机械工程导论复习
机械工程概论复习提纲
第一章绪论（一）. 机械的基本概况1、机构：由两个以上的构件通过活动连接以实现规定运动的组合体，其各组成部分之间具有一定的相对运动用来传递、转换运动和动力，或实现某种特定的运动2、机器：由一个或一个以上的机构组成，具有确定机械运动并完成一定有用工作过程的装置3 、机械：机构和机器的总称4、机构和机器之间的区别与联系5、机构：传递、转换运动与动力实现某种特定的运动6、机器：具有确定机械运动、转换机械能、完成一定有用工作过程7、零件：组成机械不可拆的基本单元；专用零件8、构件：在机构中组成机构彼此间具有一定相对运动关系的基本单元9 、部件：机械的一部分，为可以完成同一功能而在结构上连接在一起、能协同工作的零件的组合体10 、机械、机器、机构、构件、零件之间的关系11 、机械的特征及种类12 、制造业和机械工业. 机械工程的涵义机械工程的工作内容（按工作性质划分）1、建立和发展能直接应用于机械工程的工程理论基础2、研究、设计和发展新的机械产品3、机械产品的生产4、机械制造企业的经营和管理5、机械产品的应用6、环境污染和自然资源过度耗费问题及其处理措施三.机械工程发展1、社会发展与机械工程第一次革命：大约200 万年前，学会了用木棍和石块等天然工具，并锻炼了大脑和手指第二次革命：大约50 万年前，学会了制造和使用简单的木制和石制工具，继而发现了火第三次革命：大约15000 年前，制作和使用简单机械，开始了农耕与畜牧第四次革命：1750 年到1850 年之间，瓦特第一台蒸汽机第五次革命：计算机的发明导致了一场现代工业革命。
智能机械开始应用，计算机正在改变人类的传统生活方式和工作方式2、机械工程发展史a. 古代机械史(ancient history of machinery ，〜1750年)机械始于工具b. 近代机械工程史(modern history of mechanical engineering)用生产能力大和产品质量高的大机器取代手工工具和简陋机械。
大一机械工程概论必考知识点
大一机械工程概论必考知识点机械工程是一门应用科学，涉及机械的设计、制造、运行和维护等方面。
作为大一机械工程专业的学生，了解和掌握概论必考的知识点对于进一步学习和发展至关重要。
下文将为您介绍大一机械工程概论必考的知识点。
一、机械工程概述机械工程是一门工程学科，主要涉及机械设备的设计、制造和运行等方面。
它广泛运用于制造业、交通运输、能源领域等多个行业，对现代社会的发展起着重要作用。
二、机械工程基础知识1. 力学：力学是研究物体运动和力的学科，包括静力学、运动学和动力学等方面。
2. 材料力学：材料力学是研究材料性质和变形规律的学科，包括静力学和动力学两个方面。
3. 热力学：热力学是研究热量和能量转化的学科，涉及热力学第一定律和第二定律等内容。
4. 传动系统：传动系统是机械设备中用来传递动力和运动的装置，包括齿轮传动、皮带传动、链条传动等。
5. 流体力学：流体力学是研究流体的力学性质和运动规律的学科，包括静力学和动力学两个方面。
三、机械设计基础知识1. 机械设计基本原理：机械设计的基本原理包括力学原理、材料力学原理和热力学原理等。
2. 工程制图：工程制图是机械设计中非常重要的一环，需要学习绘制工程图、读取图纸以及了解常用的标注和符号等。
3. 机械元件设计：机械元件设计需要掌握常见的机械元件的设计方法，包括齿轮、轴、轴承等。
4. 机械系统设计：机械系统设计需要综合考虑各个部件的功能和相互配合，合理设计机械系统的结构和运动方式。
四、机械制造基础知识1. 加工工艺：了解常见的加工工艺，包括切削、焊接、冲压、铸造等，以及各种加工工艺的适用范围和特点。
2. 数控技术：数控技术是现代机械制造中的重要技术，需要学习数控机床的操作、编程和加工流程等。
3. 模具设计：模具设计是塑料制品和金属制品等的生产过程中必不可少的环节，需要学习模具设计的基本原理和方法。
4. 精密加工：精密加工是需要高度精准度的加工过程，需要学习精密加工设备的使用和常见的精密加工工艺。
机械工程导论-绪论
1.2指南车与中国古代机械
纺车复原模
1.2指南车与中国古代机械
北宋木构水运仪象台
1.2指南车与中国古代机械
郑和下西洋船队
1.2指南车与中国古代机械
1.2指南车与中国古代机械
活塞式风箱
1.2指南车与中国古代机械
清朝大更钟
（紫檀嵌珐琅重檐楼阁更钟）
1.2指南车与中国古代机械
机械技术刊物
1.4“勇气”号火星车与现代机械工程
在一座座沙丘的顶部，现出玄幻的蓝色 光彩，这种颜色是由于沙丘中含有丰富的赤 铁矿而造成的。
火星蓝莓
1.4“勇气”号火星车与现代机械工程
科学家发现，火 星上有一些奇怪的 含赤铁矿的圆球， 看起来就像是按在 松饼上的“兰莓” 果实，因此就有了 现在这个名字。
1.4“勇气”号火星车与现代机械工程
1.4“勇气”号火星车与现代机械工程
5.“勇气”号火星车与现代机械工程
现代航空航天制造技术是集现代科学技 术成果之大成的机械制造技术，远远高于一 般制造技术，不断由一般机械制造向高技术 和提供技术密集型产品的高精尖先进制造技 术的方向发展。航空航天制造工程的技术状 况是衡量一个国家科技发展综合水平的重要 标志。
《考工记》 《远西奇器图说录最 》 《梓人遗制》 《天工开物》
1.2指南车与中国古代机械
2、指南车 春秋时期----巢车
1.2指南车与中国古代机械
汉魏时期----独轮车
1.2指南车与中国古代机械
指南车
1.2指南车与中国古代机械
1.2指南车与中国古代机械
1.3蒸汽机与近代工业革命
3、蒸汽机的出现 蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械能的往
复式动力机械。 1698年，萨弗里制造了世界上第一个实
机械工程复习资料详解
机械工程基础复习资料一、填空题：1、机器和机构统称为机械2、单位时间内流过管路或液压缸某一截面的油液体积称为流量。
3、常见滚动轴承滚动形状有圆柱、圆球和圆锥等。
4、两构件之间直接接触并能作相对运动的可动连接，称为运动副。
5、按照轴的不同用途和受力情况，有转轴、心轴和传动轴三类。
6、转子每转一周，发生两次吸油、压油作用的叶片泵称为双作用式叶片泵。
7、根据用途和工作特点的不同，控制阀分为方向阀、压力阀和流量阀三大类。
8、运动副可分为高副和低副两大类。
9、液压传动系统由动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件四部分组成。
10、滚动轴承由外圈、内圈、滚动体和保持架组成。
11、选择液压油的牌号，实际上是选择液压油的粘度。
12、已知一双线螺纹的螺距为1.5，它的导程为 3 。
13、单杆液压缸两腔互通并接入压力油的连接称为差动连接。
14、为避免根切现象，标准直齿圆柱齿轮的齿数应该大于或等于 17 。
15、为使一对标准直齿圆柱齿轮能正确啮合，它们的模数和压力角必须分别相等。
16、常用的液压泵有齿轮泵、柱塞泵和叶片泵等三大类。
17、常见带传动是用挠性传动带做中间体而靠摩擦力工作的一种传动。
18、家用缝纫机的踏板机构属于曲柄摇杆机构机构。
19、铰链四杆机构的三种基本类型是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、和双摇杆机构。
20、滚动轴承基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号、内径代号三部分构成。
21、调速阀是由减压阀和节流阀串联而成的组合阀。
22、V带是横截面为等腰梯形的传动带，其工作面为两侧面。
23、链的种类繁多，按用途不同链可分为：传动链、起重链和输送链三类。
24、常用的张紧方法有调整中心距和使用张紧轮两种25、普通平键根据键的端部形状不同，可分为圆头（A）、方头（B）和单圆头(C)三种。
26、齿轮的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和齿面磨损。
27、常见间歇运动机构有棘轮机构和槽轮机构。
28、杆件变形的基本形式有轴向拉伸、剪切和挤压、扭转和弯曲变形。
上海开放大学机械工程导论(8713)复习提纲
复习题 第 1 页（共 10 页）试卷代号：8713一．选择题（每小题2分，共30分）1. 企业为达到质量要求所采取的作业技术和活动是指 ( B ) 。
A ．质量体系B ．质量控制C ．质量保证D ．质量策划2. PDCA 循环中要求对照计划要求，检查、验证执行的效果，及时发现计划过程中的经验和问题的阶段是 D 。
A ．PB ．DC ．CD ．A3. 变形固体受力后，下列阐述正确的是 ( A )。
A ．既产生弹性变形又产生塑性变形B ．不产生弹性变形也不产生塑性变形C ．只产生弹性变形D ．只产生塑性变形 4. 构件要能够安全正常的工作，它必须要满足 ( D )。
A ．强度条件B ．刚度条件C ．稳定性要求D ．强度条件．刚度条件．稳定性要求5. 物体受力作用而发生变形，当外力去除又恢复原来的形状和尺寸的性质称为( A )。
A ．弹性B ．塑性C ．刚性D ．稳定性6. 根据小变形条件，可以认为( D )。
（A ）构件不变形 B 构件不破坏（C ）构件仅发生弹性变形D 构件的变形远小于其原始尺寸7. 住宅电梯在升降过程中， 电梯轿厢的运动是：AA ．平动B ．平面一般运动C ．转动D ．定轴转动8. 用钥匙开门时， 钥匙在开始阶段的运动是：( A )A ．旋转轴固定的转动B ．旋转轴位置变化的转动C ．平面一般运动D ．空间运动9. 拿起固定电话机的听筒时， 在大多数情况下听筒的运动是：（ D ）A ．转动B ．定轴转动C ．平面一般转动D ．空间运动10. 计算机辅助工程技术是指以下哪个 ( C )。
