机械工程材料第七章
机械设计基础各章知识点
机械设计基础各章知识点第一章：机械设计基础概述机械设计基础是机械工程学科的基础内容，是机械设计的理论和基本方法。
它包含了机械设计的基本原理、基本方法和基本规范，并介绍了机械设计的基本流程和设计过程中常用的软件和工具。
机械设计基础的学习对于理解和掌握机械设计的核心思想和基本技能具有重要意义。
第二章：机械工程材料机械工程材料是机械设计中非常重要的一部分内容。
机械工程材料主要包括金属材料、非金属材料和复合材料。
金属材料包括钢、铁、铝、铜等，非金属材料包括陶瓷、聚合物等。
机械工程材料的选择应根据设计要求、使用条件和成本等因素进行综合考虑。
第三章：机械零件设计机械零件设计是机械设计中的关键环节。
机械零件设计应遵循设计规范和原则，确保零件的功能和性能满足设计要求。
机械零件设计需要考虑零件的材料选择、尺寸设计、工艺性和可制造性等问题。
在进行机械零件设计时，还需要考虑零件与其他零件的配合、连接和传递力的问题。
第四章：机械传动基础机械传动是机械设计中的常见问题，它是将动力从一个部件传递到另一个部件的过程。
机械传动有很多种形式，包括齿轮传动、链传动、皮带传动等。
机械传动的设计需要考虑传动效率、传动比、传动扭矩和传动功率等因素。
第五章：机械结构设计机械结构设计是机械设计的一个重要方面。
机械结构设计包括机架、支撑件、外壳等结构的设计。
机械结构的设计应考虑结构的刚性、强度、稳定性和装配性等因素。
第六章：机械设计中的涉及计算机械设计中经常涉及到各种各样的计算。
比如，机械设计中常用的计算有力学计算、热传导计算、流体力学计算等。
机械设计中的计算需要掌握相应的计算方法和工具，以确保设计的正确性和可靠性。
第七章：机械设计中的创新方法机械设计中的创新方法是提高设计质量和效率的关键。
机械设计中的创新方法包括设计思维、设计过程和设计工具等。
在机械设计中，创新方法可以提高设计的可操作性、可靠性和适应性，同时也能够减少设计的时间和成本。
总结：机械设计基础各章知识点涵盖了机械设计的核心内容和基本方法。
工程材料与机械制造基础习题-制造基础部分(学生版)
第七章铸造一、概念1、铸造2、合金的流动性3、比热容4、液体收缩5、凝固收缩6、固态收缩7、缩孔8、缩松9、顺序凝固原则10、热应力11、机械应力12、热裂13、冷裂二、填空题。
1、在液态金属成形的过程中，液态金属的及是影响成形工艺及铸件质量的两个最基本的因素。
2、铸造组织的晶粒比较，内部常有、缩松、、等组织缺陷。
3、液态金属注入铸型以后，从浇注温度冷却到室温要经历、和固态收缩三个互相联系的收缩阶段。
4、热裂是在凝固后期下形成的，主要是由于收缩收到阻碍作用而产生的。
5、冷裂是在较度下形成的，常出现在铸件部位，特别是有应力集中的地方。
三、判断题。
1、合金的凝固温度范围越宽，其流动性也越差。
2、合金的凝固温度范围越宽，其流动性也越好。
3、合金的凝固温度范围越小，其流动性越好。
4、合金的凝固温度范围越小，其流动性越差。
5、凝固时合金的结晶潜热释放得越多，流动性越好。
6、凝固时合金的结晶潜热释放得越多，流动性越差。
7、铸型的畜热能力越大，铸型对液态合金的冷却能力越强，其充型能力越差。
8、铸型的畜热能力越大，铸型对液态合金的冷却能力越强，其充型能力越好。
9、液态合金所受的静压力越大，其充型能力就越好。
10、液态合金所受的静压力越大，其充型能力就越差。
11、对于给定成分的铸件，在一定的浇注条件下，缩孔和缩松的总容积是一定值。
12、对于给定成分的铸件，在一定的浇注条件下，缩孔和缩松的总容积是一不定值。
13、在金属型铸造中，铸型的激冷能力更大，缩松的量显著减小。
14、在金属型铸造中，铸型的激冷能力更大，缩松的量显著增多。
15、铸件厚的部分受拉应力，薄的部分受压应力。
16、铸件厚的部分受压应力，薄的部分受拉应力。
17. 分模造型是应用最广泛的造型方法。
18. 机器造型适于中小铸件的成批或大量生产。
19. 机器造型适于大型铸件的成批或大量生产。
四、选择1、缩孔的外形特征是近似于形，内表面不光滑。
A 倒锥B 球C 六面体D 正锥形2、在实际生产中，通常采用顺序凝固原则，并设法使分散的缩松转化为集中的缩孔，载使集中的缩孔转移到中。
机械工程材料总结
第一章金属材料的力学性能1.基本概念强度：金属材料在静力作用下，抵抗永久变形和断裂的性能。
1）：屈服强度：材料开始发生明显塑性变形时的最低应力值。
2）：抗拉强度：材料在破断前所承受的最大应力值。
硬度：衡量金属材料软硬程度的指标1）：布氏硬度HBW 2）：洛氏硬度HR 3）：维氏硬度HV刚度：工程上将材料抵抗弹性变形的能力称为刚度区别：刚度是抵抗弹性变形的能力，硬度是抵抗局部塑性变形的能力。
塑性：金属材料在静力作用下，产生塑性变形而不破坏的能力。
屈服的基本特征：应力几乎不变，应变却不断增加，从而产生明显的塑性变形断裂的基本形式：脆性断裂、韧性断裂韧性断裂：在断裂前有明显的塑性变形的断裂。
脆性断裂：在尚未发生明显的塑性变形时已断裂的断裂。
第二章．金属与合金的结构1.基本概念晶体：原子（或分子）按一定的几何规律作周期性地排列。
非晶体：原子（或分子）无规则的堆积在一起。
空间点阵：原子或分子按一定的几何规律作周期性的排列固溶体：合金在固态下，组元间仍能互相溶解而形成均匀相，称为固溶体。
中间相：两种元素形成的新相合金：由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质。
组元：组成合金的最基本的、独立的物质。
相（基本相）：合金中，具有同一化学成分且结构相同的均匀部分叫做相。
组织（P）：组织是观察到的在金属及合金内部组成相的大小、方向、形状、分布及相互结合状态。
2.基本理论（2）了解典型晶胞密排面和密排晶向的画法。
（3）固溶体的分类按溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同可分为：间隙固溶体和置换固溶体。
按溶质在溶剂的溶解度不同可分为：有限固溶体和无限固溶体。
