分享一份机械设计岗位招聘笔试卷,附答案!

涵盖材质选用、制造工艺、尺寸公差与配合规范、动力传输模式、工程制图技巧、滚动支撑部件以及气压驱动马达等相关知识要点

一、简答题

1.非标机械常用有哪些材料？

金属材料：

Q235（普通结构件，焊接性能好，成本低）、

45钢（中等强度传动件，需热处理）、

40Cr（比45钢强度更高，用于重要轴类）、

铝合金6061（轻量化，加工性好，需阳极氧化）、

7075（航空铝，强度极高，用于受力结构）。

不锈钢：

SUS201（低镍，防锈能力一般，用于低成本外观件）、

SUS304（应用最广，奥氏体，加工易粘刀）、

SUS303（含硫易切削钢，适合大批量车削加工）、

SUS316（耐腐蚀性优于304，用于食品医疗）、

SUS440C（高硬度，可做轴承、刀具）。

模具钢：

Cr12（高碳高铬，耐磨，用于冷作模具）、

SKD11（日本牌号，韧性优于Cr12，耐磨性极佳）、

S136（高抛光性，耐腐蚀，用于塑料模具）。

非金属材料：

亚克力（PMMA，透明外观件）、

赛钢（POM，高硬度耐磨，尺寸稳定，做齿轮）、

尼龙（PA66，耐磨有韧性，吸水性强）、

聚四氟乙烯（PTFE，特氟龙，耐高温，摩擦系数极低）、

电木（酚醛树脂，绝缘耐高温）、

PVC（耐腐蚀，用于管路）、

硅胶（密封缓冲，耐高低温）、

聚氨酯（PU，耐磨弹性好，做包胶滚轮）、

橡胶（NR/NBR，密封减震）。

2.常用的金属零件表面处理？

Q235：型材机架通常采用喷塑（静电喷涂，颜色丰富，附着力好）或烤漆（外观质感更好）；

加工件（如底板）常用发黑处理（防锈，成本低）；

精密滑动件有时镀硬铬（增加耐磨性）。

45钢：一般防锈用发黑；需提高耐磨性时镀硬铬（0.02-0.05mm）；

外观件镀装饰铬（先镀铜再镀铬）；

特殊场合镀锌镍合金（耐腐蚀性极强）。

铝合金6061：最常见阳极氧化（生成氧化膜，绝缘，耐磨，可染色）；

硬质阳极氧化（膜层极厚，耐磨性极高，用于气缸、导轨）；

化学导电氧化（用于需要导电的场合，如电磁屏蔽）。

不锈钢：一般保持原色或拉丝处理（掩盖划痕，美观）；

钝化处理（酸洗后形成致密氧化膜，提高耐腐蚀性）；

电解抛光（使表面光亮如镜，降低粗糙度）。

其他：渗氮/渗碳（化学热处理，改变硬度，非表面处理）、喷砂（获得均匀粗糙面或哑光质感）、磷化（涂装前处理，防锈）。

3.常见热处理方法常见热处理方法有:

退火（降低硬度，消除内应力，改善切削加工性）、

正火（细化晶粒，调整硬度，作为预备热处理）、

淬火（提高硬度和耐磨性，获得马氏体组织）、

回火（消除淬火应力，稳定组织，获得所需力学性能，与淬火配合），调质处理（淬火+高温回火，获得良好综合力学性能）。

4.特种加工有哪些主要有：

电火花加工（EDM，利用电蚀效应加工硬质金属，如模具型腔、小孔）、

电化学加工（ECM，电解加工，效率高，表面质量好，无工具损耗）、

激光加工（切割、焊接、打标、表面处理）、

电子束加工（高能量密度，用于精密焊接、微孔加工）、

离子束加工（纳米级材料去除，用于表面抛光和改性）、

超声波加工（适于硬脆材料，如玻璃、陶瓷的钻孔和雕刻）。

5.什么是形位公差?形位公差（几何公差）是实际被测要素相对于理想形状和位置所允许的变动全量。 形位公差（限制单一要素）：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度（无基准）；定向公差（有基准）：平行度、垂直度、倾斜度； 定位公差（有基准）：同轴度、对称度、位置度；  跳动公差（有基准，综合控制）：圆跳动、全跳动。

