机械基础习题及答案-第3版 王英杰第3-5单元

PAGEPAGE8第三单元工程材料练习题一、名词解释1．工程材料工程材料主要是指结构材料，是指用于制作机械、车辆、建筑、船舶、桥梁、化工、石油、矿山、冶金、仪器仪表、航空航天、国防等领域的工程结构件的结构材料。2．金属金属是指在常温常压下，在游离状态下呈不透明的固体状态，具有良好的导电性和导热性，有一定的强度和塑性，并具有特殊光泽的物质。3．金属材料金属材料是由金属元素或以金属元素为主，其他金属或非金属元素为辅构成的，并具有金属特性的工程材料。4．合金由一种金属元素同另一种或几种其他元素，通过熔化或其他方法结合在一起所形成的具有金属特性的金属材料，称为合金。5．钢铁材料以铁或以铁为主而形成的金属材料，称为钢铁材料（或称黑色金属）。6．非铁金属除钢铁材料以外的其它金属材料，统称为非铁金属（或称有色金属）。7．非合金钢非合金钢（又称为碳素钢、碳钢）是指以铁为主要元素，碳的质量分数一般在2.11%以下并含有少量其他元素的钢铁材料。8．合金钢含有一种或数种有意添加的合金元素的钢，称为合金钢。9．铁碳合金相图铁碳合金相图是表示铁碳合金在极缓慢冷却(或加热)条件下，不同化学成分的铁碳合金，在不同温度下所具有的组织状态的一种图形。10．耐磨钢耐磨钢是指具有良好耐磨损性能的钢铁材料的总称。11．不锈钢不锈钢是指以不锈、耐蚀性为主要特性，且铬的质量分数至少为10.5%，碳的质量分数最大不超过1.2%的钢。12．耐热钢耐热钢是指在高温下具有良好的化学稳定性或较高强度的钢。13．灰铸铁灰铸铁是指碳主要以片状石墨形式析出的铸铁，因断口呈灰色，故称灰铸铁。14．热处理热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预期的组织结构与性能的工艺。15．退火退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。16．淬火淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或(和)贝氏体组织的热处理工艺。17．回火回火是指工件淬硬后，加热到Ac1以下的某一温度，保温一定时间（通常为1～3h），然后冷却到室温的热处理工艺。18．时效时效是指合金工件经固溶处理，或铸造、冷塑性变（或锻造）、焊接及机械加工之后，将工件在较高温度放置或室温保持一定时间后，工件的性能、形状和尺寸等随时间而变化的热处理工艺。19．表面热处理表面热处理是为改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工艺。20．化学热处理化学热处理是指将工件置于适当的活性介质中加热、保温，使一种或几种元素渗入到它的表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。21．变形铝合金变形铝合金是指塑性高、韧性好，适合于压力加工的铝合金。22．黄铜黄铜是指以铜为基体金属，以锌为主加元素的铜合金。23．白铜白铜是指以铜为基体金属，以镍为主加元素的铜合金。24．塑料塑料是指以合成树脂高分子化合物为主要成分，加入某些添加剂之后且在一定温度、压力下塑制成形的材料或制品的总称。25．复合材料复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。二、填空题1．工程材料按组成特点分类，可分为金属材料、陶瓷材料、有机高分子材料和复合材料四大类。2．工程材料的性能包括使用性能和工艺性能。3．金属材料还可分为钢铁材料（或称黑色金属）和非铁金属（或称有色金属）两大类。4．有机高分子材料按用途和使用状态，可分为塑料、橡胶、胶粘剂、合成纤维等。5．钢铁材料包括钢和铸铁两大类。6．钢按化学成分分类，可分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类。7．铁碳合金在固态下存在的基本组织有：铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体。8．铁碳合金按碳的质量分数和室温平衡组织的不同，可分为工业纯铁、钢和白口铸铁(生铁)三类。9．非合金钢按其碳的质量分数高低进行分类，可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢三类。10．非合金钢按其主要质量等级进行分类，可分为：普通质量非合金钢、优质非合金钢和特殊质量非合金钢三类。11．非合金钢按其用途进行分类，可分为碳素结构钢和碳素工具钢。12．40钢按其用途进行分类，属于碳素结构钢；40钢按其主要质量等级分类，属于优质碳素结构钢。13．