機械設計工程師全國統(tǒng)考試題及答案考試時長：120分鐘滿分：100分試卷名稱：機械設計工程師全國統(tǒng)考試卷考核對象：機械設計工程師（中等級別）題型分值分布：-判斷題（總共10題，每題2分）總分20分-單選題（總共10題，每題2分）總分20分-多選題（總共10題，每題2分）總分20分-案例分析（總共3題，每題6分）總分18分-論述題（總共2題，每題11分）總分22分總分：100分---一、判斷題（每題2分，共20分）1.摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度成正比。2.齒輪傳動的接觸應力是脈動循環(huán)應力。3.螺紋連接的強度計算中，螺紋直徑主要受剪切應力控制。4.液體動壓潤滑的油膜厚度通常小于0.01mm。5.彎曲疲勞極限一定高于材料的拉伸強度極限。6.軸的剛度計算中，扭轉(zhuǎn)剛度與直徑的平方成正比。7.灰鑄鐵常用于制造承受沖擊載荷的零件。8.鍵連接的主要失效形式是鍵的剪切破壞。9.潤滑油的粘度隨溫度升高而增大。10.零件的疲勞強度與其應力循環(huán)特性無關(guān)。二、單選題（每題2分，共20分）1.下列哪種連接方式適用于承受較大沖擊載荷的場合？A.螺栓連接B.鍵連接C.過盈配合D.焊接連接2.齒輪傳動的接觸強度計算中，主要考慮的失效形式是？A.齒面磨損B.齒根斷裂C.齒面點蝕D.齒面膠合3.液體動壓潤滑的必要條件是？A.相對運動速度為零B.油膜厚度小于0.001mmC.間隙中充滿潤滑油D.潤滑油粘度極低4.軸的強度計算中，彎扭組合應力通常采用哪種方法簡化？A.莫爾強度理論B.最大剪應力理論C.最大正應力理論D.能量理論5.灰鑄鐵HT250的“250”表示？A.抗拉強度250MPaB.抗壓強度250MPaC.硬度250HBWD.沖擊韌性250J/cm26.鍵連接中，平鍵的工作面是？A.上下表面B.兩側(cè)表面C.端面D.鍵槽底面7.潤滑油粘度等級表示中，SAE30表示？A.高溫粘度等級B.低溫啟動粘度等級C.常溫粘度等級D.極壓性能等級8.零件的疲勞極限與其材料成分無關(guān)。A.正確B.錯誤9.軸的剛度計算中，撓度與載荷成正比。A.正確B.錯誤10.過盈配合連接的主要優(yōu)點是？A.連接強度高B.安裝方便C.拆卸容易D.成本低三、多選題（每題2分，共20分）1.齒輪傳動中，影響接觸強度的因素包括？A.齒面硬度B.齒數(shù)C.載荷大小D.潤滑油粘度2.軸的強度計算中，需要考慮的應力類型包括？A.彎曲應力B.剪切應力C.扭轉(zhuǎn)應力D.疲勞應力3.液體動壓潤滑的油膜厚度計算中，需要考慮的因素包括？A.相對運動速度B.間隙尺寸C.油膜壓力D.潤滑油粘度4.灰鑄鐵的常用牌號包括？A.HT150B.HT200C.QT600-3D.ZG455.鍵連接的失效形式包括？A.鍵的剪切破壞B.鍵的彎曲破壞C.齒槽的磨損D.連接松動6.潤滑油的選擇依據(jù)包括？A.工作溫度B.軸承類型C.載荷大小D.環(huán)境濕度7.零件的疲勞強度計算中，需要考慮的因素包括？A.應力循環(huán)特性B.材料疲勞極限C.應力幅D.平均應力8.軸的剛度計算中，需要考慮的剛度類型包括？A.彎曲剛度B.扭轉(zhuǎn)剛度C.長度剛度D.壓縮剛度9.過盈配合連接的優(yōu)缺點包括？A.連接強度高B.安裝方便C.拆卸困難D.成本低10.液體靜壓潤滑的必要條件包括？A.間隙中充滿高壓油B.相對運動速度為零C.油膜厚度足夠大D.潤滑油粘度較高四、案例分析（每題6分，共18分）1.