轻飞行器质量、提高耐热性能和结构承载能力。因此，先进陶瓷可应用于飞机和航天器的热防护系统、发动机部件及轻质结构材料。 44. 某自动化设备需要选用一种新型工程材料制作导向套。设备运行时导向套承受中等载荷，并且与金属轴作相对滑动，工作环境中有少量润滑油和腐蚀性清洗液。简述选用工程塑料制作导向套时应考虑的主要性能和使用要求。 【答案】（1）应具有足够的强度、刚度和尺寸稳定性，以承受导向载荷并保持配合精度。 （2）应具有良好的耐磨性和较低的摩擦性能，以减小导向套与金属轴之间的磨损和运行阻力。 （3）应具有良好的耐油性和耐腐蚀性，能够适应润滑油及清洗液的作用。 （4）应校核工作温度和散热条件，避免材料受热软化、蠕变或尺寸变化过大，同时还应考虑材料的加工性能和经济性。 【解析】导向套属于相对滑动的承载零件，选材时不能只考虑工程塑料密度小这一特点，还要综合评价承载、耐磨、减摩、耐介质和耐温性能。对于有配合精度要求的零件，还应重点防止受热变形和长期载荷作用下的蠕变。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某自动化生产线的机械臂末端安装板为矩形平板，长 300 mm、宽 200 mm、厚 10 mm，板上有 4 个直径 20 mm 的通孔。现拟采用 45 号钢或碳纤维增强树脂基复合材料制造。已知 45 号钢的密度为 7.85 g/cm3，碳纤维增强树脂基复合材料的密度为 1.60 g/cm3，取 π＝3.14。机械臂对安装板的要求是质量小、具有足够的承载能力，并能适应一般潮湿环境。（1）计算去除通孔后安装板的有效体积，并分别计算采用两种材料时的质量。计算结果保留两位小数。（2）若该安装板主要用于机械臂高速往复运动，从减小运动惯量和提高耐潮湿性的角度比较两种材料，选择较合适的材料。（3）结合碳纤维增强树脂基复合材料的性能特点，说明安装使用时应采取的两项改进或注意措施。 【答案】（1）矩形板体积：＝300×200×10＝600000 mm3。4 个通孔体积：＝4×3.14×（20÷2）^{2}×10＝12560 mm3。有效体积：V＝600000－12560＝587440 mm3＝587.44 cm3。采用 45 号钢时，质量 m钢＝7.85×587.44＝4611.40 g，约为 4.61 kg；采用碳纤维增强树脂基复合材料时，质量 m复合材料＝1.60×587.44＝939.90 g，约为 0.94 kg。（2）选择碳纤维增强树脂基复合材料。其密度较小，在满足强度要求的条件下可显著减小安装板质量和机械臂运动惯量，树脂基体还具有较好的耐潮湿和耐腐蚀性能。（3）（示例）应根据主要受力方向合理铺设碳纤维，使纤维方向与主要载荷方向一致；连接孔处应进行局部加强，并采用合适的金属嵌件或专用连接结构，防止孔壁受压损伤；使用中还应避免尖锐冲击，并检查分层、裂纹等内部损伤。 【解析】板体积为300×200×10=600000 mm3，4个通孔体积为4×3.14×102×10=12560 mm3，有效体积为587440 mm3=587.44 cm3。钢板质量为4611.40 g（4.61 kg），复合材料质量为939.90 g（0.94 kg）。选复合材料，可减小质量和运动惯量，且耐潮湿、耐腐蚀。安装时应按受力方向铺层，加强孔位并采用金属嵌件，避免冲击并检查分层、裂纹。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 内蒙古（对口招生）机电类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共205份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《电工技术基础与技能》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）机电类 《机械基础》 项目十三：工程材料 任务九：其他新型工程材料的应用 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 下列哪种材料属于智能材料？（ ） A. 铝合金 B. 