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1、机械工程助理工程师考试复习资料一、金属材料的物理性能1、密度2、熔点3、导热性4、热膨胀性5、导电性6、磁性金属材料的化学性能1、耐腐蚀性2、抗氧化性3、化学稳定性金属材料的力学性能1、强度2、塑性3、硬度4、韧性5、疲劳强度金属材料的工艺性能1、铸造性2、锻压性或可锻性3、焊接性硬度试验1、洛氏 HRC 布氏 HB 维氏 HV 二、力的基本性质力的三要素(1)力的大小(2)力的方向(3)力的作用点一、金属材料基本知识1、金属分成有色金属、黑色金属、铜、铝、钛等合金为有色金属、钢铁为黑色金属,比重少于 4.5%为轻金属。2、钢锭以铁为主要元素,含碳量一般在0.2%一下, C2.11%为铸铁。3
2、、碳素钢的分类碳素钢有多种分类方法,常用的分类方法有三种:(1)按钢的碳量比(C)分类低碳钢:含碳量(C) 0.25%。中低碳:含碳量(C) 0.25% 0.6%。高碳钢:含碳量(C) 0.6%。(2)按钢的质量分类碳钢质量的高低,主要是根据钢中杂质硫(S) 、磷(P)的含量来划分。可分为普通碳素钢、优质碳素钢和高级优质碳素钢。普通钢: S 0.035%,P0.035%。优质钢: S0.030%,P0.030%。高级优质钢: S0.020%, P0.025%。(3)按用途分类碳素结构钢:用于制造金属结构、零件。碳素工具钢:用于制造刃具、量具和模具。2)碳素钢的分类。(1)普通碳素钢结构钢例如
3、Q235 A F,其中“ Q”代表屈服点,数值235 表示在一定拉伸试验条件下的屈服。(2)优质碳素结构钢例如, 45 表示平均含碳量为0.45%的钢,称为45 钢; 08 表示平均含碳量为0.08%的钢,如20Mn 表示平均含碳量为0.02%的较高含锰量钢,称为20 锰钢。(3)碳素工程钢例如T8,表示平均碳含量为0.8%碳素工具钢。若为高级优质碳钢则在牌号后加“A” ,如T10A ,表示平均碳含量为1.0%的高级优质碳素工具钢。二、合金钢1、合金钢的分类和牌号(1)合金钢的分类合金钢的分类有很多,按主要用途一般分为:合金结构钢:主要用于制造重要的机械零件和工程结构:名师资料总结 - - -
4、精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 8 页 - - - - - - - - - 合金工具钢:主要用于制造重要的刃具、量具和模具。特殊性能钢:具有特殊的物理、化学性能的钢。区别在于用以为数字表示平均碳含量(C)的千分数,当碳含量大于或等于1.00%时则不予标出。如9SiCr(或 9 硅铬) ,其中平均碳含量(C)为 0.9%,Si、 Cr 的含量都小于1.5%;Cr12MoV ,表示平均碳含量大于1.00%,铬含量约为12%,钼和钒的含量都小于1.5%的合金工具钢。特殊专用钢如 GCr
5、15 为滚珠轴承钢, “G”为“滚”的汉语拼音字首。如GCr15SiMn 、38CrMoAlA 。工程结构用钢合金调质钢的碳含量在0.25%0.50%之间。合金弹簧钢0.45%0.75%之间,加入主要元素高碳钢,其碳含量在0.95%1.15%之间,铬含量在0.6%1.65%之间,其中GCr15 和GCrl15SiMn 。(1)合金刀具钢合金刀具钢分为低合金刃具钢和高速钢。低合金刃具钢是在碳素工具钢的基础上加入少量合金元素(一般为 3%5%) 形成的一类钢。高速钢高速钢是一种含钨、铬、钒等多种元素的高合金刃具钢。W18Cr4V W6Mo5Gr4V2 。合金模具钢冷变模具钢GCr15 等。制造尺寸
