【正文】 視其外觀造型設計。焊接結構應便于實現(xiàn)機械化處自動化焊接。 2） 實用性：箱體、機架是機器重要的組成部分其精度、表面粗糙度、 尺寸和形位公差等技術指標必須確保機器的使用性能和使用壽命。剩磁會妨礙離 合器主、從動摩擦片的徹底分離，而在切斷電流后離合器還有殘留轉矩。電磁離合器具有結構簡單操縱 17 方便的優(yōu)點。 3）電磁離合器電磁離合器是利用電流通過激磁線圈時所產(chǎn)生的磁力操縱各種拼命元件，以實現(xiàn)接 合和分離的離合器。其缺點為外廓尺寸較大；在接合、分離 過程中產(chǎn) 生滑動摩擦故發(fā)熱較大，磨損也較大。 2）圓盤摩擦離合器圓盤摩擦離合器是在主動摩擦盤轉動時，由主、從動盤的接觸面間產(chǎn)生的摩擦 力矩傳遞轉矩，有單盤式和多盤式兩種。其中一個半邊離合器固定在主動軸上，另一 個半邊離合器用導鍵（或花鍵）與從動軸聯(lián)接，并可由操縱機構使其做軸向移動，以實現(xiàn)離合器將 運動分離與接合的功能。 答：離合器的種類見下表。 銷的主要功能包括哪些方面？ 答：定位銷（用于固定零件之間的相對位置）、聯(lián)接銷（用于聯(lián)接并可傳遞不大的載荷）和安全銷 （用作安全裝置中的過載剪斷元件）。由于 抗拉層承載后變形小，能保持同步帶周節(jié)不變，故帶與帶輪沒有相對滑動，從而保 證同步傳動。同步帶通常由鋼絲繩或玻璃纖維繩等為抗拉層、氯丁 橡膠或聚氨酯橡膠為基體、工作面上帶齒的環(huán)狀帶等組成。多楔帶主要用于傳遞功率較大而結構要求緊湊的場合。 V帶有普通 V帶、窄 V帶等多種類型，在同 樣張緊力下， V 帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大摩擦力， V 帶允許的傳動力比較大，結構較緊湊，并多已標準化大量生產(chǎn)，因而比平帶傳動應用廣泛。 帶傳動主要有哪些類型？ 答：常用帶傳動有平帶傳動、 V帶傳動、多楔帶傳動和同步帶傳動等。 滾珠絲杠副主要應用在哪些場合？ 答：滾珠螺旋傳動具有傳動效率高、起動力矩小、傳動靈敏平穩(wěn)、工作壽命長等優(yōu)點，故在機床、 汽車和航空等制造業(yè)中應用廣泛。 齒輪傳動的主要缺點是：制造和安裝精度要求較高，需專門設備制造，成本較高，不宜用于較遠距 離兩軸之間的傳動。 答：齒輪傳動是現(xiàn)代機械中應用最廣的一種傳動形式。 因此，在機械零件的設計中，設計人員必須了角和掌握有關的各項標準并認真地貫徹執(zhí)行，不斷提 高設計產(chǎn)品的標準化程度。 10 、簡述怇準件設計的意義。 減少機械摩擦和磨損的主要措施有哪些？ 答：減少機械摩擦的主要措施有： 1）合理選擇配對使用摩擦副的材料（如鋼對青銅）； 2）確定零件表面合理的粗糙度值； 3）使用潤滑油和有極壓作用的添加亮晶劑，在摩擦表面生成邊界膜； 4）以滾動接觸代替滑動接觸； 減少磨損的主要措施有： 1） 合理選擇配對使用摩擦副的材料； 2） 確定零件表面合理的粗糙嚦和硬度值； 3） 使用潤滑劑，實現(xiàn)液體潤滑或混合潤滑； 4） 以滾動接觸代替滑動接觸； 5） 通過零件表面強化、表面涂層提高其耐磨性。而現(xiàn)代摩擦學研究發(fā)現(xiàn)，以下情況表明，古典摩擦定律有待進一步完善： 1）當法向載荷較大時，即真實接觸面積接近于表觀接觸面積時， 摩擦力與法向載荷呈非線性關系，摩擦力增加很快； 2）粘彈材料的摩擦力與接觸面積有關，只有金屬等具有一定屈服 限材料的摩擦力才表觀接觸面積無關。 