形状记忆合金 C. 聚乙烯 D. 钢铁 2. 某工业机器人需要减轻臂架质量，同时保持较高的承载能力，优先选用的材料是（ ） A. 碳纤维增强复合材料 B. 普通铸铁结构材料 C. 聚四氟乙烯密封材料 D. 氧化铝陶瓷绝缘材料 3. 现有低碳钢和铸铁两种材料可供选择合理的选择是（ ） A. ①杆为铸铁，②杆为铸铁； B. ①杆为铸铁，②杆为低碳钢； C. ①杆为低碳钢，②杆为铸铁； D. ①杆为低碳钢，②杆为低碳钢。 4. 采用________对机械关键零部件进行金属表面相应材料涂层处理，可以提高机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命（ ） A. 形状记忆材料 B. 新型高温材料 C. 纳米材料 D. 超导材料 5. 制造高温电炉的绝缘支撑件时，优先选用的工程材料是（ ） A. 氧化铝工程陶瓷 B. 聚氯乙烯塑料材料 C. 天然橡胶弹性材料 D. 普通灰铸铁材料 6. 采用形状记忆合金制作管道接头，主要利用其受热后能够（ ） A. 恢复预定形状并产生夹紧力 B. 降低材料硬度并便于切削 C. 迅速熔化并填充接缝间隙 D. 吸收润滑油并减少泄漏 7. 可进行锻造加工的材料是（ ） A. 灰铸铁 B. 球墨铸铁 C. 低碳钢 D. 高碳钢 8. 某无人机机架要求质量小、刚度高，并能长期在潮湿环境中使用，较合适的材料方案是（ ） A. 碳纤维增强树脂基复合材料 B. 普通低碳钢板焊接结构件 C. 灰铸铁整体铸造结构件 D. 未经改性的木材拼接结构件 9. 化工设备中输送强腐蚀性介质的阀杆密封圈，优先选用聚四氟乙烯的主要原因是其具有（ ） A. 良好的耐腐蚀性和较小的摩擦系数 B. 较高的导磁性能和较大的密度 C. 较强的导电性能和较高的熔点 D. 较好的铸造性能和较高的淬透性 10. 挖掘机（如图所示），又称挖土机，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。制造挖掘机铲斗的材料宜选用______。（ ） A. ZGMn13 B. 9Mn2V C. HT150 D. W18Cr4V 11. 汽车防撞结构中采用泡沫铝作为吸能部件，主要利用其受冲击时具有（ ） A. 较大的塑性变形吸能能力 B. 较高的弹性恢复和导电能力 C. 较强的耐酸腐蚀和切削能力 D. 较大的热膨胀和导磁能力 12. 高速电主轴采用陶瓷球混合轴承，并且设备存在轴电流风险，选用陶瓷球的主要作用是（ ） A. 减小高速运转损失并提高电绝缘性 B. 增大轴承摩擦并提高发热量 C. 降低轴承刚度并改善塑性变形 D. 增加轴承密度并提高铸造性能 13. 在齿轮表面制备纳米复合耐磨涂层，最主要的应用目的通常是（ ） A. 提高表面硬度并降低磨损速率 B. 降低基体强度并增加塑性变形 C. 提高材料密度并改善铸造流动性 D. 增大表面粗糙度并促进锈蚀形成 14. 下列材料中，硬度最高的是（ ） A. 45钢 B. 铸铁 C. 硬质合金 D. 铝合金 15. 某化工车间需要制造储存酸性介质的罐体，要求质量较小且具有耐腐蚀性，较适合采用的材料是（ ） A. 玻璃纤维增强塑料 B. 普通碳素结构钢板 C. 灰铸铁整体铸件 D. 未经防护的铝合金板 16. 电气化铁路附近需要敷设一根高强度、非金属承力缆索，较适合选用的材料是（ ） A. 芳纶纤维增强复合材料 B. 普通镀锌钢丝绳材料 C. 高锰钢耐磨铸件材料 D. 铅基合金屏蔽材料 17. 制造形状复杂、承受冲击载荷的小型零件，适宜选用（ ） A. 铸钢 B. 灰铸铁 C. 可锻铸铁 D. 球墨铸铁 18. 在温度变化后能够恢复预先设定形状的合金，适宜用于制造下列哪种部件？（ ） A. 温控阀中的自动启闭元件 B. 机床床身中的承重构件 C. 齿轮箱中的润滑油管 D. 传动轴上的平衡配重 19. 某无人机机身结构要求质量小、比强度高，并具有较好的耐腐蚀性。下列材料中，最适宜选用的是（ ） A. 碳纤维增强树脂基复合材料 B. 灰铸铁基耐磨复合材料 C. 氧化铝基工程陶瓷材料 D. 硬质合金基刀具材料 20. 在高温、耐磨且需保持电绝缘的工况下，制造绝缘耐磨零件宜选用（ ） A. 