（4）缺陷的分类和代表类型1）：点缺陷-----空位和间隙原子2）：线缺陷-----位错3）：面缺陷-----晶界和亚晶界第三章．金属与合金的结晶（1）基本概念结晶：金属与合金自液态冷却转变为固态的过程，是原子由不规则排列的液体状态逐步过渡到原子作规则排列的晶体状态的过程，这一过程称为结晶过程。
机械工程基础第七章 极限与配合
第七章 极限与配合
1）零线 在公差带图中，确定偏差
的一条基准直线，即零偏差线。通常， 零线表示基本尺寸。正偏差位于零线的 上方，负偏差位于零线的下方。
2）公差带 在公差带图中，由代表上、 下偏差的两条直线所限定的一个区域，叫 图7-2 公差带图
公差带。在国标中，公差带包括了“公差带大小”与“公差 带位置”两个参数。前者由标准公差确定，后者由基本偏差 确定。
图7-1 公差与配合示意图
第七章 极限与配合
二、尺寸偏差与公差
1．尺寸偏差
某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为尺寸偏差。最 大极限尺寸与其基本尺寸的代数差，称为上偏差，用ES（包 容体，例如孔）、es（被包容体，例如轴）表示；最小极限 尺寸与其基本尺寸的代数差，称为下偏差，用EI（包容体， 例如孔）、ei（被包容体，例如轴）表示。上偏差和下偏差 统称为极限偏差。实际尺寸与基本尺寸的代数差，称为实际 偏差。偏差可以为正值、负值或零。合格零件的实际偏差不 应超出规定的极限偏差范围。
2．实际尺寸 通过实际测量获得的尺寸称为实际尺寸。由于测量存在误 差，所以实际尺寸并非真实尺寸的真值。此外，因为加工时 存在形状误差（如孔或轴呈椭圆形，两平面不平行等），所 以在不同部位测量时，其实际尺寸也不尽相同。
第七章 极限与配合
3．极限尺寸 极限尺寸是指尺寸变动的两个界限值，以基本尺寸为基数 来确定。两个极限值中较大的一个称为最大极限尺寸；较小 的一个称为最小极限尺寸。孔的最大极限尺寸和最小极限尺 寸分别用Dmax和Dmin表示；轴的最大极限尺寸和最小极限尺 寸分别用dmax和dmin表示（图7-1）。
第七章 极限与配合
第一节 概述
一、互换性的基本概念 在机械和仪器制造业中，零部件的互换性是指在同一规格 的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配 （如钳工修配）就能装到机器上，达到规定的功能要求，这 样的一批零部件就称为具有互换性的零部件。日常生活中使 用的自行车和手表的零件，就是按互换性要求生产的。当自 行车或手表零件损坏时，修理人员很快就能用同样规格的零 件换上，恢复自行车和手表的功能。 互换性给产品的设计、制造和使用维修带来了很大的方便。 从设计方面看，按互换性进行设计，就可以最大限度地采 用标准件、通用件，大大减少绘图、计算等工作量，缩短设 计周期，并有利于产品多样化和计算机辅助设计。 从制造方面看，互换性有利于组织大规模专业化生产，有 利于采用先进工艺和高效率的专用设备，有利于计算机辅助 制造，实现加工和装配过程的机械化、自动化，从而减轻工 人的劳动强度，提高生产率，保证产品质量，降低生产成本。
机械工程图学习题集加详细答案 第7章
7-5完成被截切圆柱的三面投影。
(2)完成水平和侧面投影
7-5完成被截切圆柱的三面投影。
(3)完成水平和正面投影
7-5完成被截切圆柱的三面投影。
(3)完成水平和正面投影
7-5完成被截切圆柱的三面投影。
(4)完成侧面投影。
7-5完成被截切圆柱的三面投影。
(4)完成水平投影。
7-5完成被截切圆柱的三面投影。
(2)完成水平及侧面投影(注意整理轮廓线)。
7-9完成相贯体(平面立体与曲面立体)的投影。
(2)完成水平及侧面投影(注意整理轮廓线)。
7-9完成相贯体(平面立体与曲面立体)的投影。
(3)完成正面和侧面投影(注意整理轮廓线)。
7-9完成相贯体(平面立体与曲面立体)的投影。
(3)完成正面和侧面投影(注意整理轮廓线)。
7-10完成相贯体(曲面立体与曲面立体)的投影。 (6)
7-10完成相贯体(曲面立体与曲面立体)的投影。 (6)
7-10完成相贯体(曲面立体与曲面立体)的投影。 (7)
7-10完成相贯体(曲面立体与曲面立体)的投影。 (7)
7-10完成相贯体(曲面立体与曲面立体)的投影。 (8)
7-10完成相贯体(曲面立体与曲面立体)的投影。 (8)
7-6完成被截切圆锥的三面投影。
(4)完成水平和侧面投影。
7-6完成被截切圆锥的三面投影。
(5)完成水平和侧面投影。
7-6完成被截切圆锥的三面投影。
(5)完成水平和侧面投影。
7-6完成被截切圆锥的三面投影。
(6)完成水平和侧面投影。
7-6完成被截切圆锥的三面投影。
(6)完成水平和侧面投影。
7-10完成相贯体(曲面立体与曲面立体)的投影。 (1)
机械工程材料作业答案
第一章材料的结构与金属的结晶1．解释下列名词：变质处理P28；细晶强化P14；固溶强化P17。
5．为什么单晶体具有各向异性P12，而多晶体在一般情况下不显示各向异性P13？答：因为单晶体内部的原子都按同一规律同一位向排列，即晶格位向完全一致。
而在多晶体的金属中，每个晶粒相当于一个单晶体，具有各项异性，但各个晶粒在整块金属中的空间位向是任意的，整个晶体各个方向上的性能则是大量位向各不相同的晶粒性能的均值。
6．在实际金属中存在哪几种晶体缺陷P13？它们对力学性能有何影响P14？答：点缺陷、线缺陷、面缺陷。
缺陷的存在对金属的力学性能、物理性能和化学性能以及塑性变形、扩散、相变等许多过程都有重要影响。
7．金属结晶的基本规律是什么P25？铸造(或工业)生产中采用哪些措施细化晶粒？举例说明。
P27~P28答：金属结晶过程是个形核、长大的过程。
（1）增大过冷度。
降低金属液的浇筑温度、采用金属模、水冷模、连续浇筑等。
（2）变质处理。
向铝合金中加入钛、锆、硼；在铸铁液中加入硅钙合金等。
（3）振动和搅拌。
如机械振动、超声波振动、电磁搅拌等。
第二章金属的塑性变形与再结晶1．解释下列名词：加工硬化P40；再结晶P43；纤维组织P38。
2．指出下列名词的主要区别：重结晶、再结晶P43答：再结晶转变前后的晶格类型没有发生变化，故称为再结晶；而重结晶时晶格类型发生了变化。
另外，再结晶是对冷塑性变形的金属而言，只有经过冷塑性变形的金属才会发生再结晶，没有经过冷塑性变形的金属不存在再结晶的问题。
