2025年机械工程师职业资格《机械设计》备考题库及答案解析

2025年机械工程师职业资格《机械设计》备考题库及答案解析单位所属部门：________姓名：________考场号：________考生号：________一、选择题1.在机械设计中，决定零件强度的主要因素是（）A.材料的密度B.材料的疲劳极限C.零件的表面粗糙度D.零件的热处理工艺答案：B解析：零件的强度主要取决于其材料能够承受的最大应力而不发生断裂的能力，这通常用材料的疲劳极限来表征。材料的密度影响重量但不直接决定强度；表面粗糙度和热处理工艺虽然对强度有影响，但不是决定性因素。2.设计机械零件时，选择材料的首要考虑因素是（）A.材料的成本B.材料的加工性能C.材料的力学性能D.材料的外观答案：C解析：机械零件的设计首先要满足其使用要求，这通常通过材料的力学性能（如强度、刚度、韧性等）来保证。成本、加工性能和外观都是在满足基本力学性能要求的基础上进行考虑的次要因素。3.在进行零件的疲劳强度计算时，通常需要考虑（）A.静载荷作用B.冲击载荷作用C.循环载荷作用D.温度载荷作用答案：C解析：疲劳破坏是由于材料在循环载荷作用下，局部应力超过其疲劳极限而产生的损伤累积现象。因此，进行疲劳强度计算时，必须考虑循环载荷的作用。4.机械设计中，用于连接两个轴并传递扭矩的部件是（）A.键B.螺栓C.齿轮D.联轴器答案：D解析：联轴器主要用于连接两个轴，使它们一起旋转并传递扭矩，同时也能补偿轴之间的相对位移。键主要用于轴和轮毂之间的连接；螺栓用于紧固连接；齿轮用于传递运动和动力。5.在机械设计中，提高零件疲劳强度的有效方法是（）A.增大零件的尺寸B.减小零件的应力集中C.降低零件的表面粗糙度D.提高零件的工作温度答案：B解析：应力集中是导致疲劳裂纹产生的主要因素之一。通过设计上的改进（如增大过渡圆角半径、避免尖锐缺口等）可以减小应力集中，从而提高零件的疲劳强度。增大尺寸对疲劳强度影响不大；降低表面粗糙度有助于提高疲劳强度，但减小应力集中是更直接有效的方法；提高工作温度通常会降低材料的疲劳极限。6.机械设计中，用于传递运动和动力，通过齿轮啮合实现传动的是（）A.带传动B.链传动C.齿轮传动D.蜗杆传动答案：C解析：齿轮传动是机械传动中应用最广泛的一种，它通过齿轮与齿轮的啮合来传递运动和动力，具有传动效率高、功率范围大、传动比准确等优点。7.在进行机械零件的强度校核时，通常需要比较（）A.计算应力与材料的许用应力B.计算应力与材料的屈服应力C.计算应变与材料的许用应变D.计算应变与材料的屈服应变答案：A解析：强度校核的基本原理是确保零件在正常工作条件下所承受的实际应力（计算应力）不超过材料允许承受的最大应力（许用应力），以保证零件的安全可靠。8.机械设计中，用于传递两相交轴之间运动和动力的部件是（）A.皮带轮B.链轮C.蜗杆D.伞齿轮答案：D解析：伞齿轮（也称为锥齿轮）主要用于传递两相交轴之间的运动和动力，其轮齿呈圆锥形，能够实现空间交角传动的需求。皮带轮和链轮用于平行轴之间的传动；蜗杆用于传递交叉轴之间的运动，但通常用于较大的传动比。9.设计机械零件时，考虑其耐磨性的主要措施是（）A.选择高硬度材料B.提高零件的表面粗糙度C.增大零件的尺寸D.降低零件的工作温度答案：A解析：耐磨性是指材料抵抗磨损的能力。提高材料硬度是提高耐磨性的基本方法之一，尤其是在摩擦副中，相对较硬的表面能够更好地抵抗磨损。提高表面粗糙度反而可能增加磨损；增大尺寸和降低工作温度对耐磨性没有直接的决定性作用。10.在机械设计中，表示材料抵抗变形能力的指标是（）A.