2025年機(jī)械工程師考試機(jī)械設(shè)計專項訓(xùn)練重點難點解析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項的字母填入括號內(nèi)）1.在機(jī)械設(shè)計中，通常將承受載荷并傳遞運動的零件稱為（）。A.承載件B.傳動件C.工作件D.聯(lián)接件2.構(gòu)件在靜載荷作用下，其危險點的應(yīng)力狀態(tài)屬于（）時，通常需要進(jìn)行疲勞強(qiáng)度校核。A.單向拉伸B.壓縮C.剪切D.復(fù)合應(yīng)力3.下列材料中，最適合用于制造承受重載、要求高強(qiáng)度和耐磨性的軸的是（）。A.Q235鋼B.45鋼調(diào)質(zhì)C.HT250鑄鐵D.ABS工程塑料4.一對漸開線直齒圓柱齒輪要正確嚙合，必須滿足的條件之一是（）。A.模數(shù)相等B.壓力角相等C.齒寬相等D.中心距相等5.螺栓連接中，為了提高連接的緊固性和可靠性，常采用（）的方式擰緊螺栓。A.先用力擰緊B.從中間螺栓開始依次向外擰緊C.分次逐漸擰緊D.使用最大的扭力矩擰緊6.滾動軸承的基本額定壽命是指一批相同的軸承在相同條件下運轉(zhuǎn)，有（）%的軸承發(fā)生疲勞破壞前的總轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時數(shù)。A.90B.95C.99D.507.在機(jī)械傳動中，帶傳動的主要優(yōu)點是（）。A.傳動比恒定B.效率高C.可用于大中心距傳動D.能自動補(bǔ)償中心距誤差8.下列機(jī)構(gòu)中，屬于連桿機(jī)構(gòu)的是（）。A.凸輪機(jī)構(gòu)B.齒輪機(jī)構(gòu)C.平面四桿機(jī)構(gòu)D.輪系9.選擇材料時，除了考慮強(qiáng)度、剛度等力學(xué)性能外，還應(yīng)考慮（）等因素。A.成本B.加工工藝C.環(huán)境適應(yīng)性D.以上都是10.標(biāo)準(zhǔn)公差是指規(guī)定孔、軸尺寸的（）。A.上偏差B.下偏差C.極限偏差D.公差帶寬度二、填空題（請將正確答案填入橫線上）1.構(gòu)件的強(qiáng)度是指構(gòu)件抵抗______的能力，剛度是指構(gòu)件抵抗______的能力。2.設(shè)計軸類零件時，通常需要根據(jù)受力情況確定其______和______。3.選擇滾動軸承類型時，主要需要考慮的因素有______、______、轉(zhuǎn)速和工作條件。4.在進(jìn)行齒輪強(qiáng)度計算時，齒面接觸強(qiáng)度計算主要針對______，齒根彎曲強(qiáng)度計算主要針對______。5.螺栓連接的失效形式主要有______、______和剪切破壞。6.機(jī)構(gòu)自由度是衡量機(jī)構(gòu)______的參數(shù)，其計算公式通常為F=3n-1P-2H。7.對于重要的螺栓連接，為了防止松動，常采用______、______等防松措施。8.機(jī)械設(shè)計中常用的標(biāo)準(zhǔn)件包括螺栓、螺母、墊圈、鍵、銷、______和______等。9.安全系數(shù)是許用應(yīng)力與______的比值，它反映了設(shè)計的______。10.疲勞破壞是由于材料在______作用下發(fā)生的損傷累積導(dǎo)致的破壞。三、簡答題1.簡述機(jī)械設(shè)計的一般過程通常包括哪些主要階段？2.解釋什么是應(yīng)力集中現(xiàn)象？提高零件疲勞強(qiáng)度的常用措施有哪些？3.簡述選擇軸承類型時應(yīng)考慮哪些主要因素？4.在機(jī)械設(shè)計中，什么是公差配合？其作用是什么？5.簡述軸上零件（如齒輪、軸承）常用的軸向固定方法有哪些？四、計算題1.一鋼制傳動軸傳遞功率P=7.5kW，轉(zhuǎn)速n=300r/min，軸的直徑d=40mm，材料許用剪應(yīng)力[τ]=60MPa。試校核該軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。（假設(shè)為空心軸，內(nèi)外徑比d/i=0.8）2.一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，模數(shù)m=3mm，齒數(shù)z1=20，z2=60，壓力角α=20°。