徐州师机械工程专业初级职称考试大纲(6)

的金钢石四棱锥体。压头在试验力F（N）的作用下，将试样表面压出一个四方锥形的压前，经一定保持时间后，卸除试验力，测量出压痕对角线平均年度并计算压痕的表面积A（mm2），得到HV。

3、 防止和减少机械结构振动的原则措施有哪些？

答：1）选用刚度大、重量经、阻尼性能好的材料作为结构的主体材料； 2）采用合理的壁厚和筋壁布置，提高结构刚度、减少结构重量；

3）采用适当的结构形式和工艺，如机床大件的双层壁不出砂结构和焊接结构等，增加结构内摩擦，提高结构阻尼能力；

4）使系统工作时产生的冲击力（如铣刀齿的切入，工作台换向，旋转件的离心力等）与系统结构的固有频率相互远离，避免产生共振；

5）根据系统的动态特性，采用外部输入能量的方法，实现减振的主动控制； 6）在系统中采用各类减振器（固体摩擦、液体摩擦、电磁声和涡流阻尼），减少振动的振幅；

7）采用粘弹性聚合物或滞弹性松弛高阻尼合金附着在振源处吸附振动能量，将其转为热量消散掉等；

8）采用隔振地基或隔振器（垫）隔除外部振动能量向系统内部传入； 9）对于旋转运动件（特别是高速），质量颁布要均匀对称，重心应在其旋转中心线上，避免信心产生的离心力作用；

10）对于机床，尺量采用连续、平衡的切削过程，避免产生各种周期的和非周期的力冲击（如飞刀铣削、滑枕、工作台往得运动时换向等），而导致强迫振动乃至共振。

4、 工艺路线的设计应首先确定加工的方法选择表面加工方法时应遵守哪些原则？ 答：选择表面加工方法时应遵守下列原则： ①） 经济加工精度加工表面粗糙度；

②） 对几何形状精度和位置精度与选择方法相适应； ③） 加工方法与所选加工材料的可加工性相适应； ④） 加工方法与加工类型相适应； ⑤） 加工方法与现场设备情况相适应。

5、 工艺装备的选用和设计原则是什么？选择的程序又是什么？ 答：工艺装备的选用和设计原则是： 高低耗原则；

遵守工装设备的标准化、通用化、系列化和组合化原则； 尽量缩短生产准备周期，满足试制和投产期要求； 缩短工艺装备投资回收期与满足相应的技术经济指标； 保证快速高效与安全方便；

工艺装备具有良好的结构工艺性。

6、 什么是工艺规程？简述工艺规程的设计依据和基本程序。 答：工艺规程是规定产品和零部件加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是企业生产中的指导性技术文件。

设计工艺规程的基本程序（基本步骤）：

1） 产品装配与零件图分析、产品性能功用、零件结构工艺性 2） 确定毛坯制造方法

3） 拟订零件制造工艺路线选择定位基准面

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4） 工序设计：确定各工序中的工步顺序与内容；各工序所用设备、工艺装备；各工序尺寸与加工余量；主要加工工序分析；计算工时定额； 5） 编制工艺规程文件

7、 常用的气动、液压元件最基本的有哪些？按功能控制阀又分为哪几类？ 答：气动、液压最基本的元件是动力元件（液压泵、液压马达）、执行元件（液压缸）、控制元件（方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀等）和辅助元件（油箱、油管、滤油器、储能器等）。

按功能控制阀可分为压力控制阀（溢流阀、减压阀）、流量控制阀（节流阀、调速阀）、方向控制阀（液控单向阀、电磁换向阀）。

8、 说出液压传动的主要优缺点。

答：与齿轮、螺旋等以固体作为传动构件相比，液压传动具有以下优点：易于获得很大的力或力矩，传递相同功率时体积小、重量轻、运动惯性小、反映速度快；可以在较大的范围内方便地实现无级调速；传动平稳，易于实现频繁的换向和过载保护；易于实现自动控制，且其执行机构能以一定的精度自动地按照输入信号（常为机械量）的变化规律动作（液压随动），并将力或功率放大；摩擦运动表面得到自行润滑，寿命较长；液压元件易于实现通用化、标准化、系列化，便于设计和推广使用，系统而已灵活方便；很容易实现直线运动。

液压传动的缺点是：由于油液存在漏损和阻力，效率较低；系统受温度的影响较大，以及油液不可避免地泄漏及管道弹性变形，不能保证严格的传动比；液压元件加工和装配精度要求较高，价格较贵，液压系统可能因控制元件失灵丧失工作能力，元件的维护和检修要求较高的技术水平；液压元件中的密封件易于磨损，需经常更换，费用较高，密封件磨损还会告成因泄漏而污染环境的弊端。

