2022年机械工程制图复习题及参考答案 .pdf

复习题1、力学性能定义？包括那些？什么叫金属材料强度？力学性能定义 ：指材料在不同环境温度、介质、湿度下，承受各种外加载荷拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等时所表现出的力学特征。力学性能 包括： 弹性指标、硬度指标、强度指标、塑性指标、韧性指标、疲劳性能、断裂韧度。金属材料强度： 指金属材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。主要指标可分为抗拉 最基本强度指标 、抗压、抗弯、抗扭和抗剪强度。2、什么叫钢的热处理？过冷度？冷脆？热脆？钢的热处理 ：是指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，获得所需要性能的一种工艺。热处理就是将固态金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需组织结构的工艺。 钢在固定下采用适当方式进行加热、保温、并以一定的冷却速度冷却到室温, 改变钢的组织从而改变其性能的一种工艺方法 , 称为钢的热处理。 过冷度： 指在一定压力下冷凝水的温度低于相应压力下饱和温度的差值。熔融金属平衡状态下的相变温度与实际相变温度的差值。 纯金属的过冷度等于其熔点与实际结晶温度的差值，合金的过冷度等于其相图中液相线温度与实际结晶温度的差值。冷脆： 材料在低温条件下的极小塑变脆断。大多发生在体心立方和密排六方晶体结构。有些金属，温度越低，变是越脆，同样一个工件不易变弯，而容易断裂，人们管这种现象叫冷脆。“热脆： 当钢在 11001200 度进行热加工时，分布于晶界的低熔点的共晶体熔化而导致开裂，这就是通常所说的 S的“热脆”现象。3、根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，可将固溶体分哪几种？按溶质原子与溶剂原子的相对分布可分为：无序固溶体和有序固溶体。固溶体分为三种：替代式固溶体、填隙式固溶体和缺位式固溶。4、工程中常用的特殊性能钢有那些？工程中常用的特殊性能钢有：不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。5、加热是钢进行热处理的第一步，其目的是？目的是：使钢获得奥氏体组织。6、衡量金属材料塑性好坏的指标有那些？塑性指标：是 表达钢材塑造形变的数据体系指标。常用的塑性指标有： Ø 延伸率 Ø 断面收缩率 Ø 扭转数或扭转角Ø 极限压缩率Ø 冲击韧性。7、常见钢牌号含义？低碳钢、中碳钢、高碳钢如何区分？常见钢牌号含义：钢材牌号，又称钢铁产品牌号，一般采用汉语拼音字母，化学元素符号和阿拉伯数字相结合表示钢材产品名称、用途、特性和工艺的方法。钢铁产品牌号的表示，一般采用汉语拼音字母，化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法来表示。碳素钢按化学成分即以含碳量可分为：低碳钢、中碳钢和高碳钢。碳素结构钢按照钢材屈服强度分为5 个牌号： q195 、q215、q235、q255、q275 每个牌号由于质量不同分为a、b、c、d 等级，的脱氧方法区别。钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法，根据国家标准钢铁产品牌号表示方法GB221-79 中规定，采用汉语拼音字母、化学素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即：钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如：Si,Mn,Cr 等。混合稀土元素用“ RE ”或“ Xt”表示。产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示，见表。钢中主要化学元素含量% 采用阿拉伯数字表示。碳素钢按化学成分即以含碳量可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。(1) 低碳钢： 又称软钢， 含碳量从 0.10%至 0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削， 常用於制造链条，铆钉，螺栓，轴等。(2) 中碳钢：碳量0.25%0.60%的碳素钢。有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。除碳外还可含有少量锰 0.70%1.20% 。按产品质量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。