T10A钢按其用途进行分类，属于碳素工具钢；T10A钢按其碳的质量分数进行分类，属于高碳钢；T10A钢按其主要质量等级进行分类，属于特殊质量非合金钢。14．低合金钢按其主要质量等级进行分类，可分为普通低合金钢、优质低合金钢和特殊质量低合金钢三类。15．合金钢按其主要质量等级进行分类，可分为优质合金钢和特殊质量合金钢两类。16．机械结构用合金钢按其用途和热处理特点进行分类，可分为合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢和超高强度钢等。17．超高强度钢一般是指ReL＞1370MPa、Rm＞1500MPa的特殊质量合金结构钢。18．高速工具钢经淬火和回火后，可以获得高硬度、高耐磨性和高热硬性。19．不锈钢按其使用时的组织特征进行分类，可分为奥氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢、马氏体型不锈钢、奥氏体-铁素体型不锈钢和沉淀硬化型不锈钢五类。20．特殊物理性能钢包括软磁钢、永（硬）磁钢、无磁钢以及特殊弹性钢、特殊膨胀钢、高电阻钢及合金等。21．铸铁包括白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、合金铸铁等。22．常用的合金铸铁有耐磨铸铁、耐热铸铁及耐蚀铸铁等。23．热处理的工艺过程通常由加热、保温和冷却三个阶段组成。24．根据零件热处理的目的、加热和冷却方法的不同，热处理工艺可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。25．热处理按其工序位置和目的的不同，又可分为预备热处理和最终热处理。26．根据钢铁材料化学成分和退火目的不同，退火通常分为：完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火、均匀化退火等。27．常用的淬火方法有：单液淬火、双液淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火。28．根据淬火钢件在回火时的加热温度进行分类，可将回火分为低温回火、中温回火和高温回火三种。29．钢件淬火加高温回火的复合热处理工艺又称为调质处理。30．常用的时效方法主要有：自然时效、人工时效、热时效、变形时效、振动时效和沉淀硬化时效等。31．表面淬火按加热方法的不同，可分为感应淬火、火焰淬火、接触电阻加热淬火、激光淬火、电子束淬火等。32．化学热处理方法主要有渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗硅、渗金属等。33．目前在机械制造业中，最常用的化学热处理是渗碳和渗氮。34．变形铝合金按其性能特点和用途进行分类，可分为防锈铝、硬铝、超硬铝、锻铝等。35．铸造铝合金按所添加合金元素进行分类，可分为Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系和Al-Zn系铸造铝合金。36．铜合金按其化学成分进行分类，可分为黄铜、白铜铜和青铜三类。37．普通黄铜是由Cu和Zn组成的铜合金；在普通黄铜中再加入其它元素所形成的铜合金称为特殊黄铜。38．普通白铜是由Cu和Ni组成的铜合金；在普通白铜中再加入其它元素所形成的铜合金称为特殊白铜。39．钛合金按其退火后的组织形态进行分类，可分为α型钛合金、β型钛合金和(α+β)型钛合金。40．镁合金包括变形镁合金和铸造镁合金两大类。41．常用的滑动轴承合金有：锡基、铅基、铜基、铝基滑动轴承合金等。42．塑料的品种很多，根据树脂在加热和冷却时所表现的性质进行分类，可将塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两类。43．常用工程塑料主要有聚碳酸脂、尼龙、聚甲醛、ABS塑料、聚砜、酚醛塑料等。44．不同材料复合后，通常是其中一种材料作为基体材料，起粘结作用；另一种材料作为增强剂材料，起承载作用。45．复合材料按其增强剂种类和结构形式进行分类，可分为纤维增强复合材料、层叠增强复合材料和颗粒增强复合材料三类。46．高温合金主要有：铁基高温合金、镍基高温合金、钴基高温合金。47．超导材料一般分为：超导合金、超导陶瓷和超导聚合物三类。48．机械零件的失效分为过量变形失效、断裂失效和表面损伤失效三大类。49．过量变形失效分为过量弹性变形失效和过量塑性变形失效。50．断裂失效可分为塑性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、蠕变断裂、腐蚀断裂、冲击载荷断裂、低应力脆性断裂等。三、单项选择题1．铁碳合金相图上的ES线，用符号B表示；PSK线用符号A表示；GS线用符号C表示。A．