2025機械設計基礎(chǔ)工程師資格試題及答案一、單項選擇題1.在機械設計中，下列哪種材料常用于制造高強度齒輪？()A.灰鑄鐵B.45鋼C.鋁合金D.銅合金答案：B解析：45鋼是中碳鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)等熱處理后具有較高的強度、韌性和耐磨性，常用于制造高強度齒輪?；诣T鐵強度較低，一般用于制造承受載荷較小的零件；鋁合金密度小，但強度相對不高，常用于對重量要求較高的場合；銅合金主要用于制造導電、導熱及耐磨零件等。所以答案選B。2.帶傳動工作時，產(chǎn)生彈性滑動的原因是()。A.帶的預緊力不夠B.帶的緊邊和松邊拉力不等C.帶繞過帶輪時有離心力D.帶和帶輪間的摩擦力不夠答案：B解析：帶傳動工作時，由于緊邊和松邊拉力不等，使帶的彈性變形量發(fā)生變化，從而引起帶在帶輪上的相對滑動，這種現(xiàn)象稱為彈性滑動。帶的預緊力不夠和帶與帶輪間的摩擦力不夠會導致打滑現(xiàn)象；帶繞過帶輪時的離心力主要影響帶的張力分布，但不是產(chǎn)生彈性滑動的原因。所以答案選B。3.普通平鍵連接的主要失效形式是()。A.鍵的剪切破壞B.鍵的擠壓破壞C.鍵的彎曲破壞D.軸的剪切破壞答案：B解析：普通平鍵連接工作時，鍵的兩側(cè)面是工作面，主要承受擠壓和剪切作用。一般來說，鍵的剪切強度足夠，而鍵與輪轂、軸之間的擠壓可能會導致連接失效，所以普通平鍵連接的主要失效形式是鍵的擠壓破壞。所以答案選B。4.滾動軸承的基本額定壽命是指同一批軸承在相同條件下運轉(zhuǎn)，其中()的軸承發(fā)生點蝕破壞前的總轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時數(shù)。A.1%B.5%C.10%D.90%答案：C解析：滾動軸承的基本額定壽命是指同一批軸承在相同條件下運轉(zhuǎn)，其中10%的軸承發(fā)生點蝕破壞前的總轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時數(shù)，而90%的軸承能達到或超過這個壽命。所以答案選C。5.為了提高蝸桿傳動的效率，在一定限度內(nèi)可以采用()。A.較大的蝸桿頭數(shù)B.較小的蝸桿頭數(shù)C.較大的模數(shù)D.較小的模數(shù)答案：A解析：蝸桿傳動的效率與蝸桿頭數(shù)有關(guān)，在一定限度內(nèi)，蝸桿頭數(shù)越多，蝸桿導程角越大，傳動效率越高。模數(shù)主要影響蝸桿傳動的承載能力等，與效率關(guān)系不大。所以答案選A。6.對于受軸向變載荷的緊螺栓連接，在平均應力不變的情況下，增大螺栓的剛度Cb或減小被連接件的剛度Cm，則螺栓的應力幅σa和疲勞強度(A.σaB.σaC.σaD.σa答案：A解析：根據(jù)緊螺栓連接的應力幅計算公式，在平均應力不變的情況下，增大螺栓的剛度Cb或減小被連接件的剛度Cm，會使螺栓的應力幅7.漸開線標準直齒圓柱齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)zminA.14B.17C.20D.25答案：B解析：漸開線標準直齒圓柱齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)zm8.在下列四種類型的聯(lián)軸器中，能補償兩軸的相對位移以及緩和沖擊、吸收振動的是()。A.凸緣聯(lián)軸器B.齒式聯(lián)軸器C.萬向聯(lián)軸器D.彈性套柱銷聯(lián)軸器答案：D解析：凸緣聯(lián)軸器屬于剛性聯(lián)軸器，不能補償兩軸的相對位移，也沒有緩沖吸振作用；齒式聯(lián)軸器能補償兩軸的相對位移，但緩沖吸振能力較差；萬向聯(lián)軸器主要用于兩軸有較大夾角的傳動，補償相對位移能力有限且緩沖吸振能力不強；彈性套柱銷聯(lián)軸器利用彈性套的彈性變形來補償兩軸的相對位移，同時能緩和沖擊、吸收振動。所以答案選D。9.軸的材料主要采用()。A.碳鋼B.合金鋼C.鑄鐵D.有色金屬答案：A解析：軸的材料主要采用碳鋼，因為碳鋼具有良好的力學性能、加工性能和經(jīng)濟性。合金鋼一般用于對軸的強度、韌性等要求特別高的場合；鑄鐵的強度和韌性相對較低，一般不用于制造軸；有色金屬主要用于特殊要求的場合，如導電性、耐腐蝕性等，不是軸的主要材料。所以答案選A。10.下列哪種螺紋主要用于連接？()A.