(完整版)汽车机械基础-习题集

力的作用效果与 力的大小 、 力的方向 和 力的作用点 有关，它们

刚体是 在任何力的作用下，其大小和形状都不变 ，它是一种 理想化 的模型。
约束反力的特点：大小 未知 、方向 与物体运动受限制的方向相反 、作用
为约束和物体的接触点 。
常见的约束反力类型有 1）柔索约束，2）光滑接触面约束，3）铰链约束，4）固定
。
二力杆是指 在不受主动力作用时，其约束反力的方向沿杆件两端铰链中心连线的杆
。
力系是指 作用在一个物体上的多个力或作用在一个物体的合力 ，平面汇交力系中
作用线均在物体的同一平面内且汇交于一点 。
平面汇交力系平衡的必要和充分条件是： 力系的合力为零 或 ∑F=0 。
力矩等于 力乘以力臂 ；力矩 逆时针旋转 时为正， 顺时针旋转 时为负。
力矩用来度量力对物体的 转动效应的物理量 。
组成力偶的两个力应 大小相等，方向相反但不在同一直线上 ，力偶的三要素是 力
。
按照接触处相对运动形式不同，摩擦可分为 滑动摩擦 和 滚动摩擦 。滑动摩擦
与物体运动的方向相反 。
刚体的定轴转动是指 在运动时，刚体内各点都绕一固定的直线作为圆周运动 。
惯性力是由于外力的作用使物体的运动状态改变时，因其 惯性 引起的
其大小等于 物体的质量乘以加速度 ，方向 与加速
，作用点 在施力物体上 。
若刚体做定轴转动，而刚体重心不再转轴上，会产生 离心惯性力 。
转动惯性是指转动物体 具有保持原有运动状态不变的 特性。
转动惯量的大小与 刚体质量大小 和 刚体质量分布 有关。

下列关于力的说法，正确的是 。
力作用在物体上，只能使物体从静止变为运动 （也可以由运动变为静止）
没有物体也可能会有力的作用 （没有物体就没有力）
在发生力的作用时，必定可以找到此力的施力物体和受力物体
力是物体对物体的作用，所以彼此不直接接触的物体之间没有力的作用（磁铁对
）
一个小球在水平桌面内做圆周运动，下面说法正确的是 。
它做圆周运动一定是力作用的结果
它做圆周运动一定不需要力的作用
它做圆周运动可能有力，也可能没有力作用
它做圆周运动是桌面对小球的支持力的作用
湖面上相距一定距离的两只完全相同的甲乙两只小船，现用一根绳将两船的船头相
。
乙船向甲船驶来 B. 甲船向乙船靠去
甲、乙两船互相靠拢 D. 甲、乙两船一定静止不动
教学演示的弹簧秤下端挂有重为5牛顿的物体时，弹簧伸长了5厘米。那么下面所
。
将

弹簧秤的弹簧取下，放在光滑水平桌面上，在弹簧两端同时用6N的力去压弹
6厘米。
在不超过量程的条件下，弹簧下挂3N重的物体时，弹簧伸长了3厘米。
将弹簧秤的弹簧取下，放在光滑水平桌面上，在弹簧的两端同时用3N的力拉弹
6厘米。
将弹簧倒置，手提住弹簧秤的挂钩，将重6N的物体挂在弹簧秤的提环上，静止
6N的位置上。
下列说法正确的是 。
刚体是硬度非常大的物体。（在硬的物体，只要变形就不是刚体）
二力平衡只适用于刚体。
合力一定比分力大，分力一定比合力小。
作用在刚体上的三个力汇交于一点，则该刚体一定处于平衡状态。（条件：在一个
）

试在图1-49所示的杆件A、B两点处各加一个力，使其处于平衡状态。

图1-49 图1-50
如图1-50所示，设在物体A点处作用一个已知力F，如果在B点加一个力，能否使
不能保持平衡，因为B点不可能在F的直线上。
指出并改正图1-51中所示各物体受力图的错误。
a） b）
）
1-51
画出图1-52中梁AB的受力图。 FBy FBx FAy FAy
1-52
图1-53所示AB为一钢架，一端为固定铰链支座，另一端为活动铰链支座，画出图


b
1-53

如图1-54所示为内燃机曲柄连杆机构。OA为曲柄，AB为连杆，B为活塞。图示中α、
均为已知，当活塞上受到压力F作用时，试将力F分解为沿连杆BA方向的分力F
和垂直
F
。
1-54
参考答案）
力与力矩对物体的作用效果有何不同？
使物体延力的方向直线运动或运动趋势。
力矩对物体的作用效果是 使物体绕着中心旋转或移动。
汽车在行驶时地面给车轮的摩擦力的方向如何？制动时，摩擦力的方向有什么变化？