热加工及切削性能良好，焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处理，直接使用热轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用。淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。能够到达的最高硬度约为hrc55(hb538 ，b为 6001100mpa 。所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到最广泛的应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。3高碳钢：常称工具钢，含碳量从0.60%至 1.70%，可以淬硬和回火。锤，撬棍等由含碳量0.75%的钢精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 15 页制造；切削工具如钻头，丝攻，铰刀等由含碳量0.90% 至 1.00% 的钢制造。：按钢的品质可分为普通碳素钢和优质碳素钢。1普通碳素结构钢又称普通碳素钢，对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。在中国和某些国家根据交货的保证条件又分为三类：甲类钢a 类钢是保证力学性能的钢。乙类钢b 类钢是保证化学成分的钢。特类钢(c 类钢是既保证力学性能又保证化学成分的钢，常用于制造较重要的结构件。中国目前生产和使用最多的是含碳量在0.20%左右的 a3 钢甲类 3 号钢 ，主要用于工程结构。有的碳素结构钢还添加微量的铝或铌或其他碳化物形成元素形成氮化物或碳化物微粒，以限制晶粒长大，使钢强化，节约钢材。在中国和某些国家，为适应专业用钢的特殊要求，对普通碳素结构钢的化学成分和性能进行调整，从而发展了一系列普通碳素结构钢的专业用钢如桥梁、建筑、钢筋、压力容器用钢等。2优质碳素结构钢和普通碳素结构钢相比，硫、磷及其他非金属夹杂物的含量较低。根据含碳量和用途的不同，这类钢大致又分为三类：小于0.25%c 为低碳钢，其中尤以含碳低于0.10%的 08f,08al等，由于具有很好的深冲性和焊接性而被广泛地用作深冲件如汽车、制罐等。20g 则是制造普通锅炉的主要材料。此外，低碳钢也广泛地作为渗碳钢，用于机械制造业。0.250.60%c 为中碳钢，多在调质状态下使用，制作机械制造工业的零件。大于0.6%c 为高碳钢，多用于制造弹簧、齿轮、轧辊等。根据含锰量的不同，又可分为普通含锰量 0.25 0.8%和较高含锰量0.7 1.0%和 0.9 1.2%两钢组。锰能改善钢的淬透性，强化铁素体，提高钢的屈服强度、抗拉强度和耐磨性。通常在含锰高的钢的牌号后附加标记“mn ”，如 15mn 、20mn以区别于正常含锰量的碳素钢。碳素结构钢按照钢材屈服强度分为5 个牌号： q195、q215、q235、q255、 q275 每个牌号由于质量不同分为 a、b、c、d 等级，的脱氧方法区别。低碳钢 AISI1005 1026的含碳量为0.06 0.28，含锰量为0.25 1，含磷量不超过0.04 ，含硫量不超过0.05。中碳钢AISI1029 1053 的含碳量为0.25 0.55 ，含锰量为 0.30 1.00 ，含磷量不超过0.04 ，含硫量不超过0.05。高碳钢AISI1055 1095 的含碳量为0.60 1.03 ，含锰量为 0.30 0.90 ，含磷量不超过0.04 ，含硫量不超过0.05。按钢材的用途、化学成分、质量的不同，可将钢分为许多类：一 按用途分类按钢材的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类。1. 结构钢：1.用作各种机器零件的钢。它包括渗碳钢、调质钢、弹簧钢及滚动轴承钢。2 用作工程结构的钢。它包括碳素钢中的甲、乙、特类钢及普通低合金钢。2. 工具钢：用来制造各种工具的钢。根据工具用途不同可分为刃具钢、模具钢与量具钢。3. 特殊性能钢：是具有特殊物理化学性能的钢。可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。二 按化学成分分类按钢材的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢：按含碳量又可分为低碳钢含碳量0.25% ；中碳钢 0.25%含碳量 0.6% ；高碳钢含碳量0.6% 。合金钢：按合金元素含量又可分为低合金钢合金元素总含量 5% ； 中合金钢合金元素总含量=5%-10% ；高合金钢合金元素总含量10% 。此外，根据钢中所含主要合金元素种类不同，也可分为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钛钢等。