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汽车机械基础
第一章1.1 什么是金属力学的性能？根据载荷形式的不同，力学性能的指标主要有哪些？ 答：指金属材料在各种不同载荷的作用下所表现出来的特性是金属力学的性能。 力学性能的指标有强度、疲劳强度、硬度、塑性和韧性等。1.2什么是强度？什么是塑性，衡量这两种性能指标有哪些，各用什么符号表示？答：强度指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力 。强度指标是弹性极限，屈服强度，抗拉强度。分别用σe、σs、σb表示。塑性是指金属材料在静载荷作用下 发生塑性变形而不断裂破坏的能力。评定指标是断后伸长率和断面收缩率。分别用用δ、ψ表示。1.3 低碳钢做成的d0=10mm的圆形短试样经拉伸试验，得到如下数据：Fs=21100N、Fb=34500N、l1=65mm、d1=6mm。试求低碳钢的σs 、σb 、δ5 、ψ 。答：σs=FS/S0=21100/（0.5X10）2X3.14=268.8MPaσb = Fb/S0=34500/（0.5X10）2X3.14=439.5MPaδ5 =（65-50）÷50X100%=30%ψ= （S0- S1 ）S0X100%=（25-9）÷25X100%=64%1.6 什么是冲击韧性？用什么符号表示？答；材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力。用ak表示。1.7 什么是疲劳强度？答：零件在交变载荷作用下，经过无数次循环而不发生破坏，所对应的最大应力值是疲劳强度。1.8 长期工作的弹簧突然断裂，属于哪类问题？与材料的哪些性能有关？答：长期工作的弹簧突然断裂，属于疲劳破坏。与材料的化学成分、显微组织、使用温度、表面质量、残余应力有关。1.9大能量冲击和小能量多次冲击的冲击韧性，各取决于金属材料的哪些力学性能指标？答：当材料承受的载荷是小能量多次冲击时，则材料的冲击韧性主要取决于材料强度；当材料承受的载荷是大能量较少次数的冲击时，则材料的冲击韧性主要取决于材料塑性。第二章2.1 解释下列名词：晶格、晶胞、晶粒|、、组元、相、变质处理？答：晶格：将原子看成一个点,用假想的直线将这些点连接起来,形成的空间几格子,称为晶格。晶胞：晶格中能完全代表晶格特征的最小几何单元。晶粒：晶体内部的晶格位向完全一致的外形呈多面体颗粒状的小单晶体 组元：组成合金独立的最基本的单元称为组元。相：合金中凡是结构、成分、性能相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为相。2.2变质处理 ：在液态金属结晶以前加一些称为变质剂的物质，以增加形核率，抑制长大速率从而细化晶粒的方法。2.4常见的金属金格有那几种？答：体心立方晶格，面心立方晶格，密排六方晶格。2.5实际金属中存在那些晶体缺陷，它对力学性能有哪些影响？实际金属中存在点缺陷、线缺陷、面缺陷。晶体缺陷使晶格发生畸变，金属的强度、硬度上升，塑性、韧性下降。2.7过冷度、过冷度与冷却速度的关系。理论结晶温度与实际结晶温度的差值叫过冷度；冷却速度越快过冷度越大。2.8金属的结晶基本规律是什么？晶核的形核率与长大速度受哪些因素的影响？ 答：在恒定温度下进行，结晶时要放出潜热，需要过冷度，结晶的过程是晶核产生和晶核不断长大的过程。长大速度影响因素有增加过冷度、变质处理。晶核的形核率影响因素有增加过冷度、变质处理、附加振动、降低浇注速度；2.9晶粒的大小对金属的力学性能有哪些影响？生产中有哪些细化晶粒的方法？ 答：一般情况下，晶粒越细小，金属的强度、硬度、塑性和韧性越好。生产中细化晶粒的方法有：增加过冷度、变质处理、附加振动、降低浇注速度。2.12，固溶体有哪些类型？答：置换固溶体，间隙固溶体2.14 什么是铁素体、奥氏体、珠光体和莱氏体？写出它们的符号？答：铁素体（F）：碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体。奥氏体（A）：碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体。珠光体（ P ）：F与Fe3C组成的机械混合物。莱氏体：高温莱氏体：（ Ld ）A与Fe3C组成的共晶体。低温莱氏体：（ L’d ）P与Fe3C组成的共晶体。2.17据Fe-Fe3C相图分析Wc=0.45%和Wc=1%的碳素钢从液态黄缓冷至室温的组织 答：Wc=0.45%亚共析钢在结晶时，当温度降至结晶开始的温度时，开始结晶出奥氏体，随着温度的不断降低液相不断减少，奥氏体不断增多，当温度降至结晶结束温度时，液相全部结晶为奥氏体；当温度降至奥氏体向铁素体转变开始的温度时，从奥氏体中开始析出铁素体，随着温度的不断降低奥氏体不断减少，铁素体不断增多，当温度下降低到共析温度时，剩余的奥氏体成分正好为共析成分，因此，剩余奥氏体全部共析为珠光体。所以室温时，其组织为铁素体和珠光体。Wc=1%过共析钢当温度降至结晶开始的温度时，开始结晶出奥氏体，随着温度的不断降低液相不断减少，奥氏体不断增多，当温度降至结晶结束温度时，液相全部结晶为奥氏体；当温度降至奥氏体达到饱和状态的温度时，奥氏体达到饱和，温度继续下降，从奥氏体中开始析出渗碳体，随着温度的不断降低奥氏体不断减少，渗碳体不断增多，当温度下降低到共析温度时，剩余的奥氏体成分正好为共析成分，因此，剩余奥氏体全部共析为珠光体。