机械工程专业英语翻译

材料和热加工1.机械学的基本概念功是力乘以该力作用在物体上使物体移动的距离。功用公斤·米来表示。1公斤·米等于1公斤力作用于物体上使物体移动1米的距离。例如，一项工作需要提升一台300公斤重的设备到两米半高的卡车上，那么就需要750公斤·米的功。由于没有一个人能直接举升300公斤重，因此必须使用一种装置去调节所需要的可以控制的作用力。常见的装置是一个斜面——在这个例子中，一个倾斜在地面和卡车之间的承载斜板，如果斜板有10米长，摩擦力忽略，那么就需要75公斤的力将机器滚上斜板。总功仍然是750公斤·米（用75公斤乘以10米），但作用力已经被改变，于是乎其所需的最大外力仅仅是75公斤。使所需的作用力减少，同时这个较小的作用力使所通过的距离增加，这样的装置被称为力放大器。机器装置也可放大速度和距离。扫帚就是一个速度和距离放大器的例子。因为它把在手柄上输入的力和距离在扫帚的尾部转变成较小的力和较长的距离。由于与输入距离的同样时间里扫帚的尾部走过较大的距离，因此其速度也就增加了。机器装置除了放大力和距离之外，也能改变运动的方向。效率和机械效益是用来测定机械装置性能的。效率定义为输出的相对有用的机械功，它以占输入功的百分率来表示。效率总是要比100％小，因为运动零件之间有摩擦损失。像刚才所举的那部机器的例子那样，如果某些人把该机器滚上斜板，他们可能发现那要花84公斤的力。这9公斤的差额就是需去克服滚子和轴承阻力的力。在这种情况下该机器装置将具有89％的效率。如果他们在没有滚子情况下，把冷冻机滑移上斜板，所需的力可能是215公斤或更大，那么效率就小于35％。理想机械效益是忽略摩擦损失并等于输入力移动的距离除以负载移动的有效距离。作为力放大装置，输入的距离要比负载的距离大，而理想的机械效益是比1要大的。在承载斜板例子中，该理想机械效益是4，因为该输入距离是10米，（斜板长度）而有效负载移距是2.5米（该负载移动的垂直距离）。斜面就是一个力放大装置。作为速度放大装置，输入距离是要比负载距离小的，而理想的机械效益亦比1要小。简易改变运动方向的机器装置具有一个等于1的理想机械效益。其实际机械效益包括了摩擦损失并等于实际输出力除以实际输入力。在承载斜板例子中的实际机械效益在有滚子条件下，大约是3.6，无滚子条件下，大约是1.4。2.塑性理论的基本假设在金属成形中应用塑性理论的目的是要探索金属成形的塑性变形机理。这样，调研可提供以下的分析和判断：（a）金属的流动性（速度、应变和应变率），（b）温度和热传导，（c）材料强度的局部变化或流动应力和（d）应力，成形中的负载、压力和能量。这样变形机理就可提供决断：金属如何流动，借助塑性成形可如何去获得所希望的几何形状以及用成形方法生产出的零件具有什么样的机械性能。为了建立金属变形的可控制的数字模型（曲线图形），作出以下几个简化的但是合理的假设：1）忽略弹性变形。然而当必要时，弹性复原（例如，弯曲回弹情况）和加工中的弹性弯曲（例如，成形加工精度非常接近公差）定要考虑；2）作为一种连续体来考虑材料变形（如结晶，而晶间疏松和位错是不加考虑的）；3）单向拉伸或压缩试验与多向变形条件下的流动应力相互有关；4）各向异性和Bauschinger效应忽略不计；5）体积保持恒定；6）用简化法来表示摩擦，如用Coulomb's定律法或用恒剪切应力法。这将在后面进行讨论。在压缩应力状态下的金属特性更加复杂。这可以从一金属圆柱体试样在两个模板之间被压缩时怎样发生变化的分析中可以看得出来。当工件达到金属的屈服应力的应力状态时，塑性变形就开始发生。当试样高度降低时，试样随着横截面的增加而向外扩展。这种塑性变形在克服工件和模板的两端之间的摩擦力中发生。该金属变形状态是受到其复杂应力体系所支配。这应力体系可从单一的、单向的到三维的即三向发生变化。有一个由模板施加的应力和有两个由摩擦反力引起的应力。如果模板与工件间无摩擦，工件就在单向压应力下发生屈服，正像其受到拉伸载荷作用时的情形一样。而且压缩的屈服应力跟拉伸屈服应力极端一致。由于摩擦力的存在而改变了这一状况，故需要更高的应力才能引起屈服。为了找到拉伸屈服应力与三向应力状态下产生屈服时的应力值之间的数量关系，已经做了很多尝试。对于所有的金属在三向载荷作用下的各种情况下，包括各种塑性屈服试验情况中均未发现单一的（应力、应变）关系。已经存在的若干个建议使用的塑性屈服理论，其中每一种理论只能在一定的范围内有效。在考虑使用这些理论之前，研究三向应力体系并创立既利用数量关系又利用图解技术的解题方法，那是必要的。对于三维应力状态，最方便而有效的方法就是利用莫尔圆，当研究塑性屈服的各种复杂情况时，你可以很容易地运算和进行处理。3.有限元优化的应用在结构日益复杂的情况下，当工程师们工作时，他们需要合理的、可靠的、快速而经济的设计工具。过去二十多年里，有限元分析法已经成为判别和解决涉及这些复杂设计课题时的最常用方法。因为工程中的大多数设计任务都是可定量的，所以实践上，为了快速找到一些可供选择的设计方案。计算机令繁琐的重复设计过程发生了深刻的变革。但是，即使是现在，许多工程师仍然使用人工的试凑法。这样一种方法使得即使是很简单的设计任务也变得困难，因为通常它要花更长的时间，需要广泛的人—机交互配合，且偏于用设计组的经验来设计。优化设计是以理论数学的方法为基础，改进那些对于工程师来说过于复杂的设计，使其设计过程自动化。如果在一部台式计算机平台上能实现自动优化设计，那就可以节省大量的时间和金钱。优化设计的目的就是要将对象极大化或极小化，例如，重量或基频，主要受到频响和设计参数方向的约束。尺寸和（或）结构形状决定着优化设计的方法。观察一下作为零件优化设计过程，使它变得更容易理解。第一步，包括预处理分析和后处理分析，正像惯常使用的有限元分析（FEA）和计算机辅助设计（CAD）程序应用。（CAD的特点在于根据设计参数建立了课题的几何图形）。版第二起步，畏定义蒸优化晕目标责和响忌应约堆束。信而最引后一铅步，绑反复灿自动倒调节握设计蚕作业冰。优推化设雪计程守序将控允许劈工程恋师们嘱监督狭该设红计步跑骤和堡进度们，必掌要时决停止庆设计蒜，改租变设说计条生件和睡重新慌开始问。一雷项优劳化设恰计程驼序的忧功力到取决啊于有盲效的模预处帖理和触分析筹能力幼。二聋维和炸三维伟设计裳的应悄用既斩需要爽自动棵进行关也需浇要设护计参竭数的顷结网嘱性能仰。因掀为在派优化达循环柱过程书中，喂课题育的几悠何条裤件和腿网格穷会改忍变，违所以螺优化壁程序软必须奉包含够误差总估计灰和自乡适应诉控制田。剩修改纱、重丰配网贷格和碗重新阶估算侍模式泛以期膏获取劫特定早设计僚目标朱的实锁现是纸以输挥入初侮始设杯计数帐据开热始的利。接售着，肯是规渣定合医适的姐公差兄并形举成约哲束条惯件以辫获得闻最优蛇结果感，或破最后缠改进挑设计逐，解饿决问巨题。饲为了践使产筛品从醉简单版轮廓贡图形拴到三私维实创体模她型系半统化吃、系低列化道，设牛计者单必须抓广泛耍接触代设计泉目标芳和特款性约叫束条淡件。齐为了亮易于劣确定虑而利刊用下响列参烧数作哨为约咬束和饺目标油函数灾的附执加特栽性条君件，坡也将膊是需奉要的妙：重家量、促体积杀、位什移、摄应力厘，应润变，狐频率乎，翘尽曲安纠全系袄数、喂温度仪、温熔度梯音度和剧热通窃量。确此外板，工翼程师残们应秩该能宪够通辩过多轨学科握的不渣同类逝型的刚优化模分析各使多撕种约托束条皂件结岩合起柳来。羊例如绕设计脸者为还了应标力分汪析，研可以杰进行洒热力庙分析鸣和加画热以柿变更艺温度崇，也云可将炕多种捕约束该条件姻，诸混如最慨高温徐度、啊最大增应力列和变恋形联域系在番一起吸进行冲研究急，然南后规只定一璃个所仇希望筐的基粘本频绕率范毁围。合目标泛函数奥代表绵着整征体模棒式或铜部分棕模式桌。甚耀至更乎重要君的是葛通过牌说明宪重量乎或者蚊成本举因素雕，就已应该危能反脏映该航模式肯的各优个部着分的托重要朵性。筹4.苦金属举当有芹了其闯他各职种材乳料，糠特别节是有处了塑伐料的过今天它，人反类为缩什么茫仍然易要使渴用如熔此之锈多的赤金属总材料委呢？据那是击有益闻的吗蚕？通钳常使粒用一丸种材派料，漫是因蛾为它客能提驳供所建需的利强度抱，所平需要煤的其巩他性痰能和赌低廉桶的费萌用。择外观刺也是出一个困重要湿因素译。金劳属的演主要滚优点面是它奥们所嫂具有晶的强眉度和每韧性核。水盆泥可辞能是愚比较喷便宜编的，柏并常挖用于乔建筑农上，汽但就润强度示角度跪来说唱，即掩使是转水泥孝仍然咳是取债决于朝其内年里的边钢筋舰。致然而党，并饲不是苹所有虹金属惹的强启度都购高，窝例如眯铜和洲铝都敲颇为恨脆弱周，但局如果挠将铜锐、铝渣混合舅在一也起时脖，结嗓果称笨为铜胞、铝策合金期即铝警青铜泻，这恐铜铝剂合金帆比起迁纯铝毒来强团度要案高得射多。锤合金岂化是堪获得旬下列挺所需意各种市特殊元性能洒的一舍种重乱要方爸法：搬如强孤度，蚁韧性袍，抗房磨性雨，磁奔性，伸高电坑阻率饭或抗响腐蚀县性。蔬以不商同的伯方法翠生产象不同扔的合纽金，量但是援几乎传所有碑的金沃属都俗是以阿金属咐矿的可形式轨（铁熄矿、棵铜矿社等）叉被发凳现的吊。矿慌石是或一种遣由金扭属与惕某些蜜杂质春相混敬合而渗组成挂的矿彻物质胃。为幅了用摩金属步矿石稻来生责产出桑一种迎金属幸，我土们必伴须将傍杂质语从金唐属矿斥中分沙离出梅去，于那就专要靠需冶炼脉来实限现。炸提炼忘、生矛产和孕处理咱金属词的种攻种方圣法，坏各个怒时代指都在倒研究须和发钱展，条以满拍足工挠程的卖需要膏。这沙就意孤味着合存在护大量鸡的各无种各盏样的蚂金属胁和有垫用的嫂金属电物质亭可供低选择谨利用收。套5.脚金属表和非舰金属奴材料太在材孔料选吉择时腊所遇粮到的萝最普柄通的每分类裤问题保，大蒸概是谅这种垫材料寨是金触属材宝料还供是非理金属晓材料辅。最辩普遍虎的金渐属材础料是驾铁，挖铜，史铝，健镁，翅镍，元钛，恢铅，体锡和爪锌以勿及这稀些金汇属的使合金膜，例羡如：怒钢，柔黄铜球和青纪铜。贼它们应具有遣金属痛特性姜：光影泽，好热传呆导性燃和电银传导漂性，靠有相慨应的仿延展种性，寄而某欲些金足属还之具有歉良好仓磁性汉。较至普遍误的非删金属牵有木登头，笋砖，笋水泥宴，玻纽璃，疲橡胶慢和塑军料。嫁他们叼性能闭变化危很大苦，但准它们送通常丙几乎旁没有放延展夏性，拥脆弱状，比飘金属辫疏松扁，而怎且它雷们不阳具有倘导电底性，饶具有败较差办的导于热性搬。绸一种兆材料愤对于努另一枕种材销料常烫常借珠助于握其物讲理性炒质来声加以先区别恰，例使如颜消色、则密度法、比摔热、稍热膨欠胀系脂数，总电、壮热传折导性裕能，善磁性勿和熔兆点。况其中什某些炊性能心比如疯电、努热传伟导性絮、密伪度，余对于淘物种庸的确眠定的柔用途糟来说座，在旨选择抗材料未时，促其重垒要性铺是摆岂在首丽位的吓。描锄述一古种材垃料在掏机械省应用贼中的眉表现备的那向些性范能，产对于仁工程郊师在侧设计啊中选鉴择材坛料来踏说，盈往往岁更为影重要塘。这爽些机填械性献能关掘系到挪该材所料在赴工作茅中对牺于各抗种载挺荷怎胡样地廉起作墙用。貌机械威性能要是材影料对征所施豆加的革作用周力的迷特性尼反应湿（响失应）泛。狗这些恩性能盾主要缓归结三到五湖大类图：强趋度、椒硬度尽、弹丸性、蒙延展焰性和锹韧性屋。餐1．毫强度己——强是材猜料抵嫩抗外妥力作斯用的际能力蜡。升位降机舱的钢评丝绳叶和建衔筑物维的横碍梁都咐必须枕具备撇这种俊性能元。面2．蒙硬度敲——胀是材班料抵惯抗穿戏透和厨磨损书的能立力。考剪切介工具照（剪拒床）尺必须惑能抗元磨损佣。轧渣钢机乱上的裳金属瓣轧辊贫必须剖能抗启穿透虾。胃3．晕弹性止——足是材鸦料弹窜回到督原有蹄形状梯位置债的能艺力。勿所有悦的弹索性材悟料都扛应具引备这耗种性唇质。购4．此延展期性—萝—材茂料承洁受永差久变唯形而嫌无裂誓损的坊能力洁。冲芳压和椅成形爹产品御必须志具备滤这种仙性能酬。廊5．趟韧性许——芒是吸承收所姓施力骗的机仿械能净的能奸力。削强度联和延狭展性或决定带着材霞料的累韧性奴。有痛轨电朽车、固火车歇车厢秒、汽医车轴卧、锤萝子和侦类似瓣的产南品都棚需要浊有韧须性。僚6.轻塑料亩和其两他材腿料世塑料员具有熊特殊劲的性牧能。每对于陷某种恒用途速而言束，这臭些性睛能使哄得塑嗽料比消传统之材料翻更为姐可取适。例杆如，窃跟金兆属相辞比较省，塑其料既摆有优苗点也粘有缺赌点。府金属主易受洒到无素机酸调的腐谋蚀，跃如硫压酸和丈盐酸块。塑滴料能绸抵抗麦这些润酸的桶腐蚀赔，但魔可被患溶剂露所溶帅解或捉引起盖变形掉，例愉如，强溶剂盖四氯脾化碳踩与塑轧料具纹有同原样的孙碳基毒。颜淘色必里定只膏能涂降到金输属的闯表面嗽，而猛它可索以跟毫塑料民混合苹为一占体。闲金属蹦比大窝多数祖塑料凉刚性拼要好总，而庄塑料退则非离常之少轻，蝶通常帮塑料肆密度难在0封.9偶～1族.8杯之间肚。大寒多数矩塑料烘不易恢传热非导电效。塑传料能总缓慢乱软化考，而彼当其符还是喇在软冶的状础态时俘，能夜容易最成形勿。浆在某前一温夫度下骨塑料平是处巧于塑近性状锋态的感，这静就使械塑料导具备焰超过忆许多纠其他及材料晶的主挤要优浊点。请它容钞许大等量生茄产单冤位成搬本低课廉的构模制博式器矿件，恶例如劲，各应种容术器。格于此照，若医用其寻他材然料则社需要捎大量稍劳力贞和往盟往需市要很隶费钱沈的加观工工倚艺，钉比如武，切旷割、烟成形粥、加灯工、樱装配眨和装鸟饰。霉塑料端器件倦可能既需要骄与用掉其他梨材料呆，比响如与娇金属串或木家材制仍作的断类似发的器臣件加厨以区图别，虑这不禁仅是城由于辅塑料彩的性慕能不伴同的锹原因狐，也啦是由挺于制俯造塑选料产挨品所挨用的粘技术睡不同咏所致蕉。这佣些技获术包军括注朋塑模亦制，锁吹塑益模制乖，压烈模，狂挤压待和真染空成笛形等废。砍对粉嫩末冶证金所拆下的惧定义明是：再粉末件冶金债是制避造金沫属粉滋末并布将单疲一的传、混潜合的剪或合敢金化释的粉职末通喘过成轧形的态方法付制成宇产品食的技质术。饿这一最制造苦过程梅可添颂加或汪不添摊加非勺金属犹成份尿；可欢通过蹈加压婆或模暂压成良形；甜可在岭压制跃时同蹦时加防热或成在制熄造后抬再进榨行加救热，协能使吨金属街粉末冒形成抄一个殊粘结姜牢固商的整宁体；裳加热荣过程苦中粉顷末可加不熔善化，角或只惹有低瓜熔点诊成分悦熔化荣。命首先蜂，必塌须生经产合舌适的谋粉末抽。尽脸管理慨论上造可以炒用粉最末冶碑金的屠方法乡制造俊任何浆晶体甜材料崇，但志在许甚多情椅况下委，生对产合苹适的咸粉末苏已经锹带来闪限制牲，或病者是刃因难倘于获赌得足萄够纯绩度的际粉末洗或者根是因工为经追济上黎的原篇因。选选择低和配塑制好妨粉末趴并制罢造好侧所要涉生产不产品笔形状脾的模熔具后端，就粘把粉遗末模漠压成愚符合快尺寸疗和形狱状的交产品乎。应装用晶箭体生献长中疯的热织效应历而生调产出膨均匀膝的结棕晶体瓦来。寺利用锤热和蔑压力夕的各趁种结革合，寻某些婶粉末惩冶金蕉就是棉在室府温和昨高压拐下进暴行。贤然而麦在稍呢低于艺任一广组分耗的最伍低熔镰点的勉温度升下进翼行粉豪末冶票金，网通常垃紧跟遮着的成就是客施于遍冷压印。在葬模压晕过程泰中，击可利娇用介仅质的痛温升浴，然已后是槽在较非高的箱温度印条件挤下，夹模压为的成染形品辛就从砌压模什中脱贡出。害在热亮模压挽过程湖中，与同时医施加哥压力冒以提熟高最鹿终的液粉末毒冶金宗的温券度。猜7.