强度B.刚度C.韧性D.硬度答案：B解析：刚度是指材料或构件抵抗弹性变形的能力，即在外力作用下发生单位变形所需的力。强度表示抵抗破坏的能力，韧性表示在断裂前吸收能量的能力，硬度表示抵抗局部变形（如压痕或划痕）的能力。11.在进行机械零件的疲劳强度计算时，应力循环特征系数（r）表示（）A.最大应力与最小应力的比值B.最小应力与最大应力的比值C.平均应力与应力幅的比值D.应力幅与平均应力的比值答案：B解析：应力循环特征系数r定义为应力循环中最小应力σ_min与最大应力σ_max的比值，即r=σ_min/σ_max。它反映了应力循环的不对称程度。其他选项分别定义了不同的应力参数比。12.机械设计中，为了提高零件的疲劳强度，常对零件表面进行（）A.淬火处理B.渗碳处理C.滚压加工D.调质处理答案：C解析：滚压加工是一种冷塑性变形工艺，通过滚压头对零件表面施加压力，使表层产生冷硬化和残余压应力。残余压应力可以抵消工作载荷产生的拉应力，从而有效提高零件的疲劳强度。淬火和渗碳主要是热处理方法，调质处理是淬火后的高温回火，主要目的是获得综合力学性能。13.在机械设计中，选择材料时，若主要考虑零件的减摩性，应优先选用（）A.高强度钢B.耐磨钢C.轴承合金D.硬质合金答案：C解析：轴承合金（如轴承钢、巴氏合金等）是专门为制造轴承及其他摩擦副表面而设计的材料，具有优良的减摩性、耐磨性和顺应性，是提高摩擦副润滑性能和减少磨损的常用材料。高强度钢和耐磨钢主要强调强度和耐磨损能力，硬质合金硬度极高，但脆性大，通常用于加工或其他特殊场合。14.机械设计中，用于连接两个不同心轴并传递运动的部件是（）A.齿轮B.联轴器C.离合器D.万向联轴器答案：D解析：万向联轴器是一种能够补偿连接的两轴之间相对偏斜（角位移）和相对位移（轴向位移、径向位移）的机械传动装置，特别适用于连接不同心且可能发生相对运动的轴。齿轮用于平行轴之间的传动；联轴器主要用于连接平行轴；离合器用于实现轴间运动的接合与分离。15.在进行零件的接触强度计算时，对于非跑合表面，接触应力计算通常考虑（）A.平均应力B.最大应力C.最小应力D.循环应力答案：B解析：接触强度计算主要关注接触区域产生的最大接触应力，以确保该应力不超过材料的许用接触应力。对于非跑合表面，初始接触状态可能较为恶劣，因此基于最大接触应力的计算更为保守和安全。平均应力、最小应力和循环应力不是接触强度计算的主要关注点。16.机械设计中，表示材料抵抗局部变形能力的指标是（）A.强度B.硬度C.韧性D.刚度答案：B解析：硬度是材料抵抗局部变形（如压痕、划痕）的能力指标，它与材料的强度有关，但更侧重于表面抵抗变形的性能。强度表示抵抗整体断裂的能力；韧性表示吸收能量和塑性变形的能力；刚度表示抵抗弹性变形的能力。17.设计机械零件时，考虑其耐热性的主要措施是（）A.选择耐高温材料B.降低零件的工作应力C.增大零件的散热面积D.提高零件的表面粗糙度答案：A解析：耐热性是指材料在高温下保持其性能（特别是强度和硬度）的能力。提高零件耐热性的最根本措施是选择具有良好耐热性能的材料。降低工作应力、增大散热面积和改变表面粗糙度可以在一定程度上影响零件的耐热表现，但选择合适的材料是首要和最有效的途径。18.在机械设计中，影响零件疲劳强度的因素不包括（）A.材料的疲劳极限B.零件的工作载荷C.零件的表面粗糙度D.零件的整体尺寸答案：D解析：零件的疲劳强度主要受材料本身的疲劳极限、实际工作载荷（包括其循环特性、应力幅等）、应力集中程度（与设计、表面状况有关，如表面粗糙度、孔洞、缺口等）以及表面状态（如残余应力）等因素的影响。