(完整)機(jī)械工程師職稱考試題及參考答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共30分）1.某45鋼調(diào)質(zhì)后硬度為HRC28，其抗拉強(qiáng)度最接近下列哪一數(shù)值？A.550MPa??B.750MPa??C.900MPa??D.1100MPa【答案】C【解析】HRC28對(duì)應(yīng)抗拉強(qiáng)度約900MPa，經(jīng)驗(yàn)公式σb≈3.45×HRC。2.在V帶傳動(dòng)中，若小帶輪包角由120°提高到150°，則傳動(dòng)能力約提高：A.5%??B.15%??C.25%??D.35%【答案】B【解析】包角每增加10°，摩擦傳動(dòng)能力約提高5%，30°對(duì)應(yīng)15%。3.某滾動(dòng)軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P=4kN，基本額定動(dòng)載荷C=32kN，轉(zhuǎn)速n=960r/min，則其壽命L10h約為：A.5000h??B.8000h??C.12000h??D.16000h【答案】C【解析】L10h=10^6/(60n)×(C/P)^3=10^6/(60×960)×(32/4)^3≈11850h。4.下列哪種焊接方法熱輸入最小、變形最?。緼.氣焊??B.手工電弧焊??C.激光焊??D.埋弧焊【答案】C【解析】激光焊能量密度高、熱影響區(qū)極窄，熱輸入與變形最小。5.某閉式齒輪減速器采用油池潤滑，油面高度應(yīng)浸至大齒輪齒高的：A.1/2??B.1/3??C.2/3??D.全齒高【答案】B【解析】油面浸至1/3齒高即可保證潤滑又減少攪油損失。6.在普通螺紋聯(lián)接中，采用細(xì)牙螺紋的主要目的是：A.提高自鎖性??B.提高抗疲勞??C.提高抗剪切??D.降低加工成本【答案】A【解析】細(xì)牙螺紋升角小、自鎖性好，適合振動(dòng)工況。7.某軸受彎矩M=1.2kN·m，扭矩T=0.8kN·m，按第四強(qiáng)度理論計(jì)算當(dāng)量彎矩Me為：A.1.3kN·m??B.1.4kN·m??C.1.5kN·m??D.1.6kN·m【答案】B【解析】Me=√(M2+0.75T2)=√(1.22+0.75×0.82)=1.36≈1.4kN·m。8.下列材料中，最適合制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣門彈簧的是：A.65Mn??B.60Si2Mn??C.GCr15??D.40CrNiMo【答案】B【解析】60Si2Mn含硅高、彈性極限高、疲勞壽命長。9.在數(shù)控車床上加工45鋼軸類零件，粗車推薦切削速度約為：A.30m/min??B.60m/min??C.120m/min??D.250m/min【答案】C【解析】硬質(zhì)合金刀具粗車45鋼，v≈120m/min兼顧效率與刀具壽命。10.某液壓系統(tǒng)使用32號(hào)抗磨液壓油，其40℃運(yùn)動(dòng)粘度約為：A.15cSt??B.22cSt??C.32cSt??D.46cSt【答案】C【解析】牌號(hào)即40℃運(yùn)動(dòng)粘度數(shù)值，32號(hào)油為32cSt。11.在帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，限制最小帶輪直徑的主要目的是：A.降低彎曲應(yīng)力??B.降低離心應(yīng)力??C.降低摩擦系數(shù)??D.降低彈性滑動(dòng)【答案】A【解析】小輪直徑過小則帶彎曲應(yīng)力大，壽命急劇下降。12.某氣缸內(nèi)徑D=100mm，工作壓力p=0.6MPa，活塞桿徑d=25mm，則活塞桿最大理論推力為：A.3.8kN??B.4.4kN??C.5.0kN??D.5.7kN【答案】B【解析】F=π/4×(D2?d2)×p=π/4×(0.12?0.0252)×0.6×10^6≈4.4kN。13.下列因素中，對(duì)滾動(dòng)軸承振動(dòng)噪聲影響最大的是：A.游隙??B.清潔度??C.潤滑脂牌號(hào)??D.密封形式【答案】B【解析】微小顆粒進(jìn)入滾道即產(chǎn)生高頻振動(dòng)噪聲。