A ．CADB ．CAMC ．CAED ．CAPP11. 数学史上著名的“割圆术”计算圆周率的方法由____A__提出。
A ．刘徽B ．祖冲之C ．郭守敬D ．徐光启12.下列工业产品中，属于机构的是（C ）。
A．电动机B．发动机C．炉门开闭装置．D．电视机13.机器最显著的特点是其中包含了（A ）。
机械工程导论第三章
见图3-4
圆柱齿轮传动机构 圆锥齿轮传动机构 蜗杆传动机构 行星齿轮传动机构
见图3-5
（3）凸轮机构 的分类 直动从动件平面凸轮机构 摆动从动件平面凸轮机构 直动从动件圆柱凸轮机构 摆动从动件圆柱凸轮机构 （4）齿轮的分类
见图3-6、3-7
外啮合ห้องสมุดไป่ตู้轮 内啮合齿轮
齿轮传动
圆锥齿轮
蜗轮蜗杆 齿轮系机构 见图3-8、3-9
第三章 机械创新设计简介
3.1
一、机械及其组成
机械的基础知识
1．机械的概念 1）机械首先必须是执行机械运动的装置 2）机械必须进行物料或信息的变换与传递，并完成 有用的机械功 机械的分类：原动机，工作机和信息机 2．机械的组成 原动机，工作机（包括传动装置），控制装置，见 图 2—1、2—2、2—3
图3-46 无级变速器示意图
三、机械运动的离合与控制 实现原动机与执行机构的离合 手动的 操作方式 电磁的 电液的 液压的 四、机械运动的制动与控制
图3-39
缩短机械的停车时间 种类：机械式、电磁式、液压制动器、液力制动器、气动 制动器
图3-40 机械式制动器
图3-41 电磁与气动制动器
1 为轮1的转角，e为椭圆的偏心率
焦距 e 长轴直径
2）四叶卵型线轮传动
图3-4b
1 BP i12 2 Ap
瞬心线机构可以靠摩擦传递运动和动力，也可在瞬心线上制成 轮齿
图3-11 瞬心线机构
（7）间歇运动机构
图3-12 步进机构示意图
（8）螺旋传动
图3-13 螺旋传动
（9）带传动 （10）链传动
二、连续转动到步进转动的运动变换与实现机构
1．棘轮机构 2．槽轮机构 3．不完全齿轮机构 4．分度凸轮机构 三、连续转动到往复摆动的运动变换与实现机构 曲柄摇杆机构，曲柄摇块机构，摆动导杆机构 摆动从动件凸轮机构
机械工程导论复习
第一章：机械工程及学科总论机械工程机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合生产实践中的技术经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。
其基本构成是零件和机构，最终产品是机器。
机械就是机器和机构的总称。
2机械的组成（1）原动部分，是机械的动力源，机械依赖其驱动其他部分，如电动机、内燃机等。
（2）传动部分，是将原动部分的运动和动力传递给执行部分的中间装置，常由凸轮机构、齿轮机构等组成。
（3）控制部分，是控制机械的原动部分、执行部分和传动部分按一定的顺序和规律运动的装置，它包括各种控制机构、电气装置、计算机和液压系统等。
（4）执行部分，是直接完成机器预订功能的工作部分，如汽车的车轮、机床的主轴等。
机器是由若干不同零件组装而成：零件是组成机器的基本要素，即机器的最小制造单元。
各种机器经常用到的零件称为通用零件，如螺钉、螺母、轴、齿轮、弹簧等。
在特定的机器中用到的零件称为专用零件，如汽轮机中的叶片、起重机的吊钩、内燃机中的曲轴、连杆、活塞等。
构件是机器的运动单元，一般由若干个零件刚性联接而成，也可以是单一的零件。
机器的特征：1.都是由许多构件组合而成。
2.组成机器的各运动实体之间有确定的相对运动关系。
3.能实现能量的转换，代替或减轻人的劳动，完成有用的机械功。
凡具备上述三个特征的实体组合体称为机器。
机器组成完整的机器由原动机、工作机和传动装置三部分组成：原动机：机器的动力来源。
电动机、内燃机及液压机等。
工作机：处于整个机械传动路线终端，是完成工作任务的部分。
传动装置：主要作用是把动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。
6什么是机构：具有确定相对运动的各种实物的组合，即符合机器的前两个特征。
机构的特征：1.都是由许多构件组合而成。
2.组成机器的各运动实体之间有确定的相对运动关系。
机器与机构的区别：机构主要用来传递和变换运动，而机器主要用来传递和变换能量，从结构和运动学的角度分析，机器与机构之间并无区别。
大一机械类导论知识点汇总
大一机械类导论知识点汇总大一学习机械类导论是为了为未来的机械专业学习打下基础，这门课程主要介绍了机械工程的概念、原理和相关基础知识。
下面是大一机械类导论的知识点汇总。
一、机械工程概述机械工程是工程学中的一门学科，它研究机械的设计、制造、运行和维护等方面的知识。
机械系统由各种机械零件组成，这些零件之间通过动力传递装置和传感器来实现协调运动。
机械工程涵盖了多个子领域，包括力学、热力学、动力学等。
二、机械零件的分类机械零件可以根据其功能和形状进行分类。
常见的机械零件包括轴、齿轮、联轴器、轴承、弹簧等。
轴是一种用于传递动力和运动的零件，通常有圆柱形和圆锥形两种。
齿轮是一种通过齿轮传动实现轴之间运动转换的零件。
联轴器用于连接和传递扭矩，常见的有刚性联轴器和弹性联轴器。
轴承用于支撑和减少运动时的摩擦。
三、机械传动装置机械传动装置是指通过动力传递实现机械零件间运动的装置。
常见的机械传动装置包括带传动、链传动、齿轮传动等。
带传动是通过带条将动力传递到另一个轴上，具有简单、结构紧凑的特点。
链传动利用链条将动力传递到另一个轴上，常见于自行车等机械设备中。
齿轮传动是通过齿轮的啮合实现动力传递，具有传递扭矩大、传动效率高等优点。
四、机械力学基础机械力学是机械工程学的基础学科，主要研究物体受力和物体运动的规律。
力的概念是机械力学中的基本概念，力的大小可由力的三要素：大小、方向和作用点来描述。
机械力学包括静力学和动力学两部分，静力学研究力平衡条件和物体在静止状态的受力情况，动力学研究物体在运动状态中的受力情况。
五、机械设计基本原理机械设计是机械工程中的重要环节，它涉及到机械零件的设计和制造过程。
机械设计的基本原理包括设计基本要求、设计计算、设计准则等方面。
设计基本要求是指在设计过程中应考虑的因素，如功能要求、使用寿命要求、安全要求等。
设计计算是指通过计算和分析来确定机械零件的结构和尺寸。
设计准则是指设计时需要遵循的一些规则和标准，如尺寸偏差、表面质量等。
大一机械导论期末考试知识点
大一机械导论期末考试知识点一、力学基础知识1. 力的概念与性质2. 力的合成与分解3. 牛顿三定律及其应用4. 力矩的概念与计算5. 平衡条件与受力分析二、刚体力学1. 刚体的概念与性质2. 质心与重心的概念3. 转动惯量与半径矢量4. 物体的平衡5. 万有引力与地球重力三、力学能与功1. 动能的概念与计算2. 功的概念与计算3. 动能定理和功率的关系4. 能量守恒定律5. 机械能的转化与耗散四、静力学1. 物体的支持与受力分析2. 平衡条件的推导与应用3. 对弹簧的拉伸与压缩力分析4. 不确定力系与静力矩平衡5. 斜面静力学分析五、动力学1. 牛顿第二定律及其应用2. 匀速圆周运动的力学分析3. 动量与冲量的概念与计算4. 碰撞与动量守恒5. 弹性碰撞与不完全碰撞六、简单机械1. 杠杆原理与力矩计算2. 轮轴原理与轻重物体平衡3. 滑轮组的力学分析4. 斜面与螺旋桨的机械分析5. 摩擦力与动力学问题解析七、流体力学1. 流体的性质与基本概念2. 流体静力学与压强计算3. 流体动力学与伯努利定理4. 流体的黏性与雷诺数5. 流体的流量与连续方程八、热学基础知识1. 温度与热平衡的概念2. 理想气体状态方程3. 热传导与导热系数4. 理想气体的热力学过程5. 热功与热量的关系九、热力学第一定律1. 热力学系统与工作2. 内能与焓的概念3. 等容、等压、绝热过程4. 理想气体的多过程分析5. 热能转化与效率十、热力学第二定律1. 卡诺循环与热机效率2. 卡诺定理与湮灭原理3. 熵的性质和计算4. 热力学不可逆性与熵增加5. 热力学循环的熵分析以上是大一机械导论期末考试的主要知识点，对于每个知识点的理解和掌握，都需要通过理论学习、实际问题的解答和分析等方式进行综合考察。
为了更好地掌握这些知识，建议同学们要多做相关的习题和实验，加强对机械导论知识的理解和运用能力。
祝大家考试顺利！。
机械工程导论
一、概念1、零件：机械制造中的基本单元。
2、构件：机械运动的基本单元。
3、部件：由若干个零件组成的装配体。
4、机构：由两个以上构件通过活动连接以实现给定运动的组合体，其各组成部分之间具有一定的相对运动用来传递运动与动力，或实现某种特定的运动。
5、机器：由一个或一个以上的机构组成，具有确定的机械运动并完成一定有用工作过程的装置。
6、机械：机器和机构的总称。
7、机械工程：包括机械学和机械制造学两大学科。
二、简答1、零件和构件的区别：零件是机械制造中的基本单元，构件是机械运动的基本单元；构件可以是一个零件组成的，也可以是多个零部件组成的。
2、机器的特征：机器是由两个或两个以上构件组成的，各构件之间具有确定的机械运动，能够代替人类完成有用的机械功或转换机械能。