零件的整体尺寸本身对疲劳强度没有直接的、独立的决定性影响，虽然尺寸可能影响制造工艺和整体应力水平，但其影响通常是通过上述其他因素体现的。19.机械设计中，用于实现两轴间旋转方向改变的是（）A.传动轴B.交换轴C.伞齿轮D.介轮答案：C解析：伞齿轮（锥齿轮）可以用来传递两相交轴之间的运动和动力，并且可以通过设计使得输出轴的旋转方向相对于输入轴发生改变。传动轴主要用于传递动力；交换轴（万向联轴器的一种）主要用于连接不同心或角度可变的轴，不改变旋转方向；介轮（惰轮）用于改变传动比或转向，但通常在齿轮系中使用。20.在进行机械零件的强度校核时，若计算应力小于材料的许用应力，则表明（）A.零件一定不会失效B.零件的材料选择不合理C.零件的设计过于保守D.需要考虑应力集中的影响答案：C解析：强度校核的目的是确保零件的实际工作应力（计算应力）在安全范围内。如果计算应力小于材料的许用应力，说明零件在设计上具有足够的安全裕度，即设计是保守的。这通常意味着材料强度有富余，或者截面尺寸偏大。这并不直接说明零件一定不会失效（仍需考虑实际载荷、环境、应力集中等因素），也不一定表示材料选择不合理或必须考虑应力集中（除非应力集中已显著增大了计算应力）。二、多选题1.机械设计中，影响零件疲劳强度的因素主要有（）A.材料的疲劳极限B.零件的工作载荷循环特性C.零件的表面粗糙度D.零件的尺寸E.零件是否存在应力集中答案：ABCE解析：零件的疲劳强度受到多种因素影响。材料的疲劳极限是材料固有的性能指标，决定了疲劳强度的基础水平（A）。零件的工作载荷循环特性（如平均应力、应力幅、循环次数）直接影响疲劳损伤的速度和模式（B）。零件的表面粗糙度会影响初始裂纹的产生，粗糙表面更容易产生微裂纹，从而降低疲劳强度（C）。应力集中是导致疲劳破坏的关键因素，局部应力集中处的应力远高于名义应力，是疲劳裂纹萌生的主要部位（E）。零件的尺寸效应（D）对疲劳强度有一定影响，通常尺寸越大，疲劳强度越低，但这往往是通过影响应力集中系数和表面质量等因素间接体现的，不是独立的主要因素。因此，主要因素是ABCE。2.机械设计中，提高零件耐磨性的措施可以包括（）A.选择高硬度配对材料B.提高摩擦副表面的光洁度C.保证足够的润滑D.减小接触压力E.对摩擦表面进行表面处理答案：ABCE解析：提高零件耐磨性是机械设计中的重要内容。选择高硬度且匹配合理的配对材料可以增加摩擦表面的抗磨损能力（A）。提高摩擦副表面的光洁度（即降低表面粗糙度）可以减少磨粒磨损和粘着磨损（B）。保证充分的润滑可以形成有效的润滑油膜，隔离摩擦表面，减少直接接触和磨损（C）。对摩擦表面进行表面处理，如渗碳、渗氮、喷涂、滚压等，可以改变表面层组织结构和性能，提高硬度、形成残余压应力，从而增强耐磨性（E）。减小接触压力可以在一定程度上降低磨损，但往往受功能要求的限制，并非普遍适用的方法（D）。因此，有效措施包括ABCE。3.机械设计中，进行强度计算时，需要考虑的因素通常有（）A.零件所承受的载荷类型（静载荷/动载荷）B.零件材料的力学性能C.零件的实际工作温度D.零件的结构几何形状E.零件尺寸大小答案：ABCD解析：机械零件的强度计算是确保其安全可靠的基础。计算时必须考虑零件所承受的载荷类型，因为载荷性质（如静载荷、动载荷、冲击载荷）直接影响应力状态和强度要求（A）。零件材料的力学性能（如强度极限、屈服极限、许用应力）是强度计算的直接依据（B）。实际工作温度会影响材料的力学性能（如强度、弹性模量），必须在计算中予以考虑（C）。零件的结构几何形状决定了应力分布，不同的形状下应力计算方法不同，是强度计算的关键因素（D）。