5．为什么常温下晶粒越细小，不仅强度、硬度越高，而且塑性、韧性也越好？P38答：晶粒愈细，单位体积内晶粒数就愈多，变形是同样的变形量可分散到更多的晶粒中发生，以产生比较均匀的变形，这样因局部应力集中而引起材料开裂的几率较小，使材料在断裂前就有可能承受较大的塑性变形，得到较大的伸长率和具有较高的冲击载荷抗力。
6．用冷拔铜丝制作导线，冷拔后应如何处理？为什么？P42答：应该利用回复过程对冷拔铜丝进行低温退火。
机械工程控制基础 第七章 控制系统的稳定性
第七章 控制系统的稳定性第一节 稳定性的概述 一、系统稳定性概念定义：当使它偏离初始的平衡状态或稳定响应的扰动（干扰）去除以后，系统能以足够的精度恢复到初始的平衡状态或稳定响应状态中。
二、系统稳定的充要条件对于一般系统，其运动微分方程总可以写成如下形式（以此说明判据来源）)()()(()()()(1)1(1)(0001)1(01)(00Xb t X b t X b t X b X a t X a t Xa t Xa m i m m i m i n n n n ++⋅⋅⋅++=++⋅⋅⋅++∙--∙--当扰动去除后，即0)(=t X i时，上式变为齐次微分方程，即：0)()()()(001)1(01)(00=++⋅⋅⋅++∙--t X a t X a t Xa t Xa n n n n设解为stAe t X =)(0，特征方程为01110=++⋅⋅⋅++--n n n n a S a S a S a（可求出n 个根n i S i⋅⋅⋅=2,1,）齐次方程的通解形式为t s n t s n t s t s n n e A e A e A e A t X ++⋅⋅⋅++=--1211210)(系统稳定的充要条件是：0)(lim 0=∞→t X t ，即n i e ti s t ⋅⋅⋅==∞→2,1,0lim 说明iS 都应具有负实部。
在控制工程学科中，要用系统传递函数)()()(11101110s Q s P a s a s a s a b s b s b s b s G n m n n n n m m m m =++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++=----)(s Q 称为系统的特征方程式。
系统稳定的必要条件是：“系统特征方程式)(s Q 的全部根在左半S 平面内”，即无右极点。
三、系统稳定性的判别方法 1. 李亚普诺夫的直接法 2. 李亚普诺夫的第一近似法 3. 胡维茨法（Hurwitz ）4. 劳斯法（Routh ）5. 米哈依洛夫6. 乃奎斯特法（Nyquist ）7. 波德法（Bode ）8. 艾文思法（根轨迹法）第二节 Hurwitz(胡维茨判据)0)(1110=++⋅⋅⋅++=--n n n n n a S a S a S a s Q的所有根的实部均为负值的充要条件是0,0,0;00,02110>∆>∆>∆>>>n n a a a Δ为各阶行列式：4253164207531a a a a a a a a a a a a a a i =∆ 对于2阶系统：,0,0,0210>>>a a a 对于3阶系统：03021>-a a a a .第三节 Routh(劳斯判据) 列劳斯表)(1110=++⋅⋅⋅++=--n n n n n a S a S a S a s Q5251434241343332317531642054321a a a a a a a a a a a a a a a a a（注：1，2行直接写，其余靠计算得到） 其中,1,1,1,11,1,14341333141524241323141515314031423231213141716013351401323120131a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a -=-=-=-=-=-=-=劳斯判据如下：特征方程式)(s Q n全部根的实部全为负值的充要条件，即是系统稳定的充要条件： a. 第一列的各行值 5141311,,,,a a a a a 均不为零，符号全部为正； b. 若上述值符号不同，系统不稳定。
第七章 施工机械配备及工作人员安排计划
第七章施工机械配备及工作人员安排计划本章旨在详细描述施工机械的配备情况和工作人员的安排计划。
通过合理配置机械设备和人员，确保施工工作的高效进行。
机械配备施工机械的配备是保证施工工程进展顺利的重要因素之一。
根据工程项目的具体要求和实际情况，我们将配备以下机械设备：1. 挖掘机：配备3台不同型号的挖掘机，以满足不同工程要求和施工场地条件。
2. 起重机：根据施工计划，配备2台起重机，在安全可靠的前提下，满足吊装和搬运工作的需要。
3. 混凝土搅拌机：为保证施工质量和进度，配备2台高性能的混凝土搅拌机。
4. 压路机：根据道路工程的要求，配备1台重型压路机，保证路面的平整度和稳定性。
5. 其他机械设备：根据具体施工工序的要求，适时配备其他机械设备，如空压机、钻机等。
机械设备的数量和型号可以根据实际工程进展情况进行调整，以保证施工的顺利进行。
工作人员安排合理的工作人员安排是施工工程顺利进行的基础。
根据工程项目的规模和施工任务的需要，我们将安排以下工作人员：1. 工程经理：负责整个施工工程的管理和协调。
2. 施工队长：负责具体施工工序的组织和指导。
3. 机械操作人员：根据机械设备的种类和数量，配备合适的机械操作人员，确保机械设备的正常运行。
4. 技术员：负责施工现场的技术支持和质量控制。
5. 安全员：负责施工现场的安全管理和事故预防。
6. 其他工作人员：根据实际施工需要，适时调配其他工作人员，如劳动力、材料供应等。
工作人员的数量和岗位设置可以根据具体施工工程的需要进行调整和变动，以确保施工工作的顺利进行和安全保障。
通过合理配备施工机械和安排工作人员，我们将确保施工工程的高效进行，提高工程质量，并按时完成施工任务。
机械工程基础第七章思考题答案
第七章作业1．选材时应考虑哪些原则?答：一、使用性能原则。
即材料能保证零件正常工作所必须具备的性能，包括:力学性能、物理性能和化学性能。