所以室温时，其组织为渗碳体和珠光体。2.18分析碳钢的组织、力学性能随含碳量增加的变化规律答：随含碳量增加，钢的室温组织分别为F+P、P、P+Fe3CⅡ，随着含碳量的增加，组织中作为强化相的渗碳体在增多，钢的硬度、强度上升，塑性、韧性下降。而且渗碳体分布越均匀，钢的强度越大。当钢的含碳量大于0.9%以后，由于渗碳体呈明显网状分布于晶界处或以粗大片状存在于基体中，降低了钢的强度，既随着含碳量的增加强度明显下降。2.22 热处理有哪几个阶段组成？答：热处理有加热、保温和冷却三个阶段。2.23解释下列名词：过冷奥氏体、马氏体、调质处理、屈氏体、下贝氏体？答：过冷奥氏体：温度在A1以下暂时存在的不稳定奥氏体称为过冷奥氏体马氏体：过冷奥氏体在MS到Mf温度内的转变产物称为马氏体，是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。调质处理：将淬火与高温回火相结合的热处理称为调质处理，得到回火索氏体。屈氏体：铁素体基体中弥散分布着极细粒状渗碳体的复合组织。下贝氏体（B 下 ）：在350 ～ M S温度范围内转变出的黑色针状的贝氏体，综合力学性能好2.25正火与退火的主要区别是什么？应如何选择正火与退火？答：正火是在空气中冷却。退火是随炉缓慢冷却；正火的硬度和强度比退火高。 从切削加工性能考虑：切削加工要有适当的硬度，当含碳量小于0.5%采用正火，含碳量大于0.5%采用退火。从使用性能考虑：作为最终热处理采用正火，但零件形状复杂采用退火，消除内应力采用去内应力退火从经济性能考虑：正火比退火生产周期短、生产成本低、效率高，易操作因此优先采用正火2.27 化学热处理包括哪几个基本过程？常用的化学热处理方法有哪几种？答：化学热处理一般有渗入元素的分解、吸收、扩散三个基本过程组成。化学热处理的种类很多，按渗入元素不同可分为渗碳、渗氮，渗硼、渗金属、碳氮共渗、碳氮硼三元共渗等。2.28马氏体的本质是什么？其组织形态分哪两种？马氏体的本质是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。马氏体分高碳马氏体和低碳马氏体。低碳马氏体形成显微组织呈板条状，高碳马氏体形成显微组织呈片状。2.30淬火有哪几种方法单介质淬火、双介质淬火、分级淬火、等温淬火2.34有一凸轮轴，要求表面有高的硬度(大于50HRC)，内部具有良好的韧性原用45钢制造，经调质处理后，高频淬火、低温回火可满足要求。现因工厂库存的45钢以用完，拟改用15钢代替，试问：1）改用15钢后，若仍按原热处理方法进行处理，能否达到性能要求？为什么？答：改用15钢后，若仍按原热处理方法进行处理不能达到性能要求，因为15钢含碳量太低，若仍按原热处理方法进行处理强度和硬度达不到要求。2）若用原热处理不能达到性能要求，应采用哪些热处理方法才能达到性能要求？ 答：改用15钢后，进行渗碳，淬火，低温回火就能达到性能要求。2.35根据下列零件的性能要求及技术条件，选择热处理工艺的方法：1)用45碳钢制作直径为18mm的传动轴，要求有良好的综合力学性能，22~25HRC，回火索氏体组织；答：用45碳钢制作直径为18mm的传动轴，要求有良好的综合力学性能，22~25HRC，回火索氏体组，织要采用调质处理。2）用20CrMnTi制作的汽车传动轴齿轮，要求表面有高硬度、高耐磨性、58~63HRC，硬化层深0.8mm；答：用20CrMnTi制作的汽车传动轴齿轮，要求表面有高硬度、高耐磨性、58~63HRC，硬化层深0.8mm，则先进行渗碳，然后高频感应加热表面淬火，最后低温回火。3）用65Mn制作的直径5mm弹簧，要求高弹性，硬度为38~40HRC,回火屈氏体；答：用65Mn制作的直径5mm弹簧，要求高弹性，硬度为38~40HRC,回火屈氏体，可先进行淬火然后再中温回火。4）用45钢制作的某机床主轴，其轴颈部分和轴承接触要求耐磨，52~56HRC,硬化层深1mm。答：用45钢制作的某机床主轴，其轴颈部分和轴承接触要求耐磨，52~56HRC,硬化层深1mm。则先进行调质处理，然后高频感应加热表面淬火，最后低温回火。第3章3.2 按含碳量分，碳素钢主要有哪几种类型？含碳量各是多少？答：按含碳量分，碳素钢可分为：低碳钢：含碳量是Wc≤0.25%。中碳钢：含碳量是Wc=0.25～0.6%。高碳钢：含碳量是Wc>0.6%.3.4 按用途分，碳素钢主要有哪几种类型？合金钢主要有几种类型？答：碳素钢可以分为：碳素结构钢、碳素工具钢。合金钢可以分为：合金结构钢、合金工具钢、特殊用途钢。3.6 合金元素能否增加过冷奥氏体稳定性及提高回火稳定性？答：合金元素能增加过冷奥氏体稳定性及提高回火稳定性能。因为合金元素溶入奥氏体之后，能降低原子的扩散速度，从而增加过冷奥氏体的稳定性；由于合金元素溶入马氏体，使原子扩散速度减慢，因而在回火过程中，马氏体不易分解，使钢材回火时强度、硬度下降缓慢，提高了钢的回火稳定性。3.7为什么低合金高强度结构钢的强韧性比含碳量相同的碳钢好？