A1；B．Acm；C．A3。2．铁碳合金相图上的共析线是C，共晶线是A。A．ECF线；B．ACD线；C．PSK线。3．08钢牌号中，“08”是表示钢的平均碳的质量分数是C。A．8%；B．0.8%；C．0.08%。4．在下列三种钢中，B的弹性最好；A的硬度最高；C的塑性最好。A．T10钢；B．65钢；C．10钢。5．选择制造下列零件的钢材：冷冲压件用A；齿轮用C；小弹簧用B。A．10钢；B．70钢；C．45钢。6．将下列合金钢牌号进行归类。耐磨钢：B；合金弹簧钢：A；冷作模具钢：C；不锈钢：D。A．60Si2Mn；B．ZG120Mn13Cr2；C．Cr12MoV；D．10Cr17。7．为下列零件正确选材：机床齿轮用B；汽车与拖拉机的变速齿轮用C；减振板弹簧用D；滚动轴承用A；拖拉机履带用E。A．GCr15钢；B．40Cr钢；C．20CrMnTi钢；D．60Si2MnA钢；E．ZG100Mn13钢。8．过共析钢的淬火加热温度应选择在A，亚共析钢的淬火加热温度则应选择在C。A．Ac1+30℃～50℃；B．Accm以上；C．Ac3+30℃～50℃。9．各种卷簧、板簧、弹簧钢丝及弹性元件等，一般采用B进行处理。A．淬火+高温回头；B．淬火+中温回火；C．淬火+低温回火。10．化学热处理与表面淬火的基本区别是C。A．加热温度不同；B．组织有变化；C．改变表面化学成分。11．某一金属材料的牌号是T3，它是B。A．碳的质量分数是3%的碳素工具钢；B．3号加工铜；C．3号工业纯钛。12．将相应牌号填入空格内：普通黄铜A；特殊黄铜C；锡青铜B。A．H90；B．ＱSn4-3；C．HAl77-2。四、判断题（认为正确的请在括号内打“√”；反之，打“×”）1．在Fe-Fe3C相图中，A3温度是随着碳的质量分数的增加而上升的。(×)2．碳素工具钢的碳的质量分数一般都大于0.7%。(√)3．T12A钢的碳的质量分数是12%。(√)4．ZG200-400表示屈服强度≤200MPa，抗拉强度≤400MPa的一般工程用铸造碳钢。(×)5．40Cr钢是最常用的合金调质钢。(√)6．GCr15钢是高碳铬轴承钢，其铬的质量分数是15%。(√)7．Cr12MoVA钢是不锈钢。(×)8．3Cr2W8V钢一般用来制造冷作模具。(×)9．球墨铸铁的塑性与韧性比灰铸铁差。(×)10．钢材适宜切削加工的硬度范围通常是：170～270HBW。（√）11．退火可提高钢的硬度。（×）12．一般来说，淬火钢随回火温度的升高，强度与硬度降低而塑性与韧性提高。(√)13．工件进行时效处理的目的是消除工件的内应力，稳定工件的组织和尺寸，改善工件的力学性能等。（√）14．化学热处理与表面淬火相比，其特点是不仅改变表层的组织，而且还改变表层的化学成分。（√）15．特殊黄铜是不含锌元素的黄铜。(×)16．工业纯钛的牌号有TA0G、TA1G、TA2G、TA3G、TA4G五个牌号，顺序号越大，杂质含量越多。(√)17．镁合金的密度略比塑料大，但在同样强度情况下，镁合金零件可以做得比塑料零件薄而且轻。（√）18．工程塑料具有较高的强度和刚度，在部分场合可替代金属材料。(√)19．复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。（√）五、简答题1．高锰耐磨钢的常用牌号有哪些?高锰耐磨钢有何用途?答：高锰耐磨钢的牌号有：ZGMn13-1、ZGMn13-2、ZGMn13-3、ZGMn13-4和ZGMn13-5等。高锰耐磨钢常用于制造拖拉机与坦克的履带板、球磨机衬板、挖掘机铲齿与履带板、破碎机颚板、铁路道岔、防弹钢板、保险箱钢板等。此外，高锰耐磨钢是无磁性的，也可用于制造既耐磨又抗磁化的零件，如吸料器的电磁铁罩等。2．高速工具钢有何性能特点?高速工具钢主要应用哪些方面?答：高速工具钢经淬火和回火后，可以获得高硬度、高耐磨性和高热硬性，它主要用于制造各种切削刀具，也可用于制造某些重载冷作模具。3．说明下列钢材牌号属何类钢?其数字和符号各表示什么?①Q420B；②Q355NHC；③20CrMnTi；④9CrSi；⑤50CrVA；⑥GCr15SiMn；⑦Cr12MoV；⑧W6Mo5Cr4V2；⑨10Cr17。答：①Q420B表示屈服强度ReL≥420MPa，质量为B级的低合金高强度结构钢。②Q355NHC表示屈服强度ReL≥355MPa，质量为C级的焊接结构耐候钢。③20CrMnTi钢表示合金渗碳钢，其中W（C）=0.2%，W（Cr）=1%，W（Mn）=1%，W（Ti）=1%。④9CrSi钢表示合金工具钢，其中W（C）=0.9%，W（Cr）=1%，W（Si）=1%。⑤50CrVA表示高级优质合金弹簧钢，其中W（C）=0.5%，W（Cr）=1%，W（V）=1%。