3、机械工程的涵义：机械工程以有关的自然科学和技术科学为其理论基础，结合生产实践中积累的实际经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、应用和维修各种机械中的全部理论和技术。
一、概念1、功能是产品在使用过程中表现出来的具体功用。
2、规格反映了产品适合的工作能力与范围。
3、性能是指产品工作能力与工作质量之间的差异。
4、功能分为必要功能和非必要功能。
5、一次动力机是把自然界的能源直接转变为机械能的装置。
6、二次动力机是把电能或由电能产生的液压能、气压能等转变为机械能的装置。
7、连续转动到间歇运动的变换与实现机构有槽轮机构和棘轮机构。
8、按其用途，螺旋传动可分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋。
9、按化学成分、结合键的特点，工程材料可分为金属材料、非金属材料和复合材料三大类。
10、碳素结构钢Q235中数字表示屈服强度，45号钢中数字表示平均含碳量，灰铁HT200中数字表示抗拉强度，铸造碳钢ZG200-400中数字“400”表示抗拉强度。
11、金属材料、陶瓷、高分子材料构成三大固体材料。
12、为了改善钢的性能，在碳钢的基础上加入其它合金元素的钢称为合金钢。
13、碳素钢是指C的质量分数小于2.11%和含有少量Si、Mn、S、P等杂质元素的铁碳合金。
机械导论知识点总结归纳
机械导论知识点总结归纳一、机械导论概述1. 机械导论的定义机械导论是机械工程专业中的一门基础课程，它是介绍机械工程学的基本概念、原理和方法的课程。
通过学习机械导论，可以帮助学生建立对机械工程学科的基本理解，为后续的专业课程学习奠定坚实的基础。
2. 机械导论的重要性机械导论是机械工程专业的入门课程，它为学生提供了机械工程学科的基础知识，包括机械工程的历史、发展、概念、原理和方法等内容。
通过学习机械导论，可以帮助学生建立对机械工程学科的整体认识，为学习和从事后续的机械工程专业课程和实践工作打下坚实的基础。
二、机械导论的基本概念1. 机械机械是利用能量、力和运动原理从事物理工作的机器设备的总称。
它由一系列的零部件组成，通过相互的运动和配合来完成各种工作任务。
2. 机械工程机械工程是一个跨学科的工程学科，涉及机械设计、制造、材料、热力学、动力学、控制技术等多个学科的知识。
它主要研究机械设备的设计、制造、运行和维护等工程技术问题。
3. 机械导论的学科内容机械导论主要内容包括机械工程学科的基本概念、原理和方法，包括力、运动、能量、材料、热力学、动力学、测量、控制等基本知识。
4. 机械导论的学习目标通过学习机械导论，学生应该能够掌握机械工程学科的基本概念、原理和方法，了解机械设备的组成和工作原理，理解机械工程学科的发展历史和现代应用，为后续的专业课程学习和实践工作做好准备。
三、机械导论的基本原理和方法1. 力学力学是研究物体运动和力的学科，它主要包括静力学、动力学和弹性力学等内容。
在机械导论中，力学是一个重要的基础知识，它应用在机械系统的设计、分析和优化中。
2. 热力学热力学是研究能量转化和传递的学科，它主要包括热力学定律、热力学循环、工质和热力性能等内容。
在机械导论中，热力学是一个重要的基础知识，它应用在机械系统的热能利用和转换中。
3. 动力学动力学是研究物体运动规律的学科，它主要包括运动方程、力的作用和反作用等内容。
机械工程导论(共计251页)
➢等温退火
机械工程导论
如果在对应于某钢C曲线上的珠光体 形成温度使温度使奥氏体进行等温转变， 便可在等温处理的前后以较快的速度进 行冷却，则退火所需要的时间便可大大 地缩短。这种退火方法称为等温退火。
机械工程导论
➢球化退火
为使钢中碳化物球状化的热处 理工艺称为球化退火。
目的是为了消除过共析钢中网 状二次渗碳体，降低硬度，并为淬 火作好组织准备。
机械工程导论
二、机器制造用合金结构钢
合金渗碳钢
1.渗碳钢的工作条件及性能要求 渗碳钢，及由其制作的零件在渗碳热处理后才使用。这种 零件工作时，除要求较高强度可靠性外，还常常受到较大的 表面磨擦和冲击作用，故其性能要求： (1) 有一定的强度和塑性，以抵抗拉伸，弯曲，扭转等变形 破坏； (2) 要求表面有较高的硬度和耐磨性，以抵抗磨损及表面接 触疲劳破坏； (3) 有较高的韧性以承受强烈的冲击作用；
机械工程导论
机械工程导论
机械工程导论
机械工程导论
§2 铁碳合金基本组织和性能
一、铁
910C Fe
910 ~ 1390C Fe
铁素体 奥氏体
二、渗碳体（Fe3C） 硬度高、塑性低
机械工程导论
§3 铁碳合金状态图的分析
机械工程导论
共晶反应
1147ºC
液体4.3%C
莱氏体4.3%C （奥氏体2.11%C +渗碳体6.67%C ）
工件经渗碳后的淬火方法有两种： 1. 直接淬火 2. 一次淬火
➢渗氮
机械工程导论
氮化的主要氮化是向钢的表面层渗入氮原子以提高表 层的硬度、耐磨性、疲劳强度及耐蚀性的化学热处理 工艺也称为渗氮。
钢的氮化分为气体氮化、离子氮化、气体软氮化和气 体碳氮共渗。
机械工程学导论考试题库
机械工程学导论考试题库一、选择题1. 机械工程学是一门研究什么的学科？A. 机械设计B. 机械制造C. 机械运动D. 所有上述选项2. 以下哪个不是机械工程中的材料类型？A. 金属材料B. 塑料C. 陶瓷D. 气体3. 机械工程中，精度指的是什么？A. 材料的强度B. 零件的尺寸准确性C. 零件的重量D. 零件的使用寿命4. 机械工程中，哪个概念与机械系统的稳定性无关？A. 刚度B. 阻尼C. 惯性D. 摩擦系数5. 以下哪个不是机械设计中的基本原则？A. 功能性B. 经济性C. 可维护性D. 随机性二、填空题6. 机械工程学中的“三要素”是指________、________和________。
7. 材料的力学性能主要包括硬度、________、________和韧性。
8. 机械传动系统主要包括________传动、________传动和________传动。
9. 在机械设计中，________是设计过程中必须考虑的重要因素之一。
10. 动态分析是研究机械系统在________下的运动规律。
三、简答题11. 简述机械工程学的主要研究领域。
12. 解释什么是机械工程中的“设计循环”。
13. 描述机械工程中材料选择的重要性。
14. 阐述机械系统设计中考虑环境因素的必要性。
15. 简述机械工程中常见的几种传动方式及其特点。
四、计算题16. 假设一个机械臂的臂长为2米，质量为50千克。
如果机械臂以每秒1米的线速度移动，求其角速度（以弧度/秒为单位）。
17. 给定一个齿轮系统，齿轮A有20个齿，齿轮B有40个齿。
如果齿轮A的转速为200转/分钟，求齿轮B的转速。
18. 一个机械系统在受到100牛顿的力作用下，其位移为0.05米。
如果系统是线性的，求系统的刚度（单位：牛顿/米）。
19. 一个简单的悬挂系统，其阻尼系数为0.2，自然频率为2赫兹。
如果系统受到一个频率为3赫兹的外部激励，求系统的共振放大系数。
机械工程导论(机电)
1.2 机电一体化的基本功能要素
三、传感检测单元 主要功能是对系统运行过程中所需要的本 身和外界环境的各种参数及状态进行检测，并 转换成可识别信号，传输到控制信息处理单元， 经过分析、处理产生相应的控制信息
由传感器和仪器仪表组成。
1.2 机电一体化的基本功能要素
四、执行单元
根据控制信息和指令完成所要求的动作。 执行单元是运动部件，根据机电一体化系统的 匹配要求，需要改善执行机构的工作性能，如 提高刚性，减轻重量，实现组件化、标准化和 系列化，以提高系统整体工作可靠性等。
1.2 机电一体化的基本功能要素
五、驱动单元
在控制信息的作用下，驱动各执行机构完 成各种动作和功能。机电一体化系统方面要求 驱动单元具有高效率和快速响应性等，同时又 要求其对外部环境的适应性和可靠性，还由于 几何上，动作范围狭窄等限制，还需考虑维修 方便和实行标准化等。
1.2 机电一体化的基本功能要素
1.3 机电一体化的相关技术
四、自动控制技术
自动控制所依据的理论是自动控制原理 （包括经典控制理论和现代控制理论），自动 控制技术就是在此理论的指导下对具体控制装 置或控制系统进行设计；设计后进行系统仿真， 现场调试；最后使研制的系统可靠地投入运行。
机电一体化系统中的自动控制技术主要包 括位置控制、速度控制、最优控制、自适应控 制以及模糊控制、神经网络控制等。
二、柔性制造系统（FMS） （Flexible Manufacturing System）
1、柔性制造系统的概念
美国出版的《柔性制造系统手册》对柔性制造系 统的定义比较简明：由计算机控制的、由若干半独立 的工作站和一个物料传送系统所组成的、能高效率地 制造多品种、中小批量零件的系统。 1967年，英国莫林斯公司提出把多台数控机床联 成一体的柔性制造系统的设想。后来，美国K&I公司实 现了用计算机控制的柔性制造系统。随着电子技术和 计算机技术的高速发展，从20世纪80年代初，柔性制 造系统得到较快的发展（据1986年美国机械工程协会 统计，当时已有370条柔性制造系统在运行中）
机械工程导论大一知识点
机械工程导论大一知识点机械工程导论是机械工程专业大一学生必修的一门课程，旨在为学生提供机械工程学科的基本知识和理论基础。
下面将介绍几个机械工程导论的重要知识点。
1. 机械工程概述机械工程是一门研究物质的运动和能量转换的学科，广泛应用于制造业、能源领域等。
它涵盖了机械系统的设计、制造、运行和维护等方面。
2. 基本力学知识基本力学是机械工程的重要基础，包括静力学、动力学和强度学等内容。
静力学研究物体在平衡状态下所受的力学效应，动力学研究物体的运动过程，而强度学则关注物体的强度和刚度等性能。
3. 工程材料工程材料是机械工程中不可忽视的一部分，包括金属材料、非金属材料和复合材料等。
金属材料具有良好的导热性和导电性，常用于制造机械零件。
非金属材料如塑料、橡胶等具有轻质、耐腐蚀等特点，广泛应用于工程中。
4. 机械制图机械制图是机械工程师必备的技能之一，包括工程制图和机械设计图。
工程制图是指运用标准符号和图形语言表达工程设计意图，机械设计图则是具体表达机械产品的结构和尺寸等信息。
5. 流体力学流体力学是研究液体和气体运动以及与之相关的力学问题的学科。
包括流体的静力学和动力学，通过数学模型研究流体的流动规律，为机械工程中的流体传动和流体动力装置设计提供理论基础。
6. 热学基础热学基础是机械工程中重要的学科，研究热能和能量转换的原理。
包括热力学和热传导学等内容，应用于热能机械的设计和热工过程的分析等方面。
7. 机械设计机械设计是机械工程的核心内容，旨在通过合理设计机械零件和装置，满足工程要求。
涉及到机械元件的设计原则、设计方法和设计过程等方面的知识。
8. 机械制造工艺机械制造工艺是机械工程中的重要环节，对机械零件的加工和装配过程进行规划和控制。
包括机械加工、焊接、铸造、锻造等工艺技术，为机械产品的生产提供技术支持。
9. 机械振动与噪声控制机械振动与噪声是机械工程中需要重视的问题，对于机械系统的性能和安全性有重要影响。
机械工程导论-复习提纲
教2-323Chapter 11 What is engineering? What are the differences between engineering and science, mathematics?2 How many fields is engineering broke down into?3 Which …elements‟ are concerned in the discipline of mechanical engineering?4 Described the profession of mechanical engineers.5 Describe the career paths of engineers.6 Describe the major branches of mechanical engineering.7 Describe the skills that an engineer should have.8 What product or device do you think should be on the top of mechanical engineering achievements? Write an approximately 200 words report to support your viewpoint.Chapter 21 What are the two components of an engineering quantity?2 What are the base units in the USCS and SI?3 What are examples of derived units in the USCS and SI?4 How are mass and force treated in the USCS and SI?5 Convert the following quantity to the others. 1 pound = newton(s) 1 meter = feet(s) 1 inch = millimeter(s) 1 gallon = liter(s)6 How should you decide the number of significant digits to retain in a calculation and report in your final answer?7 A numerical value 10000 has 3 significant digits. How to express it clearly and explain it. 8 Summarize the major steps that should be followed when solving problems to clearly document your work and catch otherwise avoidable mistakes.9 The following equation measures the amount of resistance that an object experiences as it moves through air around it.221AV C D D ρ=Here: D has the units of force, of mass densit y , A of area, and v of velocity. Determine the unit of C D .10 Make an order-of-magnitude calculation to estimate the capacity, in the units of horsepower, of an electric motor that will power an elevator in a four-story office building. The elevator car weighs 500 lb, and it will carry up to an additional 2500 lb of passengers and freight.Chapter 31 Translate the following terminology in mechanical engineering into Chinese. Bearing, Journal, Rolling contact bearing, Ball bearing, Straight roller bearing, Tapered roller bearing, Thrust roller bearing, Flexible shaft coupling, Gear, Pinion, Spur gear, Involute profile,Diametral pitch, Rack, Bevel gear, Helical gear, Worm gearset, Timing belt, Chain drive, Drill press, Lathe, Mill, Lead screw, Bolt, Washer, Nut, V-belt, Sheave, Synchronous rotation, Timing belt, Chain dive, Machine tool, Mass production, Drill press, Lathe, Mill, Lead screw, work piece, Cutting bit, CNC mill, Flat washer, Spring lock washer2 Explain the differences between ball, straight roller, tapered roller, and thrust bearings. Make the cross-sectional shapes of these bearings.3 What is the purpose of a bearing‟s separator?4 Explain the method that assembles the balls into the raceway between inner and outer races.5 What are the characteristics of helical gears, and how do they differ from spur gears?6 Make a sketch to express the geometric parameters of a rolling contact bearing.7 Make sketches to express the method that used in mechanical engineering drawings for screws or bolts and rolling contact bearings.8 What is a lead screw?9 What are the characteristics of belt and chain drives that are different from gearsets?Chapter 41 What are the units for force and moment in the USCS and SI?2 How many newtons are equivalent to 1 pound?3 Why is a sign convention used when calculating moments using the component method?4 What are the equilibrium requirements for