物体放在粗糙的水平面上，则物体必然受到摩擦力的作用是否正确？为什么？

两个物体相接触，必然产生摩擦力。当物体不运动的时候，为静摩擦；当物体运

使物体滚动比使物体滑动省力，为什么雪地上的交通工具常使用雪橇而不是车子？



最大静摩擦力与静摩擦力有什么区别和联系？
1、两者的大小不同。静摩擦力的大小在0~F
之间。最大静摩擦力的大小
=fFN

2、两者的状态不同。静摩擦力为静止状态。最大静摩擦力为临界状态。
联系：静摩擦力包括最大静摩擦力。
功率、转速与转矩三者有何关系？
9550P=T×n（P：功率；T：转矩；n：转速。）
为什么机器上的飞轮常设计成边缘厚、中间薄的结构，而一些仪表中的转动零件尽量




杆件的基本变形形式有 拉伸变形、剪切变形、扭转变形、弯曲变形

。
为了保证机械的正常工作，组成机械的各种构件应该具有 足够的强度 、 足够的刚
、和 足够的稳定性 。
作用在构件上的外力是指 作用于构件上的载荷和约束反力 ；外力按作用方式
分布力 、 集中力 、 集中力偶 ；外力按随时间变化情况可分为： 静
。
内力是指内部各个之间相对位置发生变化，使相邻部分相互作用的力；它是一种 分
，随 外力 的变化而变化。
应力是用来表示截面上某点受力强弱程度的物理量。其中正应力的方向与截面 垂
，切应力的方向与截面 平行 。
材料力学主要研究的对象是 变形固体 。
杆件变形的基本形式有：拉伸变形、剪切变形、扭转变形和弯曲变形 。
机械中的联接件在载荷作用下，常常同时产生 剪切 变形和 挤压 变形。

构件的强度、刚度和稳定性与 有关。
A. 只与材料的性质有关 B. 只与构件的尺寸和形状有关
C. 与二者都有关 D. 与二者都无关
均匀性假设认为，材料内部各点的 相同。
A. 正应力 B. 切应力
C. 应变 D. 力学性质
各向同性假设认为，材料沿各方向的 相同。
A. 内力 B. 变形
C. 力学性质 D. 外力
根据小变形假设，可以认为 。
A. 构件不变形 B. 构件不破坏
C. 构件仅发生弹性变形 D. 构件的变形远远小于其原始尺寸

杆件受到大小相等、方向相反、作用线不重合且相距较近的两个垂直于杆轴线方向
。
A. 拉伸变形 B. 剪切变形
C. 扭转变形 D. 弯曲变形
杆件受到与轴线相垂直的力作用或受到纵向平面内的力偶的作用时将产生 。
A. 拉伸变形 B. 剪切变形
C. 扭转变形 D. 弯曲变形
根据汽车发动机曲轴的工作状况，判断其可能发生的变形为 。
A. 拉伸变形 B. 剪切变形
C. 扭转变形 D. 弯曲变形
根据汽车发动机中活塞销的受力状况，分析其可能发生的变形为 。
A. 拉伸和压缩变形 B. 剪切变形
C. 扭转变形 D. 弯曲变形

现有低碳钢和铸铁两种材料，试确定图2-22中AB、CD两杆件各应采用哪种材料比

2-22
AB杆应选择低碳钢，CD杆应选择铸铁。因为当中间杆施加F力后，CD承受压缩变形，
承受拉伸变形，而根据实验原理可知：低碳钢的伸长率和断面收缩率要比铸铁高，因此

在载荷、材料、截面

尺寸和工作条件四个因素中，工作应力与哪些因素有关？许用应


指出图2-23中所示各杆件，在载荷作用下将产生何种变形？为什么？
F力构建成一个力偶） 拉伸压缩变形
F力使杆件一头向下变形）
2-23
分析图2-24所示各种情况下剪应力分布是否正确？为什么？
剪切变形 否扭转变形 否弯曲变形
2-24
简述四种基本变形形式的受力特点及变形特点？
1）拉伸与压缩变形