⑥GCr15SiMn表示高碳铬轴承钢，其中W（C）=0.95%～1.10%，W（Cr）=1.5%，W（Si）=1%，W（Mn）=1%。⑦Cr12MoV钢属于冷作模具钢，W（C）≥1%，W（Cr）=12%，W（Mo）=1%，W（V）=1%。⑧W6Mo5Cr4V2表示高速钢，W（C）=0.8%～0.9%，W（Mo）=5%，W（Cr）=4%，W（V）=2%。⑨10Cr17属于不锈钢，W（C）=0.10%，W（Cr）=17%。4．说明下列铸铁牌号属何类铸铁?其数字和符号各表示什么?①HT250；②ＱT500-7；③KTH350-10；④KTZ550-04；⑤KTB380-12；⑥RuT300；⑦HRTSi5答：①HT250是灰铸铁，其抗拉强度最小值是250MPa。②ＱT500-10是球墨铸铁，其抗拉强度最小值是500MPa，断后伸长率最小值是10%。③KTH350-10是黑心可锻铸铁，其抗拉强度最小值是350MPa，断后伸长率最小值是10%。④KTZ550-04是珠光体可锻铸铁，其抗拉强度最小值是550MPa，断后伸长率最小值是4%。⑤KTB380-12是白心可锻铸铁，其抗拉强度最小值是380MPa，断后伸长率最小值是12%。⑥RuT300是蠕墨铸铁，其抗拉强度最小值是300MPa。⑦HTRSi5是耐热铸铁，其W（Si）=5%。5．滑动轴承合金的组织状态有哪些类型？各有何特点？答：滑动轴承合金的组织状态有两种类型：第一种类型是在软的基体上分布着硬质点；第二种类型是在硬的基体上分布着软质点。软基体组织的滑动轴承合金具有较好的磨合性、抗冲击性和抗振动能力，但此类滑动轴承合金承载能力较低，如锡基滑动轴承合金和铅基滑动轴承合金。硬基体(但其硬度低于轴颈硬度)组织的滑动轴承合金能承受较高的载荷，但磨合性较差，如铜基滑动轴承合金和铝基滑动轴承合金等。6．正火与退火相比，有何主要区别？答：正火与退火相比，具有如下特点：加热温度比退火高；冷却速度比退火快，过冷度较大；正火后得到的室温组织比退火细，强度和硬度比退火稍高些；正火比退火操作简便、生产周期短、生产效率高、能源消耗少、生产成本低。7．淬火的目的是什么？亚共析钢和过共析钢的淬火加热温度应如何选择？答：淬火的主要目的是使钢铁材料获得马氏体(或贝氏体)组织，提高钢材的硬度和强度，并与回火工艺合理配合，获得需要的使用性能。亚共析钢淬火加热温度为Ac3以上30℃～50℃。共析钢和过共析钢淬火加热温度为Ac1以上30℃～50℃。8．回火的目的是什么？工件淬火后为什么要及时进行回火？答：回火的主要目的是降低钢件的脆性，消除或减小钢件的内应力，稳定钢的内部组织，调整钢的性能以获得较好的强度和韧性配合，改善切削加工性能。钢件淬火后，其内部存在很大的内应力，脆性大，韧性低，一般不能直接使用，如不及时消除，将会引起钢件变形，甚至开裂。9．表面淬火的目的是什么？答：表面淬火的目的是使工件表面获得高硬度和高耐磨性，而心部保持较好的塑性和韧性，以提高其在扭转、弯曲、循环应力或在摩擦、冲击、接触应力等工作条件下的使用寿命。10．渗氮的目的是什么？答：渗氮的主要目的是为了提高工件表面的硬度、耐磨性、热硬性、耐腐蚀性和疲劳强度。11．塑料与金属相比有何特性？答：塑料具有密度小、比强度高(抗拉强度除以密度)、化学稳定性好、电绝缘性好、减振、耐磨、隔音性能好、自润滑性好等特性。另外，塑料在绝热性、透光性、工艺性能、加工生产率、加工成本等方面也比一般金属材料优越。12．机械零件失效的具体表现有哪些？答:机械零件失效的具体表现是：（1）机械零件完全破坏，不能工作。（2）机械零件虽然能工作，但达不到设计的规定功能。（3）机械零件损坏严重，但继续工作时，不能保证安全性和可靠性。13．选择材料时，需要考虑的三个方面是哪些?答：选择材料时，需要考虑的三个方面是：材料的使用性能（即“质优”）、加工工艺性能（即“易加工”）以及经济性（即“实惠”）。只有对这三个方面进行综合性权衡，才能使材料发挥最佳的社会效益。【做——课外调研活动】1．同学之间相互交流与探讨，分析在春秋战国时期，为什么军队的兵器广泛采用青铜制造，而没有采用钢材制造呢？建议：从冶炼技术、炉衬材料、冶炼温度等方面入手分析。2．同学之间相互交流与探讨，如何节约有限的金属矿产资源和金属材料？建议:以铜、锌、镍、铬、锡等金属进行交流与探讨。3．针对铁碳合金相图，同学之间互相提问，熟悉铁碳合金相图的各个相区组成。建议：利用口诀先画铁碳合金相图轮廓，然后再填写字母、组织符号、温度等细节。4．你能区分生活中遇到的钢件与铸铁件吗?想一想，大概有几种方法可以区分?5．观察你周围的工具、器皿和零件等，它们是选用什么材料制造的？有哪些性能要求？例如，铁锁的外形部分要求有较高的强度、铸造性能和切削加工性能，通常选用可锻铸铁、铸造黄铜来制造；锁芯要求具有良好的切削加工性能和耐腐蚀性能，通常选用普通黄铜来制造。6．同学之间相互交流与探讨，分析为什么钢件在热处理过程中总是需要进行“加热→保温→冷却”这些过程呢？答：因为钢件的内部显微组织在室温条件下，如果要改变其组织状态，获得我们需要的组织状态是很难的（或者说是很缓慢的）。因此，需要将钢件加热到某一临界点以上的某一温度区间，获得一种中间状态的组织（如奥氏体），但奥氏体一般不是人们最终需要的组织，而是在随后的冷却过程中，采用合理的冷却方法（或冷却速度），使钢件发生相变，获得预期需要的组织，如马氏体（M）、贝氏体（B）、索氏体（S）、珠光体（P）、铁素体（F）、渗碳体（Fe3C）等组织。所以，热处理过程中总是需要进行“加热→保温→冷却”这些过程。7．针对某一新材料，请查阅相关资料，并向其他同学介绍其性能特点和用途。例如，镁合金、碳纤维、新型塑料等，同学们可分组查阅相关资料，相互交流与探讨，并按新材料的性能特点和应用范围进行归纳。8．以日本开发机电产品（如汽车、家用电器、机械等）的模式作为研讨内容，针对某一产品，分组调查，分析日本企业是如何重视充分利用材料，并开发出价廉物美、竞争力强的机电产品的？我们应该从中借鉴哪些有益的经验？建议：以日本汽车、照相机、摄像机等机电产品为例，分析其选材的奥秘。第四单元连接练习题一、名词解释1．键连接键连接是通过键实现轴和轴上零件间的周向固定以传递运动和转矩。2．销连接销连接是用销将被连接件连接成一体的可拆卸连接。3．螺纹连接螺纹连接是用螺纹连接件将两个或两个以上的零件连在一起的连接。4．螺距（P）螺距（P）是相邻两螺纹牙在中径圆柱面上对应两点间的轴向距离。5．导程（L）导程（L）是在同一条螺旋线上相邻两螺纹牙在中径圆柱面上对应两点间的轴向距离。6．牙型角()牙型角()是在轴向剖面内，螺纹牙型两侧的夹角。7．牙侧角（）牙侧角（）是在轴向剖面内，螺纹牙型一侧与垂直于螺纹轴线平面的夹角。8．联轴器联轴器是用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。9．离合器离合器是传动系统中直接与发动机相联系的部件，它担负动力系统和传动系统的切断和结合功能。二、填空题1．许多机械是由各种零部件按一定方式连接而成的，而且零部件之间的连接类型很多，如键连接、销连接、螺纹连接等。2．总体来说，机械连接可分为动连接和静连接两大类。3．动连接的零件之间有相对运动，如各种运动副连接和弹性连接等；静连接的零件之间没有相对运动，键连接、花键连接、销连接等。4．按连接零件安装后能否拆卸进行分类，连接又可分为可拆卸连接和不可拆卸连接。5．键的功能主要是连接两个被连接件，并传递运动和动力。6．键连接根据键在连接时的松紧状态进行分类，可分为松键连接和紧键连接两大类。7．松键连接包括平键连接、半圆键连接和花键连接；紧键连接包括楔键连接和切向键连接。8．平键主要有普通平键、导向平键和滑键三种。9．普通平键按其端部形状进行分类，可分为圆头头键（A型）、平头头（B型）和单圆头（C型）键三种。10．普通平键是标准零件，其主要尺寸是键宽（b）、键高（h）键长（L）。11．由内花键和外花键所构成的连接，称为花键连接。12．花键生产已经标准化，按花键齿形不同，花键可分为矩形花键和渐开线花键两种。13．销按其外形进行分类，可分为圆柱销、圆锥销和异形销等。14．螺纹连接按用途进行分类，可分为螺栓连接、螺钉连接和紧定螺钉连接。15．螺纹根据线数进行分类，可分为单线螺纹和多线螺纹。16．根据螺纹的旋向，可将螺纹分为右旋螺纹和左旋螺纹。17．螺纹旋向的判别方法是：将螺杆直竖，如果螺旋线右高左低（向右上升），则为右旋螺纹；反之，则为左旋螺纹。18．根据牙型分类，螺纹可分为三角形螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等。19．三角形螺纹的牙型为等边三角形，其牙型角是60°；管螺纹的牙型为等腰三角形，其牙型角是55°；梯形螺纹的牙型是等腰梯形，其牙型角是30°。20．螺纹代号由特征代号和尺寸代号组成。21．常用的螺母有六角形、圆形、方形、槽形等，其中多以六角形螺母和圆形螺母最为常见。22．螺纹连接中常用的防松措施有：摩擦力防松、机械防松以及其他方法防松等。23．按弹簧的受力性质进行分类，弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧。24．在机械制造中，弹簧的功能主要是缓冲吸振、控制运动、储能输能、测量载荷四个方面。25．根据联轴器对各种相对位移有无补偿能力进行分类，可将联轴器分为刚性联轴器（无补偿能力）和挠性联轴器（有补偿能力）两大类。26．常用刚性联轴器主要有凸缘联轴器和套筒联轴器。27．离合器的类型很多，根据其工作原理进行分类，可将离合器分为牙嵌离合器、摩擦离合器、安全离合器和超越离合器等。