三 按质量分类按钢材中有害杂质磷、硫的含量可分为普通钢含磷量0.045%、含硫量 0.055%；或磷、硫含量均0.050% ；优质钢磷、硫含量含硫量0.030%。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 15 页此外，还有按冶炼炉的种类，将钢分为平炉钢 酸性平炉、 碱性平炉，空气转炉钢 酸性转炉、 碱性转炉、氧气顶吹转炉钢与电炉钢。按冶炼时脱氧程度，将钢分为沸腾钢脱氧不完全，镇静钢脱氧比较完全及半镇静钢。钢厂在给钢的产品命名时，往往将用途、成分、质量这三种分类方法结合起来。如将钢称为普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、高级优质碳素工具钢、合金结构钢、合金工具钢等。均0.040% ；高级优质钢含磷量 0.035%、8、热处理的三个阶段为？加热、保温和冷却。加热、保温和冷却。9、什么是碳钢的正火工艺？退火淬火回火调质碳钢的正火工艺：正火，又称常化，是将碳钢 加热至 Ac3 或 Acm以上 3050，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。将钢件加热到临界温度以上30-50, 保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。退火：将工件加热到预定温度，保温一定的时间后缓慢冷却的金属热处理工艺。淬火： 将钢件加热到临界点以上某一温度45 号钢淬火温度为840-860, 碳素工具钢的淬火温度为760780 , 保持一定的时间，然后以适当速度在水油中冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。或淬火：钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3亚共析钢或Ac1过共析钢以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下或 Ms附近等温进行马氏体或贝氏体转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。回火： 又称配火。金属热处理工艺的一种。将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度，保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理。或将淬火后的合金工件加热到适当温度，保温假设干时间， 然后缓慢或快速冷却。 钢件淬硬后， 再加热到临界温度以下的某一温度，保温一定时间， 然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。调质处理： 一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。10、正火和退火作为预备热处理，一般安排在那个阶段？退火和正火通常作为预备热处理工序，一般安排在毛坯生产之后、切削加工之前。对于精密零件，为了消除切削加工的残余应力，在切削加工工序之间还应安排去应力退火。工艺路线安排为：毛坯生产 ( 铸、锻、焊、冲压等 ) 退火或正火切削加工11、外表淬火的目的是什么？常用的外表淬火方法有哪几种？答外表淬火的目的：使工件表层得到强化，使它具有较高的强度、硬度、耐磨性及疲劳极限，而心部为了能承受冲击载荷的作用，仍应保持足够的塑性与韧性。常用的外表淬火方法有：2. 火焰加热外表淬火。感应加热外表淬火是把工件放入有空心铜管绕成的感应器线圈内，当线圈通入交变电流后，立即产生交变磁场在工件内形成“涡流”表层迅速被加热到淬火温度时而心部仍接近室温，在立即喷水冷却后就到达外表淬火的目的。火焰加热外表淬火是以高温火焰为热源的一种外表淬火法。将工件快速加热到淬火温度，在随后喷水冷却后，获得所需的表层硬度和淬硬层硬度。12、碳的质量分数对碳钢力学性能的影响？碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是：随着钢中碳的质量分数的增加，其钢的硬度、强度增加，塑性、韧性也随着增加。 不要这个了 含碳量少， 一般组织由铁素体和珠光体组成，淬火后多为板条马氏体；低碳钢韧性大， 硬度低，耐磨性差含碳量高，组织一般由渗碳体跟珠光体组成，淬火后多为片状马氏体；高碳钢脆性大，硬度高，耐磨性好，一般碳的含量越高硬度越大，韧性降低！ 13、T12 钢制造的工具其最终热处理应选用？14、热加工工艺是指？热加工工艺：是指机械加工及热处理工艺过程，逐步改变生产对象的形状、尺寸及相对位置和性质等使其成为成品和半成品的过程。热加工工艺：是指铸造、锻压、焊接、金属材料及热处理等热加工新工艺、新技术、新设备、新材料及有精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 15 页关检测技术方面的试验。