氧化铝工程陶瓷材料 B. 铜合金导电材料 C. 硅锰弹簧钢材料 D. 聚乙烯塑料材料 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 纳米材料的尺寸通常在______级别。 22. 陶瓷材料常用于制造具有______、耐磨性好和耐高温性能的产品。 23. ______是一种材料尺寸在纳米级别的材料。 24. ______材料常用于金属、玻璃等材料的粘接。 25. 机械工程材料按化学成分可分为______材料和______材料。 26. 超导材料是指具有在一定的______条件下______等于零及______性质的材料。 27. 超导材料通常需要在______温度下才能表现出无电阻和完全磁通排斥的特性。 28. 碳纤维增强树脂基复合材料由增强材料和______共同组成。 29. 利用材料颗粒尺寸达到纳米量级而表现出特殊性能的材料，称为______材料。 30. 形状记忆合金受热后能够恢复预先设定形状的特性，称为______效应。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 新材料是指正在发展且具有优异性能和应用前景的一类材料。（ ） 32. 碳纤维增强树脂基复合材料具有较高的比强度，因此可用于轻量化承力构件。（ ） 33. 材料的工艺性能好，其使用性能一定也好。（ ） 34. 工程陶瓷的韧性通常优于普通结构钢，因此适合承受强烈冲击载荷。（ ） 35. 纳米材料因颗粒细小、比表面积较大，可能表现出与同成分常规材料不同的性能。（ ） 36. 形状记忆合金的主要应用依据是其高导电性，可替代铜材制造导线。（ ） 37. 下图为某减速器轴及轴上零件的结构简图，A段装有件1(两个圆螺母)，B段装有件2(轴承)，C段装有件3(直齿圆柱齿轮)，D段装有件4(套筒)和件2(轴承)，F段装有件5(带轮)。 判断下面小题。 （1）此轴在工作时传递动力与运动，受到转矩与弯矩作用，属于典型的传动轴。（ ） （2）A段用两个圆螺母进行轴向固定，主要目的是加强螺母的固定强度，防止滑牙。（ ） （3）如件2轴承的代号为6210，则此轴承为深沟球轴承，轴承公称内径为50 mm。（ ） （4）件5为V型腹板带轮，如用于一般场合，应选用铸钢材料制造。（ ） 38. 陶瓷基复合材料具有较高的耐热性和耐磨性，适合用于高温、强磨损工况下的机械零件。（ ） 39. 工程塑料密度较小、耐腐蚀性较好，因此可在所有机械零件中完全替代金属材料。（ ） 40. 使用形状记忆合金制作机械连接件时，可以利用其受热后恢复预定形状的特性实现连接或紧固。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 钛合金在航空航天领域的应用是什么？ 42. 简述选择机械零件材料时应考虑的主要因素。 43. 描述先进陶瓷在航空航天领域的应用。 44. 某自动化设备需要选用一种新型工程材料制作导向套。设备运行时导向套承受中等载荷，并且与金属轴作相对滑动，工作环境中有少量润滑油和腐蚀性清洗液。简述选用工程塑料制作导向套时应考虑的主要性能和使用要求。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某自动化生产线的机械臂末端安装板为矩形平板，长 300 mm、宽 200 mm、厚 10 mm，板上有 4 个直径 20 mm 的通孔。现拟采用 45 号钢或碳纤维增强树脂基复合材料制造。已知 45 号钢的密度为 7.85 g/cm3，碳纤维增强树脂基复合材料的密度为 1.60 g/cm3，取 π＝3.14。机械臂对安装板的要求是质量小、具有足够的承载能力，并能适应一般潮湿环境。（1）计算去除通孔后安装板的有效体积，并分别计算采用两种材料时的质量。计算结果保留两位小数。（2）若该安装板主要用于机械臂高速往复运动，从减小运动惯量和提高耐潮湿性的角度比较两种材料，选择较合适的材料。（3）结合碳纤维增强树脂基复合材料的性能特点，说明安装使用时应采取的两项改进或注意措施。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $