汽车机械基础2章

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汽车机械基础课件2.材料力学

汽车机械基础课件2.材料力学

塑性材料的许用应力 脆性材料的许用应力
s
n
b
n
式中,σs —塑性材料的屈服点应力; σb —脆性材料的强度极限应力; n —安全系数,它反映了构件必要的强度储备。
2.2 轴向拉伸与压缩
六、拉伸、压缩时的强度条件
为保证构件安全可靠的正常工作,必须使构件最大工作应力不超过材料的许 用应力[ ],即
2.3 剪切与挤压
一、剪切 2.剪切变形的内力与应力
单剪切
双剪切
2.3 剪切与挤压
一、剪切
2.剪切变形的内力与应力 剪切时单位面积上的内力,称为剪应力,或称切应力。
= FQ /A —切应力,Pa或MPa; FQ —剪切时的内力,N; A —剪切面积,m2或mm2。
2.3 剪切与挤压
一、剪切 3.剪切时的强度条件 = FQ /A≤[]
一、构件的承载能力 承载能力: 为了保证机器安全可靠地工作,要求每个构件在外力作用下均具有足够的 承受载荷的能力 。
承载能力的大小主要由三方面来衡量:即强度、刚度和稳定性。
2.1 材料力学基础
一、构件的承载能力 1、强度 构件在外力作用下抵抗破坏的能力称为强度。
AB和BC两杆在起吊重物的过程中 不允许折断
2.2 轴向拉伸与压缩
一、拉伸与压缩的概念 作用于杆件上的外力的合力作用线与杆件的轴线重合,杆件的变形是沿轴线 方向的伸长和缩短。这类变形称为轴向拉伸或轴向压缩,这类杆件称为拉压 杆。
轴向拉伸或压缩的杆件的受力特点是:作用在直杆两端的合外力,大小相 等,方向相反,力的作用线与杆件的轴线重合。 其变形特点是:杆件沿轴线方向伸长(或缩短)。
二、杆件变形的四种基本形式
3、扭转
当作用面互相平行的两个力偶作用在杆件的两个横截面内时,杆件的横截面 将产生绕杆件轴线的相互转动,这种变形称为扭转变形。

汽车机械基础(教案)

汽车机械基础(教案)

