【正文】 以安全系數(shù)的值б≤ [б ]＝б s247。 、中碳鋼和高碳鋼的劃分標(biāo)準(zhǔn)及其各自的性能特點(diǎn)。 （ 2） 為制訂熱加工工藝提供依據(jù) FeFe3C 相圖總結(jié)了不同成份的鐵碳合金在緩慢冷卻時(shí)組織隨 溫度變化的規(guī)律，這就為制訂熱加工工藝提供了依據(jù)。一般控制在固相線以下 100～ 200℃。 d. 熱處理熱處理的加熱溫度都以相圖上的臨界點(diǎn) A A Acm 為依據(jù)。布氏硬度試驗(yàn)特別適用于測(cè)定灰鑄鐵、軸承合金等具有粗 大晶?；蚪M成相的金屬材料的硬度為鋼件退火、正火和調(diào)質(zhì)后的硬度。的金鋼石圓錐體；另一種是一定直徑的小淬火鋼球。的金鋼 石四棱錐體。 __ 答： 鋼 碳素結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼碳素工具鋼合金工具鋼不銹鋼耐熱鋼耐磨鋼 低合金結(jié)構(gòu)鋼合金滲碳鋼合金調(diào)質(zhì)鋼合金彈簧鋼滾珠軸承鋼 鑄鐵 灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵蠕墨鑄鐵合金鑄鐵 鋁合金 鑄造鋁合金變速鋁合金超硬鋁合金鍛鋁合金 防銹鋁合金硬鋁合金 銅合金 黃銅青銅 鋅黃銅鋁黃銅錳黃銅錳鐵黃銅錫青銅鋁青銅鈹青銅 ？ 答：在設(shè)計(jì)和制造工程結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)零件時(shí)，考慮材料的使用性能、材料的工藝性能和經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)分析、 計(jì)算轉(zhuǎn)化成某此可測(cè)量的實(shí)驗(yàn)室性能指標(biāo)和具體數(shù)值，按這些性能指標(biāo)數(shù)據(jù)查找手冊(cè)中各類材料的 性能數(shù)據(jù)和大致應(yīng)用范圍進(jìn)行選材。零件的總成本包括 制造成本（材料價(jià)格、零件自重、零件的加工費(fèi)、試驗(yàn)研究費(fèi)）和附加成本（零件壽命，即更換零 件和停機(jī)損失費(fèi)及維修費(fèi)等）。 答： ？陶瓷材料有哪此特點(diǎn)？ 答：陶瓷是無(wú)機(jī)非金屬材料，是用粉狀氧化物，碳化物等，通過(guò)成型和高溫?zé)Y(jié)而制成。陶瓷材料是脆性材料，故其抗沖擊韌度和斷裂韌度都很低。答： 特種陶瓷類別氧化鋁陶瓷氮化硅陶瓷碳化硅陶瓷氮化硼陶瓷金屬陶瓷 基本性能特點(diǎn)強(qiáng)度硬度高；耐高溫；高的抗蠕變能力；耐蝕性和絕緣性獸。 添加納米粉體的材料與相同組成的普通粉體材料相比，材料的萬(wàn)分本身雖然并未改變，但活性增強(qiáng)， 9 主要表現(xiàn)為高抗菌、防污、耐磨、 ______________強(qiáng) 度加大，材料重量只是鋼的十分之一，但是它的強(qiáng)度卻是鋼的 100 倍。 熱處理 簡(jiǎn)述鋼的熱處理工藝方法和目的。包括 : 完全退火、不完全退火、去應(yīng)力退火、等溫退火、球化退火、均勻化退火（擴(kuò)散退火）、再結(jié)晶退 火等 b) 正火將鋼材 D酅 _^E確 A或 鋼件加熱到 Ac3(亞共析鋼 )Acm（過(guò)共析 鋼）以上 30～ 50℃，保溫適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝。 d) 回火鋼件淬火后，再加熱到 Ac1 以下的某一溫度，保溫 一定時(shí)間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝稱為回火。常用的方法有火焰加熱淬火、 感應(yīng)加熱淬火和激光淬火。如軋鋼機(jī)齒輪、軋輥、礦山機(jī)械的齒輪、軸、機(jī)床導(dǎo)軌和齒輪等。根據(jù) 電流頻率不同，感應(yīng)加熱可分為：高頻感應(yīng)加熱（ 100～ 1000kHz），淬硬層為 ～ 2mm，適 用于中小齒輪、軸等零件；中頻感應(yīng)加熱（ ），淬硬層為 2～ 8mm，適用于在中型齒 輪、軸等零件；工頻感應(yīng)加熱（ 50Hz），淬硬層深度為 1015mm，適宜于直徑 300mm 的軋 輥、軸等大型零件。滲碳的目的是提高工件表層的碳含量，使工件經(jīng)熱 處理后表面具有高的硬度和耐磨性，而心部具有一定強(qiáng)度和較高的韌性。與滲碳相比，其耐磨性、抗蝕性比滲碳 層高。因此，鑄件鑄造后必須進(jìn)行退火，又稱人工時(shí)效。 產(chǎn)品可行性分析是通過(guò)對(duì)市場(chǎng)需求、技術(shù)水平及實(shí)現(xiàn)難度等方面的綜合分析，判斷產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的可行 性，為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供指導(dǎo)意見(jiàn)。評(píng)價(jià)過(guò)程是對(duì)各方案的價(jià)值進(jìn)行比較和評(píng)定，而決策是根據(jù)目標(biāo) 選定最佳方案，做出行動(dòng)的決定。 答：設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)編制的主要內(nèi)容有：產(chǎn)品名稱，產(chǎn)品的功能和使用范圍，基本參數(shù)和主要技術(shù)指標(biāo)， 產(chǎn)品的工作原理，總布局和關(guān)鍵部件，對(duì)品性能、壽命與經(jīng)濟(jì)性的分析比較，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、 試制的周期。 1） 明確：指對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中所應(yīng)的問(wèn)題都應(yīng)在結(jié)構(gòu)方案中獲得明確 12 的體現(xiàn)和分擔(dān) 。 答：設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)目標(biāo)三個(gè)方面的內(nèi)容： 1） 技術(shù)評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)方恈在技術(shù)上的可行性和先進(jìn)性 2） 經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)方案的經(jīng)濟(jì)效益，包括成本、利潤(rùn)、實(shí)施方 案的費(fèi)用及回收期 3） 社會(huì)評(píng)價(jià)：方案實(shí)施后對(duì)社會(huì)的效益和影響，是否符合國(guó)家科 技、產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，是否符合環(huán)保要求等。 答：經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià)法可對(duì)方案做定性的粗略評(píng)價(jià)，過(guò)程較為簡(jiǎn)單，多用于方案不多，問(wèn)題不太復(fù)雜的場(chǎng) 合；數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)可得到定量的評(píng)價(jià)參數(shù)，適用面較廣；試驗(yàn)評(píng)價(jià)法用于一些比較重要，且僅靠分析計(jì) 算不夠有把握的場(chǎng)合，評(píng)價(jià)結(jié)果較為準(zhǔn)確，但成本較高。 = б lim247。高精度主軸剛度校 核的內(nèi)容包括主軸（梁）、支點(diǎn)（軸承）在載荷作用下發(fā)生的綜合彈性變形（伸長(zhǎng)、撓曲、扭轉(zhuǎn)） 校核。 答：以軸系零件的設(shè)計(jì)為例：為便于軸上零件的裝入，軸端應(yīng)有倒角；為便于軸承的裝拆，用于軸 承軸向定位和固定的軸肩高度應(yīng)小于軸承內(nèi)圈的高度。 可靠性的評(píng)價(jià)指標(biāo) 1）可靠度（無(wú)故障概率）：對(duì)不可修復(fù)的產(chǎn)品，是指直到規(guī)定時(shí)間區(qū)間終了為止，能完成規(guī)定功能 的產(chǎn)品數(shù)與在該時(shí)間區(qū)間開(kāi)始時(shí)刻投入工作的產(chǎn)品數(shù)比；對(duì)可修復(fù)的產(chǎn)品，是指一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)品的 無(wú)故障工作時(shí)間達(dá)到或超過(guò)規(guī)定時(shí)間的次數(shù)與觀察時(shí)間內(nèi)無(wú)故障的總次數(shù)之比； 2）累計(jì)失效概率（故障概率）：產(chǎn)品在規(guī)定條件規(guī)定時(shí)間內(nèi)失效的概率。 請(qǐng)簡(jiǎn)述古典磨擦定律的主要內(nèi)容及其不完全正確（或不完善）之處。 3）嚴(yán)格地說(shuō)，摩擦力與滑動(dòng)速度有關(guān)，金屬的摩擦力隨速度變化不大； 4）粘彈性材料的靜摩擦系數(shù)不大于動(dòng)摩擦系數(shù)。 答： 1）減輕設(shè)計(jì)工作量，縮短設(shè)計(jì)周期，有利于設(shè)計(jì)人員將主要精力用于關(guān)鍵零部件的設(shè) 15 計(jì)； 2）便于建立專門工廠采用最先進(jìn)的技術(shù)大規(guī)模地生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)零部件，有利于合理使用原材料、節(jié)約能 源、降低成本、提高質(zhì)量和可靠性、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； 3）增大互換性，便于維修； 4）便于產(chǎn)品改進(jìn)，增加產(chǎn)品品種； 5）采用與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)一致的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，有利于產(chǎn)品走向國(guó)際市場(chǎng)。齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作 平穩(wěn)，傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力；適用的功率和速度范圍廣，功率從 接近于零的微小值到數(shù)萬(wàn)千瓦，圓周速度從很低到 300m/s；傳動(dòng)效率高，η =，在常 用的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)的效率較高；工作可靠使用壽命長(zhǎng)；外廓尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。主要缺點(diǎn)是制造工藝比較復(fù)雜。 多楔帶兼有平帶和 V帶的優(yōu)點(diǎn)，柔性好，摩擦力大，傳遞功率高，解決了多 ______________根 V帶長(zhǎng)短不一而使各 帶受力不均的問(wèn)題。工作時(shí)，帶的凸齒與帶輪外緣上的齒槽 16 嚙合傳動(dòng)。 指出離合器的種類及適用范圍。牙嵌離合器一般用于轉(zhuǎn)矩不大，低速接合處。為了散熱和減輕磨損，可以把摩擦離合器浸入油中 工作。電磁離合器的缺點(diǎn)是有少量剩磁，尤其是磁力線通過(guò)摩擦片的離合器。 3） 工藝性；結(jié)構(gòu)應(yīng)容易鑄造或焊接，減少和防止鑄造或焊接缺陷， 便于加工裝配和調(diào)試。 請(qǐng)說(shuō)出齒輪傳動(dòng)、絲杠傳動(dòng)和普通皮帶傳動(dòng)各自最大的區(qū)別特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)）。 3） 帶傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：緩沖吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲??；帶傳動(dòng)靠 摩擦力傳動(dòng)，過(guò)載時(shí)帶與帶輪接觸面間發(fā)生打滑，可防止損壞其他零件；適用于兩軸中心距較大的 場(chǎng)合；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造、安裝和維護(hù)等均較為方便，成本低廉。 目前設(shè)計(jì)一般工況下工作的齒輪傳動(dòng)時(shí)，通常都只依據(jù)保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 兩準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算。 2） 對(duì)閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)，其齒面搞點(diǎn)蝕能力較強(qiáng)，主要失效形 式表現(xiàn)為齒根彎曲疲勞折斷，故按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，再按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校 核。 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與齒輪的幾何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及經(jīng)濟(jì)性等因素有關(guān)。 當(dāng)齒頂圓直徑小于 160mm 時(shí)，一般做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的靿輪。 為了節(jié)約貴重金屬對(duì)于尺寸較大的圓柱齒輪，可做成組裝齒圈式的結(jié)構(gòu)。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理地確定軸的結(jié)構(gòu) 形式和尺寸。 1簡(jiǎn)述采用普通絲杠和滾珠絲杠傳動(dòng)的各自優(yōu)點(diǎn)和場(chǎng)合。用于精密機(jī)床和數(shù)控機(jī)床，測(cè)量機(jī)械，傳動(dòng)和調(diào)整螺旋，車輛，飛機(jī)上 的傳動(dòng)和傳力螺旋。按傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)劃分，減速器可分為齒輪減速器：（圓柱 齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐 圓柱齒輪減速器）；蝸桿減速器：（圓柱蝸桿減速器、環(huán)面蝸 桿減速器、錐蝸桿減速器和蝸桿 齒輪減速器）；行星齒輪減速器；擺絲針輪減速器；諧波齒輪減速 器。常用的有螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接（包括共花鍵聯(lián)接、無(wú)鍵聯(lián)接） 及銷聯(lián)接等，其中尤以螺紋聯(lián)接和鍵聯(lián)接應(yīng)用較廣。離合器還具有軟啟動(dòng)、節(jié)能、吸收沖擊能量、減緩振動(dòng)、實(shí)現(xiàn)速度超越、防止 逆轉(zhuǎn)以及對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)載保護(hù)等功能。對(duì)制動(dòng)器基本要求是：制動(dòng)可靠，操縱靈活，散熱良好，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝和 維護(hù)。 氣動(dòng)、液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng) 常用的氣動(dòng)、液壓元件最基本的有哪些？按功能控制閥又分為哪幾類？ 答：氣動(dòng)、液壓最基本的元件是動(dòng)力元件（液壓泵、液壓馬達(dá)）、執(zhí)行元件（液壓缸）、控制元件 （方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥等）和輔助元件（油箱、油管、濾油器、儲(chǔ)能器等）。 液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)是：由于油液存在漏損和阻力，效率較低；系統(tǒng)受溫度的影響較大，以及油液不可 避免地泄漏及管道彈性變形，不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比；液壓元件加工和裝配精度要求較高，價(jià)格較 貴，液壓系統(tǒng)可能因控制元件失靈喪失工作能力，元件的維護(hù)和檢修要求較高的技術(shù)水平；液壓元 件中的密封件易于磨損，需經(jīng)常更換，費(fèi)用較高，密封件磨損還會(huì)告成因泄漏而污染環(huán)境的弊端。動(dòng)密封的設(shè)計(jì)和選用除考慮其適應(yīng)性和密封能力，還應(yīng)考慮使用時(shí)的壽 命和可靠性。 答：在工程機(jī)械中應(yīng)用的電動(dòng)機(jī)主要分為兩大類：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能是發(fā)電機(jī)，其中包括直流發(fā)電 機(jī)和交流發(fā)電機(jī)；電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是電能機(jī)，其中包括直流電動(dòng)機(jī)、交流異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng) 機(jī)等。 異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速：由于異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n=（ 1s） 60f/p， 因此可以通過(guò)改變極對(duì)數(shù) p電源頻率 f和轉(zhuǎn)差率 s 三種方法調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。制動(dòng)轉(zhuǎn)矩可以是電磁轉(zhuǎn)矩，也可能是外加制動(dòng)閘的機(jī) 械摩擦轉(zhuǎn)矩。但轉(zhuǎn)速降至較低值時(shí)電動(dòng)勢(shì) Ea和電樞電流 Ia都較小，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也較小，常輔以 制動(dòng)閘加強(qiáng)低速制動(dòng)效果。以上制動(dòng)方式切使附加電阻上產(chǎn)生相當(dāng)大的能量損耗，運(yùn)行 經(jīng)濟(jì)性較差。 ② 發(fā)電（再生）制動(dòng)：當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 的同步轉(zhuǎn)速（用外力使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子加速或定子電源頻率減低）時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電機(jī)制定運(yùn)行狀態(tài)。 