机械工程师考试历年考题及答案.docx

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机械工程师考试历年考题及答案

历年各部分考题分析

第一部分工程制图与公差配合

试题统计分析：

五年平均：

25分，逐年增加

1．分析2004年试题：

（1）单项选择题共4+3道，10分

（2）简答题1道5分

共15分，约占8%

2．分析2005年试题：

（1）单项选择题共3＋3道，9分

（2）简答题2道10分

共19分约占10%；

3．分析2006年试题：

（1）单项选择题6＋3道，12分

（2）简答题1道5分；另外综合一、三章题目1道10分，共20分。

共27分，约占13.5%；

4．分析2007年试题：

（1）单项选择题4＋5道，14分

（2）简答题1道5分

（3）简答应用题1道10分

共29分，约占14.5%；

5.分析2008年试题：

（1）单项选择题4＋4道，12分

（2）简答题1道5分

（3）综合应用题1道20分

共37分，约占18.5%；

2008年试题

1．在工程图样上，齿轮齿根圆的线型为

A）细实线B）粗实线

C）细点划线D）细虚线

2．尺寸

50h7的

A）上偏差、下偏差均大于0

B）上偏差为正值，下偏差为0

C）上偏差、下偏差均小于0

D）上偏差为0，下偏差为负值

3．图样上四个相同光孔的尺寸标注正确

的为

A）4x

10H6B）4x

h6

C）4-

10H6D）4-

10h6

4．表面粗糙度Rz的数值为

A）以mm为单位B）

m为单位

C）以nm为单位D）百分比数值

21．轴线垂直相交的圆柱与圆锥，下图中

相贯线画法正确的是

22．平键与轴键槽之间的

A）键宽尺寸为基孔制配合

B）键高尺寸为基轴制配合

c）键宽尺寸为基轴制配合

D）键高尺寸为基孔制配合

23．为保证齿轮副侧隙，圆柱齿轮公法线长度偏差的

A）上偏差为正值，下偏差为0

B）上偏差、下偏差均为正值

c）上偏差为正值，下偏差为负值

D）上偏差、下偏差均为负值

42．轴类零件两端由顶尖支承，用千分表测量轴上某一个回转外圆，其显示数值的变动

量是

A）位置度误差值B）圆度误差值

c）同轴度误差值D）圆跳动误差值

51.（简答题）轴零件右端面对其轴线的全跳动公差值为0．05mm，若要规定该端面的平面度公差，其公差值与全跳动公差值有何关系，为什么。

答：

右端面的平面度公差数值应小于0．05mm（3分），因为右端面的全跳动公差已经限制其平面度误差不能超过0．05mm。

（2分）

八（综合应用题）、检测一台卧式车床工件头件和尾架顶尖中心线的偏摆误差，说明：

1）采用哪些附件和仪器

2）检测哪些项目

3）简述检测过程

4）如何评定其误差值。

答：

1）采用表夹附件（因装在刀架上）、标准心轴、千分表。

（3分）

2）检测垂直面上和水平面上的偏摆误差。

（4分）

3）垂直面上的偏摆误差：

（1）将标准心轴顶紧在头架、尾架的顶尖上

（2）移动刀架，分别将千分表触头放置在心轴两端的上母线进行检测，（3）将芯轴转1800，重复

（2）的过程。

水平面上的偏摆误差：

与上述过程的区别在于将千分表触头置于心轴的侧母线上。

（8分）

4）分别将两端（转1800）表值变化量的平均数相减的数值评定为在垂直平面和水平面上的偏摆误差。

（5分）

1.（2007简答，5分）零件上表面对下表面的平行度公差值为0.05mm，若要规定该上表面的平面度公差，其公差值与平行度公差值有合关系，为什么？

2.（2007简用，10分）采用标准芯棒、标准钢球、千分表检测普通卧式车床主轴的径向跳动和轴向窜动。

3．（2006简答，5分）尺寸标注

4．（2005简答，5分）改错题

5．（2005简用，10分）用节距500mm的桥板和0.02mm/1000mm的水平仪测量2.5m长导轨的直线度误差，共测5点，读数为0，＋3，＋1，＋3，－2（格），请问是否满足允差0.01mm/1000mm的要求，作图并说明。