汽车机械基础(教案)第一章:汽车概述1.1 课程介绍本章主要介绍汽车的基本概念、分类、性能和参数。

通过学习,使学生了解汽车的基本情况,为后续课程打下基础。

1.2 教学目标1. 了解汽车的基本概念和分类。

2. 掌握汽车的主要性能和参数。

1.3 教学内容1. 汽车的概念与分类2. 汽车的主要性能指标3. 汽车的主要参数1.4 教学方法采用讲授法,结合实例进行分析。

1.5 教学重点与难点1. 汽车的分类2. 汽车的主要性能指标和参数第二章:发动机原理与结构2.1 课程介绍本章主要介绍发动机的基本原理、分类和结构。

通过学习,使学生了解发动机的工作原理,掌握发动机的分类和结构。

2.2 教学目标1. 了解发动机的基本原理。

2. 掌握发动机的分类和结构。

2.3 教学内容1. 发动机的基本原理2. 发动机的分类3. 发动机的结构组成2.4 教学方法采用讲授法,结合实例进行分析。

2.5 教学重点与难点1. 发动机的基本原理2. 发动机的分类和结构组成第三章:汽车传动系统3.1 课程介绍本章主要介绍汽车传动系统的基本原理和主要部件。

通过学习,使学生了解汽车传动系统的作用,掌握传动系统的组成和原理。

3.2 教学目标1. 了解汽车传动系统的基本原理。

2. 掌握汽车传动系统的主要部件。

3.3 教学内容1. 汽车传动系统的原理2. 汽车传动系统的主要部件3.4 教学方法采用讲授法,结合实例进行分析。

3.5 教学重点与难点1. 汽车传动系统的原理2. 汽车传动系统的主要部件第四章:汽车制动系统4.1 课程介绍本章主要介绍汽车制动系统的基本原理和主要部件。

通过学习,使学生了解汽车制动系统的作用,掌握制动系统的组成和原理。

4.2 教学目标1. 了解汽车制动系统的基本原理。

2. 掌握汽车制动系统的主要部件。

4.3 教学内容1. 汽车制动系统的原理2. 汽车制动系统的主要部件4.4 教学方法采用讲授法,结合实例进行分析。

4.5 教学重点与难点1. 汽车制动系统的原理2. 汽车制动系统的主要部件第五章:汽车电气系统5.1 课程介绍本章主要介绍汽车电气系统的基本原理和主要部件。

汽车机械基础侯子平高职教材

汽车机械基础侯子平高职教材

汽车机械基础侯子平高职教材
《汽车机械基础》是由侯子平编写的一本高职教材,主要介绍汽车机械的基本原理、结构和组成部件等内容。

该教材包括以下主要章节和内容:
第1章汽车的基本知识
- 汽车的定义与发展
- 汽车的分类和性能指标
第2章发动机与燃烧
- 发动机的分类和结构
- 发动机的工作原理
- 燃烧过程与燃油供给系统
第3章传动系统
- 传动系统的类型和工作原理
- 变速器和离合器的结构与原理
第4章悬挂系统
- 悬挂系统的作用和分类
- 悬挂系统的结构与工作原理
第5章制动系统
- 制动系统的作用和分类
- 制动系统的结构与工作原理
第6章转向系统
- 转向系统的作用和分类
- 转向系统的结构与工作原理
第7章电气系统
- 电气系统的作用和组成
- 蓄电池、起动机和发电机的工作原理
第8章点火系统
- 点火系统的作用和分类
- 点火系统的结构与工作原理
第9章车身构造
- 车身结构与安全
- 车身构造与材料
通过学习这本教材,学生可以全面了解汽车机械的基本知识与原理,掌握汽车机械相关的技术和技能,为日后从事汽车维修、保养、修改等工作提供基础知识和实践指导。

汽车机械基础(教案)

汽车机械基础(教案)

汽车机械基础(教案)章节一:汽车概述教学目标:了解汽车的定义、发展历程和基本分类。

教学内容:汽车的定义、汽车的发明与发展、汽车的分类。

教学方法:采用讲解、图片展示和视频播放等方式进行教学。

章节二:发动机原理与结构教学目标:了解发动机的定义、工作原理和主要结构。

教学内容:发动机的定义、工作原理、主要结构、发动机的分类。

教学方法:采用讲解、图片展示和视频播放等方式进行教学。

章节三:汽车传动系统教学目标:了解汽车传动系统的定义、作用和主要结构。

教学内容:汽车传动系统的定义、作用、主要结构、传动系统的分类。

教学方法:采用讲解、图片展示和视频播放等方式进行教学。

章节四:汽车制动系统教学目标:了解汽车制动系统的定义、作用和主要结构。

教学内容:汽车制动系统的定义、作用、主要结构、制动系统的分类。

教学方法:采用讲解、图片展示和视频播放等方式进行教学。

章节五:汽车电气系统教学目标:了解汽车电气系统的定义、作用和主要结构。

教学内容:汽车电气系统的定义、作用、主要结构、电气系统的分类。

教学方法:采用讲解、图片展示和视频播放等方式进行教学。

章节六:汽车悬挂系统教学目标:理解汽车悬挂系统的功能、重要性以及常见类型。

教学内容:悬挂系统的功能、重要性、弹簧和减震器的类型、悬挂系统的调整和维护。

教学方法:结合实物展示、模拟图解和实际操作演示进行教学。

章节七:汽车轮胎与车轮教学目标:掌握轮胎的结构、功能和磨损规律,了解车轮的基本知识。

教学内容:轮胎的结构、功能、磨损规律、车轮的构造和轮胎的更换与维护。

教学方法:利用轮胎模型、视频和实操演练进行教学。

章节八:汽车冷却系统教学目标:了解汽车冷却系统的作用、结构和常见冷却液的性质。

教学内容:冷却系统的作用、主要组成部分(如水泵、散热器、冷却液)、冷却液的选择和使用注意事项。

教学方法:通过图解、视频和冷却系统模型进行教学。

章节九:汽车燃油系统教学目标:认识汽车燃油系统的基本组成部分和工作原理。

机械基础第二章力矩和力偶教案02

机械基础第二章力矩和力偶教案02

课堂教学实施方案点作逆时针方向转动. 应该注意,力臂是OD,注意:负号必须标注,正号可标也可不标。

一般不标注。

平面汇交力系的合力对其平面内任一点的矩等于所有各分力对本题有两种解法。

按力矩的定义计算由图中几何关系有:=(AB-DB)sinα=(AB- BCctgα)sinαα)sinα-bcosα在日常生活和工程实际中经常见到物体受动两个大小相等、方向相反,但不在同一直线上的两个平行力作用的情况。