首要任务是正确地分析零件的工作条件和主要的失效形式，准确地判断零件所要求的主要力学性能指标；其次考虑特殊要求和使用环境。
二、工艺性能原则。
即材料适应某种加工的能力，或加工成零部件的难易程度。
工艺性能尽量好。
三、经济性原则。
材料单价越低越好；零件的总成本越低越好；材料应该来源丰富并顾及我国资源状况。
总之，在首先保证材料满足使用性能的前提下，再考虑使材料的工艺性能尽可能良好和材料的经济性尽量合理。
2．车床主轴箱传动齿轮，工作平稳要求表面硬度高并耐磨，工厂库存材料仅为20CrMnTi、45A、9SiCr、T12、T8，请选出合适的材料，同时给出合理的热处理工艺。
答：根据要求，该齿轮对耐磨性要求较高，而冲击韧性要求一般的齿轮，可选用调质钢。
故可选用45A。
预备热处理为正火，最终热处理为调质后表面高频淬火，再回火。
3．请你给电工用的十—字螺丝刀选材(包括手柄)，并给出大致工艺路线。
答：螺丝刀由锥杆和锥柄两部分组成。
锥杆在工作拧动螺丝时，承受一定的扭矩与轴向弯曲应力，改锥的头部直接与螺丝接触，要承受相当大的摩擦，工作应力也较大。
通常，锥杆头部的损坏形式是头部卷刃、磨损或崩刃，杆部往往会发生过大的弹性或塑性扭转或弯曲变形。
因此，锥杆应有较大的弹性模量(直接决定其刚度)、较高的屈服强度，头部应有较高的硬度。
此外还应有足够的韧性，以免工作中断裂。
选用高碳钢材料，头部进行局部的淬火、回火处理，以满足硬度与耐磨性的要求，而杆身为正火状态，具有足够的韧性和强度，以防止变形与断裂。
锥柄的直径往往比锥杆的直径大得多，因此它的弹性模量和强度要求较低。
对锥柄的要求主要是重量轻，有良好的绝缘性能，外观漂亮，而且能很方便而牢固地与锥杆装配在一起，手感好，并与手之间有较大的摩擦。
从这些要求看工程塑料是较为理想的材料，如有机玻璃(PMMA)等。
《机械工程基础》第七章齿轮传动
5
齿轮传动的特点
优点： 优点： 1.传动效率高 1.传动效率高 2.传动比恒定 2.传动比恒定 3.结构紧凑 3.结构紧凑 4.传递空间任意两轴间的运动和力 4.传递空间任意两轴间的运动和力 5.工作安全可靠、寿命长 5.工作安全可靠、 工作安全可靠 缺点： 缺点： 制造、 1.制造、安装精度要求较高 不适于中心距a 2.不适于中心距a较大两轴间传动 3.使用维护费用较高 4.精度低时、噪音、振动较大 精度低时、噪音、 本章主要讨论定传动比齿轮机构
7.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮
齿 槽宽e 齿厚s 齿距p 齿廓曲面 齿宽b
21
齿顶圆 齿顶高ha 分度圆 基圆 齿根圆 基 圆齿距p b 全齿高h 齿根高h f
df
db d da
O
§4 渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸 4
一、名称和符号(外齿轮) 名称和符号(外齿轮)
齿数Z 齿数Z 齿槽宽 齿宽 齿顶高 齿距 齿厚 齿根高
1
第 14 章 齿 轮 传 动
授课学时： 授课学时：4学时
齿轮机构的应用及分类
传动准确、平稳、效率高、工作可靠且寿命长， 适用的圆周速度和功率范围很广。广泛应用于传递空 间任意两轴的运动和动力。
2
类型
1、按传动比是否恒定分： 按传动比是否恒定分： 圆形齿轮机构(圆柱、圆锥） 定传动比 —— 圆形齿轮机构(圆柱、圆锥） 非圆齿轮机构（椭圆齿轮） 变传动比 —— 非圆齿轮机构（椭圆齿轮）
dK =
pK
π
•z
且包含了无理数π。为了便于设计、制造及互换， 且包含了无理数π 为了便于设计、制造及互换， 我们将齿轮某一圆周中的比值规定标准值（ 我们将齿轮某一圆周中的比值规定标准值（整数 或较完整的有理数）， ），并把该圆上的压力角也规 或较完整的有理数），并把该圆上的压力角也规 定为标准值。这个圆称为分度圆 其直径用d表示， 分度圆， 定为标准值。这个圆称为分度圆，其直径用d表示， 半径用r表示。 半径用r表示。 分度圆上的压力角简称为压力角， 表示， 分度圆上的压力角简称为压力角，用α表示， 我国标准规定分度圆上的压力角为 分度圆上的压力角为20 我国标准规定分度圆上的压力角为20o。 模数， 分度圆上的齿距p 的比值称为模数 分度圆上的齿距p对π的比值称为模数，用m 表示，单位为mm mm。 表示，单位为mm。 p
机械工程材料第七章
8. 螺栓、铆钉等冷镦零件 9. 汽车用塑料 （1）汽车内饰用塑料 （2）汽车用工程塑料 （3）汽车外装机结构件用纤维增强塑料复合材料 10.汽车用橡胶 11.汽车用陶瓷材料
二、机床零件用材
常用的机床零部件有机座、轴承、导轨、齿轮、弹簧、紧固件、
刀具等。
1. 机身、底座用材
首选材料当为灰铸铁、孕育铸铁，球墨铸铁也可使用。HT150、 HT200，HT250，HT300，QT400-17，QT600-2等等。
（2）主要失效形式 1）疲劳断裂。主要发生在齿根。它是齿轮最严重的失效形式。 2）齿面磨损。3）齿面接触疲劳破坏 。4）过载断裂。
疲劳断裂、齿面磨损、齿面接触疲劳破坏 、过载断裂
（3）齿轮用材性能要求
1）高的弯曲疲劳强度
2）高的接触疲劳强度和耐磨性 3）齿轮心部要有足够的强度和韧性
2. 齿轮零件的选材 3. 典型齿轮选材举例
一、齿轮类零件的选材
1. 齿轮的工作条件、失效形式及性能要求
齿轮是机械工业中应用最广的零件之一，主要用于传递扭矩和调 节速度。 （1）工作时的受力情况 1）由于传递扭矩，齿根承受较大的交变弯曲应力。 2）齿面相互滑动和滚动，承受较大的接触力，并发生强烈的摩擦。
3）由于换档、启动或啮合不良，齿部承受一定的冲击。
3. 活塞、活塞销和活塞环——活塞组
对活塞用材的要求是热强度高、导热性好、吸热性差、膨胀系数 小、密度小，减磨性、耐磨性、耐蚀性和工艺性好等。目前很难 找到完全满足要求的材料。常用的活塞材料是铝硅合金。 活塞销材料一般用20钢或20Cr等低碳合金钢。 活塞环材料多用以珠光体为基的灰铸铁或在其上添加Cu、Cr、 Mo的合金铸铁制造。
机械工程材料(第二版)课后习题答案