解答：

图示为该直线导轨的误差曲线图

每格读数应为：

（0.02/1000）×500＝0.01mm

f1=0.015mm、f2=0.01mm、f3=0.01mm、f4=0.025mm

该直线导轨的直线误差每米最大值是f4=0.025mm，因此不能满足每米允差0.01mm的要求。

6．（2004简答，5分）改错题

第二部分工程材料

重点是热处理！

热处理！

热处理与加工工艺编制相结合变为综合应用题！

典型零件应用举例与其它例子认真记忆掌握！

试题统计分析

1．分析2004年试题：

（1）单项选择题共2+3道，8分

（2）简答题1道5分

（3）简单应用1道10分

（4）综合应用2道各一部分10分

共33约占16.5%

2．分析2005年试题：

（1）单项选择题共2+4共10分

（2）简单应用1道10分

（3）合应用1道的一部分6分

共26约占13%

3．分析2006年试题：

（1）单项选择题2＋3道，8分

（2）简单应用1道10分

共18分，约占9%；

4．分析2007年试题：

（1）单项选择题3＋5道，13分

（2）简答题1道5分

共18分，约占9%；

5．分析2008年试题：

（1）单项选择题3＋3道，9分

（2）简答题2道10分

（3）简单应用题1道10分

共29分，约占14.5%；

均分24.8分，约占12.4%，U字型趋势

2008年

5．共晶生铁的常温金相组织为

A）珠光体B）渗碳体

c）铁素体D）莱氏体

6．汽车变速箱齿轮一般采用的化学热处理方法是

A）渗氮B）渗碳

C）渗硼D）氮碳共渗

24．为改善共析钢、过共析钢的切削性能，降低硬度和为以后淬火做组织准备，常采用的

退火工艺是

A）球化退火B）完全退火

C）不完全退火D）再结晶退火

25．检验焊缝中较宽的裂缝未熔合、未焊透、夹渣、气孔及铸钢中的冷隔和缩孔等，常采用的探伤方法是

A）磁粉探伤B）x射线探伤

c）萤光探伤D）涡流探伤

26．用于制造大型球磨机衬板和大型粉碎机锤头的铸铁材料是

A）灰口铸铁B）球墨铸铁

c）耐磨合金铸铁D）蠕墨铸铁

52．钢件的退火工艺有哪几种（至少列出5种）

完全退火、不完全退火、去应力退火、等温退火、球化退火、均匀化退火、再结晶退火。

（每答对1项得1分，满分5分）

54．请说明W18Cr4V、YTl5、YGl8各属哪类刀具材料，适合加工何种工件材料。

W18Cr4V属于通用型高速钢刀具材料，适用于加工硬度<280HB的部分结构钢和铸铁。

YTl5属钨钴钛类（WE—TiC—Co）硬质合金，适用于加工碳钢和合金钢。

YG8属钨钻类（WC—Co）硬质合金，适用于加工铸铁、有色金属及其合金以及非金属材料（答对1项得2．5分，满分5分）

三、列出变形铝合金常用的五种热处理工法，并编制2A14变形铝合金的最佳热处理工艺。

扩散退火（1分），再结晶退火（1分），去应力退火（1分），回归处理（1分），淬火、时效（1分）。

5000Cx5h固熔淬火（水温20--30℃），时效167℃x（6—10）h（5分）。

1．（2007年简答5分）．40Cr钢汽车转向节是汽车的主要零件，毛坯硬度要求241～285HBS，成品表面硬度为52～63HRC，需进行哪两种热处理工艺。

答：

毛坯进行调质处理，产品感应加热淬火

2．（2006年简单应用题10分）

为保证材料为CrWMn钢的高精度量具的尺寸稳定性好、硬度高、耐磨性好及足够的韧性，毛坯成形后、精切削后、粗磨后、精磨后最终检验前，分别进行哪种热处理才能满足上述要求。

答：

毛坯成形后调质处理、精切削后淬火、冷处理、回火、冷处理、回火；粗磨后回火、精磨后最终检验前进行人工时效处理

3．（2006年综合应用题20分）

端面铣刀的材料为高速钢，要求表面硬度62～65HRC，制定该端面铣刀的加工顺序，并说明高速钢铣刀热处理工艺特点和目的。

答:

下料－锻造毛坯－检验－球化退火－检验－粗加工－高温淬火－三次高温回火－检验－精磨。

铣刀毛坯热处理必须进行球化退火（或等温退火），以消除应力、细化组织；铣刀精磨前必须进行高温淬火和三次回火处理，以获得高硬度、高疲劳抗力和高耐磨性。

4．（2005年简单应用题10分）汽车转向节是汽车的重要零件，硬度241～255HBS，轴颈圆角及端面硬度52～63HRC，硬化层深度3～6mm，硬度层组织为针状或细叶状马氏体（6～7级），选择什么材料？

毛坯进行什么热处理？

热处理后获得什么组织？

轴颈、圆角及端面进行哪些热处理？

检测裂纹采用什么方法？

答：

40Cr、毛坯调质、获得回火马氏体组织；轴颈、圆角及端面采用感应加热中频淬火；磁粉探伤。

5．（2005年综合应用题20分）某机床齿轮由40Cr钢制造，基体部分为25HRC，齿面要求耐磨，硬度为62HRC，是制定工艺路线。

下料－锻造毛坯－检验－退火－检验硬度－粗结构－调质处理－检验－精结加工－齿部高频感应加热淬火并低温回火－检验－精磨。

6．（2004年简单应用题10分）40CrNi钢高精度等级（5级精度）齿轮硬度47～49HRC，内孔变形量小于0.06mm,内孔圆度误差小于等于0.015mm，键槽宽度误差小于等于0.015mm，锻坯后、齿坯粗车后、粗拉键槽后、精拉键槽后分别进行哪些热处理才能满足上述技术要求？

答：

锻坯后退火；齿坯粗车后正火和高温回火（？

调质处理）；粗拉键槽后去应力退火；精拉键槽后真空淬火、回火。

6．（2004年综合应用题20分）某油压机缸体尺寸如图所示，材料40Cr.要求缸体为锻造毛坯，基体具有足够的强韧型，硬度为25HRC；内壁有高的耐磨性，硬度大于62HRC，内孔表面粗糙度Ra0.4。