三角形螺紋B.矩形螺紋C.梯形螺紋D.鋸齒形螺紋答案：A解析：三角形螺紋的牙型角大，自鎖性能好，主要用于連接。矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋主要用于傳動，它們的效率較高，能實現(xiàn)運動和動力的傳遞。所以答案選A。二、多項選擇題1.機械設計的基本要求包括()。A.滿足功能要求B.滿足可靠性要求C.滿足經(jīng)濟性要求D.滿足安全性要求答案：ABCD解析：機械設計需要滿足多方面的要求。功能要求是設計的基本出發(fā)點，機械必須能夠?qū)崿F(xiàn)預定的功能；可靠性要求保證機械在規(guī)定的條件和時間內(nèi)完成規(guī)定的功能；經(jīng)濟性要求在設計、制造和使用過程中盡量降低成本；安全性要求確保機械在運行過程中不會對人員和環(huán)境造成危害。所以ABCD選項均正確。2.以下屬于齒輪傳動的優(yōu)點的有()。A.傳動效率高B.傳動比準確C.結(jié)構(gòu)緊湊D.工作可靠，壽命長答案：ABCD解析：齒輪傳動具有很多優(yōu)點。傳動效率高，一般可達95%-98%；傳動比準確，能保證恒定的傳動比；結(jié)構(gòu)緊湊，可以在較小的空間內(nèi)實現(xiàn)較大的傳動功率；工作可靠，壽命長，在正常使用和維護下，齒輪傳動可以工作很長時間。所以ABCD選項均正確。3.滑動軸承的潤滑方式有()。A.油杯潤滑B.油環(huán)潤滑C.壓力潤滑D.飛濺潤滑答案：ABCD解析：滑動軸承的潤滑方式有多種。油杯潤滑是通過油杯將潤滑油滴入軸承；油環(huán)潤滑是利用油環(huán)將油帶到軸承表面；壓力潤滑是通過油泵將潤滑油以一定壓力輸送到軸承；飛濺潤滑是利用旋轉(zhuǎn)的零件將油濺到軸承上進行潤滑。所以ABCD選項均正確。4.影響鏈傳動動載荷的主要因素有()。A.鏈速B.鏈輪齒數(shù)C.鏈節(jié)距D.鏈條的松緊程度答案：ABC解析：鏈傳動的動載荷主要與鏈速、鏈輪齒數(shù)和鏈節(jié)距有關(guān)。鏈速越高，動載荷越大；鏈輪齒數(shù)越少，多邊形效應越明顯，動載荷越大；鏈節(jié)距越大，動載荷也越大。鏈條的松緊程度主要影響鏈傳動的張緊力和工作平穩(wěn)性，對動載荷的影響相對較小。所以ABC選項正確。5.以下關(guān)于彈簧的說法正確的有()。A.彈簧可以儲存能量B.彈簧可以緩沖和吸振C.彈簧可以測量力的大小D.彈簧可以控制運動答案：ABCD解析：彈簧具有多種功能。它可以通過變形儲存能量，例如鐘表中的發(fā)條；可以緩沖和吸振，如汽車懸架中的彈簧；可以利用彈簧的變形與受力的關(guān)系來測量力的大小，如彈簧秤；還可以通過彈簧的彈力來控制其他零件的運動，如控制閥門的開閉等。所以ABCD選項均正確。三、填空題1.機械是______和______的總稱。答案：機器；機構(gòu)2.平面四桿機構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，則當以最短桿的相鄰桿為機架時，機構(gòu)為______；當以最短桿為機架時，機構(gòu)為______。答案：曲柄搖桿機構(gòu)；雙曲柄機構(gòu)3.滾動軸承由______、______、______和保持架組成。答案：內(nèi)圈；外圈；滾動體4.螺紋連接的防松方法按工作原理可分為______防松、______防松和______防松。答案：摩擦；機械；永久5.齒輪的失效形式主要有______、______、______、齒面膠合和塑性變形等。答案：輪齒折斷；齒面磨損；齒面接觸疲勞（點蝕）四、判斷題1.機器與機構(gòu)的區(qū)別在于機器能實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換或完成有用的機械功，而機構(gòu)則不能。()答案：√解析：機器的主要特征是能實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換或完成有用的機械功，而機構(gòu)主要是傳遞和變換運動，一般不涉及能量的轉(zhuǎn)換。所以該說法正確。2.帶傳動的包角越大，帶與帶輪間的摩擦力就越大，傳動能力也就越強。()答案：√解析：帶傳動的摩擦力與包角有關(guān)，包角越大，帶與帶輪的接觸面積越大，摩擦力也就越大，傳動能力越強。所以該說法正確。3.平鍵連接的鍵寬與軸槽寬和輪轂槽寬是基孔制配合。