機械工程師筆試試題及答案一、選擇題1.以下哪種材料不屬于金屬材料？()A.碳鋼B.鋁合金C.陶瓷D.不銹鋼答案：C解析：金屬材料是指具有光澤、延展性、容易導電、傳熱等性質的材料，碳鋼、鋁合金、不銹鋼都屬于金屬材料。而陶瓷是無機非金屬材料，不具備金屬材料的典型特性，所以答案選C。2.在機械制圖中，視圖分為基本視圖、向視圖、局部視圖和()。A.斜視圖B.剖視圖C.斷面圖D.局部放大圖答案：A解析：在機械制圖里，視圖的分類包括基本視圖、向視圖、局部視圖和斜視圖。剖視圖和斷面圖是用于表達機件內部結構的圖形，局部放大圖是將機件的部分結構用大于原圖形所采用的比例畫出的圖形，它們不屬于視圖的分類范疇，所以答案是A。3.普通V帶傳動中，V帶的楔角為()。A.30°B.32°C.34°D.40°答案：D解析：普通V帶的楔角為40°，這是V帶的一個重要參數(shù)，在V帶傳動的設計和應用中是固定的標準值，所以選D。4.漸開線標準直齒圓柱齒輪的齒形系數(shù)與()有關。A.模數(shù)B.齒數(shù)C.壓力角D.齒寬答案：B解析：漸開線標準直齒圓柱齒輪的齒形系數(shù)主要取決于齒數(shù)，與模數(shù)、壓力角和齒寬無關。不同的齒數(shù)對應不同的齒形系數(shù)，它反映了輪齒的形狀對彎曲強度的影響，所以答案是B。5.下列哪種聯(lián)軸器具有補償兩軸相對位移的能力？()A.凸緣聯(lián)軸器B.套筒聯(lián)軸器C.萬向聯(lián)軸器D.夾殼聯(lián)軸器答案：C解析：凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器和夾殼聯(lián)軸器都屬于剛性聯(lián)軸器，它們不具備補償兩軸相對位移的能力。萬向聯(lián)軸器是一種撓性聯(lián)軸器，能夠補償兩軸之間的相對位移，如角位移等，所以選C。6.滾動軸承的基本額定動載荷是指()。A.軸承所能承受的最大載荷B.軸承在額定壽命為10?轉時所能承受的載荷C.軸承在工作中所能承受的平均載荷D.軸承在工作中所能承受的最小載荷答案：B解析：滾動軸承的基本額定動載荷是指一批相同的軸承，在相同條件下運轉，其中90%的軸承在額定壽命為10?轉時所能承受的載荷，它是衡量軸承承載能力的一個重要指標，所以答案是B。7.以下哪種加工方法可以獲得較高的表面質量？()A.車削B.銑削C.磨削D.鉆削答案：C解析：車削、銑削和鉆削一般用于粗加工或半精加工，雖然也能達到一定的加工精度和表面質量，但相比之下，磨削是一種精加工方法，能夠獲得較高的尺寸精度和表面質量，所以選C。8.液壓系統(tǒng)中，液壓泵的作用是()。A.將機械能轉換為液壓能B.將液壓能轉換為機械能C.調節(jié)液壓系統(tǒng)的壓力D.控制液壓系統(tǒng)的流量答案：A解析：液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件，它的主要作用是將原動機（如電動機）輸入的機械能轉換為液體的壓力能，為液壓系統(tǒng)提供動力，所以答案是A。9.機械零件的失效形式不包括以下哪種？()A.變形B.磨損C.疲勞斷裂D.裝配不當答案：D解析：機械零件的失效形式主要有變形、磨損、疲勞斷裂等。裝配不當是導致機械故障的一個原因，但它不屬于零件本身的失效形式，所以選D。10.平面四桿機構中，若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，則()。A.一定有曲柄存在B.一定無曲柄存在C.是否有曲柄存在取決于機架的選擇D.