14.某機(jī)床主軸采用角接觸球軸承背靠背安裝，其主要優(yōu)點(diǎn)是：A.承受雙向軸向力??B.提高徑向剛度??C.降低溫升??D.簡化結(jié)構(gòu)【答案】A【解析】背靠背配置可承受雙向軸向力并提高角剛度。15.在普通車床上車削螺紋時(shí)，產(chǎn)生“亂扣”的主要原因是：A.開合螺母未壓緊??B.刀具前角過大??C.主軸轉(zhuǎn)速過高??D.進(jìn)給箱齒輪錯(cuò)位【答案】A【解析】開合螺母未壓緊導(dǎo)致絲杠與螺母不同步。16.某鏈傳動(dòng)節(jié)距p=25.4mm，小鏈輪齒數(shù)z1=19，則其最大轉(zhuǎn)速受限于：A.鏈條磨損??B.套筒沖擊??C.嚙合沖擊??D.離心甩油【答案】C【解析】齒數(shù)少、節(jié)距大時(shí)，高速嚙合沖擊噪聲大。17.在機(jī)械加工中，使用切削液的主要目的不包括：A.降低切削力??B.提高尺寸精度??C.降低刀具壽命??D.改善表面粗糙度【答案】C【解析】切削液可提高刀具壽命而非降低。18.某減速器輸出軸直徑d=60mm，傳遞扭矩T=1.5kN·m，按許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力[τ]=40MPa校核，強(qiáng)度：A.不足??B.剛好??C.富余30%??D.富余50%【答案】C【解析】τ=16T/(πd3)=16×1.5×10^6/(π×603)=30MPa<40MPa，富余25%。19.下列定位元件中，限制自由度最多的是：A.支承釘??B.短V形塊??C.長V形塊??D.三爪卡盤【答案】C【解析】長V形塊限制4個(gè)自由度（除繞自身軸線旋轉(zhuǎn)和沿軸線移動(dòng)）。20.在氣動(dòng)系統(tǒng)中，三聯(lián)件的正確連接順序是：A.過濾器-減壓閥-油霧器??B.減壓閥-過濾器-油霧器??C.油霧器-過濾器-減壓閥??D.過濾器-油霧器-減壓閥【答案】A【解析】先過濾、再穩(wěn)壓、后潤滑。21.某平鍵聯(lián)接傳遞扭矩T=0.8kN·m，軸徑d=40mm，鍵寬b=12mm，鍵高h(yuǎn)=8mm，鍵長L=50mm，則擠壓應(yīng)力最接近：A.40MPa??B.60MPa??C.80MPa??D.100MPa【答案】B【解析】σp=4T/(dhl)=4×0.8×10^6/(40×8×50)=60MPa。22.在數(shù)控編程中，G91G01X-20.F0.3的含義是：A.絕對(duì)坐標(biāo)下向X負(fù)方向移動(dòng)20mm??B.增量坐標(biāo)下向X負(fù)方向移動(dòng)20mm??C.建立坐標(biāo)系??D.設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速【答案】B【解析】G91增量模式，G01直線插補(bǔ)。23.某液壓泵排量Vp=40mL/r，轉(zhuǎn)速n=1450r/min，容積效率ηv=0.92，則理論流量為：A.46.4L/min??B.50.2L/min??C.53.4L/min??D.58.0L/min【答案】A【解析】Qt=Vp×n×10^-3=40×1450×10^-3=58L/min，實(shí)際Q=58×0.92≈53.4L/min，題問“理論”，故58L/min，但選項(xiàng)無58，取最接近46.4為印刷誤差，標(biāo)準(zhǔn)答案按理論58，選項(xiàng)修正后選A。24.下列失效形式中，屬于疲勞失效的是：A.靜拉伸斷裂??B.沖擊斷裂??C.齒輪齒面點(diǎn)蝕??D.過載扭斷【答案】C【解析】點(diǎn)蝕為接觸疲勞失效。25.某機(jī)構(gòu)要求輸出件作往復(fù)擺動(dòng)，擺角30°，最合適的機(jī)構(gòu)是：A.曲柄搖桿??B.雙曲柄??C.雙搖桿??D.曲柄滑塊【答案】A【解析】曲柄搖桿可把整周回轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)擺動(dòng)。26.在機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中，臨界轉(zhuǎn)速是指：A.軸發(fā)生共振的轉(zhuǎn)速??B.軸承極限轉(zhuǎn)速??C.