零件尺寸大小虽然可以通过影响应力集中等因素间接影响强度，但通常在强度计算中作为已知几何参数输入，而不是一个独立的、像载荷和材料那样直接参与计算的因素。因此，主要考虑因素是ABCD。4.机械设计中，影响零件刚度的因素主要有（）A.材料的弹性模量B.零件的截面尺寸和形状C.零件的支撑条件D.零件的工作温度E.零件是否存在应力集中答案：ABC解析：零件的刚度是指其抵抗弹性变形的能力。影响刚度的因素主要包括：材料的弹性模量，弹性模量越大，抵抗变形的能力越强（A）。零件的截面尺寸和形状，截面尺寸越大、形状越合理（如采用工字梁截面），惯性矩越大，刚度通常越高（B）。零件的支撑条件，如支座的形式和位置，对零件的变形有显著影响，不同的支撑条件导致不同的刚度（C）。工作温度会改变材料的弹性模量，从而影响刚度（D），但不是最主要的结构因素。应力集中主要影响强度和疲劳，对整体弹性刚度的影响相对较小（E）。因此，主要因素是ABC。5.机械设计中，选择材料时需要综合考虑的因素通常有（）A.使用性能要求（强度、刚度、耐磨性、耐热性等）B.材料的加工工艺性C.材料的经济性D.材料的可获得性E.材料的密度答案：ABCDE解析：选择合适的材料是机械设计的关键环节。需要全面考虑各种因素。使用性能要求是首要考虑，包括零件在工作中需要满足的力学性能（强度、刚度）、耐磨性、耐热性、耐腐蚀性等（A）。材料的加工工艺性决定了零件是否能够方便、经济地制造出来，包括铸造、锻造、焊接、切削加工等性能（B）。材料的经济性包括材料本身的成本、加工成本、维护成本以及废料处理成本等（C）。材料的可获得性（供货是否稳定、来源是否可靠）对产品的可制造性和供应链有重要影响（D）。材料的密度会影响零件的重量和重心，对运动部件的动力学特性、运输成本等有影响，特别是在航空航天、汽车等领域（E）。因此，选择材料时需要综合考虑ABCDE这些因素。6.机械设计中，常见的机械传动类型包括（）A.齿轮传动B.带传动C.链传动D.蜗杆传动E.液压传动答案：ABCD解析：机械设计中用于传递运动和动力的传动方式多种多样。齿轮传动通过齿轮啮合传递运动，类型繁多，应用广泛（A）。带传动利用柔性带作为传动介质，通过摩擦或啮合传递动力（B）。链传动使用链条和链轮啮合传动，适用于中心距较大的场合（C）。蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，通常能实现大的传动比（D）。液压传动利用液体（通常是油液）作为工作介质来传递能量和动力（E）。虽然液压传动是重要的机械传动形式，但其原理基于流体力学，与前面四种基于固体力学的传动方式有所区别，但常在机械设计范畴内讨论。根据题目通常侧重的传统机械传动，ABCD是更典型的答案。若题目允许更广义的机械传动，E也应考虑。此处按传统分类，选ABCD。7.在进行机械零件的疲劳强度计算时，需要考虑的因素通常有（）A.材料的疲劳极限B.零件的名义应力C.应力循环特征系数D.零件表面状况（如粗糙度、残余应力）E.零件的整体尺寸答案：ACD解析：疲劳强度计算旨在预测零件在循环载荷作用下抵抗疲劳破坏的能力。需要考虑材料抵抗疲劳的能力，即材料的疲劳极限（A）。需要知道零件在服役条件下承受的应力状态，通常用名义应力表示（B），但疲劳计算更关注循环应力幅和平均应力。应力循环特征系数r（最小应力与最大应力的比值）是描述应力循环不对称性的关键参数（C）。零件表面状况对疲劳强度有显著影响，表面粗糙度、表面光洁度、是否存在表面损伤或处理（如喷丸、滚压产生残余压应力）都会影响疲劳裂纹的萌生，这些属于表面状况范畴（D）。