2－1常见的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数有什么特点？－Fe、－Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn各属何种结构？答：常见晶体结构有3种：⑴体心立方：－Fe、Cr、V⑵面心立方：－Fe、Al、Cu、Ni⑶密排六方：Mg、Zn2---7为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。
第三章作业3－2 如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，所得铸件晶粒的大小；⑴金属模浇注与砂模浇注；⑵高温浇注与低温浇注；⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件；⑷浇注时采用振动与不采用振动；⑸厚大铸件的表面部分与中心部分。
答：晶粒大小：⑴金属模浇注的晶粒小⑵低温浇注的晶粒小⑶铸成薄壁件的晶粒小⑷采用振动的晶粒小⑸厚大铸件表面部分的晶粒小第四章作业4－4 在常温下为什么细晶粒金属强度高，且塑性、韧性也好？试用多晶体塑性变形的特点予以解释。
答：晶粒细小而均匀，不仅常温下强度较高，而且塑性和韧性也较好，即强韧性好。
原因是：（1）强度高：Hall-Petch公式。
晶界越多，越难滑移。
（2）塑性好：晶粒越多，变形均匀而分散，减少应力集中。
（3）韧性好：晶粒越细，晶界越曲折，裂纹越不易传播。
4－6 生产中加工长的精密细杠（或轴）时，常在半精加工后，将将丝杠吊挂起来并用木锤沿全长轻击几遍在吊挂7~15天，然后再精加工。
试解释这样做的目的及其原因？答：这叫时效处理一般是在工件热处理之后进行原因用木锤轻击是为了尽快消除工件内部应力减少成品形变应力吊起来，是细长工件的一种存放形式吊个7天，让工件释放应力的时间，轴越粗放的时间越长。
4－8 钨在1000℃变形加工，锡在室温下变形加工，请说明它们是热加工还是冷加工（钨熔点是3410℃，锡熔点是232℃）？答：W、Sn的最低再结晶温度分别为:TR(W) =（0.4～0.5)×(3410+273)－273 =（1200～1568）(℃)＞1000℃TR(Sn) =（0.4～0.5)×(232+273)－273 =（-71～-20）(℃) ＜25℃所以W在1000℃时为冷加工，Sn在室温下为热加工4－9 用下列三种方法制造齿轮，哪一种比较理想？为什么？（1）用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮；（2）由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮；（3）由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮。
07机械设计基础第七章机械运转速度波动的调节
第一节 速度波动调节的目的和方法
周期性速度波动的调节方法
在机械中加上一个转动惯量很大的回转件——飞轮
飞轮的动能变化
E
1 2
J( 2
- 02 )
显然动能变化相同时，飞轮的转动惯量越大，速度波动越小。
第一节 速度波动调节的目的和方法
三、非周期性速度波动
机械的运转速度变化是非周期性的，完全随机的，不能依靠飞轮对其进行速 度波动的调节。
第二节 飞轮设计的近似方法
Ea Eo Aoa Eo M [S1] Eb Ea Aab Ea M [S2 ] Ec Eb Abc Eb M [S3 ] Ed Ec Acd Ec M [S4 ] Eo Ed Ado Ed M [S5 ]
Amax
Emax
Emin
1 2
J (m2ax
2 min
)
Jm2
飞轮转动惯量 Amax用绝对值表示
J Amax
m2
第二节 飞轮设计的近似方法
由上式可知：
1）当Amax与ω 2m一定时 ，J-δ 是
一条等边双曲线。
J ∆J
当δ 很小时， δ ↓→ J↑↑
过分追求机械运转速度的平稳性，将使飞轮过于笨重。
2）当J与ω m一定时 ， Amax-δ 成正比。即Amax越大，∆δ
机械运转速度越不均匀。
J
Amax
m2
δ
3) 由于J≠∞，而Amax和ω m又为有限值，故δ 不可能
为“0”，即使安装飞轮，机械总均转速越高，所需飞轮
的转动惯量越小。一般应将飞轮安装在高速轴上。
飞轮设计的基本问题：已知作用在主轴上的驱动力矩和阻力矩的变化规律，
机械工程材料教学课件第7章常用金属材料
7.3 合金钢
（2）形成合金碳化物
合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小，可分为碳化物形成元 素和非碳化物形成元素两大类。
碳化物形成元素：常见碳化物形成元素有Mn、Cr、W、V、 Nb、Zr、Ti等（按形成的碳化物的稳定性程度由弱到强的次序排 列），它们在钢中一部分固溶于基体相中，一部分形成合金渗碳体， 含量高时可形成新的合金碳化物。
7.4.1低合金高强度结构钢
1. 化学成分及性能特点 低合金高强度结构钢的含碳量较低，一般不超过0.2%，合金
元素的含量不超过3%，因含碳量较低，所以其塑性、韧性和焊接 性能较好，此类钢中常加入的元素有Mn、Si、V、Nb、Ti、Al、 Mo和N等，其中以Mn最为常用。
C：在钢中形成珠光体或弥散析出的合金碳化物，使钢得到强 化。在合金钢中为来形成一定量的碳－氮化物，碳的含量只需要 0.01~0.02％，所以降碳是这类钢发展的必然趋势，从而可大大改善 钢的韧性和焊接性能。
7.1.4 P对钢性能的影响
磷由炼钢时由矿石带入到钢中，它能够增加钢的强度和硬度， 但对塑性变形、冲击韧性的负面作用更加明显，[但对塑性变形、 冲击韧性的负面作用更加明显，]特别是在低温时，它使钢材显著 变脆，这种现象称为"冷脆"。冷脆使钢材的冷加工及焊接性能变 坏，含磷越高，冷脆性越大，故钢中对含磷量控制较严，所以一般 说磷也是有害元素。
Mn：Mn/C比值越高，越有助于提高钢的屈服强度和冲击韧性。 锰降低了γ→α 转变温度，有利于针状铁素体的形核；另外，在加 热过程中可增大碳-氮化物形成元素在γ-Fe中的溶解度，从而增加 铁素体中碳化物的弥散析出量。高锰还可以导致钢的应力-应变特 性的变化，可以抵消晶格效应的强度损失。