热加工工艺：是指1 金属材料导论、2 金属液态成形、3 金属塑性成形、4 金属连接成形等。15、铸造零件的壁厚为什么既不能太薄，也不能太厚，而应尽可能厚薄均匀？锻压加工的特点答：铸件壁厚不能太薄，太薄会造成铝液填充不良，成型困难，使铝合金熔接不好，铸件外表易产生冷隔等缺陷，并给压铸工艺带来困难；压铸件随壁厚的增加，其内部气孔、缩孔等缺陷增加，故在保证铸件有足够强度和刚度的前提下，应尽量减小铸件壁厚并保持截面的厚薄均匀一致，为了防止缩松等缺陷，对铸件的厚壁处应减厚 ( 减料 ) ，增加筋；对于大面积的平板类厚壁铸件, 设置筋以减少铸件壁厚；锻压加工的主要特点 :优点： 1 能改善金属内部组织，提高金属的力学性能。 2 节省金属材料。与直接切削钢材的成形相比，还可以节省金属材料的消耗，而且也节省加工工时。 3 生产效率较高。如齿轮轧制、滚轮轧制等制造方法均比机械加工的生产率高出几倍甚至几十倍以上。缺点 : 1 不能获得形状很复杂的制件 , 其制件的尺寸精度、形状精度和外表质量还不够高； 2 加工设备比较昂贵 , 制件的成本比铸件高。16、金属铸造时，为细化晶粒，那些方法？答：金属铸造时，为细化晶粒，可采用以金属型代替砂型。1在液态金属结晶时，提高冷却速度， 增大过冷度， 来促进自发形核。 晶核数量愈多， 则晶粒愈细。2在金属结晶时，有目的地在液态金属中加入某些杂质，做为外来晶核，进行非自发形核，以到达细化晶粒的目的，此方法称为变质处理。这种方法在工业生产中得到了广泛的应用。如铸铁中加入硅、钙等。3在结晶过程中，采用机械振动、超声波振动、电磁搅拌等，也可使晶粒细化。17、常用毛坯的成型方法有？什么叫塑形加工？常用的毛坯成形方法有：铸造、锻造、粉末冶金、冲压、焊接、非金属材料成形和快速成形等。塑性加工 是：使金属在外力通常是压力作用下，产生塑性变形，获得所需形状，尺寸和组织，性能的制品的一种基本的金属加工技术，以往常称压力加工。金属塑性加工的种类很多，根据加工时工件的受力和变形方式，基本的塑性加工方法有锻造，轧制，挤压，拉拔，拉深，弯曲，剪切等几类常用的毛坯成形方法有1. 铸造 铸造是液态金属充填型腔后凝固成形的成形方法，要求熔融金属流动性好、收缩性好，铸造材料利用率高，适用于制造各种尺寸和批量且形状复杂尤其具有复杂内腔的零件，如支座、壳体、箱体、机床床身等。手工砂型铸造是单件、小批生产铸件的常用方法；大批大量生产常采用机器造型；特种铸造常用于生产特殊要求或有色金属铸件。2. 锻造 锻造是固态金属在压力下塑性变形的成形方法，要求金属的塑性较好、变形抗力小。锻造方法适用于制造受力较大、组织致密、质量均匀的锻件，如转轴、齿轮、曲轴和叉杆等。自由锻锻造工装简单、准备周期短，但产品形状简单，是单件生产和大型锻件的唯一锻造方法；胎模锻是在自由锻设备上采用胎模进行锻造的方法，可锻造较为复杂、中小批量的中小型锻件；模锻的锻件可较复杂，材料利用率和生产率远高于自由锻，但只能锻造批量较大的中小型锻件。3. 粉末冶金粉末冶金是通过成形、烧结等工序，利用金属粉末和或非金属粉末间的原子扩散、机械楔合、再结晶等获得零件或毛坯的。要求粉料的流动性好，压缩性大。粉末冶金材料利用率和生产率高，制品精度高，适合于制造有特殊性能要求的材料和形状较复杂的中、小型零件。如制造减磨材料、结构材料、摩擦材料、硬质合金、难熔金属材料、特殊电磁性材料、过滤材料等板、带、棒、管、丝各种型材，以及齿轮、链轮、棘轮、轴套类等各种零件；可以制造重量仅百分之几g 的小制品，也可制造近2t 重的大型坯料。4. 冲压 冲压是借助冲模使金属产生别离或变形的成形方法，要求金属塑性成形时塑性好、变形抗力小。冲压可获得各种尺寸且形状较为复杂的零件，材料利用率和生产率高。冲压广泛应用于汽车、仪表行业，是大批量制造质量轻、刚度好的零件和形状复杂的壳体的首选成形方法。5. 焊接 焊接是通过加热和或加压使被焊材料产生共同熔池或塑性变形或原子扩散而实现连接的，要求材料在焊接时的淬硬倾向以及产生裂纹和气孔等缺陷的倾向较小。焊接可获得各种尺寸且形状较复杂的零件，材料利用率高，采用自动化焊接可到达很高的生产率，适用于形状复杂或大型构件的连接成形，也可用于异种材料的连接和零件的修补。6. 塑料成形塑料成形可在较低的温度下一般在400以下采用注射、挤出、模压、浇注、烧结、真空成形、 吹塑等方法制成制品。由于塑料的原料来源丰富易得，制取方便， 成形加工简单， 可以少无切削加工，成本低廉，性能优良，所以塑料在国民经济中得到广泛的应用。7. 陶瓷成形陶瓷成形通常采用注浆成形法、可塑成形法、模压成形法等。陶瓷的密度低，比重只有钢的1/3 ，弹性模量高、缺口敏感性小，耐高温，膨胀系数低，硬度高，摩擦系数较低，热稳定性和化学稳定性好、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 15 页电性能好，属耐高温耐腐蚀绝缘材料。