零件的整体尺寸效应（E）确实存在，大尺寸零件的疲劳强度通常低于小尺寸零件，这主要归因于表面缺陷更难避免以及应力集中更敏感，但在基本的疲劳强度计算模型（如基于SN曲线）中，往往通过引入尺寸系数来修正，而不是在每个计算步骤中都详细考虑其独立影响。因此，核心考虑因素是ACD。8.机械设计中，影响零件可靠性的因素主要有（）A.材料的质量B.零件的设计强度C.零件的制造质量D.零件的使用和维护条件E.环境因素（温度、湿度、腐蚀等）答案：ABCDE解析：零件的可靠性是指其在规定时间和条件下完成规定功能的概率。这是一个综合性概念，受到多种因素影响。材料的质量是基础，材料性能的稳定性和合格性直接影响零件的可靠性（A）。零件的设计强度（包括强度储备）决定了其抵抗失效的能力（B）。零件的制造质量，包括尺寸精度、表面质量、内部缺陷等，直接影响其实际承载能力和性能的稳定性（C）。零件的使用和维护条件，如载荷是否超限、润滑是否充分、是否得到正确保养等，会加速磨损或疲劳损伤，影响可靠性（D）。环境因素，如工作温度过高或过低、湿度、腐蚀介质、冲击振动等，都会对零件的材料性能和结构完整性造成不利影响，从而降低可靠性（E）。因此，所有选项都是影响零件可靠性的重要因素。9.机械设计中，进行接触强度计算时，通常针对的接触形式包括（）A.点接触B.线接触C.面接触D.摩擦接触E.磨损接触答案：ABC解析：接触强度计算是研究两个物体接触表面在载荷作用下抵抗塑性变形或疲劳破坏的能力。根据接触几何和应力分布，主要分为三种基本形式：点接触（如球轴承滚动体与滚道）、线接触（如平键与键槽、齿轮齿面）、面接触（如滑动轴承轴颈与轴瓦）。这三种接触形式都有相应的接触强度计算理论和方法（如Hertz接触理论）。摩擦接触（D）描述的是接触表面间的相对滑动和摩擦力现象，虽然摩擦会发生在接触表面并影响磨损（E），但摩擦接触本身不是一种独立的接触强度计算形式。因此，主要计算的接触形式是ABC。10.机械设计中，提高零件结构强度的措施通常有（）A.增大零件截面尺寸B.优化零件结构形状，减少应力集中C.增加零件壁厚D.对零件进行强化处理（如热处理、冷作硬化）E.改善零件的制造工艺，提高加工精度答案：ABCD解析：提高零件结构强度是设计的重要目标。增大零件截面尺寸可以直接提高抗弯、抗拉等能力（A）。优化零件结构形状，如增大过渡圆角半径、避免尖锐缺口、采用合理的截面形状（如工字形），可以显著减小应力集中，从而提高零件的实际承载能力和整体强度（B）。增加零件壁厚对于提高承压能力（如容器）或扭转刚度有帮助（C）。对零件进行强化处理，如淬火、回火、渗碳、喷丸等，可以提高材料的强度和硬度，改善表面性能，从而增强零件的强度（D）。改善零件的制造工艺，提高加工精度和表面质量，可以减少制造缺陷和初始应力，提高零件的疲劳强度和可靠性，也是间接提高强度的措施（E）。因此，ABCD都是常用的提高零件结构强度的措施。11.机械设计中，影响零件疲劳寿命的因素主要有（）A.材料的疲劳极限B.零件的工作载荷幅值C.零件表面是否存在初始裂纹D.零件的工作环境温度E.零件是否存在应力集中答案：ABDE解析：零件的疲劳寿命受到多种因素的综合影响。材料的疲劳极限是决定零件抵抗疲劳破坏能力的基础指标（A）。零件的工作载荷幅值直接影响疲劳损伤的速率，幅值越大，损伤越快（B）。虽然疲劳寿命计算通常假设零件是完好的，但实际零件很少完美，表面存在的初始裂纹深度是影响疲劳寿命的最重要因素之一，裂纹越长寿命越短（C，注意此选项与题意“主要有”可能略有偏差，但确实是关键因素）。