23 答：電動(dòng)機(jī)的選用時(shí)應(yīng)綜合考慮下列問(wèn)題： （ 1）根據(jù)機(jī)械負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)類型。 （ 4）根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)功率因數(shù)的要求，確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)與類型。 設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用 簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法在工程方面的應(yīng)用。 CAD 系統(tǒng)還可用于研究 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，干涉情況分析，自動(dòng)給出結(jié)構(gòu)的物理特性，如體積、重量、重心、慣性矩、截 面二次矩等。 （ 4）計(jì)算機(jī)仿真及試驗(yàn) CAD 系統(tǒng)在設(shè)計(jì)階段，為了對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象進(jìn)行性能評(píng)價(jià)、決策，特別是對(duì)難 以實(shí)時(shí)對(duì)實(shí)物進(jìn)行性能試驗(yàn)的工程對(duì)象，如：價(jià)值昂貴的武器系統(tǒng)，難以進(jìn)行實(shí)物試驗(yàn)的航空航天 產(chǎn)品，難以復(fù)現(xiàn)的瞬態(tài)過(guò)程，大型結(jié)構(gòu)及大型設(shè)備的性能預(yù)測(cè)研究等。 答：人機(jī)工程設(shè)計(jì)的一般指導(dǎo)原則如下： 1） 工作空間應(yīng)符合人體尺寸和工作類型，身體姿勢(shì)、體力和運(yùn)動(dòng) 三者應(yīng)適宜操作并互相制約。 2） 信息的顯示與信號(hào)的選擇設(shè)計(jì)和布置，應(yīng)與人的感覺(jué)能力（視 覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)）相適應(yīng)。但過(guò)度地 應(yīng)用聽(tīng)覺(jué)顯示，易使人疲勞。 4） 環(huán)境、安全和技術(shù)文件等方面的考慮。在人機(jī)設(shè)計(jì) 中著重考慮的應(yīng)是設(shè)備本身對(duì)人（操作人員或服務(wù)對(duì)象）所處環(huán)境的劣化和設(shè)備設(shè)計(jì)嘆人所處環(huán)境 的改善兩個(gè)方面。 模塊化莾計(jì)的劃分原則是力求以少數(shù)模塊組成盡可能多的產(chǎn)品，并在滿足要求的基礎(chǔ)上使產(chǎn)品精度 高、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，且模塊結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單規(guī)范，模塊間的聯(lián)系盡可能簡(jiǎn)單。 簡(jiǎn)述生命周期設(shè)計(jì)的含義和應(yīng)用。 生命周期設(shè)計(jì)的應(yīng)用見(jiàn)下圖。 1） 開(kāi)心型設(shè)計(jì)是針對(duì)新任務(wù)進(jìn)行從有所不同方案到結(jié)構(gòu)方案的新 設(shè)計(jì)，完成從產(chǎn)品規(guī)劃到施工設(shè)計(jì)的全過(guò)程，是在探索中創(chuàng)新。 26 答：工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品和零部件加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件，是企業(yè)生產(chǎn)中的指導(dǎo)性 技術(shù)文件。其可分為：設(shè)計(jì)基準(zhǔn) —— 在零件力樣上 用來(lái)確定其它點(diǎn)、線、面的位置的基準(zhǔn)；工藝基準(zhǔn) —— 在加工和裝配過(guò)程中使用的基準(zhǔn)。 ③ . 互為基準(zhǔn)原則即在主要零件中的兩個(gè)重要表面有高的相對(duì)位置要求時(shí)，一般在精加工時(shí)先以其 中一面作為定位基準(zhǔn)加工另一表面，再換它們的位置，如此多次加工就能保證它們之間的相互位置 精度。 工藝路線設(shè)計(jì)的內(nèi)容和所要解決的問(wèn)題是什么？ 答：工藝路線設(shè)計(jì)中解決的主要問(wèn)題包括：表面加工方法選擇、加工階段的劃分與加工順序