陶瓷成形的特点是在制备过程中需经过高温处理，其制备工艺路线长，加工和质量控制难度大。因此，先进陶瓷制品的成本较高。8. 复合材料成形复合材料是由基体材料和增强材料复合而成的一类多相材料。复合材料保留了组成材料的各自的优点，获得单一材料无法具备的优良综合性能。它的成形特征是材料与结构一次成形，即在形成复合材料的同时也就得到了结构件。这一特点使构件的零件数目减少，整体化程度提高；同时由于减少甚至取消了接头，防止或减少了铆、焊等工艺从而减轻了构件质量，改善并提高了构件的耐疲劳性和稳定性。由于复合材料材料成形和结构成形是一次完成的，因此其成形的关键是在成形过程中既要保证零件的外部公差，又要保证零件的内部质量。18、常见材料碳钢选用一、碳钢的分类、牌号、性能和用途1. 碳钢的分类1 按含碳量分低碳钢c 0.25 碳钢 中碳钢 0. 25 c0.6 高碳钢c2按质量分碳钢中残存下来的硅、锰、磷、硫等杂质元素，硅和锰有一定的强化作用，是有益元素；磷和硫的存在将会造成钢材的塑性、韧性急剧下降，性能变脆硫造成“热脆”性，而磷硫造成“冷脆”性，是有害元素。因此根据钢中有害杂质磷和硫的多少来分：普通碳素钢s0.050 p0.045 碳钢优质碳素钢s0.035 p0.035 高级优质碳素钢s0.020 p0.030 3 按用途分：普通碳素结构钢普通含锰量的优碳素结构钢质碳素结构钢优质碳素结构钢含锰量较高的优质碳素结构钢碳钢 碳素工具钢0.7 Mn 1.2 0.65 c1.35铸造碳钢0.15 c0.60 2.碳钢的牌号、性能和用途1 普通碳素结构钢普通碳素结构钢的牌号以“Q数字字母字母”表示。其中，“ Q ”字是钢材的屈服强度“屈”字的汉语拼音字首，紧跟后面的数字是屈服强度值，再其后分别是质量等级符号和脱氧方法。例如：Q235AF即 表示屈服强度值为 235MPa的 A级沸腾钢。牌号中规定了A、B 、C、D四种质量等级，其中 A 级钢含硫、磷量最高，D级钢含硫、磷量最低，即 A、B、C、D表示钢材质量依次提高。 按脱氧制度，沸腾钢在钢号后加“F”，半镇静钢 在钢号后加“b”，镇静钢则不加任何字母。普通碳素结构钢的牌号、化学成分、性能。2. 碳钢的牌号、性能和用途普通碳素结构 钢多属低碳成分的钢，具有良好的塑性、焊接性及可锻性，常用来制造具有良好塑性的焊接结构件、压力加工件。 Q195、Q215 、塑性好、焊接性好，但强度低，一般用来轧制成钢板或各种型材，主要用于工程结构和受力较小的机械零件。如钢丝、钢管、钢钉等；Q235良好的塑性、焊接性及可锻性，强度适中， 常用来制造拉杆、螺栓、螺母、角钢、槽钢等； Q255、Q275强度较高，常用来制造受力中等的零件。优质碳素结构钢：普通含锰量的优质碳素结构钢的牌号以“两位数字”表示。两位数字表示平均含碳量的 万分之几，沸腾钢、半镇静钢以及专门用途的优质碳素结构钢，应在钢号后特别标出。如 45 表示平均含碳量为 0.45 的优质碳素结构钢。 含锰量较高的优质碳素结构钢以“两位数字Mn表示。如 65Mn表示平均含碳量为 0.65含锰量较高的优质碳素结构钢。优质碳素结构钢的牌号、化学成分、性能优质碳素结构钢中硫、磷的含量较低， 质量较好，性能稳定， 并可通过热处理进行强化，常用来制造比较重要的零件。 08 、10、15、20 钢属于低碳钢，塑性好，具有良好的冷冲压性能和焊接性能，但强度低，一般用来轧制成薄板、冷冲压件，主要用于工程结构焊接容器和受力较小的机械零件如螺钉、螺母、开口销等 。20 钢经渗碳处理后，可用作承受冲击载荷的零件如齿轮、凸轮等； 30 55 钢属于中碳钢，经调质处理后具有良好的综合力学性能既具有较高的强度、硬度，又具有良好的塑性、韧性，主要用来作齿轮、连杆、轴等机械零件，是优质碳素结构钢中应用最广的一种，其中40、45 钢用得最多； 60 85 钢属于高碳钢，经淬火及中温回火处理后，具有高强度、良好的弹性和一定的韧性，常用来制造截面尺寸较小的弹性零件和易磨损的零件，如弹簧、弹性垫圈等用65Mn 制作。冷冲模的导柱和导套材料： 20 处理：渗碳层的深度 0.81.2mm，硬度5862HRC40 、45 钢优质碳素结构钢，根据热处理和用途的不同优质碳素结构钢又可分为：渗碳钢属于低碳钢，常用 15、20渗碳淬火低温回火后，获得“表硬里韧”的性能优质碳素调质钢属于中碳钢，常用35、40、45结构钢调质后，获得良好的综合力学性能调质后淬火低温回火，也可获得“表硬里韧”的性能弹簧钢属于高碳钢，常用60、65、65Mn 淬火中温回火后，以获得高的弹性极限3. 碳素工具钢碳素工具钢的含碳量在0.65-1.35之间，钢号用平均碳含量的千分数的数字表示，数字之前冠以“ T”“碳”的汉语拼音字头。 例如， T9表示碳含量为0.9 即千分之九的碳素工具钢。