6、较大或要求热处理变形小的模具,常用Gr12 和 Cr12MoV 钢。目前常采用 5CrMnMo 制作热锻模。特殊性能钢铬不锈钢可抗大气、海水、蒸汽等的锈蚀。常用铬不锈钢为Cr13 型不锈钢铬镍不锈钢主要用于制造在强腐蚀介质(硝酸、磷酸、有机酸及碱水溶液等)中工作设备钢的耐热性是高温抗氧化性和高温强度(热强性)的总称。耐磨钢耐磨钢,习惯上是指在强烈冲击截荷下发生冲击硬化,从而获得高的耐磨性的高锰钢。三、铸铁铸铁含量大于2.11%的铁碳合金。例: HT200 Mpa 不小于 200 HBS 170241 铁素体牌号KTH350-10 b Mpa 不小于 350 (%)不小于 10 珠光体牌号KTZ
7、650-02 b Mpa 不小于 650 (%)不小于 2 球墨铸铁铁素体牌号QT400 加光柱牌号QT600-3 珠光体牌号QT700-2 四、钢的热处理(1)钢的退火和正火退火:将钢加热到适当温度,保持一定时间,人后缓慢冷却的热处理工艺。正火:将钢加热到适当温度,保持一定时间后出炉空冷的热处理工艺。(2)钢的淬火名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 8 页 - - - - - - - - - 将钢加热到适当温度,保持一定时间,然后快速冷却的热处理工艺。(3)
8、回火将淬火钢重新加热到低于727的某一定时间,然后空冷到室温的热处理工艺,称为回火。低温回火( 150-250)中温回火( 250-500)高温回火( 500-650)(4)表面淬火表面淬火是仅对工件的表面层进行淬火,而心部仍保持未淬火状态。钢的化学热处理化学热处理是将工件置于适当的活性介质中加热、保温、 冷却的方法, 使一种或几种元素渗入钢件表面,以改变钢件表面层的化学成分、组织和性能的热处理工艺。铝合金:由于纯铝的强度很低,不宜用来制作结构零件。在铝中加入适量的硅、铜、镁、锰等合金元素,可以得到较高强度的铝合金。且仍具有密度小、耐蚀性好、导热性好的特点。铝合金按其成分和工艺特点可分为形变铝
9、合金和铸造铝合金。黄铜合金:仅有铜和锌组成的铜合金称为普通黄铜。其牌号用H 加数字表示,H 代表铜,数字为铜含量的质量分数,如 H70 表示平均含铜量为70%。 普通黄铜中常用的牌号有:H80,颜色呈美丽的金黄色,又称金黄铜,可作装饰品:H70,又称三七黄铜,它具有较好的塑性和冷成型性,用于制造弹壳、散热器等,故有弹壳黄铜之称:H62,又称四六黄铜,是普通黄铜中强度最高的一种,同时又有好的散塑性、切割加工性、 焊接性和耐蚀性, 价格较便宜,故工业上应较多,如制造弹簧、垫圈、金属网等。轴承合金在滑动轴承中,制造轴瓦及其内衬的合金,称为轴承合金。在软的机体组织上均匀分布着硬的质点,或在硬的基体上,
10、均匀分布着软的质点。5、机械零件一、 (1)轴按形状不同直轴、曲轴、软轴。常用材料, 45 中碳钢,中碳合金钢,球铁,高强度铸铁(2)提高轴类使用性能的措施有哪些?A、改进结构减小应力集中。B、降低表面粗糙度。C、采用表面热处理和冷加工。二、轴承名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 8 页 - - - - - - - - - 1、滑动轴承的应用(1)工作转速特别高的轴承。(2)承受极大的冲击和振动载荷的轴承。(3)要求特别精密的轴承。(4)装配工艺要求轴承部分的