6.常见传动方式？

啮合传动：齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、链传动、同步带传动（啮合型）、螺纹传动（丝杆）；

摩擦传动：平带传动、V带传动、摩擦轮传动；

流体传动：液压传动（功率密度大）、气压传动（清洁、低成本）；

特殊机构：连杆机构、凸轮机构、棘轮机构、槽轮机构（间歇运动）。

7.齿轮传动的优缺点：

优点：瞬时传动比恒定、传动效率高（可达98%-99%）、寿命长、工作可靠、功率和速度适用范围广。

缺点：制造和安装精度要求高，成本高；

无过载保护；

不宜用于远距离传动；

高速时噪音较大。

8.消除应力的方式：

自然时效（长期放置，周期长，效果稳定）、

热时效（退火处理，去应力退火，效果好，应用广）、

振动时效（利用共振消除内应力，节能高效，适合大型工件）。

9.齿轮的材料一般用什么？

中碳钢（调质/表面淬火）：45、40Cr、42CrMo（综合性能好，用于中低速重载）；

低碳合金钢（渗碳淬火）：20Cr、20CrMnTi（表面硬、心部韧，耐冲击，用于汽车变速箱）；

氮化钢：38CrMoAl（氮化后硬度极高，变形小，用于精密传动）；

铸钢/铸铁：ZG310-570、HT250（用于大型齿轮，成本低）；

非金属：POM、尼龙、夹布胶木（轻量、低噪音、润滑要求低）。

10.测量位移的传感器有哪些？

直线位移：光栅尺（高精度，数控机床）、磁栅尺（抗污染）、拉线式位移传感器（大量程）、LVDT（差动变压器，微小位移）、激光位移传感器（非接触高精度）；

角度位移：光电编码器（增量式/绝对式）、磁编码器、旋转变压器、电位器。

11.齿轮的失效形式：

轮齿折断（过载或疲劳）、齿面磨损（润滑不良或异物）、齿面点蚀（接触疲劳，闭式软齿面常见）、齿面胶合（高速重载润滑不良）、塑性变形（过载或低速重载）。

12.齿轮传动和链传动的区别和优缺点：

齿轮传动：直接啮合，无弹性滑动，瞬时传动比准确，结构紧凑，效率高，功率密度大。但中心距必须精确，制造安装要求高。

链传动：通过链条间接啮合，平均传动比准确，但瞬时传动比有波动（多边形效应），适合中心距较大、环境恶劣的场合（如灰尘、油污），成本低，能吸收一定冲击。缺点是有噪音，不适合高速和频繁正反转。

13.带传动的优缺点：

优点：结构简单，成本低，中心距调节范围大；过载打滑保护；传动平稳，吸振降噪。

缺点：有弹性滑动，传动比不准确；带的寿命较短；需张紧，对轴压力大；效率低于齿轮和链传动；不适用于高温易燃环境。

14 .常见的连接方式有哪些？

按可拆性分：

可拆连接：螺纹连接（最常用）、键连接（平键、半圆键）、花键连接、销连接；

不可拆连接：焊接（电弧焊、激光焊）、铆接、粘接、过盈配合（热装/冷压，可视为半永久）。

15.带传动的张紧通常采用哪些方式？

调整中心距（定期张紧或自动张紧，如电机滑轨）；

采用张紧轮（当中心距不可调时，通常放在松边内侧靠近大轮处，以增加小轮包角）。

16.常用的表面粗糙度有哪些？

最常用 Ra（轮廓算术平均偏差），其次 Rz（微观不平度十点高度，适用于短表面），Ry/Rmax（最大高度，用于密封面）。

非标设计中，Ra 0.8（磨削）、Ra 1.6（精车）、Ra 3.2（粗车）、Ra 6.3（粗加工面）、Ra 12.5（非加工面）。

17.工程图的基本视图有哪些?