(图a)司机转动驾驶汽车时两手作用在方向盘上的力;(图b)工人用丝锥攻螺纹时两手加在扳手上的力;(图c)以及用两个手指拧动水龙头所加的力等等。

▪力偶:在力学中把这样一对等值、反向而不共线的平行力称为力偶。

▪用符号( F ,F′) 表示。

▪两个力作用线之间的垂直距离称为力偶臂。

▪两个力作用线所决定的平面称为力偶的作用面。

偶使物体逆时针方向转动时,力偶矩为正,反之为负。

在国际单位制中,力矩的单位是牛顿•米(N•m)或千牛顿•米力和力偶是静力学中两个基本要素。

力偶与力具有不同的性质:)力偶不能简化为一个力,即力偶不能用一个力等效替代。

因此力偶不能与一个力平衡,力偶只能与力偶平衡。

)无合力,故不能与一个力等效;结论:只要保持力偶矩不变,力偶可在作用面内任意移动或转动,其对刚体的作用效果四力的平移定理力的平移定理:作用于刚体上的力可以平行移动到刚体上的任意一指定点,但必须同时在该力与指定点所决定的平面内附加一力偶,其力偶矩等于原力对指定点之矩。

力的平移定理只适用于刚体力的平移定理表明,可以将一个力分解为一个力和一个力偶;反过来,也可以将同一平面内的一个力和一个力偶合成为一个力。

《汽车机械基础》第二章 常用机构

《汽车机械基础》第二章 常用机构
从动件运动规律,反映的是从动件位移或角位移与凸轮转角 之间的函数关系,这种函数关系可以用线图表示,也可以用运 动方程表示,还可以用表格表示。
(1)等速运动规律
(2)等加速等减速运动规律
(3)简谐运动规律
四、凸轮轮廓设计
1.反转法原理
凸轮机构工作时,通常凸轮是运动的。用图解法绘制凸轮 轮廓曲线时,却需要凸轮与图面相对静止。
一、 概述
凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。从动 件与凸轮轮廓为高副接触。
凸轮机构的优点为:只需设计适当的凸轮轮廓,便可使从动件 得到所需的运动规律,并且结构简单、紧凑、设计方便。
它的缺点是:凸轮轮廓与从动件之间为点接触或线接触,易于 磨损,高精度凸轮机构制造也比较困难。
二、 凸轮机构的分类
(1)按其用途可分为:
①传力螺旋 ②传动螺旋 ③调整螺旋
(2)按摩擦性质可分为
①滑动螺旋:螺旋副作相对运动时产生滑动摩擦的螺旋。 ②滚动螺旋:螺旋副作相对运动时产生滚动摩擦的螺旋。 ③静压螺旋:将静压原理应用于螺旋传动中。
二、滑动螺旋机构
滑动螺旋结构比较简单,螺母和螺杆的啮合是连续的,工 作平稳,易于自锁,这对起重设备,调节装置等很有意义。 但螺纹之间摩擦大、磨损大、效率低(一般在0.25~0.70之 间,自锁时效率小于50%);
一、 棘轮机构
1.工作原理:
2.棘轮机构的分类:
3.棘轮机构的特点与应用
棘轮机构结构简单、易于制造、运动可靠,改变棘轮转 角方便(如改变摇杆的摆角),可实现“超越运动’’(原动件 不动而从动件继续运动的现象叫超越运动)。但棘轮机构工作 时存在较大的冲击与噪声,运动精度不高,所以常用在传力 不大、转速不高的场合下以实现步进运动、分度、超越运动 和制动等要求。

汽车机械基础试题及参考答案

汽车机械基础试题及参考答案

汽车机械基础试题库及参考答案第一章机件的表达方法一、名词解释1.正垂面:垂直于正投影面V面而与水平投影面H、侧投影面W倾斜的平面。

2.剖视图:假设用剖切平面剖开机件,将处在观察者和剖切面之间的部分移去,将其余部分向基本投影面投影,所得到的图形。

3.断面图:假想用剖切平面将物体从某处断开,仅画出该剖切平面与物体接触部分的图形。

二、填空题1.根据直线段和投影面的位置不同可以将直线段分为:投影面的垂直线、投影面的平行线和一般位置直线。

2.按照机件被剖开的范围划分,剖视图可以分为:全剖视图、半剖视图和局部剖视图。

3.在断面图中,移出断面的轮廓线用粗实线绘制,重合断面的轮廓线用细实线绘制。

4.断面分为移出断面和重合断面。

三、选择题1.局部视图的范围(断裂)边界用(A)。

A、波浪线表示B、细实线C、粗点画线D、双点画线2.在下列的五组视图中,其正确的两组视图是( AE )四、判断题1.全剖视图一般用于内外形都比较复杂的零件的表达。