材料力学-第七章-强度理论
r1 = max= 1 [] 其次确定主应力
ma xx 2y 1 2 xy2 4x 2y 2.2 9 M 8 P
m inx 2y 1 2 xy2 4x 2y 3 .7M 2 P
1＝29.28MPa,2＝3.72MPa, 3＝0
r113M 0 Pa
根据常温静力拉伸和压缩试验,已建立起单向应力状态下的弹 性失效准则;
考虑安全系数后，其强度条件
根据薄壁圆筒扭转实验,可建立起纯剪应力状态下的弹性失 效准则;
考虑安全系数后，强度条件
建立常温静载复杂应力状态下的弹性失效准则: 强度理论的基本思想是:
确认引起材料失效存在共同的力学原因,提出关于这一 共同力学原因的假设;
像铸铁一类脆性材料均具有 bc bt 的性能，
可选择莫尔强度理论。
思考题:把经过冷却的钢质实心球体,放入沸腾的热油锅 中,将引起钢球的爆裂,试分析原因。
答:经过冷却的钢质实心球体,放入沸腾的热油锅中, 钢 球的外部因骤热而迅速膨胀,其内芯受拉且处于三向均 匀拉伸的应力状态因而发生脆性爆裂。
思考题: 水管在寒冬低温条件下,由于管内水结冰引起体 积膨胀,而导致水管爆裂。由作用反作用定律可知,水 管与冰块所受的压力相等,试问为什么冰不破裂,而水管 发生爆裂。
局限性:
1、未考虑 2 的影响，试验证实最大影响达15%。
2、不能解释三向均拉下可能发生断裂的现象, 此准则也称特雷斯卡（Tresca）屈服准则
4. 畸变能密度理论（第四强度理论） 材料发生塑性屈服的主要因素是 畸变能密度;
无论处于什么应力状态,只要危险点处畸变能密度达到 与材料性质有关的某一极限值,材料就发生屈服。
具有屈服极限 s
铸铁拉伸破坏
机械工程材料教案
机械工程材料教案第一章：机械工程材料概述教学目标：1. 了解机械工程材料的定义和作用。
2. 掌握机械工程材料的基本分类和性能。
3. 了解机械工程材料的选择原则。
教学内容：1. 机械工程材料的定义和作用。
2. 机械工程材料的基本分类：金属材料、非金属材料、复合材料。
3. 机械工程材料的性能：力学性能、物理性能、化学性能。
4. 机械工程材料的选择原则。
教学方法：1. 讲授：讲解机械工程材料的定义、作用、分类和性能。
2. 案例分析：分析实际案例中机械工程材料的选择原则。
教学活动：1. 引入机械工程材料的概念，引导学生了解其作用。
2. 讲解机械工程材料的基本分类和性能。
3. 讨论机械工程材料的选择原则，分析实际案例。
作业与评估：1. 课后作业：要求学生总结机械工程材料的基本分类和性能，并结合实际案例进行分析。
2. 课堂评估：通过提问或小组讨论的方式，评估学生对机械工程材料的理解和应用能力。
第二章：金属材料教学目标：1. 了解金属材料的分类和特点。
2. 掌握金属材料的性能和应用。
3. 了解金属材料的加工工艺。
教学内容：1. 金属材料的分类：黑色金属、有色金属。
2. 金属材料的性能：力学性能、物理性能、化学性能。
3. 金属材料的应用：结构材料、工具材料、耐磨材料。
4. 金属材料的加工工艺：铸造、锻造、焊接、热处理。
教学方法：1. 讲授：讲解金属材料的分类、性能和应用。
2. 实地考察：参观金属材料的加工工艺现场，了解其加工过程。
教学活动：1. 引入金属材料的概念，引导学生了解其分类和特点。
2. 讲解金属材料的性能和应用。
3. 实地考察金属材料的加工工艺现场，了解其加工过程。
作业与评估：1. 课后作业：要求学生总结金属材料的分类、性能和应用，并结合实际案例进行分析。
2. 课堂评估：通过提问或小组讨论的方式，评估学生对金属材料的理解和应用第三章：非金属材料教学目标：1. 了解非金属材料的分类和特点。
2. 掌握非金属材料的性能和应用。
机械工程材料复习题
《机械工程材料》复习题第一章：金属得力学性能一、填空1、金属材料的性能包括和；使用性能主要有、、，工艺性能主要有、、。
2、常用的力学性能判据有：、、、和。
3、强度是指金属和的能力，塑性变形是指金属、发生不能，也称为永久变形。
4、强度的主要判据有、和；其符号分别为、和表示。
5、塑性是指金属材料断裂前发生的能力；一般δ或ψ值越大，。
6、硬度的试验方法较多，生产中常用的是、和。
7、500HBW5/750表示用直径为mm，材料为球形压头，在N压力下，保持s，测得硬度值为。
8、写出下列力学性能指标符号：屈服点、抗拉强度、洛氏硬度C标尺、断后伸长率、断面收缩率、冲击韧度及疲劳强度。
二、判断1、弹性变形能随载荷的去除而消失。
（）2、所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。
（）3、材料的屈服点值越小，则允许的工作应力越高。
（）4、做布氏硬度试验时，当试验条件相同时，其压痕直径越小，材料的硬度越低。
（）5、铸铁的铸造性能比钢好，故常用来铸造形状复杂的工件。
（）三、选择1、拉伸试验时，试样拉断前所能承受的最大拉应力称为（）。
A、屈服点B、抗拉强度C、弹性极限2、金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为（）。
A、塑性B、硬度C、强度四、名词解释1、内力与应力：2、弹性变形与塑性变形：3、屈服点与规定屈服点：4、疲劳强度与抗拉强度：五、问答题P10 1、6、10第二章：纯金属与合金的晶体结构一、填空：1、内部的原子按一定几何形状做有规则的重复排列；内部的原子无规律的堆积在一起。
晶体具有和的特征。
2、常见金属晶格类型有、和三种。
α—Fe属于晶格，γ—Fe 晶格，Zn 晶格。
3、根据晶体缺陷的几何形态、特点，可将其分为以下三类：、、、各种缺陷处及其附近晶格均处于，直接影响到金属的力学性能，使金属的、有所提高。
4、合金是指或、（或金属与非金属元素）组成的具有的新物质。
5、按合金组元间相互作用不同合金在固态下的相结构分为和两类。
工程材料习题与答案7-8
机械工程材料 第七章 钢的热处理
（二）填空题(续)
中 南 大 学 机 电 工 程 学 院