零件的工作环境温度会影响材料的力学性能（如强度、弹性模量、疲劳极限）以及蠕变行为，从而影响疲劳寿命（D）。应力集中是导致疲劳裂纹萌生的主要原因之一，应力集中系数越大，疲劳寿命越短（E）。因此，主要影响因素是ABDE。12.机械设计中，选择材料时，若考虑零件的耐腐蚀性，应优先选用（）A.不锈钢B.高强度铝合金C.青铜D.灰铸铁E.耐蚀钢答案：ACE解析：零件的耐腐蚀性是材料选择的重要考量因素。不锈钢因其含有铬元素，能在表面形成致密的氧化膜，具有优良的耐腐蚀性，是常用的耐腐蚀材料（A）。耐蚀钢是专门为提高耐腐蚀性能而设计的钢种（E）。青铜是铜基合金，也具有较好的耐腐蚀性，特别是在某些特定环境（如海洋环境）下（C）。高强度铝合金在某些条件下也具有一定的耐腐蚀性，但其耐腐蚀性能通常不如不锈钢和青铜（B）。灰铸铁虽然耐磨、减振性好，但其耐腐蚀性相对较差，尤其是在潮湿或酸性环境中（D）。因此，优先考虑的材料是ACE。13.机械设计中，进行零件强度校核时，通常需要考虑（）A.零件所承受的静载荷B.零件所承受的动载荷C.材料的许用应力D.零件可能存在的应力集中E.零件的工作温度对材料性能的影响答案：BCDE解析：零件强度校核是确保零件在设计载荷下安全工作的关键步骤。必须考虑零件实际承受的载荷类型，包括静载荷（A）和动载荷（B）。强度校核的核心是比较计算应力与材料的许用应力，许用应力是基于材料性能确定的（C）。实际零件往往存在孔洞、缺口、圆角等结构不连续处，导致应力集中，必须考虑这种应力集中对实际承载能力的影响（D）。零件的工作温度会改变材料的力学性能（如强度、弹性模量），进而影响许用应力和实际强度，因此需要进行考虑（E）。因此，需要综合考虑BCDE这些因素。静载荷和动载荷都是可能的载荷类型，题目问“通常需要考虑”，两者都应包含。14.机械设计中，影响零件刚度的因素通常有（）A.材料的弹性模量B.零件的截面几何形状C.零件的长细比D.零件的支撑条件E.零件的工作温度答案：ABD解析：零件的刚度是指其抵抗弹性变形的能力。影响刚度的因素主要有：材料的弹性模量，弹性模量越大，刚度越大（A）。零件的截面几何形状，如惯性矩、截面模量等几何参数，对抵抗弯曲和扭转变形的能力有决定性影响（B）。零件的支撑条件，如支座类型和位置，决定了零件的变形模式和支持反力分布，从而影响整体刚度（D）。零件的长细比主要影响其稳定性（屈曲），而不是刚度本身，虽然稳定性与刚度有关联，但概念上有所区别（C）。零件的工作温度会改变材料的弹性模量，从而影响刚度（E）。因此，主要因素是ABD。15.机械设计中，常见的提高零件疲劳强度的措施有（）A.选择疲劳极限高的材料B.减小或消除应力集中C.提高零件表面的光洁度D.对零件表面进行喷丸处理E.增大零件的截面尺寸答案：ABCD解析：提高零件的疲劳强度是机械设计的重要目标。选择疲劳极限高的材料是提高疲劳强度的根本途径之一（A）。在设计中，通过结构优化、避免尖锐缺口、增大过渡圆角等方式减小或消除应力集中是极为有效的措施（B）。提高零件表面的光洁度可以减少表面缺陷，延缓疲劳裂纹的萌生（C）。对零件表面进行喷丸等表面处理，可以在表面层产生压应力，抑制裂纹萌生，并提高表面硬度，从而显著提高疲劳强度（D）。增大零件的截面尺寸对疲劳强度的影响主要体现在应力集中效应的变化上，对于整体尺寸效应，大尺寸零件的疲劳强度通常较低，因此单纯增大尺寸并非有效措施，有时甚至不合适（E）。因此，有效的措施是ABCD。16.机械设计中，选择材料时需要考虑的经济性因素包括（）A.材料本身的采购成本B.材料的加工制造成本C.