答：因为合金元素溶入铁素体后，年引起铁素体的晶格畸变，强化了铁素体，金属的强度、硬度上升，由于合金元素的溶入，形成了渗碳体和特殊碳化物，渗碳体和特殊碳化物加热时不易分解，能形成自发晶核，且阻碍奥氏体晶粒的长细化了晶粒，使钢的强度和韧性提高，所以低合金高强度结构钢的强韧性比含碳量相同的碳钢好。3.10 为什么调质钢的含碳量为0.3%-0.5%？合金元素再合金调质中作用如何？ 答：（1）因为含碳量过低，强度和硬度低，含碳量过高，塑性、韧性差，所以调质钢的含碳量为0.3%-0.5%。（2）合金元素的加入可以提高钢的淬透性和回火稳定性，并可以强化铁素体。3.11 弹簧钢的最终热处理为何采用淬火+中温回火？答：为了获得回火屈氏体。3.13 轴承钢中含碳量为何较高？合金元素在钢中的主要作用是什么？答：1. 轴承钢中含碳量较高，是为了保证轴承钢有足够的强度，硬度，并形成足够的碳化物，增加钢的耐磨性。2. 合金元素的加入可以提高钢的淬透性和回火稳定性，并可以强化铁素体。3.15 ZGMn13在哪种工作条件下耐磨？为什么?常用何种热处理？答：ZGMn13在强烈冲击和摩擦条件下耐磨。因为当ZGMn13在强烈冲击和摩擦时，表面产生塑性变形引起加工硬化，硬度、耐磨性大大提高。而即使表面磨损，其内部由于继续加工硬化而使硬度、耐磨性增加。常用的热处理是水韧处理。3.20 铸铁根据什么来分类？分为哪几类？各有何特点？答、根据碳在铸铁中存在形式和形态分。可分为：白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁； 白口铸铁中碳少量溶于铁素体，其余碳均以渗碳体的形式存在于铸铁中，其断面呈银白色，硬而脆，很难进行切削加工。 灰铸铁中的碳主要以片状石墨形态存在于金属基体中，断口呈灰白色，它的力学性能较高，切削加工性能好，产生工艺简单，价格低廉，具有良好的减振性、减磨性和耐磨性。 球墨铸铁的碳主要以球状石墨的形态存在于金属基体中，其力学性能高于灰铸铁，而且还可通过热处理方法进行强化，生产中常用制作受力大且重要的铸件。 蠕墨铸铁的碳以蠕虫状石墨的形态存在于金属基体中，其力学性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间。 可锻铸铁的碳以团絮状石墨的形态存在于金属基体中，韧性和塑性高于灰铸铁，接近于球墨铸铁。3.25 灰铸铁为什么通过热处理强化效果不明显？它常用的热处理工艺有哪几种？目的是为什么？答：灰铸铁的热处理只能改变基体组织，不能改变石墨的形状、大小、数量和分布情况，所以热处理对灰铸铁的力学性能影响不大；常用的热处理方法有去应力退火、高温退火、表面淬火；目的是为了减小铸件内应力，改善切削加工性能。3.27 球墨铸铁是怎么获得的？为什么它的力学性能比其它铸铁的都高？答：是一定成分的铁水在浇注前，经球化处理获得的；球墨铸铁中的石墨呈球状使其对基体割裂作用和应力集中作用减到最小，基体的强度利用率高它的力学性能比其它铸铁的都高。第四章 有色金属及合金思考题4.1汽车活塞常用哪种铝合金？其性能如何？答：常用高硅铝合金ZL108、ZL110这两种；其耐热性好强度高。4.3铝合金的强化方法与钢的强化方法有何不同？答：铝合金的强化是固溶热处理+时效强化，钢的强化水韧处理+加工硬化。4.5铝合金时效处理时，温度与时间对合金性能有无影响？为什么？答：有影响；因为时效温度越高，则时效过程越快，而强化效果越差，所以铝合金时效强化效果与温度和时间有关。4.6分析H62强度高、塑性低及为什么塑性不如H68的原因。答：因为当Wzn＜45％时，其强度随着含锌量的增加逐渐上升，当Wzn＞32％时，其塑性随着含锌量的增加逐渐降低；而H62的含锌量等于38％，H68的含锌量等于32％，H62的含锌量大于H68含锌量所以H62强度高、塑性低及塑性不如H68。4.8叙述滑动轴承合金的性能要求。答：1）足够的抗压强度，疲劳强度，塑性和韧性，以承受载荷和抵抗冲击和振动。2）适合的硬度。能承受载荷又能减少对轴的磨损，同时又能使外界落入轴承的硬杂质陷入。3）良好的减磨性和磨合性。具有小的摩擦系数，良好的润滑能力。4）良好的抗咬合能力。在润滑条件不良时，轴承材料不致和轴黏着或焊合，5）良好的导热性和耐磨性，小的膨胀系数。6）成本低廉、易于制造。第五章练习答案5.1什么叫高分子材料？塑料和橡胶是否属于高分子材料？答：高分子材料是相对分子质量在5000以上的有机化合物的总称。塑料和橡胶是高分子材料。5.2什么叫塑料？按合成树脂的性能，塑料分为哪两类？各有什么特点？答：塑料是以合成树脂为基础，再加入一些用来改善使用性能和工艺性能的填充剂制成的高分子材料；按合成树脂的性能，塑料分为热塑性塑料和热固性塑料；热塑性塑料通常为线型结构，能溶于有机溶剂，加热可软化，故易于加工成形；冷却后变硬，当再次受热时又软化并能反复使用。热固塑料通常为网线型结构，固化后重复加热不再软化和熔融，亦不溶于有机溶剂，不能再成形使用。5.3完全固化后的酚醛塑料磨碎重用吗？完全固化后的ABS能磨碎重用吗？为什么？答：完全固化后的酚醛塑料磨碎不能重用，因为酚醛塑料为热固性塑料，完全固化后的ABS能磨碎重用，因为ABS为热塑性塑料。5.5橡胶的主要组成是什么？答：橡胶是在生胶的基础上加入适量配制剂制成的高分子材料。5.10什么叫复合材料？按其增强相可分为哪几种？