三、单项选择题1．常用的松键连接有A。A．平键和半圆键；B．普通平键和普通楔键C．滑键和切向键D．导向平键和钩头楔键。2．普通平键连接是依靠C传递转矩的。A．上表面；B．下表面C．两侧面。3．普通平键有三种形式，其中B平键多用于轴的端部。A．圆头（A型）；B．平头（B型）；C．单圆头（C型）。4．锥形轴与轮毂的连接宜采用A连接。A．半圆键；B．楔键；C．花键D．平键。5．普通螺纹的公称直径是A。A．螺纹大径；B．螺纹中径；C．螺纹小径。6．适用于连接的螺纹是C。A．梯形螺纹；B．矩形螺纹C．三角形螺纹D．锯齿形螺纹。7．为了提高螺纹连接的自锁性，可采用A。A．细牙螺纹；B．增大螺纹升角；C．采用多头螺纹。8．下列防止螺纹连接松动的方法中，属于摩擦防松的方法是采用B。A．开口销；B．双螺母；C．粘结剂；D．止动垫圈。9．如果被连接件之一的厚度较大，不宜制作通孔且需要经常拆卸时，通常采用C连接。A．螺栓；B．双头螺柱；C．螺钉。10．如果被连接件的厚度不大，并能从两面进行装配时，通常可采用A连接。A．螺栓；B．双头螺柱；C．螺钉。11．连接载荷平稳、不发生相对偏移、运转稳定且对中性较好的两轴时，可选用C联轴器。A．滑块；B．万向；C．凸缘。12．连接距离较大且有角度变化的两轴时，可选用A联轴器。A．万向；B．滑块；C．凸缘D．套筒。13．起重机、轧钢机等重型机械中，可选用C联轴器。A．万向；B．滑块；C．齿式。14．在运转中实现两轴的分离与结合时，可选用B。A．联轴器；B．摩擦离合器。四、判断题（认为正确的请在括号内打“√”；反之，打“×”）1．可拆卸连接在拆卸时不破坏零件，连接件可重复使用。（√）2．键不是标准件。（×）3．花键连接用于定心精度要求较高和载荷较大的场合，或者是轮毂经常作轴向滑移的场合。（√）4．楔键的上、下面为非工作面，楔键的上表面制成1:100的斜度。（√）5．销连接主要用于固定零件之间的相对位置。（√）6．螺距P是相邻两螺纹牙在中径圆柱面上对应两点间的轴向距离。（√）7．两个相互配合的螺纹，其旋向应相同。（√）8．M40表示公称直径是40mm的细牙普通螺纹。（×）9．在螺纹连接中，用弹簧垫圈防松属于机械防松。（×）10．重要的紧螺纹连接，在装配时其拧紧程度要通过计算并用扭力板手（或测力矩扳手）来控制。(√)11．采用联轴器连接的两传动轴在机器工作时可以分离。(×)12．刚性联轴器不能补偿两轴间的相对位移，无减振缓冲能力，要求两轴对中性要好。（√）13．万向联轴器允许被连接两轴存在较大的角度。（√）14．要求某机器的两轴在任何转速下都能接合或分离时，应选用牙嵌离合器。（×）五、简答题1．与平键连接相比，花键连接的优点有哪些?答：花键连接的优点是：键齿多，工作面多，承载能力强；键齿分布均匀，各键齿受力也比较均匀；键齿深度较小，应力集中小，对轴和轮毂的强度削弱较小；轴上零件与轴的对中性好，导向性好。2．如何选用平键?答：选用平键连接时，可按下列步骤选择平键：（1）根据键连接的工作要求和使用特点，选择键连接的类型。（2）根据轴的公称直径d，从相应的国家标准中选择平键的截面尺寸b×h。（3）根据轮毂长度L1选择键长L。静连接时，取L=L1-(5～10)mm。键长L应符合相应的国家标准长度系列。（4）校核平键连接的强度。（5）合理选择键连接时轴与轮毂的公差。3．在销连接中，圆柱销和圆锥销各有何特点？答：圆柱销依靠过盈与销孔配合，为了保证定位精度和连接的紧固性，圆柱销不宜经常装拆，圆柱销还可用作连接销和安全销，可传递不大的载荷；圆锥销具有1:50的锥度，小端直径为标准值，具有良好的自锁性，定位精度比圆柱销高，主要用于定位，也可作为连接销。4．导程Ph与螺距P、线数n之间又有何关系？答：导程Ph与螺距P、线数n之间的关系是：Ph=nP。5．米制圆锥管螺纹有何特点？答：米制圆锥管螺纹与管螺纹相似，但螺纹是绕制在1:16的圆锥面上，其牙型角。米制圆锥管螺纹的紧密性更好，适用于水、气、润滑和电气连接，以及高温、高压的管路连接。6．梯形螺纹有何特点？答：梯形螺纹的牙型是等腰三角形，其牙型角是。梯形螺纹比三角形螺纹传动效率高，比矩形螺纹牙根强度高，其承载能力也高，加工容易，对中性好，可补偿磨损间隙，是最常用的传动螺纹。7．螺栓连接中，预紧的目的是什么？答：螺栓连接中，预紧的目的是增强螺纹连接的刚性，提高紧密性和放松能力，确保连接安全可靠。8．什么是弹簧垫圈防松？其有何特点？答：利用垫圈压平后产生的弹力使螺纹间保持压紧力和摩擦力。该方法的特点是：结构简单、工作可靠、放松方便、应用较广。9．联轴器与离合器有何区别？答：采用联轴器连接的两传动轴在机器工作时不能分离，只有当机器停止运转时，才用拆卸方法将它们分开。虽然离合器也是用来连接两轴，并使轴一起转动并传递转矩，但离合器与联轴器有不同之处，即离合器可根据工作需要，在机器运转过程中随时将两轴接合或分离。