以上說法都不對答案：C解析：根據平面四桿機構的曲柄存在條件，當最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和時，是否有曲柄存在取決于機架的選擇。若以最短桿為機架，則為雙曲柄機構；若以最短桿的鄰邊為機架，則為曲柄搖桿機構；若以最短桿的對邊為機架，則為雙搖桿機構，所以答案是C。二、填空題1.機械制造中常用的毛坯有鑄件、鍛件、_______和焊接件等。答案：型材2.螺紋的主要參數(shù)有大徑、小徑、中徑、螺距、_______和牙型角等。答案：導程3.軸按承載情況可分為心軸、_______和轉軸。答案：傳動軸4.齒輪傳動的失效形式主要有輪齒折斷、齒面磨損、_______、齒面膠合和塑性變形等。答案：齒面點蝕5.液壓系統(tǒng)由動力元件、_______、控制元件、輔助元件和工作介質五部分組成。答案：執(zhí)行元件6.刀具材料應具備的性能有高硬度、_______、高耐磨性、高耐熱性和良好的工藝性等。答案：高強度和韌性7.平面連桿機構的急回特性用_______來衡量。答案：行程速比系數(shù)8.滾動軸承按承受載荷的方向可分為_______、向心推力軸承和推力軸承。答案：向心軸承9.機械加工工藝過程由若干個工序組成，每個工序又可分為安裝、工位、_______和走刀。答案：工步10.帶傳動的主要失效形式是打滑和_______。答案：疲勞破壞三、判斷題1.金屬材料的硬度越高，其強度也越高。()答案：√解析：一般情況下，金屬材料的硬度和強度之間存在一定的正相關關系。硬度是材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力，強度是材料在外力作用下抵抗破壞的能力。硬度高意味著材料的原子間結合力較強，能夠承受較大的外力而不發(fā)生變形或破壞，所以通常硬度越高，強度也越高，但也有一些特殊情況除外。2.視圖中的細實線可以表示尺寸線、尺寸界線、剖面線等。()答案：√解析：在機械制圖中，細實線的用途廣泛，尺寸線、尺寸界線、剖面線等通常都用細實線來繪制，所以該說法正確。3.帶傳動在工作時會產生彈性滑動，這是不可避免的。()答案：√解析：帶傳動中，由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪之間的相對滑動稱為彈性滑動。只要帶傳動傳遞功率，帶兩邊就會存在拉力差，就必然會產生彈性滑動，所以彈性滑動是不可避免的。4.漸開線齒輪的齒廓形狀取決于基圓的大小。()答案：√解析：漸開線是由一條直線在一個基圓上作純滾動時，直線上一點的軌跡。基圓的大小不同，所形成的漸開線形狀也不同，所以漸開線齒輪的齒廓形狀取決于基圓的大小。5.聯(lián)軸器和離合器的主要區(qū)別在于：聯(lián)軸器在機器運轉過程中不能分離，而離合器可以在機器運轉過程中隨時分離或接合。()答案：√解析：聯(lián)軸器是用來連接兩軸，使它們一起回轉并傳遞轉矩的裝置，在機器運轉過程中一般不能分離。而離合器可以在機器運轉過程中根據需要隨時使兩軸分離或接合，以實現(xiàn)動力的傳遞和切斷，所以該說法正確。6.滾動軸承的內徑尺寸是標準值。()答案：√解析：滾動軸承的內徑尺寸是按照國家標準規(guī)定的標準值，這樣可以保證軸承與軸的配合具有互換性，便于設計、制造和使用，所以該說法正確。7.車削加工時，切削速度是指工件旋轉的線速度。()答案：√解析：在車削加工中，切削速度是指工件待加工表面上某一點相對于刀具的主運動的線速度，也就是工件旋轉的線速度，所以該說法正確。8.