2）剪切与挤压变形


3）扭转变形


4）弯曲变形


根据受力情况，分析汽车的曲轴及连杆的主要变形形式。

连杆主要变形形式：拉伸变形，弯曲变形及扭转变形


将下列各牌号分别填到它们所属类别中：
4 、铸造铝合金 5 、巴氏合金 7 、硅青铜 9 、特殊黄铜 6 、硬铝 8 。
HT15－33；②20；③T9；④H68；⑤ZL104；⑥HSn90－1；⑦ZChSnSb11－6；⑧
Y8；⑨QSi3－1。
采用冷冲压方法制造汽车油底壳应选用 。
钢 B.T10A钢 C.08钢。
钢按含碳量分类，它属于 A ，其平均含碳量为 D 。
中碳钢 B.低碳钢 C.高碳钢 D. 0.20％ E. 2.0％
为使碳素工具钢具有高硬度和高耐磨性，所以碳素工具钢都是 。
中碳钢 B.低碳钢 C.高碳钢
碳素结构钢有 AB ，碳素工具钢有 DE ，优质碳素结构钢有 C 。
－A B.Q235－B C.40 D.T8 E.T12A。
低合金结构钢有 。
B.16Mn C.65Mn D.9SiCr
与钢相比，铸铁工艺性能的突出优点是 。
可焊性好 B.淬透性好 C.铸造性好
发动机的气缸盖和活塞环是用 C 制造的；排气门座是由 D 制造的。
耐热钢 B.耐磨铸铁 C.灰口铸铁 D.耐热铸铁 E.可锻铸铁。

根据碳在铸铁中存在形式和形态，铸铁可分为：白口铸铁、 灰口铸铁 、 球墨铸铁 、
可锻铸铁 。
金属材料可分为 有色金属 和 无色金属 两大部分。
气缸体的材料要求具有好的刚度、强度、尺寸稳定性，一般采用 铝合金 。
后桥壳的材料属于铸铁中的 可锻铸铁 ；曲轴的材料属于铸铁中的 球墨铸铁 。
合金铸铁即是在 铁 和 碳 中加入一定的合金元素制成。
发动机气缸套材料要求具有 耐热 、 耐酸 、 耐磨 等特殊性能，因此一般采

汽车发动机曲轴要求具有良好的可加工性、 耐磨性 、 减振性 ，因此一般采

油底壳的材料属于结构钢中的 低碳钢 ，牌号为 16 、 16Mn 。
发动机活塞销表面要求具有 强度 、 硬度 、 耐磨性 和疲劳极限，心部要保
塑性 和 韧性 。
汽车连杆材料为 优质碳素结构钢（调制钢） ，其牌号为 45 、 45Cr 。
纯铜俗称 紫铜 ，具有良好的 导

电性 、 导热性 、 耐蚀性 。
黄铜是 铜 和 锌 的合金，其力学性能随含 锌 量的变化而变化。
轴瓦的材料属于 轴承 钢、轴承合金，具有良好的 耐磨性 、较高的 疲劳极
。
碳素钢据含碳量的多少可分为 低碳钢 、 中碳钢 和 高碳钢 。
根据含S、P杂质元素的多少，碳素钢可分为 优质碳素钢 和 高级优质碳素钢 。
钢的热处理是通过钢在固态下 加热 、 保温 、 冷却 的操作来改变其 内
从而获得所需 性能 的一种工艺方法。
根据热处理的目的和要求不同可分为 普通热处理 和 表面热处理 两大类。其
退火 、 正火 、 淬火 、 回火 等。表面热处理的方

表面淬火 及 化学热处理 。
合金钢按合金元素的含量多少可分为 低合金钢 、 中合金钢 和 高合金
，其合金元素的总含量分别为 <5% 、 5%-10% 和 >10% 。
高速钢的成分特点是含碳量较高，含有大量W、Cr、V等合金元素，当切削温度达
时，仍保持高的 硬度 和 耐磨性 。常用的牌号有 W18G4V 和 W6Mo5Cr4V 。
化学热处理一般包括 渗碳 、 渗氮 、 碳氮共渗 和 渗金属 。

硫、磷在碳素钢中是有害元素，随着含量的增加，硫会使钢韧性降低，产生冷脆性，
（ ）
碳素结构钢都是优质碳素钢。（ ）（不一定）
黄铜是铜锌合金，铜锡合金是青铜。（ ）
轴承合金就是巴氏合金（轴承合金包括锡基、铅基、铜基和铝基。巴氏合金是指锡基
。（ ）
除含铁、碳外，还含有其它元素的钢就是合金钢。（ ）
ZG（铸钢牌号）40是滚动轴承钢（齿轮、联轴器等）。（ ）

、55、T8各是什么钢？代号中的符号和数字含意是什么？各举一例说明其在汽

Q235B普通碳素结构钢，55为优质碳素结构钢，T8碳素工具钢。
1）“Q”，代表钢材的屈服点，235表示屈服点（σs）为235 MPa的碳素结构钢，质
B、（A、C、D）。（脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢；Z表
TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表
A级沸腾钢。）应用：轮辋、消声器
2）55表示含碳量为0.55%。应用：齿轮、轮缘、扁弹簧、曲轴。
3）T表示含碳量为千分之数。8表示含碳量为0.8%。应用：工具、刀具
按要求填下表。
按质量和用途
平均含碳量（％） 按含碳量 分类 用途举例
优质碳素结构钢 0.20% 低碳钢 齿轮
优质碳素结构钢 0.45% 中碳钢 曲轴
沸腾钢 0.08% 低碳钢 油箱、壳体
－A 普通碳素结构沸腾
0.23% 低碳钢 轮辋
合金结构钢（弹簧
0.65% 高碳钢 弹簧
高级优质碳素工具
1.2% 高碳钢 工具、刀具
表面化学热处理的目的是什么？