【做——课外调研活动】1．同学之间分组合作，深入社会进行观察，针对某一特定的机械(或机器)，分析其涉及的相关连接类型和特点，然后相互交流探讨。建议：分析减速器、机床、自行车、汽车、电风扇等涉及的连接的类型和特点，并列表说明。2．根据学校实习室的条件，试一试如何安装（或拆卸）键连接、销连接、螺纹连接等。建议：通过实习，将安装（或拆卸）键连接、销连接、螺纹连接的操作流程写出来，反复练习和思考其中的道理以及注意事项，只有这样练习才能逐步成为工匠。3．根据学校实习室的条件，试一试如何安装（或拆卸）联轴器和离合器。建议：通过实习，将安装（或拆卸）联轴器和离合器的操作流程写出来，反复练习和思考其中的道理以及注意事项，只有这样练习才能逐步成为工匠。第五单元常用机构练习题一、名词解释1．运动副构件与构件之间既保持直接接触和制约，又保持确定的相对运动的可动连接称为运动副。2．低副构件之间通过面接触所形成的运动副称为低副。3．转动副如果组成运动副的两构件在接触处只允许相对转动，则这种运动副称为转动副（或称为铰链）。4．移动副如果组成运动副的两构件在接触处只允许相对移动，则这种运动副称为移动副。5．螺旋副如果组成运动副的两构件在接触处只允许做确定关系的转动和移动的复合运动，则这种运动副称为螺旋副。6．高副两构件之间通过点（或线）接触形成的运动副称为高副。7．平面连杆机构平面连杆机构是将若干构件用低副（转动副和移动副）连接起来并作平面运动的机构，也称为低副机构。8．铰链四杆机构如果平面四杆机构中的运动副都是转动副时，此类机构称为铰链四杆机构。9．曲柄摇杆机构如果铰链四杆机构中的两连架杆中有一个为曲柄，另一个为摇杆，则该机构称为曲柄摇杆机构。10．双曲柄机构如果铰链四杆机构中的两连架杆都是能作整周转动的曲柄，则该机构称为双曲柄机构。11．双摇杆机构如果铰链四杆机构中的两连架杆都是摇杆，则该机构称为双摇杆机构。12．滑块机构含有移动副的四杆机构，称为滑块四杆机构，简称滑块机构。13．曲柄滑块机构由曲柄、连杆、滑块和机架组成的机构称为曲柄滑块机构。14．凸轮机构凸轮机构是指由凸起（或凹槽）轮廓形状的凸轮、从动件和机架所组成的高副机构。15．间歇运动机构能够将主动件的连续匀速转动转换为从动件的周期性间歇运动的机构称为间歇运动机构。16．棘轮机构棘轮机构是由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。17．槽轮机构槽轮机构是由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构，又称马尔他机构。二、填空题1．机构按其运动空间进行分类，可分为平面机构和空间机构。2．机构中的构件分为固定件（机架）、原动件和从动件三类。3．平面运动副包括低副和高副。4．根据有无移动副进行分类，平面四杆机构可分为铰链四杆机构和滑块四杆机构两大类。5．在铰链四杆机构中，根据两连架杆的运动形式进行分类，可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。6．常用滑块四杆机构主要有曲柄滑块机构、导杆机构、摇杆滑块机构、曲柄摇块机构等。7．导杆机构包括曲柄转动导杆机构和曲柄摆动导杆机构。8．摇杆滑块机构是将连杆的往复摆动转换为导杆的往复移动。9．曲柄摇块机构是将曲柄的整周转动（或往复摆动）转换为滑块的往复摆动。10．死点位置常使机构从动件无法转动或出现运动不确定现象。11．按凸轮的外部形状进行分类，凸轮机构可分为盘形凸轮机构、移动凸轮机构、圆柱凸轮机构等。12．按从动件的端部形状及从动件的运动形式进行分类，凸轮机构可分为尖顶从动件凸轮机构、滚子从动件凸轮机构、平底从动件凸轮机构、曲面从动件凸轮机构等。13．按凸轮的大小分类，凸轮结构主要有整体式凸轮轴和组合式凸轮两大类。14．棘轮机构由棘轮、工作棘爪、止退棘爪、摇杆以及机架等组成。15．根据棘轮机构的工作原理进行分类，可分为齿啮式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。16．根据棘轮机构的结构特点进行分类，可分为外接式棘轮机构和内接式棘轮机构。17．单圆柱销外啮合槽轮机构由带圆柱销的拨盘、带径向槽的槽论以及机架组成。18．根据槽轮与拨盘的转动方向进行分类，槽轮机构可分为外槽轮机构和内槽轮机构。三、单项选择题1．两构件通过C接触组成的运动副称为低副。A．点；B．线C．面。2．下面运动副中，属于高副的是D。A．螺旋副；B．转动副C．移动副D．齿轮副。3．在曲柄摇杆机构中，能够做整周转动的连架杆称为A；只能在一定角度内摆动的构件是D。A．曲柄；B．连杆C．机架D．摇杆。4．