案例背景：某機械傳動裝置中，一對直齒圓柱齒輪傳遞功率P=10kW，轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，齒輪模數(shù)m=3mm，齒數(shù)z1=20，z2=80，齒面硬度為HB300。試判斷該齒輪傳動的接觸強度是否滿足要求？（接觸強度安全系數(shù)Sn=1.5，許用接觸應力σH=600MPa）2.案例背景：某軸承受彎矩M=800N·m和扭矩T=500N·m的作用，軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，抗拉強度極限σb=600MPa，屈服強度極限σs=360MPa。試計算該軸的強度是否滿足要求？（安全系數(shù)Sn=1.2）3.案例背景：某軸承座采用液體動壓潤滑，間隙寬度h=0.02mm，相對運動速度v=5m/s，潤滑油粘度η=0.08Pa·s。試計算油膜厚度是否滿足潤滑要求？（油膜厚度臨界值hmin=0.005mm）五、論述題（每題11分，共22分）1.試論述影響機械零件疲勞強度的因素及其改進措施。2.試論述液體動壓潤滑的工作原理及其應用條件。---標準答案及解析一、判斷題1.錯誤。摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)，但并非成正比，粗糙度過高或過低都會增加摩擦力。2.正確。齒輪傳動中的接觸應力是脈動循環(huán)應力，因齒輪回轉(zhuǎn)時接觸點應力周期性變化。3.錯誤。螺紋連接的強度主要受剪切應力和擠壓應力控制，直徑計算需綜合考慮。4.正確。液體動壓潤滑的油膜厚度通常在0.005-0.02mm之間，小于0.01mm屬于邊界潤滑。5.錯誤。彎曲疲勞極限通常低于拉伸強度極限，且與材料成分和熱處理工藝有關(guān)。6.正確。軸的扭轉(zhuǎn)剛度與直徑的平方成正比，剛度計算公式為GJ/λ。7.正確。灰鑄鐵具有良好的吸振性能，常用于制造承受沖擊載荷的零件。8.錯誤。鍵連接的主要失效形式是鍵的剪切破壞或鍵槽的磨損。9.錯誤。潤滑油的粘度隨溫度升高而降低。10.錯誤。零件的疲勞強度與應力循環(huán)特性密切相關(guān)，循環(huán)特性越差，疲勞強度越低。二、單選題1.C.過盈配合2.C.齒面點蝕3.C.間隙中充滿潤滑油4.A.莫爾強度理論5.A.抗拉強度250MPa6.B.兩側(cè)表面7.C.常溫粘度等級8.B.錯誤9.A.正確10.A.連接強度高三、多選題1.A,B,C,D2.A,B,C,D3.A,B,C,D4.A,B5.A,B,C6.A,B,C7.A,B,C,D8.A,B9.A,C10.A,C四、案例分析1.解答：-接觸應力計算公式：σH=σH0·Z·ε·β其中，σH0=σH/Sn=600/1.5=400MPa，Z=（Ze·Zε·β）=（1×1×1）=1，ε=1（直齒輪），β=1（標準齒輪）。σH=400×1×1×1=400MPa>600MPa，滿足要求。2.解答：-當量彎矩：Me=√(M2+(0.6T)2)=√(8002+(0.6×500)2)=√(640000+180000)=√820000≈905.4N·m。-當量應力：σ=Me/W，W=πd3/32，d需根據(jù)強度條件估算，假設d=50mm，W=π(50)3/32≈2464mm3。σ=905.4×103/2464≈366MPa<360MPa，滿足要求。3.解答：-油膜厚度計算公式：h=ηv/(2p)，p需根據(jù)潤滑條件估算，假設p=1MPa，h=0.08×5/(2×1)=0.2mm>0.005mm，滿足要求。五、論述題1.論述：