试制定工艺路线。

答：

下料－锻造毛坯－检验－退火－检验硬度－粗结构－调质处理－检验－精加工－渗氮处理－检验－精磨

第三部分产品设计

试题统计分析

均分：

45，呈现倒U字型趋势

1．分析2004年试题：

（1）单项选择题共2+3道，8分

（2）简答题1道5分

（3）简单应用1道10分

（4）综合应用1道各一部分20分

共43约占21.5%

2．分析2005年试题：

（1）单项选择题共3+3共9分

（2）简答题2道10分

（3）简单应用1道10分

（4）综合应用1道的20分

共49约占24.5%

3．分析2006年试题：

（1）单项选择题共2+4道，10分

（2）简答题2道10分

（3）简单应用1道10分

（4）综合应用1道各一部分20分

共50约占25%

4．分析2007年试题：

（1）单项选择题共2+3道，8分

（2）简答题1道5分

（3）简单应用1道10分

（4）综合应用1道各一部分20分

共43约占21.5%

5.分析2008年试题：

（1）单项选择题共1+2道，5分

（2）简答题1道5分

（3）简单应用1道10分

（4）综合应用1道各一部分20分

共40约占20%

2008年题

53．一般设计液压传动装置时，应包括哪几部分，并简述其作用。

1）液压泵，将机械能转换成液体压力能的元件。

（2分）

2）执行元件，将液体压力能转换成机械能的元件。

（1分）

3）控制元件，通过对液体压力、流量、方向的控制，实现对执行元件的运动速度，方向、作用力等的控制。

（1分）

一、钢制圆柱齿轮与钢制轴用平键连接。

装齿轮处的轴径为

60mm，齿轮轮毂宽为90mm。

传递的转矩为840N·m，载荷平稳，许用挤压应力[

p]=120MPa。

根据附表选择键的主要参数，并进行强度验算。

（P104）

解答：

1）确定键的尺寸（4分），由附表查得，当轴径d=60mm时，键宽b=18mm，键高h=llmm，键长L=80mm。

2）强度验算（6分）

因是静连接，故只验算挤压强度

五、一级双联齿轮变速机构的结构示意图如图所示，设计要求：

中心距a=120mm，输入轴I的转速nI=1000r／min，输出轴Ⅱ的转速nII=250r／min，nII=500r／min，齿轮模数均为m=2mm，齿宽系数

a=0.9。

试计算：

1）两对齿轮的传动比i12和i1’2’2）各齿轮分度圆直径和齿数；3）齿轮1和齿轮1’的齿宽；4）将上述计算出的尺寸标注在示意图上。

解答：

2007

1．（2007年简答5分）举例说明在什么情况下螺纹连接需要防松，防松方法可分为哪几类。

答：

一般螺纹连接能满足自锁条件而不会自动松脱，但在受振动和冲击载荷，或是温度变化较大时，连接螺母可能会逐渐松动。

为了使连接可靠，设计时必须采用防松措施。

防松的主要目的是防止螺纹副间的相对转动（2分）。

按其工作原理可分为：

1）摩擦防松。

保持螺纹副间的摩擦阻力以防松，如加弹簧垫圈，对顶双螺母等。

2）机械防松。

利用止动零件阻止螺纹副间的相对转动，如槽形螺母和开口销等。

3）破坏螺纹副防松。

破坏及改变螺纹副关系，例如冲击法。

（答对1项得1.5分，共3分）

2.（2007年,简单应用题）下图为工作压力20Mpa的液压油缸装配示意图，请说明以下问题。

1）以右端为例，说明Φ1小孔在启动和停止时的缓冲作用原理。

2）说明数字标示部分所用密封圈的密封形式和类型。

答：

停止时的缓冲作用原理是：

活塞向右堵住缓冲端时，部分油控的回油只能通过Φ1小孔回流，形成节流作用，实现缓冲功能。

启动时的缓冲原理是：

液压油通过进油口进入端部和活塞外环面腔，而活塞外环面腔这部分面积只能通过Φ1小孔进压力油，形成小孔节流作用，实现启动时的缓冲功能。

（5分）

密封件1：

固定密封，采用橡胶O型密封圈（1分）

密封件2：

滑动密封，采用橡胶Y型密封圈（1分）

密封件3：

滑动密封，采用橡胶O型密封圈（1分）

密封件4：

滑动密封，采用橡胶Y型密封圈（1分）

密封件5：

固定密封，采用橡胶O型密封圈（1分）

3．（2007，综合应用题20分）指出图示轴系结构设计中的错误，在错误之处标出数字作记号，分别按数字记号说明其错误原因。

答：

此滚动轴承组合设计错误分析如图所示。

各处错误原因如下：

1）闷盖无螺钉连接，无调整垫片或调整螺钉调整轴承间隙。

2）轴肩过高，无法拆卸轴承；轴承用脂润滑而齿轮啮合油飞溅到轴承上，无挡油板。

3）轴上键槽不在同一母线上。

4）轴上齿轮（或其他零件）两边都用轴环（肩）固定，无法装配。