液壓系統(tǒng)中的壓力取決于負載。()答案：√解析：根據液壓系統(tǒng)的工作原理，液壓泵輸出的壓力是為了克服負載而產生的，負載越大，系統(tǒng)所需的壓力就越高，所以液壓系統(tǒng)中的壓力取決于負載。9.機械零件的設計只需滿足強度要求即可。()答案：×解析：機械零件的設計不僅要滿足強度要求，還需要考慮剛度、耐磨性、疲勞強度、工藝性、經濟性等多方面的要求。只滿足強度要求是不夠的，可能會導致零件在其他方面出現(xiàn)問題，影響機器的正常運行，所以該說法錯誤。10.四桿機構中，死點位置是指機構的傳動角為0°的位置。()答案：√解析：在四桿機構中，當傳動角為0°時，壓力角為90°，此時主動件通過連桿作用于從動件上的力將通過其回轉中心，不能使從動件轉動，機構處于死點位置，所以該說法正確。四、簡答題1.簡述機械加工工藝規(guī)程的作用。(1).工藝規(guī)程是指導生產的主要技術文件。它規(guī)定了零件的加工方法、加工順序、切削用量等，是操作人員進行加工的依據，能夠保證加工質量和生產效率。(2).工藝規(guī)程是生產組織和管理工作的基本依據。根據工藝規(guī)程，可以進行生產計劃的安排、勞動力的調配、設備和工具的準備等工作，使生產有條不紊地進行。(3).工藝規(guī)程是新建或擴建工廠（車間）的基本資料。在設計工廠（車間）時，需要根據工藝規(guī)程來確定生產設備的種類、數(shù)量和布局，以及廠房的面積和人員的配備等。(4).工藝規(guī)程是交流和推廣先進經驗的重要手段。通過工藝規(guī)程的交流，可以學習和借鑒其他企業(yè)的先進加工工藝和生產管理經驗，促進企業(yè)的技術進步。2.簡述齒輪傳動的優(yōu)缺點。優(yōu)點(1).傳動效率高。一般圓柱齒輪傳動的效率可達97%-99%，在機械傳動中是效率較高的一種傳動方式。(2).傳動比準確。齒輪傳動能保證恒定的傳動比，使機器的工作性能穩(wěn)定，這對于要求精確傳動比的場合非常重要。(3).結構緊湊。在傳遞相同功率和轉速的情況下，齒輪傳動所需的空間尺寸相對較小，可使機器的結構更加緊湊。(4).工作可靠、壽命長。齒輪傳動的承載能力較強，在正確的設計、制造和使用條件下，能夠長期可靠地工作，使用壽命可達數(shù)十年。####缺點(1).制造和安裝精度要求高。齒輪的制造需要專門的設備和工藝，對精度要求較高，否則會影響傳動的平穩(wěn)性和噪聲水平。安裝時也需要保證較高的精度，以確保齒輪的正常嚙合。(2).不適用于遠距離傳動。由于齒輪傳動需要通過輪齒的直接嚙合來傳遞運動和動力，所以不適用于兩軸距離較遠的場合。(3).成本較高。由于制造和安裝精度要求高，以及需要使用專門的設備和材料，齒輪傳動的成本相對較高。3.簡述液壓系統(tǒng)的工作原理。(1).液壓系統(tǒng)的工作原理基于帕斯卡原理，即密閉容器內的液體能夠將施加于一處的壓力等值地傳遞到液體的各個部分。(2).液壓泵作為動力元件，將原動機（如電動機）的機械能轉換為液體的壓力能。液壓泵從油箱中吸油，并將油液以一定的壓力輸出到系統(tǒng)中。(3).壓力油通過管道輸送到執(zhí)行元件（如液壓缸或液壓馬達）。在執(zhí)行元件中，液體的壓力能又轉換為機械能，驅動負載運動。例如，液壓缸可以將液體的壓力能轉換為直線運動的機械能，液壓馬達可以將液體的壓力能轉換為旋轉運動的機械能。(4).控制元件（如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥等）用于調節(jié)和控制液壓系統(tǒng)的壓力、流量和方向，以滿足不同的工作要求。