9、 什么是基准？工艺基准选择的主要原则是什么？

答：所谓工艺基准就是零件上用来确定其它点、线、面的那些点、线、面。 其可分为：设计基准——在零件力样上用来确定其它点、线、面的位置的基准；工艺基准——在加工和装配过程中使用的基准。其又可分为工序基准、定位基准、测量基准、装配基准等。 工艺基准选择的原则是： 1） 精基准选择的原则 ①） 基准重合原则 即尽可能选择零件的设计基准作为定位基准，这样可消除由于基准不重合带来的基准不重合误差。 ②） 基准统一原则 即尽可能在加工工序中采用同一基准，以简化夹具设计及工序集中提高加工精度和生产率。 ③） 互为基准原则 即在主要零件中的两个重要表面有高的相对位置要求时，一般在精加工时先以其中一面作为定位基准加工另一表面，再换它们的位置，如此多次加工就能保证它们之间的相互位置精度。 ④） 自为基准原则 对零件上的重要工作表面的加工储备量及一些先整加工方法往往采用被加工表面本身作为基准以保证加工质量。 2） 粗基准的选择

①） 为保证加工表面与不加工表面之间的位置精度，则应以不加工表面作为粗基准； ②） 为保证零件上的重要表面加工侠量小而均匀，则要以该表面作为粗基准；

③） 为使毛坯上多个表面的加工余量较为均匀，应选择能使其余毛坯面到所选粗基准的位置误差得到均匀的毛坯面为粗基准。如阶梯轴的置身辅助副本基准应该选中间阶梯的端面；

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④） 在没有设计要求保证表面余量均匀的情况下，若零件每个表面都需加工，则应选择加工小的表面为粗基准；

⑤） 粗基准应便于定位、装夹和加工；

⑥） 粗基准应尽可能平整、光整：有飞边、浇口、冒口的表面以及分型面、分模面不应作为粗基准；

⑦） 同一定位自由度方向的粗基准一般只允许使用一次。

10、 机械零件设计中最基本的计算是什么？计算的理论依据是什么？

答：机械零件设计中基本的计算包括强度准则计算，寿命准则计算和振动稳定性准则计算，基本最基本的是强度准则计算。

强度准则是指零件危险载面上的应力不得超过其许用应力。其表达式为：б≤[б]，式中[б]是零件的许用应力，由零件材料的极限应力бlim和设计安全系数S确定。 [б] = бlim/S,бlim材料的极限应力，数值根据零件的失效形式确定，静强度断裂时，бlim为材料的静强度极限；疲劳断裂时，бlim为材料的疲劳极限；塑性变形时，бlim为材料的屈服极限。

11、 请说出齿轮传动、丝杠传动和普通皮带传动各自最大的区别特点（优点）。

答： 1） 齿轮传动的主要优点是：瞬时传动比恒定，工作平稳，传动准确可靠，可传递空间任意两轴之间的运动和动力；适用的功率和速度范围广，功率从接近于零的微小值到数万千瓦，圆周速度从很低到300m/s；传动效率高，在常用的机械传动中，齿轮传动的效率较高；工作可靠使用寿命长；外廓尺寸小，结构紧凑，传动比稳定。

2） 丝杆传动的优点是：降速传动比大：对单丝螺旋而言，螺杆（或 螺母）转动一圈，螺母（或螺杆）移动一个螺距，螺距一般很小，所以每转一圈的移动量比齿轮齿条传动要小得多，对高速转动转换成低速直线运动可以简化传动系统，侃结构紧凑，并提高传动精度；可获得大的轴向力：对于螺旋传动施加一个不大的转矩，即可得到一个大的轴向力；能实现自锁：当螺旋的螺纹升角小于齿面间当量摩擦角时螺旋具有反行程自锁作用即只能将传动转换成轴向移动，不能将移动转换成转动。这对于某些调整到一定位置后，不允许因轴向载荷而造成逆转的机械是十分重要的，例如铣床的升降工作台、螺旋千斤顶、螺旋压力机等；工作平稳无噪声。

3） 带传动的主要优点是：缓冲吸振，传动平稳、噪声小；带传动靠 摩擦力传动，过载时带与带轮接触面间发生打滑，可防止损坏其他零件；适用于两轴中心距较大的场合；结构简单制造、安装和维护等均较为方便，成本低廉。

12、 简述低碳钢、中碳钢和高碳钢的划分标准及其各自的性能特点。 答：低碳钢（Wc为0.10％～0.25％），若零件要求塑性、韧性好，焊接性能好，便如建筑结构、容器等，应选用低碳钢； 中碳钢（Wc为0.25％～0.60），若零件要求强度、塑性、韧性都较好，具有综合机械性能，便如轴类零件，应选用中碳钢； 高碳钢（Wc为0.60％～1.30％），若零件要求强度硬度高、耐磨性好，例如工具等，应选用高碳钢。

13、 什么是制动器？对制动器的基本要求是什么？

答：制动器是使运转中的机构或机器迅速减速、停止并保持停止状态的装置；有时也用作调节或限制机构或机器的运动速度（例如使重物以恒定速度下降）。制动器是保证机构或机器安全工作的重要部件。对制动器基本要求是：制动可靠，操纵灵活，散热良好，重量轻，结