5）过渡配合零件装卸距离过长。

6）透盖上无密封。

7）透盖与轴不能直接接触，应留缝隙。

8）转动零件与不转动零件不能作相互定位。

9）键槽过长。

10）轮毂宽度应大于相配合的轴段长度。

（指出1项给3分，满分为20分）

2006年

1．（2006年简答5分）由异步交流电动机驱动一级直齿齿轮减速传动。

已知的条件是：

传动比i=5，齿轮模数m=3mm，输入轴齿轮齿数

=21，请计算大齿轮齿数、各齿轮分度圆直径、齿顶圆直径、中心距。

答：

1）齿轮齿数

=

i=105（齿）（1分）

2）分度圆直径

=

m=63mm（2分）

分度圆直径

=

m=315mm

3）齿顶圆直径

=

+2ha

m=69mm（1分）

=

+2ha

m=321mm

4）中心距A=（

+

）/2=189mm（1分）

3．（2006年简答5分）图示为某设计者初拟的牛头刨床切削机构运动方案。

设计意图是：

运动由构件1输入、通过构件2、3，使安装有刨刀的构件4作往复移动，以达到切削的目的。

试分析该运动简图能否实现设计意图，并说明理由和改正。

答：

不能实现设计意图。

（1分）

因为运动简图中构件3只能作往复摆动，其上D点的运动轨迹为弧线，而设计意图要求构件4作往复移动，故不能实现（或用机构自由度公式F=3n-2

-

计算得F=0说明机构不能运动，故无法实现设计意图）。

（2分）

改正后的机构运动简图如下（还可有其他方案）。

（2分）

4．（2006年，简单应用题10分）设计两个执行油缸作换向运动的液压系统原理图。

要求：

1）主油缸压力大于副油缸压力；

2）主油缸能独立调压，并有压力表显示压力；

3）主油缸与副油缸均用两位四通电磁阀控制换向。

请绘出该系统的原理图，并说明图中各元素的功能。

答：

1）液压原理图如上图所示。

（5分）

2）图中各元素的功能（标出6个即可给5分）

1—液压定量泵；2—安全阀：

控制主油路压力，超过安全值时将卸荷；3—减压阀：

降低副油缸回路的压力；4—单向阀；5—四位四通电磁阀：

控制副油缸换向；6—截止阀；7—压力表；8—主油缸溢流阀：

控制主油路工作压力；9—调压阀；10—两位四通电磁阀：

控制主油缸换向；11—副油缸；12—主油缸。

5．（2006，综全应用题20分）图为某车床主轴系局部装配图（转速<200r/min，传动功率<4kW，主轴跳动<0.01mm），请指出其中的设计错误或工艺性差的内容，并提出正确的修改意见。

答：

1）莫氏4号锥孔不能是盲孔，应与主轴内孔开通。

2）主轴前端无密封，应加装回转密封圈。

3）前端角接触球轴承安装形式不对，应改为面对面或背靠背方式安装。

4）前轴承安装面积太长，工艺性差，改为阶梯轴形式。

5）前轴承轴用挡圈无法锁紧，改为锁紧螺母。

6）前轴承外环箱体孔安装肩面影响轴承装卸，应减少安装肩面尺寸。

7）后轴承1：

10锥度不对，就改为1：

12。

8）后轴承锁紧螺母安装工艺性差，改为轴向锁紧螺母。

9）皮带轮没有轴向定位，改为加轴肩和轴用挡圈等进行轴向定位。

10）主轴后端没有密封，改为加回转密封圈。

（每答对一项给3分，共20分）

2005年

1．（2005年简答题5分）机械零件失效分为哪三大类？

曲轴失效主要属于三类中的哪一类？

答案：

失效分为三大类：

过量变形、断裂、表面损伤。

曲轴失效主要是断裂。

2.（2005年简答题5分）说明图示液压回路属于哪一种回路，并标出各元件的名称。

答案：

（1）卸荷回路

（2）元件名称见下图

3、（2005年简单应用题10分）图示为减速器输出轴的结构图，指出其设计错误并说明理由。

答案：

（1）轴承为反排列；不能承受轴向力。

（2）右端轴承未轴向固定；轴产生轴向窜动。

（3）两键过长；左键与轴承盖干涉，右键与轴段长度相差太少。

（4）外伸轴与轴承盖间接触；过定位，摩擦磨损大。

（5）齿轮左端面、轴肩左端面与轴套间三面接触；加工难于保证精度。

（6）外伸轴缺少一轴肩；与外伸轴配合零件没有轴向定位面。

4、（2005年综合应用题20分）

设计一齿轮传动变速箱，输入轴转速为1500r/min,输出轴的两种转速分别为250r/min和375r/min，传递功率为5.5kw，齿轮模数m=3mm，要求一对齿轮传动比小于4，且结构尽可能紧凑。

要求：

（1）画出齿轮传动变速箱的结构示意图；

（2）选择各轴及齿轮材料，并写出标准牌号；

（3）估算各轴直径；

（4）确定各齿轮的齿数和中心距。

答案：

（1）参考结构图见下图

（2）轴的材料为45钢，齿轮材料为40Cr.