(×)2.当机件的主要形状已经表达清楚,只有局部结构未表达清楚,为了简便,不必再画一个完整的视图,而只画出未表达清楚的局部结构叫局部视图。

(√)六、做图题1.补全水平投影,并作出侧面投影。

2. 补画第三面投影,并求出立体表面上点、线的另外两面投影。

3.补画第三面投影,并求出立体表面上点、线的另外两面投影。

4.补画第三面投影,并求出立体表面上点、线的另外两面投影。

第二章常用件的画法一、名词解释1.线数:形成的螺纹的螺旋线的数量。

2.导程:同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点之间的距离。

二、填空题1.螺纹的五大要素为:牙形、公称直径、螺距、线数和旋向。

2.普通螺纹的完整标记由:螺纹代号、螺纹公差代号和螺纹旋合长度三部分组成。

3.平键按照轴槽结构可以分为:圆头普通平键、方头普通平键和单圆头普通平键。

4.滚动轴承一般由:内圈、外圈、滚动体和保持架等零件组成。

5.对于三线螺纹,其导程为螺距的3倍。

汽车机械基础第2章 极限与配合练习题答案

汽车机械基础第2章 极限与配合练习题答案

第二章 极限与配合答案一、名词解释1.互换性:机械装配时,若同一规格的零部件,不需经过任何挑选或修配,便能安装在机械上,并且能够达到规定的功能要求,则称这样的零部件具有互换性。

2.不完全互换:仅组内零件进行互换,组与组间不可互换,故称为不完全互换。

3.实际尺寸:实际尺寸是指通过测量得到的尺寸。

4.极限尺寸:极限尺寸是指允许尺寸变化的两个界限值。

5.偏差:尺寸偏差简称偏差,是指某一尺寸减去公称尺寸所得的代数差。

6.尺寸公差:尺寸公差是指允许尺寸的变动量。

7.基本偏差:基本偏差是国家标准规定的,用来确定公差带相对于零线位置的上极限偏差或下极限偏差,一般为靠近零线的那个偏差。

8.配合:配合是指公称尺寸相同的,相互结合的孔与轴公差带之间的关系。

9.配合公差:配合公差是指间隙或过盈的允许变动量,用f T 表示。

10.标准公差:标准公差为国家标准所规定的公差值。

它是根据公差等级、公称尺寸分段等计算,再经圆整后确定的(相关知识可参阅有关资料)。

11.被测要素:在图样上给出了形状或(和)位置公差要求的要素,是检测的对象。

12.基准要素:用来确定理想被测要素的方向或(和)位置的要素。

13.表面粗糙度:是指加工表面具有的较小间距的微小峰和谷组成的微观高低不平的痕迹。

其两波峰或两波谷之间的距离(波距)很小(在1mm 以下),因此它属于微观几何形状误差,也称微观不平度。

二、填空题1. 完全互换、 不完全互换。

2.实际尺寸、公称尺寸3. mm 25φ,mm 010.25φ,mm 977.24φ,+0.010mm ,-0.023mm ,0.033mm4.上极限尺寸、下极限尺寸5.ES ,ei6. mm 993.29φ,mm 99.29φ,0.003mm ,mm 99.29φ<合格尺寸<mm 993.29φ7.小于、大于8.基本偏差、零线9.+0.991mm,0.98mm10.上,实际11.+0.021mm ,0,0,-0.01312.28,基轴制、基孔制13. mm 50φ,标准公差等级,基本偏差代号14. ¢30,6,基本偏差代号15.大,低16.公称尺寸,公差带17.孔的公差,轴的公差18.间隙配合,过渡配合,过盈配合19.20,IT01,IT1820.极限,间隙,过渡,最紧21.极限,过盈,过渡,最松22.基准孔,下,H ,0,上23.基准轴,上,h ,0,下24.越小25.过盈,过渡,间隙,过渡26.孔,轴27. 几何参数,尺寸, 形状,位置28.同轴度(同心度),对称度,位置度,线轮廓度,面轮廓度29.理想要素30.圆跳动,全跳动31. 由一个基准方格,表示基准的英文大写字母,涂黑,空白32.峰和谷组成的微观高低不平的痕迹,光洁33.轮廓算术平均偏差Ra ,轮廓的最大高度Rz 、轮廓单元的平均宽度RSm 、轮廓单元平均线高度R C 、轮廓的支承长度率Rmr(C))。