電機(jī)同步轉(zhuǎn)速??D.油膜失穩(wěn)轉(zhuǎn)速【答案】A【解析】臨界轉(zhuǎn)速即橫向振動(dòng)固有頻率對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。27.某焊接結(jié)構(gòu)采用Q355鋼，其屈服強(qiáng)度為：A.195MPa??B.235MPa??C.355MPa??D.420MPa【答案】C【解析】Q355的355即屈服強(qiáng)度355MPa。28.在機(jī)械精度設(shè)計(jì)中，尺寸鏈封閉環(huán)公差等于：A.各組成環(huán)公差之和??B.各組成環(huán)公差之差??C.各組成環(huán)公差平方和開方??D.最大極限尺寸減最小極限尺寸【答案】A【解析】極值法封閉環(huán)公差為各組成環(huán)公差代數(shù)和。29.某氣動(dòng)馬達(dá)輸出功率P=2kW，效率η=0.55，進(jìn)口壓力p=0.6MPa，則理論耗氣量約為：A.0.25m3/min??B.0.35m3/min??C.0.45m3/min??D.0.55m3/min【答案】B【解析】Q=1.67×P/(p×η)=1.67×2/(0.6×0.55)=0.34m3/min。30.在機(jī)械制圖中，標(biāo)注錐度1:5表示：A.直徑差與長度之比??B.半徑差與長度之比??C.斜度1:10??D.錐角11.42°【答案】A【解析】錐度=直徑差/長度=1:5。二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分；每題至少有兩個(gè)正確答案，多選少選均不得分）31.下列措施可提高螺栓聯(lián)接疲勞強(qiáng)度的有：A.改用細(xì)牙螺紋??B.增大螺栓光桿直徑??C.降低螺栓剛度??D.提高被聯(lián)接件剛度??E.采用空心螺桿【答案】B、D【解析】降低螺栓應(yīng)力幅，增大光桿、提高被聯(lián)接件剛度可減小螺栓動(dòng)載。32.導(dǎo)致滾動(dòng)軸承早期失效的常見原因包括：A.過載??B.潤滑不良??C.密封失效??D.電流通過??E.游隙過小【答案】A、B、C、D、E【解析】全部選項(xiàng)均可導(dǎo)致早期失效。33.下列屬于位置公差的有：A.圓度??B.同軸度??C.對(duì)稱度??D.圓柱度??E.平行度【答案】B、C、E【解析】圓度、圓柱度為形狀公差。34.在液壓系統(tǒng)中，可用來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件快速運(yùn)動(dòng)的方法有：A.差動(dòng)連接??B.雙泵供油??C.蓄能器輔助供油??D.節(jié)流調(diào)速??E.容積調(diào)速【答案】A、B、C【解析】節(jié)流調(diào)速會(huì)降低速度，容積調(diào)速為節(jié)能調(diào)速。35.下列材料可用作制造高溫螺栓的有：A.35CrMo??B.25Cr2MoVA??C.40Cr??D.20Cr1Mo1VNbTiB??E.Q235【答案】A、B、D【解析】25Cr2MoVA、20Cr1Mo1VNbTiB為高溫螺栓材料。36.影響切削溫度的主要因素有：A.切削速度??B.進(jìn)給量??C.背吃刀量??D.刀具前角??E.工件材料強(qiáng)度【答案】A、B、C、D、E【解析】全部選項(xiàng)均影響切削熱生成與傳出。37.下列機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)的有：A.棘輪機(jī)構(gòu)??B.槽輪機(jī)構(gòu)??C.不完全齒輪??D.凸輪式間歇機(jī)構(gòu)??E.曲柄搖桿【答案】A、B、C、D【解析】曲柄搖桿為連續(xù)擺動(dòng)。38.在數(shù)控加工中心上，刀具長度補(bǔ)償指令包括：A.G41??B.G42??C.G43??D.G44??E.G49【答案】C、D、E【解析】G41/G42為半徑補(bǔ)償。39.下列屬于機(jī)械系統(tǒng)綠色再制造技術(shù)的有：A.激光熔覆??B.等離子噴涂??C.冷焊??D.刷鍍??E.高速切削【答案】A、B、C、D【解析】高速切削為高效加工，非再制造。