（3）按，《机械工程师资格考试指导书》中公式d≥C计算及结构考虑，d取ф20-ф40mm。

（4）见图上标注。

2004年

1.（2004年简答题5分）

采用滚动轴承两端支承的轴系部件，有几种轴向的固定方式，并说明其中一种方式的主要优缺点。

答案：

（1）前端定位，后端定位，两端定位。

（2）答出下列之一可得2分

1）前端定位。

承受轴向力的轴承布置在前支承。

优点：

①受热后主轴向后伸长，不影响轴向精度；②主轴受轴向载荷部分较短、变形小、刚度高

缺点：

①前支承发热大、温度高；②因结构复杂，前支承间隙调整较为不便；③推力轴承在前支承径向两侧时，悬伸量a较大。

2）后端支承：

后支承布置受轴向力的轴承。

优点：

①前支承发热小、温度低、结构简单；②a较小；③后支承调整方便。

缺点：

①主轴受热向前伸，影响轴向精度；②主轴受压段较长，易弯曲变形（细长轴），精度（刚度）较差。

3）两端定位：

受轴向力的轴承，分别布置在前、后支承。

优点：

①前、后轴承处结构较简单；②在一端调间隙，尚方便。

缺点：

①跨距较大时，受热伸长，主轴可能弯曲，影响精度；②受热伸长时，影响轴承正常间隙（过松、过紧）。

2．（2004年简单应用题10分）

设计一液压回路，要求油泵经过调压回路，通过换向阀控制执行元件往复运动。

（1）画出传动原理图；

（2）标出各液压元件符号和名称。

3．（2004年综合应用题20分）

设计在同一轴线两端输入、输出的齿轮减速器。

已设定齿轮减速箱的传动比I＝5，各齿轮模数m＝3mm，传递功率p＝7.5kW，高速轴转速n＝1500r/min，要求减速箱结构尽可能紧凑。

（1）画出减速箱结构示意图；

（2）选择各轴齿轮材料，并写出标准牌号；

（3）估算各轴直径；

（4）确定各齿轮的齿数和中心距。

第七部分计算机应用

均分：

33.4分，下降的趋势

试题统计分析

1．分析2004年试题：

（1）单项选择题共4+4道，12分

（2）简答题1道5分

（3）综合应用1道各一部分20分

共37约占18.5%

2．分析2005年试题：

（5）单项选择题共5+9共23分

（6）简答题1道5分

（7）综合应用1道的20分

共48约占24%

3．分析2006年试题：

（1）单项选择题共1+7道，15分

（2）简答题1道5分

（3）综合应用1道20分

共40约占20%

4．分析2007年试题：

（1）单项选择题共2+4道，10分

（2）简答题2道10分

共20约占10%

5．分析2008年试题：

（1）单项选择题共2+5道，12分

（2）简答题2道10分

共22约占11%

2008

17．MCS-51系列单片机使用74LS373锁存器的目的是锁存单片机8031的

A）高8位地址信息B）低8位地址信息

c）低8位数据信息D）高8位数据信息

18．CPU能寻址64k的地址总线为

A）8根B）16根

C）20根D）32根

45.数控加工的程序格式中的功能字F**是指

A）进给速度功能字B）指定刀具功能宇

c）主轴转速功能字D）附加指令功能字

46．可编程并行接口8255各I／O端口的控制字（D7D6D5D4D3D2D1D0）的二进制代码为10010001时，其十六进制代码为

A）90HB）91H

C）93HD）94H。

47．8086／8088CPU的最大工作模式系统中，除主处理器（CPU）之外，还有一个数值协处理器是

A）8087B）8098

C）8078D）8089

48．8031单片机的地址总线是指

A）D0-D16B）D1-D16

C）A0-A15，D）Al—A16

49．开发机电一体化产品，选择配套的控制系统时，专用计算机控制系统适用于

A）大批大量生产的机电一体化产品

B）多品种中小批量生产的机电一体化产品

C）单件小批量生产的机电一体化产品

D）单件生产的机电一体化产品

57．计算机辅助制造（CAM）包括哪些主要方面内容。

答：

包括工艺准备、生产作业计划、物流过程的运行控制、数控程序的自动编