答：复合材料是指由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组成起来而得到的一种多相固体材料；按其增强相可分为纤维增强复合材料、颗粒复合材料、及层叠复合材料。5.12简述玻璃钢的特点？答：高强度、价格低、来源丰富、工艺性能好，韧性好第八章练习答案8.2什么是物体运动的自由度？平面上自由运动物体有几个自由度？它们有怎样的运动形式？答：自由度是构件可能出现的独立运动；平面上自由运动物体有3个自由度；运动形式有：(1)沿X轴的运动 (2)沿Y轴的运动 (3)绕平面内任意一点的转动。8.3转动副、移动副和平面高副分别限制了构件的那些独立相对运动，它们的约束数各是多少？答：转动副的限制：沿两轴线的移动。移动副的限制：(1) 沿某一轴线的移动。(2) 绕平面内任意一点的转动。 平面高副的限制：沿某一轴线的移动。8.4计算如题图8.4所示机构的活动度。A：F＝3n—2PL—PH＝3X7—2X10—1X0＝1B：F＝3n—2PL—PH＝3X5－2X7－1X0＝1C：F＝3n—2PL—PH＝3X7－2X10－1X0＝1D：F＝3n—2PL—PH＝3X5－2X6－1X1＝2E：F＝3n—2PL—PH＝3X6－2X8－1X1＝1F：F＝3n—2PL—PH＝3X7－2X9－1X1＝2G：F＝3n—2PL—PH＝3X5－2X7－1X0＝1H：F＝3n—2PL—PH＝3X9－2X12－2X1＝18.5铰链四杆机构有哪几种基本类型？答：1、双曲构机构。2、曲柄摇杆机构。3、双摇杆机构。8.7哪些机构是由曲柄滑块机构演变形成的？答：1、曲柄摇块机构；2、摆动导杆机构；3、转动导杆机构；4、移动导杆机构。8.11如题图8.11所示四杆机构中，杆长为L2＝600mm,L3＝400mm，L4＝500mm，并且L1小于L3。试问：1、当取杆ＡＤ为机架时，若要使杆AB为曲柄，L1的最大数值是多少？2、若取L1＝250mm，能否以选取不同杆为机架的办法获得双曲柄和双摇杆机构？如何获得？答:1、因为要使杆ＡＢ为曲柄，则最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，即L1+L2≤L4＋L3所以L1≤（400＋500－600）mm,L1≤300mm.因此L1的最大数值是300mm.2、能当L1+L2≤L4＋L3既L1≤（400＋500－600）mm,L1≤300mm时，以AB 为机架可获得双曲柄杆机构。 当L1+L2≤L4＋L3既L1≤（400＋500－600）mm,L1≤300mm时，以CD为机架可获得双摇杆机构。当L1≧300mm，可获得双摇杆机构第九章9.14 今测得一标准直齿圆柱齿轮的齿顶圆直径da =104mm,齿根圆直径df =86mm,齿数z=24,试求此齿轮的模数m.答：da-df=2h，h=2.25m，得m=h/2.25=（da-df）/（2×2.25）=（104-86）/（2×22.5）=49.15 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮机构的传动比i=2.5,小齿轮齿数z1=40,ha*=1,c*=0.25,m=10mm,试求这对齿轮的主要尺寸d1、d2；da1 、da2；a答：d1=Z1m=40×10=400mmz2=Z1i=40×2.5=100d2=Z2m=10×100=1000mmda1=d1+2m=400+2×10=420mmda2=d2+2m=1000+2×10=1020mm9.14 今测得一标准直齿圆柱齿轮的齿顶圆直径da=208mm,齿根圆直径df=172mm,齿数z=24,试求此齿轮的模数m.答：da-df=2h，h=2.25m，得m=h/2.25=（da-df）/（2×2.25）=89.15 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮机构的传动比i=2.5,小齿轮齿数z1=40,ha*=1,c*=0.25,m=10mm,试求这对齿轮的主要尺寸d1,d2;da1da2;a答：d1=Z1m=40×10=400mmz2=Z1i=40×2.5=100 d2=Z2m=10×100=1000mm da1=d1+2m=400+2×10=420mm da2=d2+2m=1000+2×10=1020mm9.16 已知一对标准斜齿圆术齿轮机构的齿数Z1=20,Z2=40,mn=8mm, an=20,b=30,b=30mm, 试求d1,d2;da1,da2;a 答.：mt=mn/cosβ=9.2mm d1=Z1mt=20×9.2=184mm d2=Z2mt=40×9.2=368mm da1=d1+2mn=184+8×2=200mmda2=d2+2mn=368+2×8=384mm9.21 在题图9.21所示的齿轮系中，已知各齿轮分别为Z1=20，Z2=40，Z3=15，Z4=60，Z5=18，Z6=18，Z9=20，齿轮9的模数=3mm,蜗杆(左旋)头数Z7=1,蜗轮齿数Z8=40,齿轮1的转向如箭头所示，转速n1=100r/min,试求齿条10的速度和移动方向. 答：移动方向为上由定轴轮系的传动比：0.98mm/s110.98mm/s9.22 在题图9.22所示行星减速器中，已知各齿轮齿数Z1=105，Z3=130,齿轮1转速n1=2400r/min，试求转臂H的转速nH. 