particles and rigid bodies?5 What are the steps for drawing a free body diagram?6 The following figure shows a beam subjected a force of F on the free end. Sketch a FBD to analyze the forces and moments on cross-section A. Draw the curves to illustrate them with the horizontal axis of x.7 What are the units for fluid density and viscosity in the USCS and SI?8 Make sketches to illustrate the difference between laminar and turbulent fluid flow.9 How is the Reynolds number defined?10 Use FBD to explain how does pressure generate.11 Give examples of buoyancy, drag, and lift forces, and explain how they are calculated.12 What are the coefficients of drag and lift?13 What are the definition of the Mach number in aerodynamics?14 What is the units of Poise for?15 What is the characteristic length of Reynolds number?Chapter 51 What is the difference between elastic and plastic behavior?2 Sketch stress-strain curves for steel, and define the following terms: elastic modulus,proportional limit, yield point, and ultimate point.3 What is the approximate numerical value for the elastic modulus of steel?4 An engineer determines that a 40-cm-longer rod of 1020 grade steel will be subjected to a tension of 20 kN. The following two design requirements must be met: The stress must be remain below 145 MPa, and the rod must stretch less than 0.125mm. Determine an appropriate value for the rod‟s diameter in order to meet these two requirements. Round up to the nearest millimeter when reporting your answer.5 How is the yield strength found using the 0.2% offset method?6 In what ways do tensile and shear stresses differ?7 How is the shear yield strength S sy related to the yield strength S y obtained from a tensile test?8 What is meant by the term factor of safety?9 Examples in textbook: 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, and 6.1.Chapter 61 How are gravitational and elastic potential energy and kinetic energy, calculated?2 What is the difference between work and power? What are their conventional units in the SI and USCS?3 What is the “heat of combustion” of a fuel?4 What is the “specific heat” of a material?5 Explain how heat is transferred through the process of conduction, convection, and radiation.6 What is BTU? How is it defined?7 What do the three terms on the left-hand side of the Bernoulli‟s equation represent ? And verify it is dimensionally consistent.8 Define the term thermal conductivity.9 What are the first and second law of thermodynamics?10 What is a heat engine, and how is its efficiency calculated?11 What are the differences between actual and Carnot efficiencies?12 How are absolute temperatures determined on the Rankine and Kelvin scales?13 Sketch the cross sections of four–stroke and two-stroke engines, and explain how they work?14 What are the relative advantages and disadvantages of four-stroke and two-stroke engines?15 Sketch a block diagram of an electric power plant, and explain how it works.Chapter 71 What is the difference between average and instantaneous power?2 How do simple and a compound geartrains differ?3 How are the velocity and torque ratios of a geartrain defined?4 What relationship exists between the velocity and torque ratios for an ideal geartrain?5 Sketch a planetary geartrain, label its main components, and explain how it operates.6 What is a balanced planetary geartrain?7 Describe the main components of an automobile drivetrain?8 What function does the differential in an automobile serve?9 Sketch the piston, connecting rod, and crankshaft mechanism in an internal combustion engine or compressor.10 The following figure shows a cam and valve mechanism. The can itself is circular with radius r = 25 mm, but its center C is offset from the shaft‟s center O by e = 10 mm. The shaft turns counterclockwise at the constant speed 800 rpm. (a) Determine an expression for the vertical position x of the value as a function of the cam‟s rotation angle θ. (b) Differentiate your result to obtain expressions for the velocity and acceleration. (c) What are