答：滑動磨擦定律（流體磨擦除外）古典磨擦定律認為： 1）磨擦力與表面接觸面積無關，但與接觸物體表面的材料及狀態(tài)（粗糙度、溫度、濕度等）有關， 即與磨擦因數(shù)有關； 2）靜磨擦力正比于法向載荷，即 F=μ Fn（μ為摩擦因數(shù)）； 3）動摩擦力的方向與接觸物體的相對運動方向相反； 4）動摩擦因數(shù)小于靜摩擦因數(shù)； 14 5）動摩擦力與相對滑動速度無關。 答：確定可靠性關鍵件和重要件的原則是： 1）故障會導致人員傷亡、財產(chǎn)嚴重損失的產(chǎn)品； 2）人壽命周期費用考慮是昂貴的產(chǎn)品； 3）只要它發(fā)生故障即會引起系統(tǒng)故障的產(chǎn)品； 4）影響系統(tǒng)可用性，增加了維修費用和備件數(shù)量的產(chǎn)品； 5）難以采購的或用新工藝制造的產(chǎn)品； 6）需進行特殊處理、儲存或防護的產(chǎn)品。可靠度與累計失效概率構 成一個完整的事件組； 3）平均壽命（平均無故障工作時間）：產(chǎn)品在使用壽命期內(nèi) 的某個觀察期間累計工作時間與故障次 數(shù)之比； 4）失效率（故障率）：工作到某時刻尚未失效的產(chǎn)品，在該時刻后單位時間內(nèi)發(fā)生失效的概率。“時間”可以是小時、周期、次數(shù)、里程或其他單位表示的周期。 什么是產(chǎn)品的可靠性，可靠性評價通常有哪些表達指標？ 答：可靠性是“產(chǎn)品”在規(guī)定條件下和規(guī)定“時間”內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。 舉例說明機械設計工藝設計中“如何有利于保證順利裝配、拆卸和維護”手段。 機械結構工藝性包含哪些內(nèi)容和要求？ 答：結構工藝性設計涉及零件生產(chǎn)過程的各個階段：材料選擇、毛坯生產(chǎn)方法、機械加工、熱處理、 13 零件裝配、機器操作、機器維護等。 答：零件或部件在工作時所產(chǎn)生的彈性變形不超過允許值，稱為滿足剛度要求。 S [б lim 材料 的極限應力，數(shù)值根據(jù)零件的失效形式確定，靜強度斷裂時，б lim 為材料的靜強度極限；疲勞斷 裂時，б lim 為材料的疲勞極限；塑性變形時，б lim 為材料的屈服極限。其表達式為：б≤ [б ]，式中 [б ]是零 件的許用應力，由零件材料的極限應力б lim 和設計安全系數(shù) S 確定。 機械設計基本技術要求 機械零件設計中最基本的計算是什么？計算的理論依據(jù)是 什么？ 答：機械零件設計中基本的計算包括強度準則計算，壽命準則計算和振動穩(wěn)定性準則計算，基本最 基本的是強度準則計算。 敘述各種設計評價方法的優(yōu)缺點。 敘述設計評價的方法有三，即經(jīng)驗評價法、數(shù)學評價法和試驗 評價法，請說明這三種方法分別采用的場合。 簡述設計評價目標三個方面的內(nèi)容。 2） 簡單：在確定結構時，應使其所含零件數(shù)目和加工工序類型盡 可能減少，零件的幾何形狀力求簡單，減少或簡化與相關零件的裝配關系及調整措施 。 答：結構設計的三原則：明確、簡單、安全可靠。 產(chǎn)品設計技術方案的評價主要包括哪三方面， 每個方面的具體 內(nèi)容有哪些？ 答：評價方案在技術上的可行性和選進性，包括工作性能指標、可靠性、使用維護性。 敘述設計任務書編制的主要內(nèi)容。 