答：设n1转速为正：解得：nH=1072r/min9.23 在题图9.23所示齿轮系中，已知各齿轮齿数Z1=Z3,Z2=Z’2,nH=50e/min(顺时针转动).试求 1）n1=0,n3为多少?2）n1=200r/min(逆时针转动),n3为多少? 解：9.24 在题图9.24所示齿轮系中，已知各齿轮数分别为Z1=15，Z2=25,Z3=20，Z4=60，n1=200r/min(顺时针转动)，n4=50r/min(顺时针转动)，试求转臂转速nH. 解：设逆时针为正，n4=-50r/min，n1=-200r/min12解得：nH=-75r/min10.1直轴分为哪几种 直轴分为光轴和阶梯轴 10.2轴的常用材料轴的主要材料是碳钢、合金钢和球墨铸铁。对于轻载荷的或不重要的轴，可以使用Q235、Q275等普通碳素钢。对于一般用途的轴常用35、40、45、50钢等优质碳素结构钢的，常用，其中以45钢使用最广。合金钢：对于重载荷重要的轴可以使用40Cr（或用35SiMn、40MnB代替）、40CrNi(或用38SiMnMo代替)等合金结构钢并进行热处理。对于承受大冲击载荷、、交变载荷可以采用20Cr、20CrMnTi等渗碳钢或渗氮钢； 对于外形复杂力学性能要求较高的轴可采用球墨铸铁或高强度铸造材料10.3.轴10.3轴上零件的轴向定位轴上零件的周向定位1.轴上零件的轴向定位1）轴肩与轴环定位2）套筒定位3）圆螺母定位3）圆螺母定位4）轴端挡圈定位 5）弹性挡圈定位： 5）弹性挡圈定位：6）圆锥面定位7）紧定螺钉 2、轴上零件的周向定位1）键联接2）花键联接3）销联接 4）过盈配合 10.4 滚动轴承的主要类型0----双列角接触球轴承 1----调心球轴承 2----------调心滚子轴承3-----圆锥滚子轴承 4-------双列深沟球轴承 5-------- 双列推力球轴承球轴承6----深沟球轴承 7---------角接触球轴承 8-------推力圆柱滚子轴承、N-----圆柱滚子轴承。 10.5滚动轴承的组成滚动轴承主要有内圈、外圈、滚动体和保持架等四个部分所组成 10.6滚动轴承的材料滚动轴承的内、外圈和滚动体一般采用滚动轴承钢（如GCr9、Gcr15、GCr15SiMn等）热处理为淬火低温回火。 保持架的材料主要有低碳钢黄铜和塑料。1310.7说明轴承代号6212 、30202的含义6212：6为类型代号，代表深沟球轴承；2尺寸系列代号，其中宽度系列为0（省略），直径系列为2，；12为轴承内径代号，表示内径为30mm；公差等级为0级省略。 30202：3为类型代号，代表圆锥滚子轴承；02为尺寸系列代号，其中宽度系列为0，直径系列为3， 02为轴承内径代号，表示内径为15mm ，公差等级为0级省略。 10.8滚动轴承的失效形式1、疲劳点蚀 2、塑性变形 3、磨损 10.9滚动轴承的内圈与轴的、外圈与机座孔的配合制滚动轴承的内圈与轴的配合为基孔制、外圈与机座孔的配合是基轴制10.10 联轴器和离合器的主要功能和异同联轴器、离合器是机械中常用的部件，主要功能是用来连接轴与轴或轴与其他回转零件，以传递运动和转矩，有时也用来作为传动系统中的安全装置，联轴器只能在机器停止运转后才能将两轴结合或分离、离合器在机器运转过程中随时将两轴结合或分离。10.11联轴器的种类1、固定式刚性联轴器（套筒式和凸缘式）2、可移式刚性联轴器(齿式联轴器、十字滑块联轴器、万向联轴器） 3弹性可移式联轴器（弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器） 10.12摩擦离合器的优缺点一、可以在任何转速下接合，二、可以改变摩擦面的压力的方法来调节从动轴的加速时间，保证启动平衡没有冲击，三、过载摩擦面打滑可以防止损坏其他零件。缺点是在结合过程中相对滑动会引起摩擦面的发热与磨损，并消耗能量。14本文由()首发，转载请保留网址和出处！
免费下载文档：《汽车机械基础》复习题；一、名词解释（用于填写题）；1.机械：机器、机械设备和机械工具的统称；2.机器：是执行机械运动，变换机械运动方式或传递；3.机构：由若干零件组成，可在机械中转变并传递特；4.构件：由若干零件组成，能独立完成某种运动的单；5.零件：构成机械的最小单元，也是制造的最小单元；6.标准件：是按国家标准(或部标准等)大批量制造；7.自由构件的自
《汽车机械基础》复习题
一、 名词解释（用于填写题）
1.机械：机器、机械设备和机械工具的统称。
2.机器：是执行机械运动，变换机械运动方式或传递能量的装置。
3.机构：由若干零件组成，可在机械中转变并传递特定的机械运动。
4.构件：由若干零件组成，能独立完成某种运动的单元
5.零件：构成机械的最小单元，也是制造的最小单元。
6.标准件：是按国家标准(或部标准等) 大批量制造的常用零件。
7.自由构件的自由度数：自由构件在平面内运动，具有三个自由度。
8.约束：起限制作用的物体，称为约束物体，简称约束。
9.运动副：构件之间的接触和约束，称为运动副。
10.低副：两个构件之间为面接触形成的运动副。
11.高副：两个构件之间以点或线接触形成的运动副。
12.平衡：是指物体处于静止或作匀速直线运动的状态。