the maximum velocity and acceleration of the valve, and at what angle θ of the cam do they occur?Chapter 81 What are the four major stages of the high-level mechanical design procedure?2 What is the technology of “rapid prototyping”?3 What are the main components of a Hydra-Matic transmission?4 In each shift of a Hydra-Matic, how are the brakes and clutches set?Chapter 11 What are the differences between engineering, science and mathematics?2 How many traditional core disciplines does engineering include?3 What are the discipline of mechanical engineering is concerned?Chapter 21 What are SI and USCS? What are the base quantities and units in SI and USCS, respectively?2 How to define the unit of mass in USCS.3 The conversion factor between foot, inch and meter, lb and Newton, kilogram and slug, etc.4 What is dimensional consistency? Express the Bernoulli‟s equation is dimensional consistency.5 What is significant digit? How many significant digits does 43.00 have? How to express 2000 lb when it has 3 significant digits?6 Approximation in engineering: estimate the power when you climb a flight of stairs.Chapter 31 BearingWhat are rolling contact bearings and journals, and the differences between them?The structure and characteristics of ball, straight roller, tapered roller, and thrust bearing.Inner race, outer race, roller, separatorRadial force and thrust force.2 GearThe structure and characteristics of spur, rack, bevel, helical, and worm gears.The cross-sectional shape of the tooth of gear: involute profile.How to measure the spacing between teeth of gear in SI and USCS.In SI: m = 2r / N ← moduleIn USCS: p = N / 2r ← diametral pitchIn order for a pinion and gear to be compatible, they must have the same value of diametral pitch or module.3 Belt and ChainTiming belt4 Machine ToolsDrill pressWhat is CNC mill?Chapter 41 Forces and resultants2 Moment of a force3 Equilibrium of forces and momentsWhat are particles and rigid bodies?How to sketch FBD (Free Body Diagram)?Use FBD to solve static problem.4 BuoyancyB = ρ g v5 Drag force and viscosityLiquid or gas flows past a sphere (with diameter d ), the drag force D opposes motion isD = 3πμdv (Re < 1)μ -- fluid‟s viscosity.What is the unit of μ ?Calculate a sphere‟s terminal speed as it falls through a liquid.v terminal = gd2(ρsphere - ρfluid)/18μ6 What are laminar and turbulent fluid flows7 How is the Reynolds number Re defined?Re = ρvl /μWhat does l represent when water following past a sphere ?We use Re to judge a flowing is laminar or turbulent.8 Coefficient of drag---- C DD = ρAv2C D/2What is the unit of C D ?When Re < 1, we haveC D = 24/ Re9 Lift forceWhy an airfoil can generate lift force?Lift force equation:L = ρAv2C L/2What forces is a airplane in flight subjected? Weight, buoyancy, lift, drag and thrust.Chapter 5 Materials and stresses1 Tension and compressionElastic behavior and plastic behaviorForce→ Internal force → stressTensile stress: σ = F/A ← Force per unit areaElongation: L → L+∆LStrain: ε = ∆L/L ← elongation per unit length 2 Response of engineering materialsSpring constant (Stiffness): kHooke ‟s Law: F = k ∆lσ = E ε E --- Elastic modulus, it has units of force per unit area.σ = F/A ε = ∆L/L σ = E ε → EAFL L EL L ===∆σε F = k ∆l → LEA k =Example 5.1, 5.2, 5.3, 6.2Stress-strain curve for ductile low-carbon steelHorizontal axis: strain Vertical axis: stress Elastic region Plastic region ModulusProportional limit Elastic limit Yielding region Yielding strength Ultimate strengthThe elongation of a bolt subjected to a tensile force.3 Shear stress Tensile stress (σ): perpendicular to the cross section.Shear stress (τ): parallel to the cross section.τ = V/ASingle shear and double shear.4 Factor of safetyTensile factor of safety: ηtension = S y /σ. Here, S y is?Chapter 6 Thermal and energy system1 Mechanical energy, work, and power Gravitational potential energy: U = mgh Elastic potential energy: U = kx 2/2 Kinetic energy: U = m v 2/2 Verify that J or ft.lb are appropriate units for the above energy.Calculate the energy stored in a rotating straight rod.