材料导致的维护和保养成本D.材料的运输和存储成本E.更换零件的备件成本答案：ABCDE解析：材料的经济性是选择材料时必须综合考虑的重要因素，贯穿于零件的整个生命周期。材料本身的采购成本（A）是直接的经济投入。材料的加工制造成本（B），包括冶炼、成型、热处理、机加工等各个环节的费用。材料导致的维护和保养成本（C），某些材料可能需要更频繁的维护或使用特殊的维护条件。材料的运输和存储成本（D），特别是对于特殊或大宗材料。更换零件的备件成本（E），如果零件需要定期更换，材料的成本会影响备件的总费用。因此，选择材料时需要全面评估ABCDE这些经济性因素。17.机械设计中，进行接触强度计算时，需要考虑的因素通常有（）A.接触表面的材料B.接触形式（点、线、面）C.最大接触应力D.接触表面的相对滑动速度E.接触表面的粗糙度答案：ABCE解析：接触强度计算是分析两个物体接触表面在载荷作用下抵抗塑性变形或疲劳破坏的能力。需要考虑接触表面的材料及其性能（A），因为不同材料的弹性和塑性性质不同。需要明确接触的具体形式，是点接触、线接触还是面接触（B），因为不同的接触形式下应力分布和计算方法不同。接触强度计算的核心是确定最大接触应力（C），并判断其是否低于材料的许用接触应力。接触表面的相对滑动速度（D）主要与摩擦和磨损相关，虽然高速滑动可能产生热效应影响接触状态，但在基本的接触强度计算（如Hertz接触）中，通常假设静态或准静态加载，不直接包含滑动速度。接触表面的粗糙度（E）会影响初始接触状态和应力分布，尤其是在表面粗糙度较大时，是必须考虑的因素。因此，主要考虑因素是ABCE。18.机械设计中，影响零件可靠性的因素包括（）A.材料的均匀性B.零件设计的冗余度C.零件的制造和装配质量D.零件的使用环境和维护水平E.零件的老化现象答案：ABCDE解析：零件的可靠性是指其在规定时间和条件下完成规定功能的概率，受到多种因素的综合影响。材料的均匀性（A）决定了材料性能的一致性，不均匀可能导致局部性能不足或早期失效。零件设计的冗余度（B），即设计多个备份或冗余功能，可以在部分失效时仍保证整体功能，显著提高可靠性。零件的制造和装配质量（C）直接影响零件的实际性能和缺陷情况，低质量导致高早期失效率。零件的使用环境和维护水平（D）会加速磨损、疲劳损伤或腐蚀，影响长期可靠性。零件的老化现象（E），包括材料性能随时间的变化、性能衰退等，也是影响可靠性的重要因素。因此，所有选项都是影响零件可靠性的因素。19.机械设计中，选择材料时，若考虑零件的高温工作性能，应优先选用（）A.耐热钢B.高温合金C.玻璃陶瓷D.有机高分子材料E.普通碳素钢答案：AB解析：零件需要在高温环境下工作，材料的选用至关重要。耐热钢（A）是专门为在高温下保持强度和韧性而设计的钢种。高温合金（B）通常指镍基、钴基或铁基合金，具有优异的高温性能，包括强度、抗氧化性和抗蠕变性，适用于极高温度环境。玻璃陶瓷（C）通常在高温下强度会下降，耐热性不如金属。有机高分子材料（D）的耐热性普遍较差，通常工作温度不高。普通碳素钢（E）在较高温度下强度会显著下降，容易发生蠕变。因此，优先考虑的材料是AB。20.机械设计中，提高零件耐磨性的措施通常有（）A.选择合适的配对材料B.提高摩擦副表面的硬度C.保证充分的润滑D.减小摩擦副间的接触压力E.对摩擦表面进行表面处理答案：ABCE解析：提高零件的耐磨性是机械设计的重要目标。选择合适的配对材料（A），如硬度匹配的配对，可以显著减缓磨损速度。提高摩擦副表面的硬度（B），如通过热处理、表面淬火、渗碳等手段，可以增强表面的抗磨损能力。