2026年機械設(shè)計工程師中級認證模擬卷一、單選題（共10題，每題2分，共20分）注：每題只有一個最符合題意的選項。1.在機械設(shè)計中，用于傳遞較大扭矩且轉(zhuǎn)速較低的場合，應(yīng)優(yōu)先選用哪種聯(lián)軸器？A.套筒聯(lián)軸器B.齒輪聯(lián)軸器C.萬向聯(lián)軸器D.滑塊聯(lián)軸器2.某軸承代號為6210，其內(nèi)徑為50mm，該軸承屬于哪種類型？A.深溝球軸承B.角接觸球軸承C.圓錐滾子軸承D.調(diào)心滾子軸承3.在進行齒輪強度計算時，若齒面接觸強度不足，通常采取哪種措施？A.增大模數(shù)B.減少齒寬C.提高齒面硬度D.減少齒數(shù)4.某軸承受徑向載荷F_r=2000N，軸向載荷F_a=800N，該軸承受的當量動載荷為多少？A.2000NB.2263NC.800ND.2828N5.在機械設(shè)計中，用于連接兩軸且允許一定相對轉(zhuǎn)動的連接方式是？A.鍵連接B.銷連接C.螺紋連接D.彈性聯(lián)軸器6.某零件的材料為45鋼，要求表面硬度HRC50-60，心部硬度HB240-320，應(yīng)采用哪種熱處理工藝？A.正火+淬火+回火B(yǎng).調(diào)質(zhì)+滲碳淬火C.滲氮+淬火D.氣體氮化7.在機械設(shè)計中，用于補償較長軸熱變形的連接方式是？A.過盈配合B.松動配合C.過渡配合D.熱脹配合8.某螺栓連接的預(yù)緊力為F_p=10000N，螺栓直徑M12，其許用預(yù)緊力應(yīng)根據(jù)什么公式校核？A.σ≤[σ]B.τ≤[τ]C.F_p≤F_upD.ε≤[ε]9.在機械設(shè)計中，用于提高零件疲勞強度的措施不包括？A.減小應(yīng)力集中系數(shù)B.增大過渡圓角半徑C.提高表面粗糙度D.減小零件尺寸10.某機械零件的工作溫度為120°C，應(yīng)選用哪種材料的熱膨脹系數(shù)進行計算？A.碳鋼（10^-5/°C）B.鋁合金（23×10^-6/°C）C.青銅（17×10^-6/°C）D.鈦合金（9×10^-6/°C）二、多選題（共5題，每題3分，共15分）注：每題有多個符合題意的選項，錯選、漏選均不得分。1.機械設(shè)計中，影響軸疲勞強度的主要因素包括？A.材料性能B.應(yīng)力集中系數(shù)C.軸的轉(zhuǎn)速D.軸的直徑E.工作載荷的波動性2.滾動軸承預(yù)緊的目的是？A.提高軸承剛度B.減少軸承振動C.增大軸承摩擦D.延長軸承壽命E.提高軸承旋轉(zhuǎn)精度3.在機械設(shè)計中，常見的應(yīng)力集中現(xiàn)象發(fā)生在哪些部位？A.鍵槽B.過渡圓角C.螺紋孔D.孔邊E.表面粗糙處4.齒輪傳動中，影響齒面接觸強度的主要參數(shù)包括？A.齒數(shù)zB.模數(shù)mC.齒寬bD.齒輪材料硬度E.節(jié)圓半徑5.機械設(shè)計中，提高零件耐磨性的措施包括？A.提高表面硬度B.減小表面粗糙度C.使用潤滑劑D.增大接觸面積E.采用自潤滑材料三、判斷題（共10題，每題1分，共10分）注：請判斷下列說法的正誤。1.深溝球軸承可以承受純軸向載荷。（×）2.螺紋連接的強度取決于螺紋的公差等級。（×）3.齒輪的模數(shù)越大，承載能力越高。（√）4.軸的剛度計算主要考慮彎曲變形。（√）5.過盈配合連接適用于靜載荷場合。（√）6.軸承的潤滑方式分為油潤滑和脂潤滑兩種。（√）7.零件的疲勞強度與其尺寸無關(guān)。（×）8.萬向聯(lián)軸器可以實現(xiàn)兩軸間任意角度的傳動。（√）9.鍵連接主要用于傳遞扭矩。（√）10.機械設(shè)計中，所有零件都必須進行強度校核。（×）四、簡答題（共3題，每題5分，共15分）1.