基本视图：主视图、俯视图、左视图、右视图、仰视图、后视图；

辅助视图：向视图（自由配置）、局部视图（表达局部结构）、斜视图（表达倾斜部分）、剖视图（全剖、半剖、局部剖）、断面图（移出断面、重合断面）。

18.带传动的传动比不精确是由什么引起的？

根本原因：带的弹性滑动（由带两边的拉力差和带的弹性变形引起，是固有特性）；

其他原因：打滑（过载）、带轮加工误差（圆跳动）、张紧力不当、带磨损。

19.常见的齿轮形式：

按轴线关系：平行轴（直齿/斜齿圆柱齿轮）、相交轴（直齿/弧齿锥齿轮）、交错轴（蜗轮蜗杆、螺旋齿轮、准双曲面齿轮）；

按齿形：渐开线齿轮（最常用）、摆线齿轮（用于钟表、罗茨泵）、圆弧齿轮。

20.滚动轴承的基本类型：

按承载方向：向心轴承（主要承受径向力，如深沟球）、推力轴承（主要承受轴向力）；

按滚动体：球轴承（点接触，高速）、滚子轴承（线接触，重载）；

常见类型：深沟球轴承（通用）、角接触球轴承（联合承受径向和轴向）、圆柱滚子轴承（大径向力）、滚针轴承（径向尺寸小）、圆锥滚子轴承（可分离，承受联合载荷）、调心滚子轴承（自动调心）。

21.带传动有哪些类型?

平带传动（结构简单，柔性好）、

V带传动（梯形截面，摩擦力大，应用最广）、

多楔带传动（兼具平带和V带优点，传动平稳）、

同步带传动（啮合型，无滑动，传动比准确）。

22.滚动轴承的基本结构包含哪几个部分?

内圈（与轴配合）、外圈（与轴承座孔配合）、滚动体（传递载荷）、保持架（均匀分隔滚动体，防止脱落，引导滚动体）。

23.离合器的作用、常用的有哪两类?

作用：在机器运转过程中，根据需要随时分离或接合两轴之间的运动和动力。

常用类型：牙嵌式离合器（通过齿啮合传递扭矩，结构简单，传递扭矩大，但必须在低速或静止时接合）、摩擦式离合器（通过摩擦力传递扭矩，接合平稳，可在高速下接合，有过载保护作用）。

24.轴的表面强化处理的方法有哪些?

热处理强化：表面高频淬火、渗碳、渗氮、碳氮共渗；

机械强化：喷丸处理（引入残余压应力）、滚压加工（提高表面光洁度和硬度）；

涂层强化：热喷涂、镀硬铬。

25."发黑"哪个是渗碳?哪个是渗氮?此种常说的"发蓝"工艺的作用是什么?

注：原题存在概念混淆，需厘清。

发黑（发蓝）：是一种化学表面处理（氧化处理），生成Fe₃O₄薄膜，用于防锈和外观，基本不改变硬度。渗碳、渗氮是化学热处理，改变内部组织和硬度。

所以，"发黑"不是渗碳，"发蓝"也不是渗氮。

常说的"发黑/发蓝"工艺的作用：防锈、美观、消光、有一定吸油性利于润滑。

26. 孔轴配合的类型有哪三种?

间隙配合（孔>轴，保证相对运动）、

过盈配合（孔<轴，实现紧固连接）、

过渡配合（介于两者之间，有概率间隙或过盈，用于精确定位）。

27. H7/g6 是基孔制还是基轴制，属于什么配合?

基孔制（H为基准孔，下偏差为0），间隙配合（g的基本偏差为上偏差负值，配合后具有很小间隙），常用于需要精密滑动但要求灵活配合的场合，如精密滑动轴承与轴。

28. G7/h6 是基孔制还是基轴制，属于什么配合?

基轴制（h为基准轴，上偏差为0），间隙配合（G的基本偏差为下偏差正值，但此处G7相对于h6，孔的最小尺寸大于轴的最大尺寸，故为间隙配合）。

29. 如何避免焊接过程中构件翘曲，使焊接件难以获得精确尺寸？

(1) 设计上：对称布置焊缝，减少焊缝数量和长度，避免焊缝交叉和密集；

(2) 工艺上：采用合理的焊接顺序（如分段退焊、跳焊），使用工装夹具强制固定（刚性固定法），采用反变形法（预制反变形量）；

(3) 焊后处理：振动时效或热时效消除残余应力。

30. 滑动轴承的失效形式有哪些?