13.弹性变形：随着外力被撤消后而完全消失的变形。
14.塑性变形：外力被撤消后不能消失而残留下来的变形。
15.力矩：力与力臂的乘积称为力对点之矩，简称力矩。
16.力偶：大小相等，方向相反，作用线互相平行的一对力，称为力偶
17.内力：杆件受外力后，构件内部所引起的此部分与彼部分之间的相互作用力。
18.强度：构件抵抗破坏的能力。
19.刚度：构件抵抗弹性变形的能力。
20.稳定性：受压细长直杆，在载荷作用下保持其原有直线平衡状态的能力。
21.硬度：是指材料抵抗其他物体在表面压出凹陷印痕的能力。
22.机械效率：是有用功率和输入功率之比。
23.凸轮基圆：凸轮轮廓曲线的最小半径所作的圆。
24.打滑：由于张紧不足，摩擦面有润滑油，过载而松弛等原因，使带在带轮上打滑而不能传递动力。
25.分度圆：直径等于齿数乘模数的圆，称为分度圆。
26.正确啮合条件：两齿轮的模数必须相等；两齿轮的压力角必须相等。
27.轮系：机械传动系统中一系列相互啮合齿轮组成的传动装置。
28.定轴轮系：轮系齿轮轴线均固定不动，称为定轴轮系。
29.周转轮系：至少有一个齿轮的轴线绕其他齿轮的轴线转动的轮系。
30.液压传动：是利用液体作为工作介质；利用液体压力传递运动和动力的一种传动方式。
31.静压传递原理：液压系统可看成密闭容器及静止液体，当一处受到压力作用时，压力通过液体传到连通器中的任意点，各个方向的压力都相等，压力总是垂直作用在容器的内表面上，这原理称为静压传递原理。
32.心轴：只承受弯矩不承受扭矩的轴称为心轴。
33.传动轴：仅传递扭矩的轴称为传动轴。
34.转轴：同时承受弯矩和扭矩的轴称为转轴。
二、 填空题
1. 机械是 、 和
2. 力的三要素是指 大小 、方向 和 作用点 。
3. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是。
4. 平面力偶系平衡的必要和充分条件是平面力偶系中各个分力偶矩的代数和为零。
5. 平面任意力系平衡的必要和充分条件是力系的合力和对任一点合力偶矩均为零。
6. 机械效率η是有用功率和输入功率之比值。
8. 刚体以角速度ω定轴转动则在其转动半径为r处的线速度v=ωr
9力的合成与分解应遵循法则。
10平面汇交力系平衡的必要和充分条件是合力为零。
11. 平面力偶系平衡的必要和充分条件是。
12. 平面任意力系平衡的必要和充分条件是合力为零和对任一点合力偶矩均为零。
13. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为：机构的自由度。
14. 平面机构的自由度计算公式为：Ｆ=3n-2ＰL-ＰH。
15. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n1、n2，直径为D1、D2，齿数为z1、z2，则其传动比i= 12=
16. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm，b=200mm，c=100mm，d=90mm。若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构
为双摇杆机构。
17. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就越小。
18. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为连架杆，其中作整周转动的杆称为曲柄，作往复摆动的杆称
为摇杆，而不与机架相连的杆称为连杆。
19. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①②。
20. 凸轮机构的基圆是指以凸轮轮廓曲线的最小半径作的圆。
21. 凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。
22. 带传动的主要失效形式是打滑与断裂。
23. 链传动的主要失效形式有：链条铰链磨损 和链条断裂。
24. 渐开线的形状取决于圆。
25. 一对齿轮的正确啮合条件为：模数相等与分度圆压力角相等。
26. 齿轮轮齿的失效形式有、、、和。
27. 蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成。
28. 轴承6308，其代号表示的意义为。
29. 列举出两种固定式刚性联轴器套筒联轴器、凸缘联轴器。
30. 常用联接螺纹的旋向为右旋。
31. 液压传动系统由动力部分、执行部分、控制部分和辅助部分组成。
三、 判断题
1. 二力平衡的必要和充分条件是：二力等值、反向、共线。(√)
2. 合力一定大于分力。(×)
3. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是力系的力多边形封闭。(√)
4. 画力多边形时，变换力的次序将得到不同的结果。(×)
5. 力的作用点沿作用线移动后，其作用效果改变了。(×)
6. 力对一点之矩，会因力沿其作用线移动而改变。(×)
7. 作用在物体上的力，向一指定点平行移动必须同时在物体上附加一个力偶。(√)
8. 力偶可以合成为一个合力。(×)