碳素工具钢均为优质钢，假设含硫、磷更低，则为高级优质钢，则在钢号后面标注“A”字。例如，T12A 表示碳含量为 1.2 的高级优质碳素工具钢。碳素工具钢的牌号、化学成分、性能碳素工具钢其0.65 c1.35，全精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 15 页属于 优质或高级优质的高碳钢。经淬火及低温回火处理后，具有高强度、 高硬度及高耐磨性， 常用来制造各种工具刃具、量具、模具。 T7 、T8常用来制造如木工工具、榔头等能承受冲击、硬度适中，并具有良好韧性的工具。 T10、 T11 常用来制造如冷冲模、手锯条、丝锥等不承受剧烈冲击、高硬度、高耐磨的工具。 T12、T13 常用来制造如拉丝模、锉刀、丝锥、刮刀、剃刀等不受冲击、要求更高硬度、更高耐磨的工具。注塑机的浇口套 T8A，热处理硬度57HRC 19、运动副的两构件之间有那些接触形式？什么叫运动副？什么是高副、低副？根据运动副中两构件的接触形式不同，运动副可分为高副和低副。按照接触部分的几何形状分类。可以分为圆柱副、平面与平面副、球面副、螺旋副等。运动副： 两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接称为运动副。高副： 指两构件之间作点或线接触的运动副。低副： 指两构件之间作面接触的运动副，在接触部分的压强较低。20、渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是？渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件最终表述为：两轮的模数和压力角分别相等。一对 渐开线齿廓能保证定传动比传动，但这并不说明任意两个渐开线齿轮都能搭配起来正确啮合传动。为了正确啮合，还必须满足一定的条件。一对 齿轮实现定传动比传的正确啮合件为两轮的法向齿距相等。又由渐开线性质可知，齿轮法向齿距与基圆齿距相等，则该条件又可表述为两轮的基圆齿距相等。来保证两轮的法向齿距相等。 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件最终表述为：两轮的模数和压力角分别相等。21、按照凸轮轮廓曲线的形状，凸轮哪几类？根据凸轮的形状分为楔形、盘形、球形、圆柱形、截锥形、截球形等凸轮机构。球形凸轮机构凸轮的轴线与从动件的轴线互相垂直,凸轮回转使从动件作摆动,因此球形凸轮轮廓象切掉一部分且呈凸球形状的回转球。22、什么叫螺纹的公称直径？螺纹“ M12X ”的含义为螺纹的公称直径除管螺纹以通管的内径英寸单位为公称直径外，其他螺纹的公称直径，均以外螺纹的大径为公称直径公制单位。以普通公制外螺纹为例，普通公制螺纹的牙型角是60。23、轴类零件主要作用？根据结构形状可分为哪几种？轴类零件主要作用：支撑传动零件；承受载荷；传递扭矩。轴类零件主要作用：轴类零件是机械产品中的典型零件，用来支承传动零件( 如齿轮、带轮、凸轮等) 、传递转矩、承受载荷并保证装在轴上的零件( 或刀具 )具有一定的回转精度。根据结构形状可分：根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。根据结构形状可分：按其结构形状可分为光轴、阶台轴、空心轴和异形轴( 如曲轴、凸轮轴、偏心轴等) 四类。24、凸轮机构是那些基本构件组成的。凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。25、常见的可拆卸连接有？常见的可拆卸连接有：螺纹连接、键联接及销钉联接。其中以螺纹连接应用最为广泛。螺纹连接的质量与装配工艺有很大关系，应根据电脑弹簧机被联接零、部件的形状和螺栓的分布、受力情况， 合理确定各螺栓的紧固力，多个螺栓间的紧固顺序和紧固力的均衡等要求。26、凸轮机构的特点？优点：结构简单、紧凑、设计方便，可实现从动件任意预期运动，因此在机床、纺织机械、轻工机械、印刷机械、机电一体化装配中大量应用。缺点： 1点、线接触易磨损； 2 凸轮轮廓加工困难； 3 行程不大优点：只需确定适当的凸轮轮廓就可使从动件得到预期的运动规律，结构简单，体积较小，易于设计。因此，广泛应用于各种机械、仪器和控制装置中。其缺点是：由于凸轮与从动件是高副接触，容易磨损，不宜用于大功率传动；又由于受凸轮尺寸限制，凸轮机构也不适用于要求从动件工作行程较大的场合。27、四杆机构中是否存在死点，如何判断？见教材平面四杆机构中，是否存在死点，取决于是否与连杆共线。平面四杆机构死点位置判断：死点问题是平面四杆机构的基本特性之一，它与机构中构件的运动和受力等情况密切相关。如果机构中出现死点位置问题，将导致整个机构“卡死”而且转动方向也不能确定，对传动不利，应该加以消除。