40.某軸系采用液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承，提高其穩(wěn)定性的措施有：A.增大寬徑比??B.減小相對(duì)間隙??C.提高潤滑油粘度??D.增大載荷??E.采用三油楔結(jié)構(gòu)【答案】B、C、E【解析】寬徑比過大易失穩(wěn)，載荷增大穩(wěn)定性下降。三、判斷題（每題1分，共10分；正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）41.在帶傳動(dòng)中，彈性滑動(dòng)是可以完全避免的。??【×】42.滾動(dòng)軸承的接觸角越大，承受軸向載荷能力越強(qiáng)。??【√】43.普通螺紋的牙型角為55°。??【×】44.液壓缸差動(dòng)連接時(shí)，活塞桿伸出速度大于返回速度。??【√】45.淬火后的鋼件必須回火才能使用。??【√】46.在數(shù)控銑床上，G17表示選擇YZ平面。??【×】47.齒輪變位系數(shù)越大，齒根彎曲強(qiáng)度一定越高。??【×】48.氣動(dòng)三聯(lián)件中的油霧器必須垂直安裝。??【√】49.機(jī)械系統(tǒng)可靠性指標(biāo)MTBF越大，可靠性越高。??【√】50.采用兩個(gè)普通平鍵時(shí)，通常相隔180°布置。??【×】四、填空題（每空2分，共20分）51.某軸受彎矩M=2kN·m，截面抗彎模量W=8×10^-5m3，則彎曲應(yīng)力σ=________MPa?！敬鸢浮?5【解析】σ=M/W=2×10^3/(8×10^-5)=25MPa。52.在液壓系統(tǒng)中，節(jié)流閥調(diào)速回路效率較低的主要原因是存在________損失。【答案】溢流53.某齒輪模數(shù)m=3mm，齒數(shù)z=30，則分度圓直徑d=________mm?！敬鸢浮?054.滾動(dòng)軸承代號(hào)6212表示軸承內(nèi)徑為________mm?！敬鸢浮?0【解析】后兩位×5。55.普通車床主軸前軸承一般采用________軸承，以承受軸向和徑向載荷?！敬鸢浮侩p列圓柱滾子與推力角接觸組合56.在機(jī)械加工中，表面粗糙度Ra的單位是________?！敬鸢浮喀蘭57.某氣缸供氣壓力0.5MPa，有效面積0.005m2，則理論推力為________N?！敬鸢浮?500【解析】F=pA=0.5×10^6×0.005=2500N。58.機(jī)械系統(tǒng)故障模式影響及危害性分析的英文縮寫為________。【答案】FMEA59.某帶傳動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，從動(dòng)輪n2=480r/min，則理論傳動(dòng)比i=________?！敬鸢浮?60.在數(shù)控編程中，指令G04X2.0表示________?！敬鸢浮繒和?s五、簡答題（每題10分，共30分）61.簡述齒輪嚙合沖擊噪聲的產(chǎn)生機(jī)理及常用降噪措施。【答案】產(chǎn)生機(jī)理：輪齒受載變形導(dǎo)致節(jié)距誤差，嚙入嚙出時(shí)齒面相對(duì)滑動(dòng)速度突變，引起沖擊；齒廓誤差、基節(jié)偏差使接觸點(diǎn)偏離嚙合線，產(chǎn)生附加動(dòng)載；重合度不足時(shí)，單雙齒交替引起剛度突變。降噪措施：提高齒輪精度等級(jí)；采用修緣、修形齒廓；增大重合度（斜齒、變位）；提高齒面硬度并精磨；采用阻尼結(jié)構(gòu)（阻尼環(huán)、阻尼墊）；優(yōu)化潤滑（含極壓添加劑）；箱體加筋并涂阻尼材料；采用彈性聯(lián)軸器隔離振動(dòng)。62.液壓系統(tǒng)油溫過高有何危害？如何有效控制油溫？【答案】危害：油液氧化加速、粘度下降、泄漏增加、潤滑膜變薄、泵磨損加劇、密封老化、閥芯卡滯、執(zhí)行元件定位精度下降?？刂拼胧哼x用合適粘度指數(shù)油液；加大油箱容積，設(shè)置散熱翅片；加裝風(fēng)冷或水冷卻器；采用變量泵減少高壓溢流；設(shè)置卸荷回路；降低系統(tǒng)工作壓力；減少管路彎曲與節(jié)流；采用高效率元件；定期清洗過濾器；設(shè)置溫度報(bào)警聯(lián)鎖。63.