与碳钢相比

，合金钢有哪些优点？

45Mn2属于合金结构钢的哪类钢？含碳量是多少？含锰量是多少？可制作汽车上的

45Mn2属于中碳调质钢，含碳量是0.45%，含锰量是2%。

说明20MnVB、50Mn2、GCr15、W18Cr4V各属哪类钢？
20MnVB是合金渗碳钢
合金调质钢
是高级优质合金结构钢（滚动轴承钢）
是高速工具钢。
按要求填下表。
钢类 合金元素平均含量 最终热处理 应用举例
高速工具钢 退火

合金结构钢 淬火+低温回
锅炉，压力容器，石油储罐，


合金结构钢 回火或淬火

合金结构钢 淬火 转向臂、转向节、转向轴、半轴、

渗碳钢 回火或淬火 轴类，活塞类零配件以及汽车，飞

特殊性能钢
淬火+回火 锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在

按要求填下表。
灰口铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁
低强度、低韧性 高强度、高韧性 中强度、中韧性
HT200 KTH350－10 QT600－3
代表灰口铸铁
200MPa KTH代表可锻黑心铸铁 抗拉强度350MPa，伸长率
QT代表球墨铸铁 抗拉强度600MPa，伸长率3%
汽缸、汽缸套 后桥、弹簧支架 凸轮轴、连接轴、

有色金属与黑色金属相比较，具有哪些优良的性能？汽车上常用的有色金属是哪几


。
什么叫不锈钢？不锈钢具有耐蚀性的原因是什么？

①钢中加入某些元素后，钢表面形成致密的氧化膜，且很稳定，把钢与腐蚀



ZL108
灰铸铁
08
玻璃纤维+酚醛树脂
40Cr
20CrMnTi
中碳钢或球墨铸铁


轮胎外胎材料一般为 天然橡胶 、 丁苯橡胶 和 顺丁橡胶 ，内胎材料一般为
丁基橡胶 。
塑料是一种以 有机合成树脂 为主的高分子材料，它通常可在 加热 、 加压 条件下
工程塑料的品种很多，主要有 尼龙 、 聚碳酸酯 、 聚甲醛 、 ABS 、
聚砜 、 聚苯醚 等。
汽车用塑料按照用途可分为 外装用塑料 、 内装用塑料 和 工程塑料 。塑料
热塑性 和 热固性 两类；按应用范围不同分有 通用塑料 、 工程塑

和 特种塑料 。
火花塞的材料为 ，属于 材料，具有 、 等特点。
火花塞本体的材料是陶瓷，属于非金属材料，具有耐热、绝缘等特点。中芯是铜材料。电
）
轿车后风窗玻璃采用 钢化玻璃 ，前风窗玻璃采用 夹层玻璃 。
橡胶属于 有机高分子材料 ，广泛地应用于 弹性元件 、 密封减振元件 、 防震元
和传动元件中。
制动蹄材料为 。主要起到 、 、 等作用。
本体是铸铁，摩擦片（制动蹄片）是石棉基复合材料（半金
）
非金属材料包括 橡胶材料 、 陶瓷材料 、 玻

璃材料 、 工程塑料 、合成纤

由两种或两种以上不同材料组合而成的材料是 复合材料 ，其在 力学性能 、 高比
、 高比刚度 、抗疲劳性能 等方面比单一的金属材料、陶瓷材料和聚合物材料等

、

被称为“万能橡胶”的是 。
丁苯橡胶 B.氟橡胶 C.氯丁橡胶 D.硅橡胶
被称为“塑料王”。
塑料 B.聚氯乙烯 C.聚苯乙烯 D.聚四氟乙烯
与金属材料相比，塑料的 要好。
强度 B.韧性 C.刚度 D.比强度
碳纤维增强塑料的代号是 。

B.CFRP C.FRM D.FRC

橡胶常用来做轮胎及密封件，说明原因。
橡胶不仅具有优秀的耐磨特性，而且还具有很好的弹性，作为轮胎可以吸收很多振

、化学试剂水或气体等。所

轮胎、密封条、胶管、减振块是由哪些橡胶制成的？

常用的塑料有哪些？汽车上应用的塑料部件主要有哪些？
PA、聚酯材料PBT、聚甲醛材料POM、聚碳酸酯材料PC


复合材料有哪几类？汽车中哪些零部件应用了复合材料？
4大类，12小类。汽车中的发动机罩、立柱、活塞、车顶内衬、保险杠、挡泥板、

陶瓷有哪些类型？在汽车中有哪些零部件是陶瓷材料制成的？