簡述機械設(shè)計中應(yīng)力集中的危害及常用的避免措施。答案：-危害：應(yīng)力集中會導致局部應(yīng)力遠高于名義應(yīng)力，容易引發(fā)疲勞裂紋，縮短零件壽命。-避免措施：1.增大過渡圓角半徑；2.避免尖角結(jié)構(gòu)；3.采用卸載槽或過渡結(jié)構(gòu)；4.選擇合適的材料（如韌性材料）。2.簡述滑動軸承與滾動軸承的主要區(qū)別及適用場合。答案：-區(qū)別：1.滑動軸承靠滑動摩擦工作，滾動軸承靠滾動摩擦工作；2.滑動軸承承載能力高，滾動軸承轉(zhuǎn)動效率高；3.滑動軸承適用于高速、重載場合，滾動軸承適用于中低速、輕載場合。-適用場合：-滑動軸承：大型設(shè)備、高轉(zhuǎn)速、重載（如汽輪機、內(nèi)燃機）；-滾動軸承：汽車、機床、家用電器等。3.簡述機械設(shè)計中零件表面處理的目的及常用方法。答案：-目的：提高耐磨性、抗疲勞性、耐腐蝕性、美觀等。-常用方法：1.表面淬火（如滲碳、滲氮）；2.陽極氧化；3.磨削加工；4.裝飾性涂層（如鍍鉻、噴漆）。五、計算題（共2題，每題10分，共20分）1.某軸材料為45鋼，直徑d=40mm，傳遞扭矩T=2000N·m，許用彎曲應(yīng)力[σ]=160MPa，試校核軸的強度。答案：-彎曲應(yīng)力計算公式：σ=T·W/P，其中W=πd^3/32；-W=π×40^3/32≈1257mm^3；-σ=2000×10^3×1257/(40×10^3)≈78.6MPa；-由于78.6MPa<160MPa，故軸的強度足夠。2.某齒輪傳動，模數(shù)m=4mm，齒數(shù)z1=20，z2=40，材料為20CrMnTi，熱處理后硬度HRC58，試計算齒面接觸強度（許用接觸應(yīng)力[σ]H=850MPa）。答案：-接觸應(yīng)力計算公式：σ_H=σ_0·Z_H·Z_E·F_t/(b·m)；-σ_0=[σ]H=850MPa；-Z_H=2.5（標準直齒輪）；-Z_E=188.5（鋼制齒輪）；-F_t=T1/z1=2000N·m/20×4×10^-3mm≈2500N；-假設(shè)齒寬b=20mm，則σ_H=850×2.5×188.5×2500/(20×4)≈625MPa；-由于625MPa<850MPa，故齒面接觸強度足夠。六、綜合應(yīng)用題（共2題，每題15分，共30分）1.某汽車發(fā)動機曲軸，材料為40Cr，要求表面硬度HRC50-60，心部硬度HB240-320，試設(shè)計其熱處理工藝流程。答案：-工藝流程：1.正火處理（消除內(nèi)應(yīng)力，均勻組織）；2.調(diào)質(zhì)處理（淬火+高溫回火，獲得優(yōu)良綜合力學性能）；3.表面淬火（高頻淬火或火焰淬火，提高表面硬度）；4.回火（消除淬火應(yīng)力，穩(wěn)定組織）。2.某機床主軸，直徑d=50mm，承受徑向載荷F_r=3000N，軸向載荷F_a=1000N，轉(zhuǎn)速n=1200r/min，材料為GCr15，試選擇合適的軸承類型并校核壽命。答案：-選擇軸承：角接觸球軸承7208（承受徑向和軸向載荷）。-當量動載荷計算：-P=1.5F_r+0.6F_a=1.5×3000+0.6×1000=4800N；-壽命計算公式：L_10h=（C/P）^3×10^6/60n，查手冊C=44.8kN；-L_10h=(44800/4800)^3×10^6/60×1200≈3.2×10^6h；-結(jié)論：滿足機床主軸壽命要求。答案與解析一、單選題1.B2.A3.A4.B5.D6.B7.B8.C9.C10.B二、多選題1.A,B,C,D,E2.A,B,D,E3.A,B,C,D,E4.A,B,C,D,E5.A,B,C,E三、判斷題