9. 力偶在任何坐标轴上的投影代数和恒为零。(√)
10. 力偶就是力偶矩的简称。(×)
11. 合力偶矩等于每一个分力偶矩的矢量和。(√)
12. 两物体的接触面上产生的静摩擦力为一定值。(×)
13. 一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。(√)
14. 一个高副可约束构件的两个自由度。(×)
15. 在计算机构自由度时，可不考虑虚约束。(×)
16. 静滑动摩擦系数与动摩擦系数相等。(×)
17. 两个相互接触表面间的静摩擦系数与动摩擦系数不相等。(√)
18. 两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。(√)
19. 在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。(×)
20. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。(√)
21. 减速传动的传动比i＜1。(×)
22. 带传动一般用于传动的高速级。(√)
23. 链传动一般用于传动的高速级。(×)
24. 基圆直径越大渐开线越平直。(√)
25. 只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。(√)
26. 圆柱销与销孔之间必须采用过盈配合。(√)
27. 代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。(×)
28. 对载荷小，而工作平稳的轴可选用球轴承。(√)
29. 用联轴器时无需拆卸就能使两轴分离。(×)
30. 用离合器时无需拆卸就能使两轴分离。(√)
31. 凸缘联轴器属于固定式刚性联轴器。(√)
32. 花键联接只能传递较小的扭矩。(×)
如果连架杆能绕其回转中心做整周转动，则称为摇杆。（
最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和，是四杆机构曲柄
唯一存在的条件。（
如右图，汽车转向盘作用于轮缘的两个力形成平面的两个力偶，如果它们的
力偶矩大小相等，则这两个力偶是等效的。
标准公差等级分为20级，用IT和阿拉伯数字表示，即IT01、IT0、ITl，…ITl8，
其中IT01最高，ITl8最低，等级依次降低，公差值依次增大。（
四、 应掌握基本概念：（会出现在填空、选择与判断题中）
机器与机构的主要区别是什么？
答：机构不能作为传递能量的装置。
构件与零件的主要区别是什么？
答：构件运动的最小单元，而零件是制造的最小单元。
何谓标准件？它最重要的特点是什么？试列举出五种标准件。
答：是按国家标准(或部标准等) 大批量制造的常用零件。最重要的特点是：具有通用性。例如：螺栓、螺
母、键、销、链条等。
4. 什么叫二力杆？
答：一个杆件所受二力大小相等、方向相反、作用在两铰中心连线上。
5铰链四杆机构的基本形式有哪几种？各有何特点？
答：基本形式有三种：曲柄摇杆机构、双摇杆机构、双曲柄机构。曲柄摇杆机构：一般曲柄为原动件，作
等速转动，连杆和摇杆为从动件分别作平面运动和往复摆动。双摇杆机构：两连架杆均为摇杆的四杆机构。双曲柄机构：两连架杆均为曲柄的四杆机构。
6． 什么是机架、连架杆、连杆？最短的连架杆是否一定是曲柄？
答：机架：固定不动的杆；连架杆：与机架相连的杆；连杆：不与机架相连的杆。只有当曲柄与最长杆之
和小于戊等于其他两杆长度之和时，最短的连架杆才是曲柄。
7. 一对相啮合齿轮的正确啮合条件是什么？
答：正确啮合条件：两齿轮的模数必须相等；两齿轮的压力角必须相等。
8. 标准直齿圆柱齿轮的主要参数有哪些？
答：模数m、齿数z、压力角α。
9. 能实现将转动变为直动的有哪几种机构？
答：凸轮机构、曲柄滑块机构、齿轮-齿条机构、螺旋机构。
10. 何谓定轴轮系，何谓周转轮系？
答：.定轴轮系：轮系齿轮轴线均固定不动，称为定轴轮系。
周转轮系：至少有一个齿轮的轴线绕其他齿轮的轴线转动的轮系。
11. 何为力的平移定理？
答：作用在物体上的力，向某一指定点平行移动必须同时在物体上附加一个力偶，此附加力偶值等于原来
力对该指定点之矩。
12. 试写出7208轴承的类型、直径系列和公称内径。
答：角接触球轴承，轻系列，内径为40mm。
13. 齿轮系分为哪两种基本类型？它们的主要区别是什么？
答：定轴轮系：轮系齿轮轴线均固定不动；周转轮系：轮系的某些齿轮既有自转也有公转。
14. 齿轮系的功用有哪些？
答：可以实现减速传动、变速传动、差速传动、增减扭矩。
15. 联轴器与离合器的主要功能是什么？两者功能的主要区别是什么？
答：联轴器与离合器是联接两根轴，使之一同转动并传递动力的部件。联轴器只有在机器停车后，用拆卸的方法才能使两轴的联接部分分离。离合器可在机器运动时，操纵两轴接合或分离。
16. 选择轴承类型时要考虑哪些因素？
答：①轴承承受的载荷，②轴承的转速，③特殊要求，④价格等。
17. 液压系统由哪几部分组成？
答：动力部分、执行部分、控制部分、辅助部分。
试列举出三种实现间歇运动的机构。(凸轮机构、棘轮机构、槽轮机构。)
试列举出三种将转动变成直动的机构。(曲柄滑块机构、凸轮机构、齿轮-齿条机构。)