()答案：×解析：平鍵連接的鍵寬與軸槽寬和輪轂槽寬是基軸制配合，因為鍵是標準件，其尺寸是固定的，以鍵的尺寸為基準來確定軸槽和輪轂槽的尺寸。所以該說法錯誤。4.滾動軸承的內(nèi)徑尺寸是標準值。()答案：√解析：滾動軸承是標準件，其內(nèi)徑尺寸是按照國家標準規(guī)定的標準值，這樣便于互換和使用。所以該說法正確。5.蝸桿傳動中，蝸桿的頭數(shù)越多，傳動效率越低。()答案：×解析：在一定限度內(nèi)，蝸桿的頭數(shù)越多，蝸桿導程角越大，傳動效率越高。所以該說法錯誤。五、簡答題1.簡述機械設計的一般步驟。(1).明確設計任務：了解設計的目的、要求、工作條件等。(2).方案設計：構(gòu)思機械的工作原理、總體結(jié)構(gòu)和運動方案等。(3).技術(shù)設計：進行詳細的零件設計、強度計算、結(jié)構(gòu)設計等。(4).施工設計：繪制零件圖和裝配圖，編寫技術(shù)文件。(5).樣機制造與試驗：制造樣機并進行試驗，檢驗設計的正確性和可靠性。(6).改進設計：根據(jù)試驗結(jié)果對設計進行改進和完善。2.為什么要對齒輪進行熱處理？常見的齒輪熱處理方法有哪些？(1).對齒輪進行熱處理的原因：(1).提高齒面硬度和耐磨性，減少齒面磨損。(2).提高齒芯的強度和韌性，防止輪齒折斷。(3).改善材料的切削性能，便于加工。(2).常見的齒輪熱處理方法有：(1).正火：改善齒輪材料的切削性能和組織均勻性。(2).調(diào)質(zhì)：使齒輪具有良好的綜合力學性能。(3).表面淬火：提高齒面硬度和耐磨性，而齒芯仍保持較好的韌性。(4).滲碳淬火：適用于承受重載、沖擊載荷的齒輪，可獲得高硬度的齒面和強韌性的齒芯。(5).氮化：提高齒面硬度、耐磨性、抗腐蝕性和抗膠合能力。3.簡述滾動軸承的選擇步驟。(1).確定軸承的類型：根據(jù)工作條件（如載荷性質(zhì)、方向、大小，轉(zhuǎn)速，調(diào)心要求等）選擇合適的軸承類型。(2).確定軸承的尺寸：根據(jù)軸承所承受的載荷和轉(zhuǎn)速，計算軸承的基本額定動載荷或基本額定靜載荷，然后從軸承標準中選擇合適的軸承尺寸。(3).校核軸承的壽命：根據(jù)工作要求和實際工況，校核所選軸承的壽命是否滿足要求。(4).考慮其他因素：如軸承的安裝、拆卸、潤滑、密封等因素。4.帶傳動為什么要張緊？常用的張緊方法有哪些？(1).帶傳動張緊的原因：帶在工作一段時間后會發(fā)生松弛，導致帶與帶輪間的摩擦力減小，容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，影響傳動的正常工作。因此需要對帶進行張緊，以保證帶傳動的正常運行。(2).常用的張緊方法有：(1).定期張緊：通過調(diào)整中心距來張緊帶，如采用滑道式或擺架式結(jié)構(gòu)。(2).自動張緊：利用重錘或彈簧的力量自動調(diào)整中心距，使帶保持張緊狀態(tài)。(3).采用張緊輪張緊：當中心距不能調(diào)整時，可采用張緊輪張緊，張緊輪一般應安裝在松邊內(nèi)側(cè)，靠近大帶輪處。5.簡述螺栓連接的預緊和防松的意義。(1).螺栓連接預緊的意義：(1).增強連接的可靠性和緊密性，防止被連接件間出現(xiàn)相對滑動或分離。(2).提高螺栓的疲勞強度，使螺栓在工作時所受的拉力變化幅度減小。(3).保證連接的密封性，對于有密封要求的連接尤為重要。(2).螺栓連接防松的意義：在沖擊、振動或變載荷作用下，螺紋連接的摩擦力可能會減小或消失，導致螺栓松動。螺栓松動會影響連接的可靠性，甚至會引發(fā)事故，因此需要采取防松措施，確保螺栓連接始終處于緊固狀態(tài)。六、計算題1.已知一標準直齒圓柱齒輪傳動，模數(shù)m=5mm，齒數(shù)z(1).兩輪的分度圓直徑d1、d2；(2).中心距a；(3).齒頂圓直徑da1、da2；解：(1).根據(jù)分度圓直徑公式d=mz，可得：(2).中心距公式a=d1(3).對于標準直齒圓柱齒輪，齒頂高系數(shù)ha*=1，齒頂圓直徑公式da(4).齒根高系數(shù)hf*=1.25，齒根圓直徑公式df2.一滾動軸承所受的徑向載荷Fr=3000N，軸向載荷Fa=1200N，轉(zhuǎn)速n=1500r解：(1).計算當量動載荷P：根據(jù)公式P=fp(XFr+YFa)，已知(2).計算所需的基本額定動載荷C：根據(jù)軸承壽命計算公式Lh=10660n(CP)?（對于球軸承，?(3