哨模具光的寿磁命和阴失效错正确置的选慧择模烧具材熔料和煤模具查的制境造技隙术，间在很深大程描度上呆决定烈着成声形模俱具的暂使用援寿命焰。为奇着某队些原祥因，涂模具刊可能酸不得伙不更便换。抱例如算，由码于磨叫损或律塑性传变形寿而使垂尺寸虹发生隐改变锡，表瓜面损图坏、手光洁尼度降殊低、太润滑扭故障响和裂待纹即饰破裂很。在壁热压肾模锻吃中，钓模具期失效释的主吵要模明式是晨腐蚀剃作用车、热伴疲劳段、机元械疲挠劳和纷永久燕性即伙塑性渗变形霜。垒腐蚀笋，通凯常也斑叫做献模具弊磨损碧，实根际上纠模具誉由于梯受到反压力绝后模辜具表患面上慰的材领料发括生剥逼落。揉变形式材料肝的滑芽移、紧模具碎材料门的抗便磨性喉，模随具表畏面温箭度、握模具财和材划料接们触表拖面的洗相对菠滑动乌速度算以及侄接触件层的统性质画，都煎是影衣响模认具磨个损的双最主献要的倒因素笑。跑热成那形加涛工中凑会发叫生热厘裂效唉应，驻热疲附劳都满发生晴在模恶具模舰腔的洽表面妥。由验于跟虹热变尺形材币料接延触，救就在乳周期焦性屈栏服的荐模具脱表面真引起待了热刊疲劳抚。由腥于温漂度梯知度的瘦急剧棵变化较，这友种接宜触引苍起表吵面层万的膨蜓胀，喊而且针表面葵层受纷到压袄应力脾的影裂响。盲在温馅度足疯够高坐的时带刻，碍这些档压应裂力可捧引起吗表面奉层的崇破坏特。当杨模具兰表面肉冷却逝时，触可发伞生反典向应丑力，业因而远表面恐层将纲处于造拉应统力状毅态。钻这种划状态党循环化往复良将引皮起形译成龟奉裂的仅模面急，那但就是头作为尖识别海热裂写纹的航特征铺。灾模具懒破裂卖或产蝶生裂始纹是银由于卡机械款疲劳桥，并息且是智在模袋具过竞载和式局部滤应力胳高等殿情况蹦下发当生的棚。在纱变形员加工幸过程肯中，滴由于创加载驰、减屡载，汁模具性承受奏着交拍变应蒙力作集用，盯这就汪将引杯起开疤裂并脆发生其重大只破坏敲。葛在给尖定的日成形谜工艺脉条件锻下，脱模具献材料至的机尿械性义能对炸模具恳寿命末和模鬼具的影损坏厕影响乞很大糕。一剪般而秒言，博最具杰影响善的性税能是狠取决尖于加多工过执程的肢温度眼。这秘样，席用于州冷却君成形射加工屋工艺碌的模层具材敞料与蔽用于私热成隐形加苦工的腾材料厘有着眨极大停的区锅别。吧对于锐金属散成形需加工名工艺志的小跑批、籍单件喇生产坐，模顾具的蝶设计鸣、制州造和静模具齿材料材的选添择是掠非常门重要窃的。开为着挎提供杠成本扮合理奴和具娇有令册人满刚意的驱寿命橡的模蜂具，唯必须贴用合雹适的棕模具婆材料委和用症现代鞋的制膝造方鞭法来尽制造暑模具认。成土形加抓工的拼经济伶效益旷常常浅是取鸭决于让模具蚀寿命杨和所吉制造顾的每差件模宏具的税成本旬。根琴据上糟述应覆用，书合适涛的模稻具材挨料的逢选择伞取决柴于以脊下三码方面辉的因首素：插（a狼）与胡加工词工艺漂本身苗有关君的因朱素，狱包括掀模腔判尺寸寄、所场用机掀器形跪式和庙变形夹速度新，毛伴坯尺橡寸和挥温度负，要具用的猴模具棍温度宁、润腾滑、伪生产乎率和匆要生烘产的苍零件赔数量渗。旬（b买）与盛模具石加载饼形式悟相关供的因带素，恩包括躲加载插速度弯，即莲模具输与正鱼在变西形的成金属才之间蛙的冲锁击时兽间或涉逐渐炒接触得的时委间（钞在热舟变形结加工感中，寨这种格接触德时间骡显得匀特别臭重要顽），敲在模舍具上植的最冷大载靠荷和隙压力屋，最射大和摘最小堤的模旨具温乱度以良及模渔具将兵要承匠受的令加载相周期运的数量目。怪（c松）模梳具材寻料的姓机械削性能寇，包冲括硬蛛度、吴冲击敬强度品、热朱强度穴（如慈果考投虑热军成形废加工培的话禾）和痒抵抗置热疲拢劳和屋机械臣疲劳急的性伏能。夫8.诊冷加薄工和胖热加忙工泊上述泳考虑制原则易提供禽了锻沟造温烦度系泥列的子分类次基础羽，换尼句话逼说，寒分热眠加工痒（热进锻）粮和冷巴加工危（冷老锻）殃。要豆在再苹结晶懂温度古以上脑才能太完成秘塑性纷变形壶加工劈的就疫考虑垦热加隶工。拌使用稍“热蓄加工施”这衬一术丰语通兆常意主示着甜——莲材料祖一般耐要加辩热，搏但并精不总兄是要探加热详。例不如铅滤的再粪结晶盗就是庄在很抢低的奋温度野下进冤行。莲根据纠以上痰定义棒，在涨室温吼条件御下锻荡造铅谅也是灾在进档行热蚂加工奸。悬在再孙结晶貌温度蜓以下岭的塑爸性变虚形加霉工被派定义忽为冷怎加工搂。几泼种普经通金棕属或铃他们袜的合揪金其巴再结然晶温艘度大乘约是足75矿0℃往～红90评0℃郊。为提了改泡善性绳能，真这些领合金业中的涉某些拿合金固是在絮55凶0℃恋～虹70困0℃挽温度店范围软内通馋过锻者造来搂进行永应变巷硬化食处理齿的。础尽管雾根据亩定义顽，这子是实碰实在志在的孝“冷庸加工猫”，徒但它钥常常味被看亦作“倒热加丘工”锅。进欠行加剥热主载要是吴为了罚减少拌流动启应力瞎进而石减少箩所需匪的锻妄造力材。如尘果材通料性殿质最丹终要怪获得挨改善割，就截必须检非常筒严密歇地控季制所们谓“醉加热扇的加抓工”窜操作惕。实闭行以饭上操捡作工酒艺之间后接艘着就吸要在上低于挖锻造母温度蚁以下铜的温掩度中犯进行配消除馋应力推处理怀。过对于半奥氏帐体不劫锈钢哥、高具温合丈金钢瓣和许砍多有恨色金幻属合独金的吐再结廉晶温栋度可子在超服出相认当大队的范奇围内僵变化贷。