9． 钢的热处理工艺由 加热、保温、冷却 三个阶段所速成。 10． 利用Fe-相图确定钢完全退火的正常温度范围是A +20 ~ 30℃ ，它只适 C3 应于 亚共析 钢。 11． 球化退火的主要目的是 降低硬度，改善切削加工性，改善组织，提高 塑性 ，它主要试用于 共析钢、过共析钢的锻压件，结构钢的冷挤压件 。 12． 钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是线以上 AC3+30~50℃ ，对过共析 钢是 AC1+30-50℃ 。 13． 当钢中发生奥氏体向马氏体的转变时，原奥氏体中碳含量越高，则点越 低 ，转变后的残余奥氏体量就越 多 。 14． 在正常淬火温度下，碳素钢中共亚析钢的临界冷却速度比亚析钢和过共 析钢的临界冷却速度都 慢 。 15． 钢的临界冷却速度与奥氏体化温度的关系是 奥氏体化温度越高，临界冷 却速度越慢 。 16． 淬火钢进行回火的目的是 消除内应力，获得所要求的组织与性能 ，回 火温度越高，钢的强度与硬度越 低 。 17． 钢在回火时的组织转变过程是由 马氏体分解，残余傲氏体分解，回火屈 氏体形成，碳化物聚集长大 等四个阶段所组成。 18． 化学热处理的基本过程包括介质 分解、吸收、扩散 等三个阶段。
大学_机械工程材料第3版(王运炎朱莉著)课后答案下载
机械工程材料第3版(王运炎朱莉著)课后答案下载机械工程材料第3版(王运炎朱莉著)内容简介第3版前言第2版前言第1版前言绪论一、材料的分类及其在工程技术中的应用二、材料的发展及材料科学的形成三、本课程的目的、任务和学习方法第一章金属材料的.力学性能第一节强度、刚度、弹性及塑性一、拉伸曲线与应力.应变曲线二、刚度和弹性三、强度四、塑性第二节硬度一、布氏硬度二、洛氏硬度三、维氏硬度第三节冲击韧性一、冲击试验方法与原理二、冲击试验的应用第四节断裂韧度一、裂纹扩展的基本形式二、应力场强度因子K1三、断裂韧度K1C及其应用第五节疲劳一、疲劳现象二、疲劳曲线与疲劳极限三、提高疲劳极限的途径四、其他疲劳习题与思考题第二章金属与合金的晶体结构第一节晶体的基本知识一、晶体与非晶体二、晶格、晶胞和晶格常数第二节金属的晶体结构一、金属的特性和金属键二、金属中常见的晶格三、晶体结构的致密度四、晶面与晶向第三节合金的晶体结构一、合金的基本概念二、合金的相结构第四节实际金属的晶体结构一、多晶体与亚组织二、晶体的缺陷习题与思考题第三章金属与合金的结晶第一节纯金属的结晶一、纯金属的冷却曲线和过冷现象二、纯金属的结晶过程三、金属结晶后的晶粒大小四、金属的同素异构转变第二节合金的结晶一、二元合金相图的基本知识二、二元匀晶相图三、二元共晶相图四、合金性能与相图间的关系习题与思考题第四章铁碳合金相图第一节铁碳合金的基本相一、铁素体二、奥氏体三、渗碳体第二节铁-渗碳体相图分析一、上半部分图形——由液态变为固态的一、次结晶(912℃以上部分)二、下半部分图形——固态下的相变三、铁一渗碳体相图中各点、线含义的小结四、铁一渗碳体相图中铁碳合金的分类第三节典型铁碳合金的结晶过程及其组织……第五章钢的热处理第六章金属的塑性变形及再结晶第七章钢第八章铸铁第九章有色金属及粉末冶金材料第十章高分子材料、陶瓷材料及复合材料第十一章机械制造中零件材料的选择附录参考文献机械工程材料第3版(王运炎朱莉著)目录本书为普通高等教育“十一五”__规划教材，曾荣获第三届高等学校机电类专业优秀教材二等奖。
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（2）汽轮机叶片材料的选择 主要有三种1）铬不锈钢（1Cr13和2Cr13）2）强化型铬不锈钢。 在1Cr13和2Cr13基础上加入Mo、W、V、Nb、B等元素；3） 铬—镍不锈钢，Cr17Ni13W、Cr14Ni18W2NbBCe
要求高精度、高尺寸稳定性及高耐磨性的轴，如镗
床主轴，常选用氮化钢，进行调质和氮化处理 当强度摩擦，并承受较大冲击和交变载荷作用时， 可采用合金渗碳钢制造。
三、弹簧类零件的选材
1. 弹簧的工作条件、失效形式及性能要求 （1）工作条件
1）弹簧在外力作用下，压缩、拉伸、扭转时材料将承受弯曲应力 或扭转应力。 2）缓冲、减震或复原用的弹簧，承受交变应力和冲击载荷的作用 3）某些弹簧受到腐蚀介质和高温的作用
第七章 机械零件的失效与选材
第一节 选材的基本原则
选用材料应考虑的一般原则是：
使用性原则 是保证零件完成规定功能的必要条件。 工艺性原则 材料的工艺性能表示材料加工的难易程度。 经济性原则 是选材的重要原则之一，一般包括材料的价
格、零件的成本与国家的资源等。
第二节 典型零件的选材及工艺路线设计
（1）钢制齿轮
重载，中、高速，且受较大冲击载荷的齿轮，选用 低碳合金渗碳钢或碳氮共渗钢（如20Cr、20MnB、 20CrMnTi、30CrMnTi等）制造。其热处理是渗碳、 淬火低温回火，因淬透性高，齿轮心部有较高的强 韧性。这种齿轮的表面耐磨性、抗接触疲劳强度、 抗弯强度及心部的抗冲击能力都高于表面淬火齿轮，
（1）机床齿轮 （2）汽车齿轮
（1）钢制齿轮
轻载，低、中速，冲击力小，精度要求较低的一般
齿轮，选用中碳钢（如Q375\40\45\50\50Mn等）制
造，常用正火或调质等处理制成软齿轮齿轮，正火
硬度为160-200HBW，调质硬度一般为200280HBW。这类齿轮硬度适中，齿轮加工可在热处
理后进行。主要用于标准系统减速箱齿轮，以及冶
但热处理变形较大，在精度要求较高时应安排磨削
加工，主要用于汽车、拖拉机变速和后桥中的齿轮
（1）钢制齿轮
精密传动齿轮或磨齿轮有困难的硬度齿面齿轮，要 求精度高、热变形小，宜采用氮化钢（35CrMo、 38CrMoAl等）制造。热处理采用调质及氮化。其缺 点是硬化层薄，不耐冲击，不适用于重载齿轮，多 用于载荷平稳的精密传动齿轮或磨齿困难的内齿轮。
4. 连杆
1 小头与连杆的过 渡区 2 连杆中间 3 大头与连杆的过 渡区
连杆是在很复杂的应力 状态下工作的。受力有 交变拉压应力、弯曲应 力等，一般采用45钢、 40Cr或40MnB。
5. 气门
气门在工作时，要承受较高的机械负荷和热负荷。应选用耐热、 耐蚀、耐磨的材料。进气门一般可用40Cr、35CrMo等；排气门 可用4Cr10Si2Mo。
3. 活塞、活塞销和活塞环——活塞组
