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机械工程师技术知识竞赛题库含多选题与简答题

一、多选题（共5题，每题4分）

1.（4分）在机械设计中，影响零件疲劳强度的因素有哪些？

A.材料的疲劳极限

B.应力集中系数

C.表面粗糙度

D.工作温度

E.载荷循环特性

2.（4分）机械密封的主要失效形式包括哪些？

A.磨损

B.漏液

C.胶合

D.脆断

E.密封面腐蚀

3.（4分）以下哪些措施可以提高轴的刚度？

A.增大轴的直径

B.采用空心轴结构

C.减少轴的跨距

D.提高轴的材料弹性模量

E.增加轴的支承点

4.（4分）液压系统常见的故障有哪些？

A.压力不稳定

B.泄漏严重

C.温度过高

D.噪声过大

E.效率低下

5.（4分）影响焊接接头的力学性能的因素包括哪些？

A.焊接工艺参数

B.焊接材料

C.接头设计

D.环境温度

E.后处理方法

二、简答题（共10题，每题6分）

1.（6分）简述机械设计中应力集中的概念及其危害，并列举常见的应力集中源。

2.（6分）简述滑动轴承的润滑方式及选择原则。

3.（6分）简述齿轮传动中根切现象的产生原因及避免措施。

4.（6分）简述液压泵的常见类型及其工作原理。

5.（6分）简述机械零件的失效形式及其预防措施。

6.（6分）简述热处理在机械制造中的作用及常用方法。

7.（6分）简述螺栓连接的预紧力及其影响因素。

8.（6分）简述机械振动的主要类型及其控制方法。

9.（6分）简述有限元分析在机械设计中的应用优势。

10.（6分）简述机械装配的基本要求及常见装配方法。

答案与解析

一、多选题答案与解析

1.答案：A,B,C,D,E

解析：

影响零件疲劳强度的因素包括：

-材料的疲劳极限（A）：材料的固有属性，决定了零件能承受的最大循环应力。

-应力集中系数（B）：构件几何不连续处（如孔、槽、缺口）会引起应力集中，降低疲劳强度。

-表面粗糙度（C）：表面粗糙会造成微观应力集中，加速疲劳裂纹萌生。

-工作温度（D）：高温会降低材料的疲劳极限，而低温则可能增加脆性。

-载荷循环特性（E）：载荷的应力幅和平均应力会显著影响疲劳寿命。

2.答案：A,B,C

解析：机械密封的主要失效形式包括：

-磨损（A）：动、静环密封面因相对运动产生磨损，导致密封性能下降。

-漏液（B）：密封结构损坏或泄漏通道形成，导致介质外泄。

-胶合（C）：高温或润滑不良时，密封面发生粘结失效。

腐蚀（E）和脆断（D）虽可能发生，但非典型失效形式。

3.答案：A,B,C,D,E

解析：提高轴的刚度的措施包括：

-增大轴的直径（A）：截面惯性矩增大，刚度提高。

-采用空心轴结构（B）：相同重量下惯性矩更大，刚度优于实心轴。

-减少轴的跨距（C）：跨距缩短可降低弯曲变形。

-提高轴的材料弹性模量（D）：弹性模量越大，刚度越高（如使用合金钢）。

-增加轴的支承点（E）：多支承可分担载荷，减少变形。

4.答案：A,B,C,D,E

解析：液压系统常见故障包括：

-压力不稳定（A）：源于泵、阀或管路问题。

-泄漏严重（B）：密封失效或元件损坏。

-温度过高（C）：液压油黏度变化、散热不良导致。

-噪声过大（D）：泵、阀冲击或气穴现象。

-效率低下（E）：滑移、内泄漏等导致能量损失。

5.答案：A,B,C,E

解析：影响焊接接头力学性能的因素包括：

-焊接工艺参数（A）：如电流、电压、焊接速度。

-焊接材料（B）：焊条、焊丝的成分影响接头强度。

-接头设计（C）：如坡口形式、间隙大小。

-后处理方法（E）：热处理可改善接头组织。

环境温度（D）虽影响焊接质量，但非直接决定力学性能的因素。

二、简答题答案与解析

1.答案：

应力集中是指构件几何形状不连续处（如孔、槽、尖角）应力局部增大的现象。其危害是：

-在交变载荷作用下，应力集中处易萌生疲劳裂纹。

-静载荷下可能导致局部屈服或断裂。

常见应力集中源：

-凸台、凹槽、孔边；

-螺纹牙根；

-变截面过渡处；

-键槽。

2.答案：

润滑方式：

-涂油（油枪、油杯）；

-油浴（浸入式）；

-油环（带油环）；

-喷油（压力润滑）。

选择原则：

-载荷大小（重载用压力润滑）；

-速度（高速用喷淋）；

-工作环境（高温用黏度高的油）。

3.答案：

根切原因：齿轮刀具齿顶线超过啮合线，切掉齿根部分。

避免措施：

-采用正变位齿轮；

-选择合适的刀具齿顶高；

-增大啮合角。

4.答案：

常见类型：

-外啮合齿轮泵（齿轮泵