11、场合,如曲轴的轴承。(5)要求径向尺寸小的轴承。2、滚动轴承(1)与滑动摩擦轴承相比,滚动轴承的有点。(2)可用预紧的方法提高支承刚度及旋转精度。(3)对同尺寸的轴颈,滚动轴承的宽度小,可使机器的轴向尺寸紧凑。(4)润滑方法简便,轴承损坏易于更换。轴承的载荷轴承的转速3、滚动轴承类型的选择原则(1)轴承的载荷(2)轴承的转速( 3)刚性及调心性能要求(4)装拆的要求三、键主要参数(1)平键A、B、 C 三种标准四、螺纹主要参数(1)单线与多线螺纹(2)螺纹的旋向(左右或正反)(3)平型角(4)大直径D、d (5)小径 D、d ( 6)中径 D2、d2 ( 7)螺距 P (8)导程 Pn 当螺径
12、头数为1 时, Pn=P,当头数为n 时, Pn=n 、p 2、 ;螺纹的类型主要有:普通螺纹,管螺纹,矩形螺纹,梯形螺纹和锯齿形螺纹1 普通螺纹:普通螺纹的牙型角为60,以大径为公称直径。2 管螺纹:图5-27a 所示为 555 圆柱管螺纹,牙顶和牙底有较大的圆角、内、外螺纹旋合后无径向间隙,可以保证配合的紧密性。五、联轴器、离合器、制动器名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 8 页 - - - - - - - - - 1、常用联轴器可分为三大素、刚性、弹性、
13、安全联轴器。2、常用离合器有四大素、手嵌式、摩擦、起越、安全、离合器。3、常用的制动器有四大素,锥形、带状、电磁、盘式六、机械润滑和密封1、机械润滑凡能起降低摩擦阻力作用的介质都可以作为润滑剂。但为取得良好的吸附性和渗入能力,润滑剂应具有一定的粘性、较好的化学安全性和机械安定性,较高的耐热、耐寒及导热能力,可靠的防锈性和密封作用,以及良好的清洗作用。2、滑动轴承的润滑主要用润滑脂3、滚动轴承的润滑用润滑脂和润滑油七、弹簧主要参数为( 1)弹簧钢丝直径D(2)弹簧中径D (3)有效圈数N (4)旋向(5)节距 t (6)螺旋角(7)自由长度比八、平面连杆机构1、基本形式(1)柄摇杆机构(2)双曲
14、柄机构(3)双摇杆机构2、判别当最短杆长度lmin与最长杆长度lmax 之和小于或等于其余两杆长度l 、l之和(即lmin+lmax l 、 l)时 ,有以下三种情况: 1若取与最短杆相邻的任一杆为机架,则该机构为曲柄摇杆机构,且最短杆为曲柄。2若取最短干为机架,则该机构为双曲柄机构。3若取最短杆相对的杆为机架,则该机构为双摇杆机构。曲柄摇杆机构曲柄 AB 为主动件,并作等速转动。从动摇杆CD 将在 C1C2范围内作变速往复摆动,C1C2两个位置是摇杆摇摆的两个极限位置。可见,曲柄摇杆机构能将主动件的整周回转运动转换成摇杆的往复摆动。曲柄摇杆机构作整周转动,再经过带传动驱使机头主轴转动。双曲柄
15、机构是当主动曲柄作等速转动时,从东曲柄随之作变速转动。双曲柄机构的应用两曲柄相等、同向称为平行双曲柄机构。双曲柄机构的两曲柄的转旋方向相同,角速度也相等。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 8 页 - - - - - - - - - 九、凸轮1、按形状分(1)盘形(2)移动(3)圆柱(4)圆锥十、机械传动1、带传动(1)带截面不同分为(1)平带、圆带、V 带、同步带(2)带传动的使用特点(1)带传动柔和,能缓冲、吸振、传动平稳,无噪声。(2)过载时产生打滑,可
16、防止损坏零件,起安全不保护作用,但不能保证传动比的准确性。(3)结构简单,制造容易,成本低廉,适用于两轴中心距较大的场合。(4)外廓尺寸较大,传动效率较低。十一、齿轮传动1、齿轮的主要参数齿数( z)一个齿轮的轮齿数目即齿数,是齿轮的最基本参数之一。当模数一定时,齿数愈多,齿轮的几何尺寸愈大,齿轮渐开线的曲率半径也愈大,齿廓曲线趋于平直。压力角( a)压力角是物体运动方向与受力方向所夹的锐角。我国规定标准压力角是20o. 模数( m)模数直接影响齿轮的大小,轮齿齿形和强度的大小。对于相同齿数的齿轮,模数愈大,齿轮的几何尺寸愈大,轮齿也大,因此承载能力也愈大。直齿圆轮的基本尺寸、十二、轮系传动1
