2026年工程师（机械零件设计）自测试题及答案

2026年工程师（机械零件设计）自测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题4分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.以下哪种材料的韧性通常较好，适合用于承受冲击载荷的机械零件设计？（）A.铸铁B.铝合金C.工具钢D.铜合金2.在计算机械零件的疲劳寿命时，需要考虑的应力类型主要是（）。A.静应力B.交变应力C.冲击应力D.拉伸应力3.对于轴类零件，为了保证其工作时的精度和稳定性，通常需要进行的热处理工艺是（）。A.退火B.正火C.调质D.渗碳4.机械零件设计中，确定零件尺寸的主要依据是（）。A.经验B.强度计算C.美观要求D.制造工艺5.下列哪种联接方式适用于经常拆卸的场合？（）A.焊接B.铆接C.螺纹联接D.键联接6.齿轮传动中，为了提高齿面接触疲劳强度，可采取的措施是（）。A.增大模数B.减小模数C.增大齿宽D.减小齿宽7.滚动轴承的基本额定寿命是指（）。A.一批轴承中90%的轴承所能达到的寿命B.单个轴承所能达到的寿命C.一批轴承中50%的轴承所能达到的寿命D.任意一个轴承所能达到的寿命8.在设计带传动时，限制小带轮的最小直径主要是为了（）。A.使结构紧凑B.限制弯曲应力C.保证带和带轮间有足够摩擦力D.限制小带轮包角9.对于受轴向变载荷作用的紧螺栓联接，在计算螺栓的总拉力时，需要考虑的因素有（）。A.预紧力、工作拉力和残余预紧力B.预紧力和工作拉力C.预紧力和残余预紧力D.工作拉力和残余预紧力10.机械零件设计中，考虑经济性的主要方面不包括（）。A.材料成本B.制造成本C.使用成本D.外观成本二、多项选择题（总共5题，每题6分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填在括号内，多选、少选、错选均不得分）1.以下属于机械零件设计准则的有（）。A.强度准则B.刚度准则C.耐磨性准则D.耐热性准则E.可靠性准则2.提高机械零件疲劳强度的措施有（）。A.降低应力集中B.提高表面质量C.采用合适的材料D.增大零件尺寸E.减小工作载荷3.键联接的主要类型有（）。A.平键联接B.半圆键联接C.楔键联接D.切向键联接E.花键联接4.影响滚动轴承寿命的因素有（）。A.载荷大小B.载荷性质C.转速D.润滑条件E.工作温度5.在设计轴类零件时，需要考虑的因素有（）。A.强度B.刚度C.耐磨性D.结构工艺性E.经济性三、简答题（总共3题，每题10分，简要回答问题）1.简述机械零件设计的一般步骤。2.说明如何提高齿轮传动的平稳性。3.分析螺纹联接预紧的作用及预紧力过大或过小的影响。四、案例分析题（总共1题，20分，阅读案例并回答问题）某机械厂设计一款新型的减速箱，要求减速箱体积小、重量轻、传动效率高且具有较高的可靠性。在设计过程中，设计师采用了高强度合金钢制造齿轮，通过优化齿轮的齿形和参数，提高了齿轮传动的效率和平稳性。同时，采用了铝合金材料制造箱体，以减轻重量。在装配过程中，严格控制各零件的加工精度和装配质量，确保减速箱的正常运行。问题：1.请分析设计师在设计减速箱时，采取了哪些措施来满足设计要求？（10分）2.从机械零件设计的角度，谈谈这些措施对提高产品性能的意义。（10分）五、设计计算题（总共1题，20分，根据题目要求进行设计计算）设计一个普通V带传动，已知传递功率P=7.5kW，小带轮转速n1=1450r/min，传动比i=2，工作条件为每天工作8小时，两班制，载荷平稳。要求：1.确定V带的型号。（8分）2.计算小带轮的基准直径d1，并圆整。（6分）3.计算V带的基准长度Ld，并圆整。（6分）答案1.B2.B3.C4.B5.C6.C7.A8.B9.A10.D1.ABCDE2.ABC3.ABCDE4.ABCDE5.ABCDE1.机械零件设计的一般步骤：确定零件的功能要求；选择合适的材料；进行结构设计；计算作用在零件上的载荷；确定零件的基本尺寸；进行强度、刚度等计算；优化设计方案；绘制零件工作图和编制技术文件。2.提高齿轮传动平稳性的方法：适当减小齿轮模数；增加齿轮的齿数；采用合适的齿廓曲线（如渐开线）；提高齿轮的制造精度，包括齿形精度、齿向精度等；对齿轮进行适当的修形，如鼓形齿、修缘等；合理布置齿轮的位置，减小轴的变形对齿轮传动的影响。3.螺纹联接预紧的作用：增强联接的可靠性和紧密性，防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。预紧力过大可能导致螺纹连接件过载断裂，或使被联接件产生过大的变形；预紧力过小则不能保证联接的紧密性，在工作时可能产生松动，影响联接的可靠性。1.措施：采用高强度合金钢制造齿轮，优化齿轮齿形和参数提高传动效率和平稳性；采用铝合金材料制造箱体减轻重量；严格控制各零件加工精度和装配质量确保正常运行。2.意义：高强度合金钢齿轮提高了齿面接触强度和齿根弯曲强度，能承受较大载荷，保证传动可靠性；优化齿形和参数减少了振动和噪声，提高了传动平稳性和效率；铝合金箱体减轻了整体重量，符合设计要求；严格控制加工精度和装配质量保证了各零件间的良好配合，使减速箱能正常稳定运行，提高了产品整体性能。1.根据P=7.5kW，n1=1450r/min，查普通V带选型图，选取A型V带。2.由$d_1\geq500\frac{P}{(zv)(\frac{[σ]}{σ_{Flim}})}$（其中z为V带根数，v为带速，$[σ]$为许用应力，$σ_{Flim}$为单根V带的基本额定功率），先计算带速$v=\frac{πd_1n_1}{1000×60}$，取$d_1=100mm$，则$v=\frac{π×100×1450}{1000×60}≈7.6m/s$，查A型V带单根基本额定功率表得$P_0=1.32kW$，计算$z=\frac{P}{(P_0+ΔP_0)K_α}$（$ΔP_0$为单根V带额定功率增量，$K_α$为包角