影泼响再乌结晶衬温度梢的因两素包镇括：惊目前宁的应粉变硬当化程阻度、亚退火圆时间爹，变佳形前低的晶趋粒度脾，以称及固乎溶体矿中溶勉质原钻子的巴浓度外。架在再资结晶炒瞬间果，再碧结晶迷晶粒歪度与季变形盘程度酷成反仪比。强9.外铸造赖铸造倾是人赴类所食掌握雹的最剪古老恼的金误属加拜工技箩术之接一。析我国陕早在睛公元垂前2纯00跌0年论就已礼把金锤属制题成铸逮件。资而所讨使用申的工掌艺从懒原理崇上和伞今天具的工愚艺没崖有多琴大的岔区别臣。绸铸造鞋工艺货由制滥模、慨备料苏和金牢属熔抛炼，腹金属天液浇朗注入都模和赚铸件坚清砂危等。息铸造赖的产趟品是云铸件姐，铸裙件可体能从虾零点殖几公随斤到甚几百初吨范眨围变暴化。插实际循上所皂有金剖属在扫成分议上也衫是变膏化的煌，而虏合金路也可辱以铸庸造。扑最常碎铸造驻的金质属是过铸铁拨、钢灿、铝键等等夕。这猾些金盾属中最，铸它铁，屯由于虫其低窜熔点蚊，低痒价格宪和易竿控制炼，因性而其摊铸造特适应击性是产最突庸出的置，而践且使晓用也扔远比好所有碗其他围金属纱多。止铸造泄工艺摸是一华种广腾泛应贼用的迈生产涉金属惭制件详的方挣法。正实际破上铸偿造工穴艺方隶法是械复杂局的。匀由于沾熔融轿的物蔑料能速容易助取得桶被浇右注进迈去的亩容器催（模泰型）吹的形姓状，到因此尼，几造乎像歼生产腿简单剩形状舍铸件签那样塘颇为慨容易忍地铸番造出航复杂主形状意的铸匙件。忽铸造杨金属采的地炕方叫释做铸耕造车雁间。磨最重碌要的亚铸造辆金属雕是铸名铁，狂铸铁裁是用膏生铁萍在一怕个特投殊的名熔炉妨——洗叫冲落天炉礼的炉挠子中晓重新猴熔炼妻而制燥造出冰来的探。筋从冲驳天炉大中出悔来的磁铁水半流入恶到不牙同规竖格的拖铁水缝包中狮，并棚从这触些铁滚水包饿中被菠浇注滑到模革型中园。容模型去有两夏种类咳型：赏砂模胡和金报属模永。金鸡属模跟是由撤两个凑中空棍的部如件组疑成，僵它们袄应被至联结痕在一样起以滔便将晨金属丽液浇变入模芒箱中酒。这病模腔秩的内倚侧是睛要涂秩以碳尝粉或滩石墨懂，因典此金敢属不乒致于端粘贴疗到型慧腔壁漫上。活当金欣属液疫凝固躲后，锹这中致空的督型箱毫部件阁被打林开并遥取出拉铸件百。也峡有一王种特鲁殊模渗型，视在该厉模型放中可伙以铸旅造大培型钢郊块。溉这些涨模型所通常节用铸请铁来骨制造罩，并牙被称孔为锭您模。肤而浇悉注金劝属液师到这袄些模鸽子中牛生产葬出的低钢块怠被称夕为钢纯锭。结该工到艺过姓程叫该锭铸旁。恨相当苦大量办的有茂色金盾属合助金可剂以进丛行模浮铸。助所用愚的主畏要而饿基本殊的金荡属，辣按其寒在工颜业上稀应用尺的重田要性概的顺错序是国锌、念铝、仆铜、合锰、帽铅和旁锡。蓝这些并合金服可以胜进一耕步进章行分阁类为创低温米类合优金和猴高温寻类合周金。夹铸造坛温度些低于饿53陪8℃间的那重些合景金，骡就像村锌、刑锡和群铅，厘是属言于低搏温类苏合金将。宽低温并类合抱金具昼有低社生产方成本浓和低锻的模法具维既修费红用等寨优点饼。当互铸造鲜温度尘上升节时，两需要奇最佳论条件门下处灰理过忍的合卵金钢若和其爆他特串种钢留来抵孕抗腐菜蚀及舌防止叫模具月表面猛的热剂裂纹漠。霞高温纹在模芦具上伯的损厨坏作所用已境经成跟为阻花碍、干延缓蚁高温骑模铸落发展谋的主酷要因甲素。辱控制删选择遮合金趴的另执外一鞋个因落素就袭是熔导融的甩金属字在相汪关的罢机器锤零件训上和坝模具贩上的潮腐蚀剂或溶伸解作腊用。裤这种巴作用叶随着挨温度绕的升升高而痕增加樱，甚知至某庙些合毛金比识另一棍些合朗金更组为明有显。庆特别屯是，群铝对沉黑色昨金属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构件的高阶加速度以及所描述径迹和由某些构件来实现的运动。定义的第二部分可用以下两方面来解释：1．研究借助机构来产生给定运动的方法2．研究建造能产生给定运动机构的方法，在两个方案中，运动是给定的而机构是创建的。这就是运动综合的本质。这样运动综合涉及到为给定性能的机构的系统设计。运动综合方面又可归结为以下两类：1．类型综合。规定所要求的性能，怎样一种类型的机构才是合适的？（齿轮系，连杆机构？还是凸轮机构？）而机构应具有多少构件？需要多少个自由度？怎样的轮廓结构才是所希望的？等等。关于杆件数目和自由度的考虑通常被认为是类型综合中被称作为数量综合的一个分支领域。2．尺寸综合。运动综合的第二个主要类型是通过目标法来确定的最佳方法。尺寸综合试图确定机构的重要尺寸和起动位置，该机构是为着实现规定的任务和预期的性能而事先设想的。所谓重要的尺寸意思是指关于两杆、三杆等的长度或杆间距离，构件数和轴线间的角度，凸轮轮廓尺寸，凸轮随动件的直径，偏心距，齿轮配额等等。预想机构类型可能是曲柄滑块机构、四杆机构，带盘型从动件的凸轮机构，或者是以拓扑学方法而非因次分析法所确定的具有某种结构形状更为复杂的连杆机构。对于运动综合，惯例上有三个任务：函数生成，轨迹生成和运动生成。在函数生成机构中输入和输出构件的转动或移动必须是相互关联的。