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构紧凑，便于安装和维护。为了减小制动转矩，缩小制动器的尺寸，通常将制动器安装在制动对象传动轴系的高速轴上。但对于安全度要求高的设备，如矿井提升机等，因高速轴距制动对象较远，安全可靠度较差，传动轴系发生断轴事故，制动对象的安全仍然没有保证。所以还需在低速轴上安装安全制动器。

14、 什么是离合器？离合器的主要功能和设计要求是什么？

答：离合器是主、从动部分在同轴线上传递转矩和旋转运动时，在不停机状态下实现分离和接合的装置。安置在机械设备传动系统中的离合器通过操纵或自控进行离合，可以完成工作机启动、停止、换向、变速等工作。离合器还具有软启动、节能、吸收冲击能量、减缓振动、实现速度超越、防止逆转以及对传动系统的过载保护等功能。

对离合器的基本要求是：接合平稳，分离彻底，动作准确；结构简单，外廓尺寸、重量和转动惯量小；工作安全可靠，操纵方便、省力，对接合元件的压紧力能在内部平衡；接合元件耐磨，散热性能好，工作寿命长。

15、 什么是产品的可靠性，可靠性评价通常有哪些表达指标？

答：可靠性是“产品”在规定条件下和规定“时间”内完成规定功能的能力。“产品”可以是元件、器件、设备或系统。“时间”可以是小时、周期、次数、里程或其他单位表示的周期。 可靠性的评价指标:

1）可靠度（无故障概率）：对不可修复的产品，是指直到规定时间区间终了为止，能完成规定功能的产品数与在该时间区间开始时刻投入工作的产品数比；对可修复的产品，是指一个或多个产品的无故障工作时间达到或超过规定时间的次数与观察时间内无故障的总次数之比；

2）累计失效概率（故障概率）：产品在规定条件规定时间内失效的概率。可靠度与累计失效概率构成一个完整的事件组；

3）平均寿命（平均无故障工作时间）：产品在使用寿命期内的某个观察期间累计工作时间与故障次数之比； 4）失效率（故障率）：工作到某时刻尚未失效的产品，在该时刻后单位时间内发生失效的概率。

16、 工艺路线设计的内容和所要解决的问题是什么？

答：工艺路线设计中解决的主要问题包括：表面加工方法选择、加工阶段的划分与加工顺序的安排以及工序的合理组合等。 表面加工方法选择：

① 表面的加工要求考虑经济加工精度； ②要考虑加工方法对相对位置精度的影响； ③加工方法应对零件材料的可加工性相适应； ④加工方法要考虑生产类型； ⑤加工方法要考虑现场加工条件； 加工阶段划分：

①粗加工阶段 高效地切除各加工表面的大部分余量，为进一步加工做准备；

②半精加工阶段 降低粗加工时带来的误差，使工件达到一定精度，为精加工做好准备，并对一些次要表面完成加工；

③精加工阶段 其主要目的是保证主要表面的精度；

④光整加工 其主要目的是降低粗糙度或进一步提高加工精度。 加工顺序的安排：

①机械加工顺序安排：先粗后精；先基准后其它，先平后孔、先主后次；

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②热处理工序安排：改善机械加工工艺性热处理；提高机械性能热处理；稳定性热处理； ③其它辅助工序的安排：检验工序、其它特殊要求——探伤、退沙等； 工序合理组合：

① 集中和工序分散的合理组合：

a） 所谓工序集中就是在一次工装下尽可能同时加工多个表面；

b） 而工序分散是每个表面的加工尽可能分散到不同的工序中去加工。

②工序集中的特点：有利于采用高效专用机床和工艺装备，工件安装次数少，操作工人少，占地面积小，容易保证各表面位置精度，设备制造周期长，可靠性好，要求高。

③工序分散的特点：机床、夹具、刀具简单，调整简便，生产准备工作小，工序柔性好，可选较为合理的切削用量，设备多。

④ 工序集中与工序分散之间的关系及组合应根据生产类型及加工精度和现场生产条件合理组合。

17、 根据主俯视图，求作左视图。（10分）

18、 读“釜盖”零件图，并回答下列问题。

（1）此零件名称是 釜盖 ，主视图采用 全 剖视。

（2）用指引线标出此零件长、宽、高三个方向的尺寸基准，并指明是哪个方向的尺寸基准。

（3）用铅笔圈出此零件图上的定位尺寸。

（4）釜盖上有 6 个 M12的螺孔，深是 10mm ，是 圆形均匀 分布的。 （5）釜盖上有 6 个 直径是23 的沉孔。

6.3 形状的槽（可用图形说明），槽宽是 23 ，槽上方有 （6）此零件表面质量要求最高的粗糙度代号是 。 （7）标题栏中Q235-A表示 零件材料为碳素结构钢Q235，A为质量等级 。

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