試計算該對齒輪傳動的傳動比i和中心距a。3.一螺栓連接，螺栓直徑d=16mm，材料許用拉伸應(yīng)力[σ]=180MPa，連接所需預(yù)緊力F=8000N。試計算螺栓的許用拉力，并判斷是否滿足強(qiáng)度要求。（假設(shè)螺栓為簡單拉伸）4.一滾動軸承的基本額定壽命L10h=10000小時，當(dāng)實際載荷為基本額定載荷的1.2倍時，求該軸承的實際壽命L10'h（以小時為單位）。5.某平面四桿機(jī)構(gòu)，各構(gòu)件長度分別為：AB=60mm，BC=100mm，CD=80mm，AD=110mm。試判斷該機(jī)構(gòu)的類型（曲柄搖桿、雙曲柄、雙搖桿）。---試卷答案一、選擇題1.B2.D3.B4.A5.C6.C7.C8.C9.D10.D二、填空題1.外力作用變形2.結(jié)構(gòu)形式尺寸3.載荷類型安裝條件4.齒面接觸齒根彎曲5.螺栓剪斷鋼絲松動鉚釘松動6.運動確定性7.附加防松裝置涂抹防松劑8.聯(lián)軸器離合器9.極限應(yīng)力可靠性10.交變應(yīng)力三、簡答題1.機(jī)械設(shè)計的一般過程通常包括需求分析、方案設(shè)計（概念設(shè)計）、技術(shù)設(shè)計（詳細(xì)設(shè)計）、樣機(jī)試制與試驗、生產(chǎn)準(zhǔn)備和產(chǎn)品推廣等主要階段。2.應(yīng)力集中現(xiàn)象是指構(gòu)件在幾何形狀不連續(xù)處（如孔、缺口、臺階等）產(chǎn)生的應(yīng)力局部急劇增大的現(xiàn)象。提高零件疲勞強(qiáng)度的常用措施有：采用強(qiáng)度高、韌性好的材料；消除或減緩應(yīng)力集中（如增大圓角半徑、去毛刺、減少孔邊銳角）；提高表面光潔度；進(jìn)行表面強(qiáng)化處理（如滲碳、滲氮、噴丸、滾壓等）；合理選擇結(jié)構(gòu)形式。3.選擇軸承類型時應(yīng)考慮的主要因素有：載荷類型和大?。◤较蜉d荷、軸向載荷）、轉(zhuǎn)速高低、安裝空間限制、調(diào)心要求、經(jīng)濟(jì)性、工作溫度、潤滑條件、精度等級和工作壽命要求等。4.公差配合是指零件尺寸的允許變動范圍（公差）以及孔、軸配合性質(zhì)（配合）的規(guī)定。其作用是：保證零件的互換性，使零件在裝配時無需修配或只需少量調(diào)整即可順利裝配并達(dá)到預(yù)定功能要求；提高機(jī)械產(chǎn)品的性能、可靠性和壽命；降低制造成本。5.軸上零件常用的軸向固定方法有：利用軸肩和軸環(huán)限制軸向移動；利用螺母和墊圈（普通螺栓或緊定螺釘）實現(xiàn)軸向固定；利用軸承端面（與軸承內(nèi)圈配合）限制軸向移動；利用擋圈（軸用或孔用）固定。四、計算題1.解：扭矩T=9550P/n=9550*7.5/300=238.75(Nm)軸的外徑d=40mm，內(nèi)徑di=0.8d=32mm，直徑比d/di=40/32=1.25扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力τ=T/(Wp)=T*16/(π*di^3)=238.75*16/(π*32^3)=7.45(MPa)[τ]=60MPa，τ<=[τ]，故該軸滿足扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度要求。（注：若為實心軸，τ=T/(Wp)=238.75*16/(π*40^3)=23.7(MPa)，仍滿足）2.解：傳動比i=z2/z1=60/20=3中心距a=(z1+z2)*m/2=(20+60)*3/2=120mm3.解：螺栓危險截面面積A=π*d^2/4=π*16^2/4=201.06(mm^2)許用拉力[F]'=A*[σ]=201.06*180=36189(N)≈36.19(kN)所需預(yù)緊力F=8000N<[F]'=36189N，故滿足強(qiáng)度要求。4.解：根據(jù)滾動軸承壽命公式L10'h/L10h=(L10h/L10m)^10其中L10m=L10h*(P/L)^3，P=1，L10'h/L10h=(L10'h/L10h*(L10h/L10m))^3L10'h/L10h=(1/1.2)^3=(5/6)^3=125/216L10'h=L10h*125/216=10000*125/216≈5797.2小時5.解：判斷平面四桿機(jī)構(gòu)類型需看是否存在曲柄。取AD為