能够将整周转动变成往复摆动的铰链四杆机构是C机构。A．双曲柄；B．双摇杆；C．曲柄摇杆。5．曲柄滑块机构有死点存在时，其主动件是B。A．曲柄；B．滑块；C．曲柄与画块均可。6．在曲柄摆动导杆机构中，如果曲柄为原动件且作等速转动，其从动导杆作A。A．往复摆动；B．往复移动。7．为了使曲柄摇杆机构顺利地通过死点位置，可以在曲柄上安装B来增大惯性。A．齿轮；B．飞轮。8．杆长不等的铰链四杆机构，如果以最短杆为机架，则铰链四杆机构为A。A．双曲柄机构；B．双摇杆机构。9．铰链四杆机构ABCD各杆的长度分别是LAB=40mm，LBC=90mm，LCD=55mm，LAD=100mm。如果取LAB杆为机架，则该机构是C。A．双摇杆机构；B．双曲柄机构；C．曲柄摇杆机构。10．图5-65所示是汽车转向架，ABCD为等腰梯形，它属于A。A．双摇杆机构；B．双曲柄机构；C．曲柄摇杆机构。图5-65汽车转向架11．铰链四杆机构中，如果最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，为了获得曲柄摇杆机构，其机架可选用B。A．最短杆；B．最短杆的相邻杆；C．最短杆的相对杆。12．在曲柄摇杆机构中，当行程速度变化系数C时，曲柄摇杆机构才具有急回特性。A．K=0；B．K=1；C．K＞1。13．对于四槽双圆柱销外啮合槽轮机构，曲柄每回转一周，槽轮转过C。A．45°；B．90°；C．180°D．270°。14．图5-66所示是自动卸货卡车，其货车翻斗机构ABCD属于B。A．双曲柄机构；B．双摇杆机构；C．曲柄摇杆机构D．曲柄转动导杆机构。15．图5-67所示是汽车前窗刮水器，其机构ABCD属于A。A．曲柄摇杆机构；B．双摇杆机构；C．双曲柄机构D．曲柄摆动导杆机构。图5-66自动卸货卡车图5-67汽车前窗刮水器16．凸轮机构中，凸轮与从动件组成C。A．转动副；B．移动副；C．高副。17．盘形凸轮与机架组成A。A．转动副；B．移动副；C．高副。18．凸轮机构中只适用于受力不大且低速运动的从动件是：A从动件。A．尖顶；B．滚子；C．平底。19．在凸轮机构中，从动件的预期运动规律是由C决定的。A．从动件的形状；B．凸轮的转速；C．凸轮的轮廓曲线形状。20．棘轮机构可将主动件的连续转动或往复运动转换成从动件的B。A．连续动件；B．间歇运动。四、判断题（认为正确的请在括号内打“√”；反之，打“×”）1．构件之间通过面接触所形成的运动副称为低副。（√）2．在高副中，由于构件之间是点（或线）的接触，在承受载荷时单位面积的压力较小。（×）3．铰链四杆机构是由平面低副组成的四杆机构。（√）4．铰链四杆机构中能够做整周圆周运动的构件是曲柄。（√）5．曲柄摇杆机构中的曲柄一定是主动件。（×）6．在曲柄长度不等的双曲柄机构中，主动曲柄作等速转动时，从动件作变速转动。（√）7．在铰链四杆机构中，传动角越大，机构的传动性能越好。（√）8．在铰链四杆机构中，如果最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和，且最短杆为连架杆时，则机构中只有一个曲柄。（√）9．曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时，曲柄和连杆共线两次时所夹的锐角称为极位夹角。（√）10．在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时，曲柄和连杆共线两次时，机构出现死点位置。（√）11．在曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件时，只要机构的极位夹角＞0°，则机构必然具有急回特性。(√)12．在铰链四杆机构中，如果存在曲柄，则曲柄一定是最短杆。（×）13．曲柄滑块机构常用于内燃机中。（√）14．压力角是从动件上受到的主动力方向与受力点的速度方向所夹的锐角。(√)15．压力角越大，有效动力就越大，机构动力传递性越好，传动效率越高。（×）16．凸轮机构中，从动件与凸轮的接触是高副。（√）17．凸轮机构中，从动件的行程不能太大，因此，凸轮机构主要用于行程较短的场合。（√）18．棘轮机构中棘轮的转角大小可通过调节曲柄的长度来改变。（√）19．槽轮的转角与槽轮的槽数有关，与拨盘上圆柱销数无关。（√）五、简答题1．低副与高副各有何特点?答：低副的接触面一般为平面（或圆柱面），容易制造和维修，承载能力大，但低副磨损较大，效率较低，不能传递较复杂的运动。高副是以点或线相接触，其接触部分的压强较高，因此，易磨损，寿命短，制造和维修较困难，但高副可传递较复杂的运动。2．绘制平面机构运动简图的步骤有哪些?答：（1）观察机构的运动情况，找出原动件、从动件和机架。（2）根据相连两构件之间的相对运动性质