对活塞用材的要求是热强度高、导热性好、吸热性差、膨胀系数 小、密度小，减磨性、耐磨性、耐蚀性和工艺性好等。目前很难 找到完全满足要求的材料。常用的活塞材料是铝硅合金。 活塞销材料一般用20钢或20Cr等低碳合金钢。 活塞环材料多用以珠光体为基的灰铸铁或在其上添加Cu、Cr、 Mo的合金铸铁制造。
（1）铸钢齿轮
某些尺寸较大（直径大于400mm）、形状复杂并受一定冲击
的齿轮，其毛坯用锻造难以加工时需要采用铸钢。
（2）其它齿轮
灰铸铁可用于制造开式传动齿轮，常用的牌号有HT200、 HT250、HT300等。只适用于制造一些轻载、低速、不受冲 击的齿轮。
对仪表齿轮或接触腐蚀介质的轻载齿轮，常用抗蚀、耐磨的 有色金属型材制造
（3）对轴用材料性能要求
1）良好的综合力学性能 2）高的疲劳强度 3）良好的耐磨性
2. 轴类零件的选材
轻载、低速，不重要的轴（如心轴、联轴节、拉杆、
螺栓等）可选用Q235、Q275等碳素结构钢材制
造。这类钢通常不进行热处理。
当受中等载荷且转速精度要求不高、冲击与循环载
荷较小的轴类零件（如曲轴、连杆、机床主轴等）
2. 轴类零件用材
Q235、2A12（LY12）、2A11（LY11）、HMn58-2等。
3. 凸轮用材
中碳钢或中碳合金钢 复合材料等。 45钢，40Cr
4. 齿轮用材 仪器仪表中的齿轮用材广泛，有钢、铜、塑料、 5. 蜗轮、蜗杆用材 仪器仪表中常用铜合金制造蜗轮蜗杆。
四、热能设备用材
热能设备很多，主要包括锅炉、汽轮机、电机等。这些设备多在 高温、高压和腐蚀介质作用下长期运行，对所用材料要求很高。
常选用中碳优质碳素结构钢，并经调质或正火处理。
为了提高轴表面的耐磨性，还可进行表面淬火及低
温回火。
2. 轴类零件的选材
承受中等载荷、中等转速、精度要求较高、有低的 冲击和交变载荷的轴类零件，可选用低淬性合金调 质钢。性能要求更高一些的可选用中或高淬透性合 金调质钢。为了提高轴表面的耐磨性，还可进行表 面淬火及低温回火。
2. 齿轮用材
HT150、HT200，HT250，HT300，Q235，Q255，20Cr， 40Cr等等，根据不同用途选用不同材料。
3. 轴类零件用材
曲轴和主轴常用QT600-2、KTZ600-3,不重要或受力较小的轴 可用Q235、Q255等，承受大载荷的轴类可用40Cr或20Cr。
4. 螺纹联接件用材
2. 弹簧零件的选材 3. 典型弹簧选材举例
弹簧种类很多，载荷大小相差悬殊，使用条件和环境个不相同。 在实际生产中多选用弹性极限高的金属材料来制造。
（1）汽车板簧 （2）火车螺旋弹簧
（1）汽车板簧 汽车板簧用于减震和缓冲，承受很大的交变应力和冲击载荷， 需要高的屈服强度和疲劳强度。中重型汽车板簧用50CrMn， 55SiMnV钢；重型大截面板簧用55SiMnMoV、55SiMnVNb。 其工艺路线为： 热轧钢带（板）冲载下料----压力成型----淬火----中温回火----喷丸 强化 （2）火车螺旋弹簧 火车螺旋弹簧用于机车和车厢的缓冲和吸震，其使用条件和性能 与汽车板簧相近。 其工艺路线为： 热轧钢棒下料----两头制扁----热卷成型----淬火----中温回火---喷丸强化----端面磨平 其中淬火和回火工艺同汽车板簧。
8. 螺栓、铆钉等冷镦零件 9. 汽车用塑料 （1）汽车内饰用塑料 （2）汽车用工程塑料 （3）汽车外装机结构件用纤维增强塑料复合材料 10.汽车用橡胶 11.汽车用陶瓷材料
二、机床零件用材
常用的机床零部件有机座、轴承、导轨、齿轮、弹簧、紧固件、
刀具等。
1. 机身、底座用材Fra bibliotek首选材料当为灰铸铁、孕育铸铁，球墨铸铁也可使用。HT150、 HT200，HT250，HT300，QT400-17，QT600-2等等。
在轻载、无润滑条件下工作的小型齿轮，可以选用工程塑料
制造。
二、轴类零件的选材
1. 轴的工作条件、失效形式及性能要求 （1）一般轴的工作条件
1）传递一定的扭矩，承受一定的交变弯矩和拉、压载荷。 2）轴颈承受较大的摩擦 3）承受一定的冲击载荷
（2）主要失效形式
1）疲劳断裂 2）断裂失效 3）磨损失效 长期受扭转和弯曲交变载荷作用 大载荷或冲击载荷作用 轴颈或花键处过度磨损
6. 半轴
半轴在工作时主要承受扭转力矩和交变弯曲以及一定的冲击载荷。 通常使用调质钢制造：40Cr、45钢、40CrNi、40MnB等。
1 花键端 2 花键与杆部相连部位 3 凸缘于杆部相连部位
7. 车身、纵梁、档板等冷冲压零件
汽车冷冲压零件用的材料有钢板和钢带，主要是钢板—冷轧钢板 和热轧钢板。如钢板08、20、25和16Mn等。
第三节 工程材料的应用
一、汽车零件用材
1. 缸体和缸盖
缸体材料必须满足下列要求： 1）有足够的强度和刚度，特别是有足够的刚度，以减小变形， 保证尺寸的稳定性。 2）良好的铸造性和切削性 3）价格低廉
2. 缸套
气缸内壁的过量磨损是造成发动机大修的主要原因之一，所以 要选用耐磨材料。常用耐磨合金铸铁。
（2）主要失效形式
1）塑性变形 2）疲劳断裂 3）快速脆性断裂 4）在腐蚀介质中使用的弹簧易产生应力腐蚀断裂失效；高温下使 用的弹簧易出现蠕变和应力松弛，产生永久变形。
（3）对弹簧用材性能要求
1）高的弹性极限和屈强比（σs/σb） 2）高的疲劳强度 3）好的材质和表面质量 4）某些弹簧需要良好的耐蚀性和耐热性
无特殊要求的螺纹常用Q235、Q275制造；中等载荷及精
密螺纹常用35钢、45钢；重载荷及极重要的螺纹用40Cr、40CrV。
5. 螺旋传动件用材
通常不进行热处理的螺旋传动件用45钢、50钢；进行热处理的螺 旋传动件用T10、65Mn、40Cr等。
6. 蜗轮传动用材
蜗轮用材：HT200、HT150、HT250等；蜗杆用材：15钢、20 钢、15Cr、20Cr、45钢、40Cr，低速传动的蜗杆也可用Q275。
7. 滑动轴承用材
滑动轴承材料应具有优异的减磨性、耐磨性、抗胶合能力和足够 的冲击韧性及抗压、疲劳强度。轴承材料可分为： （1）金属材料 （2）粉末冶金材料 （3）塑料轴承材料 （4）橡胶轴承
包括巴士合金、铜基轴承合金和铸铁
8. 滚动轴承用材
一般用GCr9、GCr15、GCR15SiMn、GSiMnV等制造。