磨粒磨损、粘着磨损（咬粘/胶合）、疲劳剥落（点蚀）、刮伤（异物或润滑不良）、腐蚀磨损、气蚀（高速流体冲击）。

31. 选择轴承应考虑的主要因素：

载荷（大小、方向、性质：径向/轴向/联合，是否冲击）、

转速（极限转速要求）、

调心性能要求（轴挠曲或安装误差）、

安装空间及拆卸方便性、精度等级、成本、润滑和密封条件。

32. 滚动轴承的油润滑的常见方法：

油浴润滑（低速常用）、

滴油润滑（定量供油）、

溅润滑（闭式齿轮箱常用）、

循环油润滑（强制冷却）、

喷油润滑（高速场合）、

油雾/油气润滑（超高速，精确微量润滑）。

33.常用焊接方法有哪些?

熔化焊：手工电弧焊、气焊、氩弧焊（TIG/MIG）、CO₂气体保护焊、埋弧焊、激光焊、电子束焊；

压力焊：电阻焊（点焊、缝焊、对焊）、摩擦焊、超声波焊、爆炸焊；

钎焊：软钎焊（锡焊）、硬钎焊（银焊、铜焊）。

34. 焊缝的常见缺陷?使用了什么原理?并简述之

外部缺陷：焊缝尺寸不符、咬边（母材被熔化未填满，应力集中）、焊瘤（熔化金属流淌）、弧坑、表面气孔、表面裂纹、烧穿。

内部缺陷：未焊透（根部未熔合）、未熔合（层间或坡口侧壁）、夹渣（焊渣未清除）、气孔（气体未逸出）、裂纹（热裂纹、冷裂纹）。

检测原理：射线探伤（利用密度差异成像）、超声波探伤（利用声波反射）、磁粉探伤（利用漏磁场吸附磁粉）、渗透探伤（利用毛细现象）。

35. 计算机在机械工程方面主要的应用有哪些?

计算分析（CAE，有限元分析、动力学仿真）、

辅助设计（CAD，三维建模、工程图）、

辅助制造（CAM，数控编程、加工仿真）、

工艺设计（CAPP）、产品数据管理（PDM/PLM）、生产过程控制（工业机器人、自动化产线）。

36. 机械工程中CAD/CAM 是指什么，您在工作中使用过哪些这类软件?

CAD（计算机辅助设计）：使用软件进行产品几何建模、装配和工程图绘制，如SolidWorks、AutoCAD、Creo、Inventor。

CAM（计算机辅助制造）：使用软件生成数控机床（CNC）的加工代码（G代码），并进行加工过程仿真，如Mastercam、UG/NX（CAM模块）、PowerMill。

37. 机电控制系统的基本控制方式有哪些?