試述機(jī)械零件疲勞極限的影響因素，并給出提高疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)方法?！敬鸢浮坑绊懸蛩兀翰牧媳旧砥跇O限、應(yīng)力集中（缺口、劃痕）、尺寸效應(yīng)、表面粗糙度、表面殘余應(yīng)力、環(huán)境腐蝕、溫度、載荷頻率。設(shè)計(jì)方法：選用高疲勞強(qiáng)度材料；優(yōu)化結(jié)構(gòu)避免尖銳過渡，加大圓角半徑；表面強(qiáng)化（噴丸、滾壓、高頻淬火、滲碳、氮化）；表面精磨或拋光；引入殘余壓應(yīng)力（噴丸、干涉配合）；表面鍍層或涂層防腐；降低實(shí)際應(yīng)力幅（增大截面、卸載槽）；采用表面復(fù)合強(qiáng)化（激光熔覆+噴丸）；合理選擇配合與公差減少微動(dòng)磨損；進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)，取足夠安全系數(shù)。六、計(jì)算題（共30分）64.（10分）某二級(jí)圓柱齒輪減速器，高速級(jí)傳動(dòng)比i1=3.5，低速級(jí)i2=4，輸入功率P1=7.5kW，輸入轉(zhuǎn)速n1=960r/min，高速級(jí)效率η1=0.97，低速級(jí)η2=0.98，求：(1)總傳動(dòng)比i；(2)輸出轉(zhuǎn)速n3；(3)輸出轉(zhuǎn)矩T3?！敬鸢浮?1)i=i1×i2=3.5×4=14(2)n3=n1/i=960/14=68.57r/min(3)總效率η=η1η2=0.97×0.98=0.9506P3=P1η=7.5×0.9506=7.13kWT3=9550×P3/n3=9550×7.13/68.57=993N·m65.（10分）某液壓回路使用定量泵Qp=40L/min，溢流閥調(diào)定壓力py=7MPa，液壓缸無桿腔面積A1=50cm2，有桿腔面積A2=25cm2，外載荷F=20kN，節(jié)流閥流量特性Qt=0.08√Δp（L/min，Δp單位MPa）。若采用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速，求：(1)活塞運(yùn)動(dòng)速度v；(2)回路效率η；(3)系統(tǒng)發(fā)熱功率Ph。【答案】(1)節(jié)流閥前后壓差Δp=py?F/A1=7?20×10^3/(50×10^-4)=3MPaQt=0.08√3=0.1386L/min=8.32×10^-5m3/sv=Qt/A1=8.32×10^-5/(50×10^-4)=0.0166m/s=1m/min(2)有用功率Pout=Fv=20×10^3×0.0166=332W輸入功率Pin=py×Qp=7×10^6×40×10^-3/60=4667Wη=Pout/Pin=332/4667=7.1%(3)發(fā)熱功率Ph=Pin?Pout=4667?332=4335W66.（10分）某軸用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度HB235，對(duì)稱循環(huán)疲勞極限σ-1=0.35σb，σb=3.45×HB=810MPa，σ-1=283MPa。該軸受彎矩M=1.5kN·m，扭矩T=1.0kN·m，彎矩為脈動(dòng)循環(huán)，扭矩為穩(wěn)定，綜合影響系數(shù)Kσ=1.8，尺寸系數(shù)εσ=0.85，表面系數(shù)β=0.92，按Goodman直線方程求安全系數(shù)n?！敬鸢浮繌澢骄鶓?yīng)力σm=σa=M/W，設(shè)W=πd3/32，暫取d=40mm，W=2.01×10^-5m3σa=1.5×10^3/(2.01×10^-5)=74.6MPa，σm=σa（脈動(dòng)）扭轉(zhuǎn)τ=16T/(πd3)=16×1.0×10^3/(π×0.043)=79.6MPa，平均應(yīng)力τm=79.6MPa，幅值τa=0等效彎曲幅σae=Kσσa/(εσβ)=1.8×74.6/(0.85×0.92)=172MPa等效平均σme=σm=74.6MPaGoodman：1/n=σae/σ-1+σme/σb=172/283+74.6/810=0.607+0.092=0.699n=1/0.699=1.43七、綜合設(shè)計(jì)