对于一个任意函数y＝f（x），一个运动综合的任务可能是设计一个连杆机构使输入和输出建立起关系以便使得在xo＜x＜xn-1的范围内输入按x运动，而输出按y＝f（x）运动。在输入和输出件回转运动情况下，转角φ和φ分别是x和y的线性模拟。当输入件回转到一个独立x值时，在一个“黑箱”的机构中，使输出构件转到相对应的由函数y＝f（x）决定的数值上。这可被认为是机械模拟计算机的最简单的情形。各种不同的机构都可以包含在这个“黑箱”内，然而对于任意函数的无误差生成，四杆机构是无能为力的，仅仅可能在有限精确度内与之相匹配。它广泛用于工业上，因为四杆机构在构建和维修上都是简单的。在轨迹生成机构中，在“浮动杆”上一个点要描画一条相对于一个固定坐标系确定的轨迹。如果该轨迹点是既要与时间相关又要与位置相关，该任务被称之为预定周期的轨迹生成。轨迹生成机构的一个例子就是设计来投掷棒球或网球的四杆机构。在这种情况下，点P的轨迹将是这样：在预定的位置捡起一个球，并在预定的时间周期内沿着预定的径迹把球传送出去，能达到合适的速度和方向。机械装置设计中有着许多情形，在这些情形中既要导引刚体通过一系列规定的、受限制的独立位置，又要在减少受限制而且独立的位置的数目时，对运动体的速度和（或）加速度加以约束，那是必要的。运动生成或刚体导引机构要求：一个完整的物体要被导引通过一预定的运动序列。作为被导引的物体通常是“浮动构件”的一部分，那不仅是预定点P的轨迹，也是通过该点并嵌入该物体内的线的转动。例如，该线可能代表自动化机械中的一个载体件，那是在载体件上的一个点具有一个预定的轨迹而该载体件又具有一个预定的角度方位。预定方式装料机的吊斗的运动是运动生成机构的另一个例子。吊斗端的轨迹是有极限的。因为其端口必须实现挖掘的运动轨迹，紧跟着要实现提升和倾泻的轨迹。吊斗的角度方位对保证斗中物料从正确的位置倾泻（倒）同样是重要的。[b]凸轮和齿轮[/b]凸轮装置是把一种运动改变成另一种运动的方便装置。这种机器零件具有曲面或槽面，该曲面或槽面与从动件相配合并将运动传给从动件。凸轮的运动（通常是转动）被传递给从动件作摇动或移动，或两者均有。由于各种各样的几何体和大量的凸轮与从动件相结合，因此凸轮是一种极多功能的万用的机械零件。虽然凸轮和从动件可以为运动、轨迹和功能生成而设计，但其主要是用于利用凸轮和从动件作为功能生成构件。根据凸轮形状，最普遍的凸轮种类是：盘形传动凸轮（两维的，即平面的）和圆柱形凸轮（三维的，即空间的）机构。从动件可以用几个方法分类：根据从动件的运动，例如移动或摇动来分类，根据平移式（直线）从动件运动是沿径向的还是从凸轮轴中心偏心的和根据从动件接触面的形状（比如平面、辊子、点——刀尖式，球面，平面曲线或空间曲面）。对于一个对心直动滚子从动件盘形凸轮，可画出的与凸轮表面相切且与轮轴同心的最小圆是基圆。随动件的点就是产生节线的辊子中心的点。压力角就是辊中心轨迹方向线和通过辊子中心的节线的法线之间的夹角而且是传动角的余角。忽略摩擦影响，这法线方向跟凸轮与从动件之间接触力方向是重合一致的。像在一连杆机构中，压力角在循环运转过程中变化且是凸轮把运动作用力传递到从动件去的一种量度。大压力角将产生施加到从动件杆上的侧向力，因摩擦力存在，那将势必把从动件限制在导槽中。在自动化机械中的许多应用需要间歇运动。一个典型的例子将要求一个含有上升一停歇一返回和可能另一个停歇的周期，每阶段经过一个指定的角度，伴随着一个所要求的从动件的位移，这个位移以厘米或度来度量。设计者的工作就是相应地设计出该凸轮。首先要做的决策就是要选择凸轮从动件的类型。规定的应用可能要求凸轮和从动件相结合。转化为决策的某些因素有：几何形状条件，动力条件，环境条件和经济因素。一旦凸轮与从动件运动副类型被选定，则从动件运动就必定选定。因此，速度、加速度和在某些情况下，从动件位移的进一步的方案实属极端重要。齿轮是借助于轮齿成功啮合来传递运动的机器零件。齿轮从一根回转轴到另一回转轴传递运动或传递运动到一传动齿条。多数应用中都以恒定角速比（或常定扭矩比）而存在。恒定角速比应用中必定是轴向传动。在各种各样有用的齿轮类型基础上，输入轴和输出轴需要在一直线上或需要互相平行都不受什么限制。由于使用非圆齿轮，非线性角速比也是很有用的。为了保持恒定的角速度，各个齿轮齿廓必须服从齿轮啮合的基本规律：为了一对齿能传递恒定角速比，他们接触齿廓的形状必须是要这样：公法线通过两齿轮中心连线上的固定点。满足啮合基本规律的两啮合齿廓被称为共轭齿廓。尽管有着许多满足相啮合齿的可能齿形能被设计出来，以满足基本啮合规律，但一般仅有两种在使用：摆线齿廓和渐开线齿廓。渐开线具有若干重要的优点：它易于加工制造和一对渐开线齿轮之间的中心距可以变化而不改变速比，当使用渐开线齿廓时，可不要求精密的轴间公差。有几种标准齿轮可供选用。为了在平行轴条件下应用，通常使用直齿圆柱齿轮，平行轴斜齿轮或人字齿齿轮。在相交轴的情况下使用直齿锥齿轮或螺旋齿轮。对于非相交轴和非平行轴齿轮传动，交错轴螺旋齿轮，蜗杆蜗轮，端面齿轮、斜齿圆锥齿轮或准双曲面齿轮将被选用。对于直齿圆柱齿轮，相啮合齿轮的节圆是彼此相切的。他们互相滚动而无滑动。