⎰=Adr r U 2)(21ωρWork: W = FS = T θWhat is BTU? How is it defined?Power: P avg = ∆W/∆t = Fv = T ω 2 Heat as energy in transit Heat of combustion (H )Q = m HSpecific heat (c )Q = mc(T -T 0)3 Transfer of heat The three mechanisms for heat transfer are known as conduction, convection and radiation. Explain Fourier ‟s law of heat conduction: ∆Q = κA ∆t(T h -T l )/LHere, κ is called thermal conductivity?A is?∆t is? (T h -T l ) is? L is?Convection can be classified to forced convection and natural convection. Radiation occurs when heat is transmitted by the long infrared waves of the electromagnetic spectrum. 4 Energy conservation and conversion The first law of thermodynamics:∆Q=∆W+∆UExample 6.11 6.16Applying the 1st law of thermodynamics to a liquid or gas, we have Bernoulli‟s equationp/ρ+v2/2+gh=constantExplain the meaning of each item in Bernoulli‟s equation: the work of pressure force, the kinetic energy and the gravitational potential energy.5 Heat engines and efficiencyHeat engine is any device that converts the heat supplied to it into mechanical work, such as gasoline engine, power generator.The second law of thermodynamics:Work: W = Q h– Q lEfficiency: η = W/ Q h =( Q h– Q l )/ Q h = 1- Q l / Q hThe second law of thermodynamics formalized that observation and expresses the impossibility of developing an engine that does not waste heat.Carnot cycle:Carnot cycle refers a heat engine that has the highest possible efficiency within the constraints set by physical laws.ηc = 1- T l / T hHere, T l and T h must be expressed on the same absolute temperatures.Example 6.15Internal combustion engines:Four-stroke engine cycle (Otto cycle): intake, compression, combustion (work) and exhaust.The ideal efficiency of the Otto cycle isηOtto = 1- 1 / r0.4What‟s the meaning of r in this equation?Two-stroke engine cycle (Clerk cycle)Electrical power generationRankine cycleWhich main equipments does a power plant comprise?Pump, boiler, turbine, condenser, generatorExample 6.16Chapter 7 Motion of machinery1 Rotational motionRotational velocityAngular velocity: ωThe units of angular velocity: rpm, rps, rad/sRotational work and power:W = TθP = Tω2 Speed, torque, and power in gearsetsWhat are pinions and gears?Speed: ωg = (r p/r g)ωp= (N p/N g)ωpVelocity ratio VR = output speed/input speed = ωg /ωp= N p/N gTorque: T g = (r g/r p)T p= (N g/N p)T pTorque ratio TR = output torque/input torque = T g / T p = N g/N pPower: P g = P pInput power = output powerNeglect the losses of friction, etc.3 Simple and compound geartrainsSimple geartrain:Velocity ratio VR = ω4 /ω1= (N1/N2) (N2/N3) (N3/N4)= N1/N4Torque ratio TR = T4 / T1 = (N2/N1) (N3/N2) (N4/N3)= N4/N3In simple geartrains, the intermediate gears (2,3) provide no speed or torque modifications for the geartrain as a whole, these gears called idler gears.Compound geartrain:The intermediate shaft carries two gears having different numbers of teeth.Velocity ratio VR = ω4 /ω1= (N1/N2) (N3/N4)Torque ratio TR = T4 / T1 = (N2/N1) (N4/N3)4 Planetary geartrainsLabel the component of a planetary geartrains.Sun gear, planet gear, carrier, and ring gear.5 Engine and compressor mechanismsP264, the last problem.Chapter 8 Mechanical designCADCAECAMCNC1 The discipline of mechanical engineering is concerned in part with the following elements: machine components, , materials, energy, motion, and design.2 Engineering is generally broke down into five traditional core disciples: mechanical, electrical, , civil, and chemical engineering.3 There are only seven base units in both SI or USCS. In SI, they are meter, , second, ampere, Kelvin, mole, and candela. In USCS, they are foot, , second, ampere, Rankine, mole and candela.4 If a force of 2000 lb has 3 significant digits, we can record it as , it meanings that the precision of this numerical value is .5 Bearings are classified into two groups, called rolling contact and .6 The major elements of a ball bearing includes inner race, outer race, , and separator.7 Thrust roller bearings