主要从平面四杆机构死点原理、判断条件、解决结合典型措施以及死点在工程机械上的应用等方面，事精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 15 页例加以初步研究和讨论。 1 判断机构有无死点位置，关键是看机构中哪个构件为主动件。如图 1 所示机构死点位置分析中可以看出，对于曲柄摇杆机构而言，当曲柄为原动件时，摇杆与连杆无共线位置，不会出现死点；当以摇杆曲柄与连杆有两次共线位置，将会出现为主动件时死点。 2 平面四杆机构是否存在死点，取决于从动件 曲柄 是否与连杆共线，也可以从动件与连杆的位置是否重合来判断，假设重合就是死点位置，否则就不存在死点位置。综上所述， 对于同一机构， 选择不同连架杆作为原动件，其机构有无死点位置的情况将会不一样，关 键问题是根据从动件是否与连杆共线或位置重合来判定。平面四杆机构死点特性的分析：图 1 所示的曲柄摇杆机构 ABCD ， 如不考虑各构件的重量和摩擦力，连杆BC 为二力杆。当摇杆则 CD 为主动件，在曲柄与连杆共线位置图中 AB1 C1 D、2 C2 D 所示时， AB 主动件 CD 通过连杆 BC作用于曲柄 AB 上的力恰好通过其回转中心A， 此时驱动力对从动件AB的回转力矩为零，不管连杆 BC对曲柄 AB施加多大的作用力，都不能使杆 AB 转动，整个机构处于静止状态，且转动方向也不能确定。也就是曲柄 AB在回转一周的过程中，有两次与连杆 BC 说，共线位置，此时传动角r = 0 压力角 = 90 ，摇杆 CD 分别处在两个极限位置 C1 D、 2 D ，C 机构所处的。位置即为死点机构出现了死点位置对机构传动是不利的，需要设法克服这一缺陷，但有些机构中要利用机构死点特性来实现特定的工作要求。所以，应正确对待机构死点问题，以便合理地进行平面四杆机构设计和使用 。在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时，存在曲柄和连杆共线的位置就是死点位置。双曲柄机构死点位置判断： 双曲柄机构判定条件机构假设为双曲柄机构时，满足条件为： 最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆长度之和；取最短杆为机架得到双曲柄机构。平面连杆机构1平面四杆机构包括：曲柄摇杆机构；双曲柄机构；双摇杆机构。2平面四杆机构是否存在“死点”，取决于从动件是否与连杆共线。对曲柄摇杆机构而言，当曲柄为原动件时，摇杆与连杆无共线位置，不出现死点；当摇杆为主动件时，曲柄与连杆有共线位置，出现死点。3曲柄存在的条件： 最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余俩杆长度之和；最短杆或其相邻杆应为机架。根据有曲柄的推论：当最长杆与最短杆的长度之和大于其余两杆长度之和时，只能得到双摇杆机构；当最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余俩杆长度之和时：最短杆为机架时得到双曲柄机构；最短杆的相邻杆为机架时得到曲柄摇杆机构；最短杆的对面杆为机架时得到双摇杆。4典型习题 1：在某铰链四杆机构中，已知两连架杆的长度lAB80，lCD120 和连杆长度lBC150。试讨论：当机架lAD 的长度在什么范围时，可以获得曲柄摇杆机构、双曲柄机构或双摇杆机构。解：1110AD150 时为曲柄摇杆机构；2当 AD为最长杆，且150AD 190 时为曲柄摇杆机构；3AD为最短杆，即AD 50 时为双曲柄机构；4当 AD为最短杆且AD满足 50 AD 80 时有双摇杆机构5当 AD为最长杆且满足190AD 350 时为双摇杆机构。5) 典型习题 2: 1 、试阐述铰链四杆机构的曲柄存在条件；2、根据图 2 中所注尺寸判断以下铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、还是双摇杆机构，并说明为什么。a b (c) (d)答： 1曲柄存在的条件如下：a最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余俩杆长度之和b最短杆或其相邻杆应为机架2 a25+12060+100, 最短杆为 25，且机架与之相邻，故该机构为曲柄摇杆机构； b40+11070+90，最短杆与机架重合，故该机构为双曲柄机构；c50+10060+70，不满足杆长和条件，故该机构为双摇杆机构；d50+10070+90 ，最短杆为50，且其对面杆为机架，故该机构双摇杆机构；28、V带传动小带轮的包角一般为多少？V带传动小带轮的包角1120为保证带传动的工作能力, 一般规定小带轮的包角 120 。为保证 V带传动的工作能力，设计时应要求小带轮上的包角值等于90 120 。为使带传动有一定的工作能力，一般要求a1120 特殊情况允许a190 。如 a1 小于此值，可适当加大中心距 a；假设中心距不可调时，可加张紧轮。