舉出市場調查內(nèi)容中有關同行調查的主要內(nèi)容。技術 設計是使原理構思轉化為具體的結構，內(nèi)容包括確定產(chǎn)品的基本技術參數(shù)，進行總體布局設計和結 構設計，編寫設計計算說明書等。概念設計是指設計思維中已具備一個初步設計設想，但未形成具體 方案的階段。 第三章產(chǎn)品設計 新產(chǎn)品設計開發(fā)程序 簡述一般新產(chǎn)品設計的主要程序過程是哪些？ 答：新產(chǎn)品設計的主要程序包括：產(chǎn)品可行性分析、產(chǎn)品概念設計、產(chǎn)品技術設計和設計評價與決 策。 將鑄件緩慢加熱到 500～ 560℃適當保溫（每 10mm 載面保溫 2h）后，隨爐緩冷至 150～200℃ 出爐空冷。 消除鑄件的內(nèi)應力應采用什么熱處理工藝？ 答：消除鑄件內(nèi)應力采用退火工藝（又稱人工時效），鑄鐵件鑄造成型后產(chǎn)生很大內(nèi)應力不僅降低 鑄件強度而且使鑄件產(chǎn)生翹曲、變形，甚至開裂。零件變形小、速度快。碳氮共滲的目的 是為了提高零件表面的硬度、耐磨性、抗蝕性和疲勞強度。這樣，工件既能承受大的 沖擊，又能 承受大的摩擦和接觸疲勞強度。常用化學熱 處理的工藝方法有：滲碳、碳氮共滲和滲氮等。感應加熱淬火質量好，表層組織細、硬度高（比常規(guī)淬火高 23HRC）、脆性 小、生產(chǎn)效率高、便于自動化，缺點是設備一性投資較大，形狀復雜的感應器不易制造，不適宜單 件生產(chǎn)。電流頻率愈高，淬硬層愈淺，電流的透入深度與電流的平方根成反比。缺點是加 熱不均勻，質量不穩(wěn)定，需要熟練工操作。此法簡便，無需特殊設備，適用于單件或小 批量生產(chǎn)的各種零件。 （ 1）火焰淬火應用氧 乙炔火焰對零件表面進行加熱，隨之淬 火冷卻的工藝。 鋼的表面淬火方法有哪幾種？ 答：表面淬火是將工件表面快速加熱到奧氏體區(qū)，在熱量尚未傳到心 部時立即迅速冷卻，使表面得 到一定深度的淬硬層，而心部仍保持原始組織的一種局部淬火方法。回火的目的是為了調整淬火組織，降低或消除 淬火內(nèi)應力，降低硬度，提高鋼的塑性和韌性，獲得所需要的力學性能。鋼制零件經(jīng) 淬火處理可以獲得高強度、高硬度和高耐磨性，滿足要求。目的是細化組織、 降低硬度、改善切削加工性能，改善顯微組織形態(tài)為后續(xù)熱處理工藝作準備等。 鋼的整體熱處理包括哪此工藝內(nèi)容？各自的主要目的何在？ 答：鋼的整體熱處理包括： a) 退火將金屬或合金加熱到適當溫度，保持一定時間然后 緩慢冷卻（如爐冷）的熱處理工藝稱為退火。 答：將鋼在固態(tài)下加熱到預定溫度并在該溫度下保持一段時間，然后以一定的速度冷卻，改變鋼的 內(nèi)部組織，提高鋼的性能，延長機器使用壽命的熱加工工藝稱為鋼的熱處理工藝。 它的尺寸只有頭發(fā)絲的十萬分之一，但是它的導電率是銅的 1 萬倍；它的強度是鋼的 100倍，而重 量只有鋼的六分之一，由于其強度是其他纖維的 20 倍，具有經(jīng)受 10 萬 Mpa 而不被破碎的奇異效 果。人們通蟇改變塑料、石油、紡織物的原子、分子排列，使它們具有透氣、耐熱、高強度和 良好的彈性等特征。 由于納米顆粒在磁、光、電、敏感等方面呈現(xiàn)常規(guī)材料不具備的特性，因此在陶瓷增韌、磁性材料、 電子材料和光學材料等領域具有廣泛的應用前景。