汽车机械基础(教案)

汽车机械基础(教案)

汽车机械基础(教案)第一章:汽车概述1.1 课程目标:了解汽车的定义和发展历程。

掌握汽车的基本组成和分类。

理解汽车行业的现状和未来发展趋势。

1.2 教学内容:汽车的定义和发展历程。

汽车的基本组成:发动机、底盘、车身、电气系统。

汽车的分类:乘用车、商用车、特种车辆。

汽车行业的现状和未来发展趋势。

1.3 教学活动:教师讲解汽车的定义和发展历程。

学生观看汽车的组成和分类的图片。

小组讨论汽车行业的现状和未来发展趋势。

1.4 作业:学生完成汽车的基本组成和分类的练习题。

第二章:发动机原理与结构2.1 课程目标:了解发动机的定义和作用。

掌握发动机的基本原理和结构。

理解发动机的分类和工作原理。

2.2 教学内容:发动机的定义和作用。

发动机的基本原理:内燃机和外燃机。

发动机的结构:气缸、活塞、曲轴、凸轮轴、气门、燃油系统等。

发动机的分类:汽油发动机、柴油发动机、混合动力发动机等。

2.3 教学活动:教师讲解发动机的定义和作用。

学生观看发动机的基本原理和结构的图片。

小组讨论发动机的分类和工作原理。

2.4 作业:学生完成发动机的基本原理和结构的练习题。

第三章:汽车传动系统3.1 课程目标:了解汽车传动系统的定义和作用。

掌握汽车传动系统的基本原理和结构。

理解汽车传动系统的分类和工作原理。

3.2 教学内容:汽车传动系统的定义和作用。

汽车传动系统的基本原理:摩擦传动、链传动、齿轮传动等。

汽车传动系统的结构:离合器、变速器、传动轴、差速器等。

汽车传动系统的分类:手动传动系统、自动传动系统、CVT传动系统等。

3.3 教学活动:教师讲解汽车传动系统的定义和作用。

学生观看汽车传动系统的基本原理和结构的图片。

小组讨论汽车传动系统的分类和工作原理。

3.4 作业:学生完成汽车传动系统的基本原理和结构的练习题。

第四章:汽车制动系统4.1 课程目标:了解汽车制动系统的定义和作用。

掌握汽车制动系统的基本原理和结构。

理解汽车制动系统的分类和工作原理。

机械设计基础第2章平面连杆机构比赛

机械设计基础第2章平面连杆机构比赛

参赛机构应符合规定的尺寸和材料要求,
并能够完成指定的任务。
3
安全要求
比赛期间,参赛机构和参赛队员应遵守 安全规定,确保比赛过程安全。
参赛队伍的组成
团队人数
每个参赛队伍由3-5名队员组成。
角色分工
队员可以担任不同的角色,包括设计师、制造工程师和测试员等。
团队合作
参赛队伍需要紧密合作,共同解决设计和制造过程中的挑战。
评分标准和奖项设置
评分标准
评分考虑机构设计、性能、创新 性以及制造质量等因素。
奖项设置
荣誉和认可
比赛设有冠军、亚军和季军奖项, 并颁发优秀设计奖和创新奖等。
获奖者将受到学校和行业的认可, 并获得参赛经验和荣誉。
比赛流程和时间安排
1
报名阶段
参赛队伍需要在指定时间内完成报名,并提交机构设计方案。
2
设计和制造阶段
1 促进学习
通过比赛,学生可以深入了解平面连杆机构的原理和应用,提高机械设计的能力。
2 激发创新
比赛鼓励参赛者设计和构建创新的平面连杆机构,推动技术的进步。
3 培养团队合作
参赛队伍需要合作,共同解决问题,培养团队协作和沟通能力。比赛规则和要求 Nhomakorabea1
参赛资格
比赛面向机械设计相关专业的学生,并
机构要求
2
需报名参赛。
机械设计基础第2章平面 连杆机构比赛
本章介绍平面连杆机构比赛的相关内容,包括定义、分类、目的、规则和要 求、参赛队伍的组成、评分标准和奖项设置以及比赛流程和时间安排。
平面连杆机构的定义
什么是平面连杆机 构?
平面连杆机构由一组连接在 一起的刚性杆件组成,用于 转换运动和传递力和能量。