17、、轮系的应用用轮系传动就可以达到很大的传动比。轮系可作较远距离传动。轮系可时限变速、换向要求,采用轮系组成各种机构,将运转速度分为若干等级进行变换,并能变换运转方向。轮系可合成或分解运动。2、定轴轮系的转动比,计算及转向。在讨论轮系时, 把轮系中首末两轮转速之比,称为轮系的传动比。它的计算涉及到有关各对齿轮转速。惰轮不影响传动比,但每增加一个惰轮改变一次转向。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 8 页 - - - - - - - - - 3、成对齿轮的转向成对
18、圆柱的转向,当两轮为外齿合时,两轮的转向相反,转向相反的传动比取负值,当两轮为内齿合时,两轮的转向相同,则转动比取正值。十三、液压转动1、特点从结构上看, 原件单位重量传递的功率大,结构简单, 布局灵活, 便于和其他转动方式连用,易实现远距离操纵和自动控制。从工作性能上看,速度、扭矩、功率均可作无调节,能迅速转向和变速,调整范围宽,动作快速性好;缺点是速比不如机械传动准确,传动效率低。从维护使用上看,原件的自润滑性好,能实现系统的过载保护与保压;使寿命长, 原件易实现系列化、标准化、通用化;但对油液的质量、密封、冷却、过滤要求严格,对原件的制造精度、安装、调整和维护要求较高。2、流量、压力1流
19、量是指单位时间内流过管道或液压缸某一截面的油液体积,系数为1m3/s=6104L/min 2额定流量3平均流速v V液流的平均流速,m/s(米 /秒) ;Q流入液压缸或管道的流量,m3/s(米3/秒)A活塞(或液压缸)的有效作用面积或管道的通流面积,m2(米2)4 活塞(或液压缸)运动速度与流量的关系H2/t活塞(或液压缸)运动速度(用v 表示)Q2/A2液压缸内油液的平均流速v V活塞(或液压缸)的运动速度m/s;Q流入液压缸的流量,m3/s;A活塞的有效作用面积,m2 液压缸的运动速度仅仅和活塞(或液压缸)的有效作用面积A 及流入液压缸的流量Q 两个因素有关,而和压力大小无关。当活塞(或液
20、压缸)有效作用面积一定时,活塞(或液压缸)的运动速度,决定与流入液压缸中的流量。若要改变运动速度,只要改变流入液压缸中的流量即可。液流连续性原理名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 8 页 - - - - - - - - - 根据质不灭定律, 油液流动时既不能增多,也不会减少, 而且油液又被认为是几何不可压缩的。管道不同截面的平均流速与其截面积大小成反比。即管道径细的地方流速大,管径粗的地方流速小。压力的概念这种垂直压向单位面积上的力称为压力P=AFP油液的压力,Pa( )F作用在油液表面上的外力,N(牛顿);A油液表面承压面积,m2(米2)Fp=pA 压力的单位为pa() ,过去在工程上曾以kgf/cm2 (公斤力 /厘米 2)为压力单位。kgf/cm 2105Pa。额定压力在正常条件下,按试验标准规定连续运转(工作)的最高压力称为额定压力。静止油液中压力的特征静止油液中,任何一点所受到的各个方向的压力都相等。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 8 页 - - - - - - - - -