例如，溢流閥可以調節(jié)系統(tǒng)的壓力，使其保持在設定值；節(jié)流閥可以調節(jié)流量，從而控制執(zhí)行元件的運動速度；換向閥可以改變油液的流動方向，控制執(zhí)行元件的運動方向。(5).輔助元件（如油箱、過濾器、油管等）為液壓系統(tǒng)的正常工作提供必要的條件。油箱用于儲存油液，過濾器用于過濾油液中的雜質，油管用于連接各個元件，保證油液的流動。4.簡述軸的設計步驟。(1).確定軸的用途和工作條件。了解軸所傳遞的功率、轉速、載荷性質和大小等工作條件，以及軸在機器中的安裝位置和配合要求等。(2).選擇軸的材料。根據軸的工作條件和性能要求，選擇合適的軸材料，如碳鋼、合金鋼等。同時，要考慮材料的經濟性和加工工藝性。(3).初步估算軸的直徑。根據軸所傳遞的功率和轉速，按扭轉強度條件初步估算軸的最小直徑。對于有鍵槽的軸，還需要適當增大直徑。(4).進行軸的結構設計。根據軸上零件的安裝、定位和固定要求，確定軸的各段直徑和長度，設計軸的結構形狀，如軸肩、軸環(huán)、鍵槽等。同時，要考慮軸的加工工藝性和裝配工藝性。(5).進行軸的強度計算。根據軸的受力情況，對軸進行彎扭組合強度計算或疲勞強度計算，以確保軸具有足夠的強度。對于重要的軸，還需要進行剛度計算，以保證軸的變形在允許范圍內。(6).進行軸上零件的選擇和校核。根據軸的結構和工作要求，選擇合適的軸承、聯(lián)軸器、齒輪等零件，并對這些零件進行強度校核，確保它們的工作可靠性。(7).繪制軸的零件圖。在零件圖上標注軸的尺寸、公差、表面粗糙度等技術要求，以及軸的材料和熱處理要求等。5.簡述平面連桿機構的特點。優(yōu)點(1).能夠實現(xiàn)多種運動形式的轉換。平面連桿機構可以將主動件的轉動、擺動轉換為從動件的轉動、擺動或直線運動，也可以實現(xiàn)相反的轉換，滿足不同的工作要求。(2).運動副為低副。低副是面接觸，承載能力大，磨損小，壽命長，且制造和維修方便。(3).設計靈活。可以通過改變各桿的長度和形狀，實現(xiàn)不同的運動規(guī)律和軌跡，以適應各種工作場合的需要。####缺點(1).運動精度較低。由于連桿機構存在運動副間隙和構件的彈性變形等因素，會導致運動精度下降，難以實現(xiàn)精確的運動控制。(2).設計計算復雜。要實現(xiàn)特定的運動規(guī)律和軌跡，需要進行復雜的設計計算和優(yōu)化，設計過程較為繁瑣。(3).存在急回特性和死點位置。在某些情況下，連桿機構的急回特性可能會影響機器的工作平穩(wěn)性，而死點位置則需要采取特殊的措施來克服，以保證機構的正常運行。五、計算題1.已知一普通V帶傳動，帶輪基準直徑d1=100mm，d2=400(1)帶的基準長度Ld；根據帶長計算公式：[L_d≈2a+π2(d_1+d_2)+(d2?d1)24a]將a=500mm，d1=100mm，d2=400mm代入上式：[L_d≈2×500(2)傳動比i；傳動比計算公式為：[i=n1n2=d2d1]將d1(3)大帶輪轉速n2。由傳動比公式i=n1n2可得：[n_2=n1i]將n2.有一漸開線標準直齒圓柱齒輪，模數(shù)m=5mm，齒數(shù)z=20，壓力角α(1)齒輪的分度圓直徑d；根據分度圓直徑計算公式：[d=mz]將m=5mm，z=20代入得：(2)齒頂圓直徑da；對于標準直齒圓柱齒輪，齒頂高系數(shù)ha*=1，齒頂圓直徑計算公式為：[d_a=d+2h_a^*m]將d=100mm，ha*(3)齒根圓直徑df；對于標準直齒圓柱齒輪，頂隙系數(shù)c*=