机械基础 第2章

机械基础 第2章
轴力:拉压杆上的内力,用FN 表示,如图2-7b所示。
8
应力:构件在外力作用下,单位面积上的内力。拉伸与压缩 时应力垂直于截面,称为正应力,记作σ。单位为帕,Pa。
式中
正应力的正负号规定为:拉伸时为正,压缩时为负。
伸(压缩)时金属材料的力学性能
金属材料的力学性能是指金属材料在外力作用下,其强度和变 形方面所表现出来的性能。它是强度计算和选用材料的重要依据。 通常按照标准把拉伸试样装夹在试验机上由实验来测定 ,如图2-8 所示。
26
二、圆轴扭转外力偶矩
为了利用截面法求出圆轴扭转时截面上的内力,要先计算出 轴上的外力偶矩。作用在轴上的外力偶矩一般不是直接给出,而 是根据所给定轴的传动功率和转速求出来的。
圆轴扭转外力偶矩的计算公式为:
27
三、圆轴扭转的变形
28
29
四、圆轴扭转的应力
圆轴扭转时横截面m-n上产生一个内力,该内力为一个力偶矩, 称为扭矩,用MT表示,如图2-30所示。
如图2-38所示。
40
梁在纯弯曲时,上下边缘处(到中性轴距离最大)正应力最大, 表达式如下:
(1)对于矩形截面
(2)对于圆形截面
(3)对于空心圆形截面
41
4.梁的强度 对于一般梁,影响强度的主要因素是弯曲正应力。因此,要
使梁有足够的强度,就应使梁内最大工作正应力不超过材料的许 用应力。
梁的弯曲强度条件:
⑶强化阶段: σb为抗拉强度; 工程中常用屈服点和抗拉强度作为材料的强度指标。 ⑷缩颈阶段:缩颈现象如图2-11所示。
13
2.低碳钢压缩时的力学性能 低碳钢压缩时的应力--应变曲线如图2-11所示。
14
3.铸铁拉伸(压缩)时的力学性能 如图2-12所示为灰口铸铁的拉伸、压缩应力—应变曲线,图
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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:指材料在不同载荷的作用下所表现的特性是金属力学的性能。

力学性能的指标有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。

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:强度指材料在静载荷作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。

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。

塑性是指断裂前金属材料在静载荷作用下产生塑性变形而不破坏的能力。

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: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。

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,用假想的线条将各原子中心连接起来,形成的空间几何格架,称为晶格。

晶胞:能完全代表晶格特征的由最小几何单元。

晶粒:外形、大小、晶格方位都不一致的小单晶体。

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过;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。

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;长大速度影响因素有增加过冷度、变质处理。

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、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,当温度降至液相线所对应的温度时,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,当温度降至固相线所对应的温度时,液相全部结晶为奥氏体;当温度降至奥氏体转变为铁素体的开始线所对应的温度时,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线所对应的温度时,剩余的奥氏体成分正好为共析成分,因此,剩余奥氏体发生共析转变生成珠光体。

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液相线所对应的温度时,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,当温度降至固相线所对应的温度时,液相全部结晶为奥氏体;当温度降至碳在奥氏体中的溶解度曲线所对应的温度时,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线所对应的温度时,剩余的奥氏体成分正好为共析成分,因此,剩余奥氏体发生共析转变生成珠光体。

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:随含碳量增加而增加,钢的室温组织分别为F、F+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,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:马氏体、屈氏体、调质处理?答:过冷奥氏体在MS 到Mf温度内的转变产物称为马氏体,碳在α-Fe中的过饱和固溶体。

将淬火与高温回火相结合的热处理称为调质处理。

屈氏体是铁素体基体中弥散分布着极细粒状渗碳体的复合组织。

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,碳氮共渗、渗硼、碳氮硼三元共渗、渗金属等。

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,调制处理,表面淬火,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,可先进行淬火然后在中温回火。

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。

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