缺點是脆性大，不能受 熱沖擊硬度高，磨擦系數(shù)小，有自潤滑性和耐磨性，蠕變抗力高，熱膨脹系數(shù)小，抗熱振性好；化 學穩(wěn)定性好，優(yōu)異的電絕緣性能高溫強度高，導熱性好；其穩(wěn)定性、抗蠕變能力、耐磨性、耐蝕性 好；且耐放射元素的幅射耐熱性和導熱性好，膨脹系數(shù)低，抗熱振性和熱穩(wěn)定性好；高溫絕緣性好， 化學穩(wěn)定性好，有自潤滑性，耐磨性好以金屬氧化物（ Al2O3 等）或碳化物（如 TiC、 WC、TaC 等）粉料，再加入適量的粘接劉（如 Co、 Cr、 Ni、 Fe、 Mo 等）通過粉末冶金的方法制成，具有某 些金屬性質的陶瓷，它是制造萬具、戡具和耐磨零件的重 要材料 ？納米材料有哪些主要的特性？ 答：納米是一個長度計量單位，一納米相當于十億分之一瑳。 。陶瓷 材料的抗壓強度比其抗拉強度大得多（約為抗拉強度的 10～ 40 倍），大多數(shù)工序陶瓷材料的彈性 模量都比金屬高。熱導率低，電阻率高，是良 好的絕緣體，化學穩(wěn)定性高等）。陶瓷材料 是多相多晶材料，結構中同進存在著晶體相、玻璃相和氣相，各組成相的結構、數(shù)量、形態(tài)、大小 和頒均對陶瓷性能有顯著影響。耐熱性，耐磨性、耐腐蝕性和絕緣性；性脆易碎，抗沖擊強度 低強度高、耐熱性、絕緣性和加工成型性好；成本高，固化劑有毒性 應用電器開關、插頭、外殼、齒輪、凸輪、皮帶輪、手柄、耐酸泵塑料模具、精密量具、絕緣器 8 材、層壓塑 料、澆注塑料 。 其它工程材料 ？ 答：工程塑料是指在工程中做結構材料的塑料，這類塑料一般具有較高機械強度，或具備耐高溫、 耐腐蝕、耐磨性等良好性能，因而可代替金屬做某些機械零件。主要應考慮以下工藝 性： a. 金屬鑄造性能 b. 金屬壓力加工性能 c. 金屬機械加工性能 d. 金屬焊接性能 e. 金屬熱處理工藝性能 （ 3）根據(jù)材料的經(jīng)濟性選材：選材必須考慮經(jīng)濟性，使生 ______________產(chǎn) 零件的總成本降低。 （ 2）根據(jù)材料的工藝性能選材：工藝性能表示材料加工 的難易程序。具體方法如下： a. 分析零件的工作條件，確定使用性能 7 b. 進行失效分析，確定零件的主要使用性能 c. 根據(jù)零件使用性能要求提出對材料性能（力學性能、物理性能、化學性能）的要求。 （ 1） 根據(jù)材料的使用性能選材：使用性能是零件工作過程中所應具備的性能（包括力學性能、物 理性能、化學性能），它是選材最主要的依據(jù)。 。壓頭在試驗力 F（ N）的作用下，將試樣表面壓出一個四方錐形的壓前，經(jīng)一定保持時 間后，卸除試驗力，測量出壓痕對角線平均年度并計算壓痕的表面積 A（ mm2），得到 HV＝ 247。 標尺符號壓頭類型總試驗力 F(N) 測量硬度范圍應用舉例 A HRA 金鋼石圓錐 2288 硬質合金、表面 薄層硬化鋼 B HRB ￠ 鋼球 20100 低碳鋼、銅合金、鐵素體可鍛鑄鐵 C HRC 鋼金石圓錐 1471 2070 淬火鋼、高硬鑄件、珠光體可鍛鑄鐵 （ 3）維氏硬度（ HV）試驗：維氏硬度試驗適用于常規(guī)材料，其壓頭是兩對面夾角ɑ＝ 136176。常的三 種洛式硬度如表 所示。一種是圓錐角ɑ＝ 120176。 （ 2）洛式硬度（ HR）試驗：洛式硬度是以測量壓痕深度來表示材料的硬度值。布氏硬度（ HB）就是 試驗力 F除以壓痕球形面積 A所得的商。 ？它們主要適應于檢驗什么材料？ 答：（ 1）硬度（ HB）測定法：布氏硬度測定是用一定直徑 D（ mm） 6