齿顶高是轮齿伸出超过节圆的高度（也是节圆和齿顶圆之间在径向的距离）。顶隙是一个给定齿的齿根高（在节圆以下的齿高）大于与它相啮合的齿轮的齿顶高的量（差值）。齿厚是沿着节圆圆弧上跨齿的距离，而齿间距（齿槽S）是沿着节圆圆弧上相邻两齿间的空间距离。而齿侧间隙是在节圆上的齿槽宽度大于其相啮合齿轮在节圆上的齿厚的差值。[b]螺纹件、紧固件和联接件[/b]固紧和联接零件的典型方法包括利用诸如螺栓、螺帽、有头螺钉、定位螺钉、铆钉、锁紧装置和键。零件也可以用熔焊、铜焊和夹紧连接。在工程图学和金属加工工艺研究中常常包括关于各种连接方法的说明，在工程上对此很感兴趣的，求知欲强的任何人自然会获得关于固紧方法上良好的基础知识。如果让一个穿制服的人去选择他能想象的机械设计方面最枯燥最不感兴趣的学科的话，那么他就会选择紧固件学科，即螺栓和螺帽。事实上，术语“螺栓和螺帽”是与艰苦、单调的工作同义。但是乏味的工作总是需要的。人们严肃设想能有一群螺栓螺帽制造者组成一个协会并在一起召开年会吗？那样的话，还有什么学科不能让人感兴趣呢？大型喷气发动机客机像波音747和洛希德1011，需要250万个紧固件，其中一些每个要花数美元。例如波音747，大约需要装70000个钛合金紧固件，全部大约要花150000美元；400000个具有精密公差的其他紧固件，大约要花250000美元；和30000个挤压用铆钉，价值每个50美分。为了保持低成本，波音和洛希德和他们的工程承包人常常重新审查紧固件的设计、安装技术和加工工具。节省设计和加工工具费用将找到一个预备市场，那将像Jumbo喷气发动机增值那样而增长价值。紧固件是根据计划并以如何使用他们来命名的，而不是根据其在具体例子中实际的应用。如果记住了这个基本事实，就将不难区别螺钉和螺栓。如果所设计的产品其主要目的是把它装入到已攻丝的螺纹孔中，那就是螺钉。这样螺钉是要在螺钉头上施加扭矩来旋紧的。如果所设计的产品打算跟螺母配合使用，那就是螺栓。螺栓是靠在螺母上施加扭矩来旋紧的。双头螺栓就像刻了螺纹的杆，一端旋入螺纹孔中，另一端再装上螺帽，那就是确定产品名称的意义，并不是其实际使用。这样，在各种场合用钻头去钻孔穿过两块钢板，人们就会用螺栓和螺帽来连接它们，这可能是人们所希望的。有四种形式的螺钉头，最普遍使用四种带帽螺钉是：六角头螺钉，槽头螺钉，平头螺钉和内六角沉头螺钉。当想要一个可以被拆开又不破坏被联接零件的联接时，而且这个联接又要有足够的强度以承受外拉力和剪力或这两种力的结合，使用淬火垫圈的简单螺栓联结是一个很好的方法。在这种连接中，首先把螺栓上紧以产生一预紧载荷初拉力，而后施加外拉力载荷和剪切载荷。预载荷的作用是使被联接零件处于压应力状态以便更好地抵抗剪切载荷。螺栓预加载荷的重要性不能被过高地估计。较高预载荷能提高螺栓联结的抗疲劳能力和改善锁紧作用。已经知到：高预载荷在重要的螺栓联接中是非常希望的。下一步我们必须考虑，当要装配零件时，实际研制预载的保险的办法。如果具有横截面积为A的螺栓总长度为L，当它被装配时，实际上是可以用千分表来测量的。由于预载力F而使螺栓伸长为d,d可以利用公式d＝FL/AE来计算。式中E是螺栓材料的弹性模量。那么简便地旋紧螺母直至使螺栓伸长达到d。这就保证了所希望的预紧载荷已经达到。然而螺钉的伸长通常是不可能被测量的。因为螺钉端部可能是盲孔。在许多情况下，去测量螺栓的伸长也是不实际的。在这样情况下，要求能产生具体预载荷的扭矩扳手必须加以测定。因为扭矩扳手，气动冲击扳手，或螺帽旋动圈数扳手等方法，可能被使用。[b]减（耐）摩擦轴承[/b]减摩擦（滚动）轴承这个术语被用于描述一类轴承，其主要载荷是通过滚动接触而不是滑动接触的元件传递的。在滚动轴承中起动摩擦和运行摩擦大体上是相同的，有关摩擦的有效载荷、速度和温度变化是小的。把滚动轴承说是“减摩擦轴承”可能是错的，因为某些轴承的摩擦不存在，但是这一术语已普遍地彻底地用于工业上了。从机械设计者的观点出发：研究减摩擦轴承当与所研究的课题相比较时，可提供几方面的思考。减摩擦轴承方面的专家面临着设计一组组成滚动轴承的元件，这些元件必须设计得能装入所规定的尺寸空间，它们必须设计成能承受具有某种特性的载荷而最后这些元件必须设计成当规定条件下运转时具有令人满意的寿命。因此轴承专家必须考虑这些事项：破坏荷载、摩擦力、热、抗腐蚀、运动学问题，材料性质、润滑、加工公差、装配、使用和费用。从所有这些因素的考虑出发，在判断中他要达到一种妥协方案。这一方案就是所陈述问题的最佳答案。减摩擦轴承制造者已经做出了有用的几乎是无数规格和形式的滚动轴承。他们已经将这些规格和类型连同所建议的载荷和速度一起在手册中列表显示。这样机械设计专家的任务就不是如何去设计滚动轴承而是如何去选择滚动轴承的问题了。然而我们不能如此简单地讨论这一课题。至少，简短地研讨减摩擦轴承的内容应该是关于机械设计文献的一部分，进而，如果我们考察过多种机械元件，例如齿轮、轴承、紧固件、离合器和类似元件，减摩擦轴承代表着关于机械寿命精确度，荷载能力和可靠性的完美的顶峰，那可能就是真的了。这完美程度未曾有过靠偶然的因素来实现。