carry loads that are directed primarily along a shaft‟s .8 A tapered roller bearing can support a combination of and thrust forces.9 Spur gears are cut from cylindrical blanks and their teeth have faces that are oriented parallel to the on which the gear is mounted. The cross-sectional shape of the tooth is called the .10 In the USCS, the spacing between teeth is measured by the diametral pitch p = N/(2r), in the SI, it is instead by a quantity called , m = (2r)/N. A pinion with 30 teeth and 60 in pitch diameter, its diametral pitch is .11 The type of the following gear is , and the type of bearing is .12 When the physical dimensions of an object are unimportant in calculating forces, the object is called a . On the other hand, if the dimensions are important for the problem at hand, it is called .13 The forces acting on a aircraft in flight are:weight, , , buoyancy, .14 According to the fluid ‟s density, viscosity, speed, and the characteristic length l , fluid flows can be classified to and . A dimensionless parameter Re is defined to describe that transition between them: μρvl =Re , here μ is called . l is the characteristic length, for crude oil that is being pumped through a pipe, l is the pipe ‟s .15 The air flow past the airfoils of an aircraft produces vertical lift force L, which results from the difference between the lower surfaces and upper surfaces of the airfoils. The amount of lift depends on the airfoil ‟s shape, speed, and the angle of attack α relative to the air stream.16 A straight rod shown in the following figure is stretched by force F, 100N, if the rod springs back to its original length when the force is removed, the stretching is said to occur . or else, to occur . If the cross sectional area is 10 mm 2, the tensile stress within the rod is MPa.17 The conditions for a machine component to fail depend not only the forces that are applied to it but also on its dimensions and the of the material from which it is made. 18 Stress σ is a measure of force per unit area in components, σ = F /A , and strain ε is a measure of the amount of stretching that occurs per unit of length, ε = ∆L /L . According to Hook ‟s law, if strain below the proportional limit, we have σ = E ε, here E is called .19 The following figure is an idealized stress-strain curve for a ductile low-carbon steel. Region A is called , Region B is called .Point A is called , Point B is called .Segment between B and C is called .Point D is called .20 The tensile stress is directed along the rod ‟s length, and it is perpendicular to the cross section, and the shear stress is oriented in the same plane as the .21 Energy can be stored in the form of , as elastic potential energy or as kinetic energy.22 A straight rod with cross sectional area A , length L rotates around its left end with angular velocity ω, the kinetic energy stored in it is .23 The three mechanisms for heat transfer are known as conduction, , and radiation.24 The quantity of heat that flows along the rod shown in the following figure during the time interval ∆t is )(l h T T L tA Q -∆=∆κ, here, κ is called . The unit ofκ is in the SI.25 Applying the first law of thermodynamics to liquid or gas, we have Bernoulli ‟s equation: p /ρ + v 2/2 + gh = constant, the three terms on the left-hand side represent the work of pressure force, , .26 The heat engine is any device that converts the heat supplied to it into .27 Four stroke engines operate on a continuous cycle, called the Otto cycle, that comprises four full strokes of the piston within the cylinder, they are , compression, , and exhaust. The ideal efficiency of the Otto cycle is4.011r Otto -=η, here, r is .28 A general power plant is comprised of pump, , , condenser, generator.29 A simple geartrain is shown in the following figure, the velocity ratio VR = ω4/ω1= , the torque ratio TR=T 4/T 1= .30 A compound geartrain is shown in the following figure, the velocity ratio VR = ω4/ω1= , the torque ratio TR=T 4/T 1= .31 A general planetary geartrain is comprised of , , carrier, and .。