为提高平带传动的承载能力，包角就不能太小，一般要求包角a 150 度，对于 V带传动，小带轮的包角一般要求 a 120 度。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 15 页小带轮的包角 包角：是带与带轮接触弧所对应的圆心角。1小带轮包角越大， 所能传递的功率就越大。2为了使带传动可靠，一般要求小带轮包角120。29、普通螺纹的牙型角为？常用普通螺纹的牙型为三角形，牙型角为60。30、齿轮传动的优、缺点是？模数1、齿轮传动的优点：效率高、工作可靠、寿命长、瞬时传动比为常数，结构紧凑，功率和速度范围很广。2、齿轮传动的缺点：精度低时、振动和噪声较大，生产成本较高，制造和安装要求高，不适用于中心距大的传动。或优点： 1、使用的圆周速度和功率范围广；2、效率较高； 3、传动比稳定； 4、寿命长； 5、工作可靠性高； 6、可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间传动。缺点：要求较高的制造和安装精度，成本较高；不适宜于远距离两轴之间的传动。低精度齿轮在传动时会产生噪声和振动。齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成。齿轮传动是应用最多的一种传动形式，它有如下特点：1能保证传动比稳定不变。2能传递很大的动力。3) 结构紧凑、效率高。4)制造和安装的精度要求较高。5)当两轴间距较大时，采用齿轮传动就比较笨重。模数 ：指相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距p 与圆周率 的比值 (m=p/) ，以毫米为单位。模数是模数制轮齿的一个最基本参数。模数越大，轮齿越高也越厚，如果齿轮的齿数一定，则轮的径向尺寸也越大。 模数系列标准是根据设计、制造和检验等要求制订的。对於具有非直齿的齿轮，模数有法向模数mn 、端面模数 ms与轴向模数mx的区别，它们都是以各自的齿距( 法向齿距、 端面齿距与轴向齿距)与圆周率的比值，也都以毫米为单位。对於锥齿轮，模数有大端模数me 、平均模数mm 和小端模数m1之分。对於刀具，则有相应的刀具模数mo等。标准模数的应用很广。在公制的齿轮传动、 蜗杆传动、 同步齿形带传动和棘轮、齿轮联轴器、花键等零件中， 标准模数都是一项最基本的参数。它对上述零件的设计、制造、 维修等都起著基本参数的作用。31、普通平键联接特点？平键联接特点：两侧面是工作面，工作时靠键与槽侧面相互挤压传递扭矩；结构简单、工作可靠、装拆方便，对中良好；不能实现轴向固定。32、简单平面机构自由度计算平面机构及自由度计算机构具有确定运动的独立运动数目称为机构的自由度，用F 表示。一个作平面运动的自由构件具有三个自由度，当该构件与另外一个构件组成运动副之后，它的自由度的数目就会减少。假设机构中有N个构件， 除去机架， 机构中的活动构件数为n=N1 在未用运动副联接之前，这些活动构件的自由度总数为3n。当用运动副联接起来组成机构后，由于运动副引入了约束，将使机构中各构件具有的自由度减少。假设该机构中有PL 个低副， PH个高副，则机构中全部运动副所引人的约束总数为(2PL+PH)。因此，活动构件的自由度总数减去运动副引人的约束总数就是该机构的自由度，以F 表示，即 F=3n2PLPH (2-1) 式中： PL为机构中的低副数目；PH为机构中的高副数目；n 为机构中的活动构件数。由式 (2-1) 可知，机构的自由度F 取决于机构中活动构件的数目、运动副的类型及数目。计算图 2-11 所示偏心泵机构的自由度解：在偏心泵机构中，有三个活动构件，n=3；包含四个低副( 三个转动副 , 一个移动副 ) ，PL=4；无高副，PH=0 。由式 (2-1) 可得机构自由度为F=3n2PL-PH=3X3-2X4-0=1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 15 页计算平面机构自由度的注意事项在式 (2-1) 推导过程中， 只考虑了各个运动副引人的约束条件，而没有考虑有些机构中，由于运动副的特殊组合及运动副间相对尺寸上的特殊配置使引入的约束条件有所变化的情况。为此，在应用此公式时必须注意以下几点，才能保证机构自由度计算准确无误。 例 2-3 计算图所示平面机构的自由度。解：该机构齿轮1为原动件，构件7 为机架，共有6 个活动构件， n=6；C处是三个构件组成的复合铰链，有 2 个转动副，故该机构共有8个转动副， PL=8， PH=1 。由式 (2-1) 得 F=3n 2PLPH=3x6 2x81=1 F与原动件个数相等，机构的运动是确定的。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 15 页平面机构自由度的计算 1 、单个自由构件的自由度为 3 如所示