那是一个最佳工程实践的例子，并可将所掌握知识在别处运用。制造出的轴承承受纯径向载荷、纯轴向载荷或者承担上述二者相结合的载荷。球轴承的术语在图1中有说明（在这未表示出来），该图表示了轴承的四个主要零件。这些零件就是外圈、内圈、钢球即滚动元件，和分隔器。在便宜的轴承中分隔器是被省略的，但它具有重要的分隔钢球的作用，因之将不会发生擦伤接触。单列深沟轴承将承受径向载荷和一些轴向载荷。靠将内圈移偏到一定位置，然后将钢球塞入沟槽中，加载后钢球被分开，而分隔器是后来再装配上去的。利用内外圈上的装填缺口，能让较多的钢球被填塞进去，这样来增加承载能力。然而要注意减小轴向载荷，因为当轴向的载荷出现在钢球正对准圈上缺口时，钢球将发生振摆擦伤，以致跳出。角接触轴承会产生较大的轴向推力。所有这些轴承都可以在一边或两边用挡板防护。这些挡板并不是完全密闭的但对灰尘污物提供防护措施。许多轴承制造时在一端或两端予以密封。当两端都进行密封时，轴承在制造厂就已润滑。尽管密闭轴承假定为了提高寿命已被润滑过，但有时还是要规定润滑的方法。单列轴承会经受小量的轴向偏移或挠曲，但这里是个严重的问题，可能要用自动调心轴承。双列轴承做成多种类型和规格。虽然双列轴承一般需要较少的零件，占有较小的空间，但为了同样的使用目的，有时两个单列轴承一起使用。大量的标准的滚子轴承也是很有用的。圆柱滚子轴承比同样规格的球轴承将承受较大的载荷，因为有较大的接触面。然而他们也有缺点，那就是其滚道和滚子几乎都要求有精密的几何形状。圆形滚子推力轴承、滚针轴承，圆锥滚子轴承各自都用于不同的用途。当减摩擦轴承中的钢球或滚子进入载荷区中滚动时，在内圈、滚动元件和外圈上产生Hertzian应力，因为接触元件在轴向的曲率与径向的曲率是不同的。为了计算这些应力的公式比起Hertzian方程要复杂得多。如果轴承清洁并得到合适的润滑和安装，对灰尘和污物入口处作了密封，并在这种状况下还作了维护且在合理的温度下运转，那么金属的疲劳将仅仅是由于受到损坏时才会发生。由于这应力的作用将是数以万计，因此，轴承寿命这术语就非常普遍地使用。在疲劳损伤首次发生之前，单个轴承的寿命是以轴承运转的总转数来定义或以轴承在给定的常速下运转的小时数来定义。当然疲劳具有统计学上的本质意义，因此如果试验大量的轴承，某些离中趋势是可以预料到的。一组看起来相同的球轴承的额定寿命被定义为：其百分之九十的轴承在没有出现疲劳损伤前能够完成或者超额完成运行的转数，或当这组轴承以某个给定的恒定速度运行时的小时数。减摩轴承在大量的机械产品中使用，例如玩具、家居用品，制冷设备、辊子底架、车库门、卡车、工业机械、牙科设备和引导导弹发射的装置等等。这些应用中的某些用途需要精密轴承，但对于其他场合，由于使用精密轴承成本高而被禁止使用。为了识别各种各样类型的轴承的需要，AFBMA决定组建一些关于建立轴承公差标准的下属委员会。AFBMA——耐摩轴承厂商协会（美国）[b]斜齿轮、蜗杆蜗轮和锥齿轮[/b]在直齿圆柱齿轮的受力分析中，是假定各力作用在单一平面的。在这一课中，我们将研究作用力具有三维坐标的齿轮。因此，在斜齿轮的情况下，其齿向是不平行于回转轴线的。而在锥齿轮的情况中各回转轴线互相不平行。像我们将要讨论的那样，尚有其他道理需要学习、掌握。斜齿轮用于传递平行轴之间的运动。倾斜角度每个齿轮都一样，但一个必须右旋斜齿，而另一个必须是左旋斜齿。齿的形状是一渐开线螺旋面。如果一张被剪成平行四边形（矩形）的纸张包围在齿轮圆柱体上，纸上印出齿的角刃边就变成斜线。如果我展开这张纸，在斜角刃边上的每一个点就发生一渐开线曲线。直齿圆柱齿轮轮齿的初始接触处是跨过整个齿面而伸展开来的线。斜齿轮轮齿的初始接触是一点，当齿进入更多的啮合时，它就变成线。在直齿圆柱齿轮中，接触线是平行于回转轴线的。在斜齿轮中，该线是跨过齿面的对角线。它是轮齿逐渐进行啮合并平稳地从一个齿到另一个齿传递运动，那样就使斜齿轮具有高速重载下平稳传递运动的能力。斜齿轮使轴的轴承承受径向和轴向力。当轴向推力变得大了或由于别的原因而产生某些影响时，那就可以使用人字齿轮。双斜齿轮（人字齿轮）是与反向的并排地装在同一轴上的两个斜齿轮等效。他们产生相反的轴向推力作用，这样就消除了轴向推力。当两个或更多的单向齿斜齿轮被装在同一轴上时，齿轮的齿向应作选择，以便产生最小的轴向推力。蜗轮与交错轴斜齿轮相似。小齿轮即蜗杆具有较小的齿数，通常是一到四齿，由于它们完全缠绕在节圆柱上，因此它们又被称为螺纹齿。与其相配的齿轮叫做蜗轮，蜗轮不是真正的斜齿轮。蜗杆和蜗轮通常是用于向垂直相交轴之间的传动提供大的角速度减速比。蜗轮不是斜齿轮，因为其齿顶面做成中凹形状以适配蜗杆曲率，目的是要形成线接触而不是点接触。然而蜗杆蜗轮传动机构中存在齿间有较大滑移速度的缺点，正像交错轴斜齿轮那样。蜗杆蜗轮机构有单包围和双包围机构。单包围机构就是蜗轮包裹着蜗杆或部分地包围着蜗杆的一种机构。当然，如果每个构件各自局部地包围着对方的蜗轮机构就是双包围蜗轮蜗杆机构。这两者之间的重要区别是，在双包围蜗轮组的轮齿间有面接触，而在单包围