五、单项选择题：
1. 汽车常用零件中（如右图），属于（ ）。
2. 力的三要素，以下哪个是错的？（ ）。
A、力的大小
B、力的作用点
C、力的方向
D、力的效应
3.轴承材料的性能要求包括以下几个方面，错误的是：（
A、良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性。
B、足够的抗压强度和抗疲劳强度
C、良好的跑合性、顺应性、嵌藏性和塑性。
D、良好的导热性和热膨胀系数要高
4.若外力超过一定的限度，即使外力去除后构件的形状和尺寸也不能完全恢复原状。这种外力去除后无法恢复的变形称为（ C
A、弹性变形
B、扭转变形
C、塑性变形
D、弯曲变形
5. 轴与孔的实际尺寸用什么字母表示：（
B、Dmax和Dmin
6.可能具有间隙或者过盈的配合，称为（
A、间隙配合
B、过盈配合
C、过渡配合
D、完全配合
7.公差等级越____标准公差值越____加工难易度越____.（
A、低，小，难
B、高，小，易
C、高，小，难
D、低，大，难
8.汽车常用零件（滚动轴承）如右图，图示中的2和1表示：（ C
A、保持架和滚动体
B、滚动体和内圈
C、内圈和外圈
D、外圈和保持架
9.形位公差的标注中，公差框格的第一格“//”表示（ C ）。
B、线轮廓度
10.形位公差四要素的内容，错误的是（
B、位置和方向
11.汽车内燃机的活塞、连杆、曲轴和汽缸所组成的是（
A、曲柄摇杆
B、曲柄滑块
12.位置公差不包括：（
13.轴的常用材料是碳素钢和合金钢。碳素钢可分普通碳素钢和优质钢，常用
的有35、40、45、50优质碳素钢，其中以（
C ）钢应用最为普遍。
14.汽车车门启闭机构，如右图所示，属于（
B、曲柄滑块
D、曲柄摇杆
15.公式F＝3n一2PL一PH 中，哪个表示低副（
16.铰链四杆机构按曲柄的存在情况，分为三种基本形式：哪个是错的答案（
A、曲柄摇杆机构
B、双曲柄机构
C、双摇杆机构
D、铰链机构
17.以下是四杆机构曲柄存在的条件及其推论，错误的是（
A、连架杆与机架中必有一个是最短杆。
B、最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。
C、以最短杆的相邻杆作机架时，为双摇杆机构。
D、以最短杆的相对杆为机架时，为双曲柄机构。
18．Ｂ是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元。
Ａ. 机器；Ｂ.零件；Ｃ.构件；Ｄ.机构。
19. 物体上的力系位于同一平面内，各力既不汇交于一点，又不全部平行，称为Ｂ。
Ａ. 平面汇交力系；B.平面任意力系；Ｃ. 平面平行力系；Ｄ. 平面力偶系。
20. 两个构件之间以线或点接触形成的运动副，称为Ｂ。
Ａ. 低副；Ｂ.高副；Ｃ. 移动副；Ｄ. 转动副。
21. 材料的弹性系数Ｅ愈大，则杆件的变形。
Ａ. 愈小；Ｂ. 愈大；Ｃ. 相等。
22. 带传动是借助带和带轮间的Ｂ来传递动力和运动的。
Ａ. 啮合；Ｂ.磨擦；Ｃ. 粘接。
23. 能实现间歇运动的机构是Ｃ。
Ａ. 曲柄摇杆机构；Ｂ. 双摇杆机构；Ｃ. 槽轮机构；
Ｄ. 齿轮机构。
24. 链传动属于Ｂ传动。
Ａ. 摩擦传动；Ｂ. 啮合传动；Ｃ. 两者均不是。
25. 链传动是借助链和链轮间的Ｃ来传递动力和运动的。
Ａ. 磨擦；Ｂ. 粘接；Ｃ. 啮合。
26. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是Ｄ。
Ａ. 两齿轮的模数和齿距分别相等；
Ｂ. 两齿轮的齿侧间隙为零；
Ｃ. 两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等；Ｄ. 两齿轮的模数和压力角分别相等。
27. 在普通圆柱蜗杆传动中，若其他条件不变而增加蜗杆头数，将使Ａ。
Ａ. 传动效率提高；Ｂ. 蜗杆强度提高；Ｃ. 传动中心距增大；Ｄ. 蜗杆圆周速度提高。
28. 渐开线的形状取决于Ｂ直径。
Ａ. 节圆；Ｂ. 基圆；Ｃ. 分度圆；Ｄ. 齿顶圆。
29. Ａ是齿轮最主要的参数 。
Ａ. 模数；
Ｂ. 压力角；Ｃ. 分度圆；Ｄ. 齿数。
30. 国家标准规定，标准渐开线齿轮的分度圆压力角α=。
Ａ. 35°；
Ｂ. 30°；Ｃ. 25°；Ｄ. 20°。
31. 圆锥齿轮传动适用于Ａ传动。
Ａ. 相交轴；
Ｂ. 平行轴；Ｃ. 交错轴。
32. 蜗杆传动适用于Ｃ传动。
Ａ. 相交轴；
Ｂ. 平行轴；Ｃ. 交错轴。
33. 定轴轮系的总传动比等于各级传动比Ｂ。
Ａ. 之和； Ｂ. 连乘积 ；Ｃ. 之差；Ｄ. 平方和。
34. 减速器的传动比ｉ=Ａ。
Ｂ. ＜1；Ｃ. ＝1。
35. 凸缘联轴器是一种Ａ联轴器。
Ａ. 固定式刚性联轴器；Ｂ. 可移式刚性联轴器；Ｃ. 弹性 联轴器；Ｄ. 金属弹簧式弹性联轴器。
36. 转轴承受Ｃ。
Ａ. 扭矩；
Ｂ. 弯矩；Ｃ. 扭矩和弯矩。
37. 对于高负荷、重要的转轴，应选用Ｄ材料。
Ａ. Q235；Ｂ.45钢；Ｃ. 20钢；Ｄ.40Cr。
38. 液压传动不宜用于的场合。
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