开环控制（无反馈，控制简单，精度取决于执行元件精度，如步进电机开环控制）；

闭环控制（反馈控制，有传感器检测输出并反馈给输入端，与给定值比较后修正，精度高，抗干扰强，如伺服电机位置闭环）；

半闭环控制（反馈信号取自中间环节，如电机轴端编码器，而不是最终负载）。

38. 控制系统中驱动元件常见有哪几种类型?分别举例

(1) 电动式驱动：步进电机（开环定位）、伺服电机（闭环高速高精度）、直线电机（直接直线运动）、电磁铁（开关控制）；

(2) 液压式驱动：液压缸（大推力直线运动）、液压马达（大扭矩旋转）、电液伺服阀（精密控制）；

(3) 气压式驱动：气缸（快速直线运动）、气爪（夹持）、气动马达（防爆、小扭矩旋转）、真空元件（吸附）。

39. 气压驱动马达的特点及常见类型？

特点：以压缩空气为动力，具有防爆、无温升、可长时间堵转、无级调速、功率密度较高、结构简单等优点。缺点是噪音大、效率低、输出扭矩和转速受负载影响较大。

常见类型：

叶片式气动马达（结构简单，转速高，用于手持工具如风扳手）；

活塞式气动马达（低速扭矩大，用于矿山机械、起重设备）；

齿轮式气动马达（结构紧凑，用于小扭矩驱动）。

40. 根据轴和轴线的不同形状，轴可分几类?有哪些处理方法来提高轴的强度、韧性及耐磨性能。

分类：直轴（光轴、阶梯轴）、曲轴、挠性轴（软轴）。

提高性能方法：

强度：选用高强度合金钢（如40Cr、42CrMo），优化结构（加大圆角、减少应力集中），表面强化（喷丸、滚压）。

韧性：采用调质处理（获得回火索氏体），选用低碳合金钢渗碳（保证心部韧性）。

耐磨性：表面淬火（如高频淬火），化学热处理（渗氮、渗碳），表面涂层（镀硬铬、喷涂陶瓷）。

41.公差原则的含义，说出三种以上设计中常采用的公差原则?

公差原则是处理尺寸公差与几何公差之间相互关系的原则。

常用原则：

独立原则：尺寸公差和几何公差各自独立，分别满足。应用最广，图纸上无特殊符号。

包容要求：实际要素应遵守最大实体边界。尺寸公差控制几何误差。用于保证配合性质，符号为圈E。

最大实体要求：被测要素的实际轮廓在给定长度上不得超过最大实体实效边界。用于保证可装配性，符号为圈M。

最小实体要求：用于保证最小壁厚或强度，符号为圈L。

42. 杆件的四种基本变形形式

(1) 轴向拉伸与压缩；

(2) 剪切；

(3) 扭转；

(4) 弯曲。

43. 钢的退火和正火的主要目的有哪几点?

(1) 降低硬度，改善切削加工性；

(2) 消除内应力，防止后续变形开裂；

(3) 细化晶粒，改善组织，提高综合力学性能；

(4) 为最终热处理（淬火+回火）做好组织准备。

44. 噪声控制主要从哪三个方面进行控制?

从声源处控制（降低激振力，改进结构）、

从传播途径中控制（隔声、吸声、消声、隔振）、

从接收者处控制（佩戴耳罩、隔音室）。

45. 简析影响金属可焊性的主要因素?

材料因素：碳当量（含碳量是主要因素，含碳量<0.25%的低碳钢可焊性良好），合金元素含量；

工艺因素：焊接方法、焊接材料（焊条）、预热温度、层间温度、后热、线能量；

结构因素：结构刚度、板厚、焊缝布置（拘束度）；

使用条件：服役环境对焊接接头性能的要求。

二、选择题

非标设备行业概念

1.“非标自动化设备”名词中，“非标”指的是 (c)

D.长得很丑的设备

A.很标准的设备

B.很厉害的设备

C.没有标准模板的设备

2.以下非标自动化设备的特点中不正确的是(B)

A.模块化设计

B.有成熟的国家标准

C.设计周期较短

D.依赖标准件搭建

3.机械设计工程师的日常工作中不包括(c)

A.项目方案绘制

B.工程图及BOM制作

C.机械零件加工

D现场解决技术问题

4.以下不属于非标设备常用设计软件的是(D)

A.solidworks

B.AutoCAD

C.CATIA

D.3Dmax

5.作为机械设计工程师，同时也是项目的主导者，我们应当追求(A)

A.项目平稳落地完成交付

B.精益求精追求极致

C.设计思路匠心独运

D.溜须拍马左右逢源

6.以下属于金属材料的是(C)

A.赛钢

B.PEEK

C.45#

D.拿铁

7.如果设计某个零件需要提升它的耐磨性时，我们应当关注零件的:(A)

A.表面硬度

B.可切削性

c.抗氧化性

D.可焊接性

8.以下代表洛氏硬度的单位是 (D)

A. HV

B. HB

C.HA

D. HRC