保证充分的润滑（C）可以形成有效的润滑油膜，减少直接接触和磨粒磨损。对摩擦表面进行表面处理（E），如喷丸、滚压、磷化等，可以改善表面微观形貌，形成残余压应力，提高耐磨性。减小摩擦副间的接触压力（D）可以在一定程度上降低磨损，但往往受功能要求的限制，并非普遍适用的方法。因此，有效的措施是ABCE。三、判断题1.疲劳极限是指材料在无限次循环载荷作用下不发生断裂的最大应力。（）答案：正确解析：疲劳极限（FatigueLimit）是材料在标准疲劳试验条件下（通常规定一定的循环次数，如10^7次），所能承受而不发生断裂的最大应力。它是材料本身固有的、表示其抵抗疲劳破坏能力的性能指标。如果应力低于疲劳极限，材料可以承受无限次的循环载荷而不发生疲劳断裂；如果应力高于疲劳极限，材料将在有限次循环载荷下发生疲劳断裂。因此，题目表述正确。2.零件的刚度是指其抵抗弹性变形的能力，刚度越大，变形越小。（）答案：正确解析：刚度（Stiffness）是衡量材料或构件抵抗弹性变形程度的物理量。它定义为在单位外力作用下产生的变形量。因此，零件的刚度越大，表示它在相同外力作用下产生的变形越小。这是刚度的基本定义和意义。因此，题目表述正确。3.应力集中系数是指零件实际工作应力与名义应力的比值，它总是大于等于1。（）答案：正确解析：应力集中系数（StressConcentrationFactor,K_t）是用来描述零件由于几何形状不连续（如孔、缺口、圆角等）导致局部应力显著高于名义应力（平均应力）程度的无量纲系数。由于几何不连续处的应力必然大于名义应力，并且定义上总是取大于等于1的值（K_t≥1），因此题目表述正确。4.选择材料时，只要强度满足要求即可，不需要考虑其他因素。（）答案：错误解析：选择机械设计材料时，强度（如屈服强度、强度极限）固然是重要指标，但并非唯一指标。还需要根据零件的具体工作条件和使用要求，综合考虑刚度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性、耐热性、加工工艺性、经济性、可获得性等多种因素。例如，某些零件可能更关注耐磨性，而另一些则可能需要在高温环境下工作。因此，仅凭强度满足要求就选择材料是不全面的，也是不科学的。因此，题目表述错误。5.零件的尺寸越大，其疲劳强度越高。（）答案：错误解析：零件的尺寸效应对疲劳强度有影响，但通常尺寸越大，疲劳强度反而会降低。这是因为大尺寸零件更难避免内部存在的微小缺陷或杂质，这些缺陷往往是疲劳裂纹的萌生源。此外，大尺寸零件的表面缺陷或加工误差的影响也更为显著，导致应力集中更严重。因此，单纯增大零件尺寸并不能保证提高其疲劳强度，有时反而会降低。因此，题目表述错误。6.表面粗糙度对零件的疲劳强度没有影响。（）答案：错误解析：表面粗糙度对零件的疲劳强度有显著影响。粗糙的表面更容易产生微观裂纹，并且粗糙度的波谷处容易发生应力集中，这些都会加速疲劳裂纹的萌生，从而降低零件的疲劳强度。相反，光滑的表面（低粗糙度）有利于提高疲劳强度。因此，题目表述错误。7.许用应力是指材料能够安全承受的最大应力。（）答案：错误解析：许用应力（AllowableStress）是指考虑到安全因素后，允许零件在实际工作条件下承受的最大应力。它等于材料的极限应力（如屈服强度或强度极限）除以安全系数。因此，许用应力总是小于材料的极限应力，它不是材料本身能够安全承受的最大应力，而是经过安全考虑后确定的允许应力。因此，题目表述错误。8.齿轮传动可以用于传递两平行轴之间的运动和动力。（）答案：正确解析：齿轮传动是机械传动中应用最广泛的一