21年XX学校机械基础题库测试题带答案思考题练习题章节复习题.docx

思 考 题
第1章 走近机械
1.1 认识机械
1.什么是机器？
2.机构是什么？
3.构件与零件的根本区别是什么？
4.常用机械设备有哪几部分构成？
5.机械设备根据行业不同，可分为哪几类？
1.2　课程的性质、任务及学习方法
1.简述机械基础课程的性质与内容。
2.机械基础课程的任务和要求有哪些？
3.机械基础课程的学习方法有哪些？
第2章 力学基础
2.1　力、力矩、力偶、力的投影
1.简述力的概念。
2.力的基本性质有哪些？
3.简述力矩的概念。
4.简述力偶的概念。
5.力偶的基本性质有哪些？
2.2　约束、约束反力和受力图的应用
1.约束和约束反力是什么？
2.简述柔体约束。
3.简述光滑面约束。
4.简述铰链约束。
5.简述固定端约束。
6.画受力图的步骤有哪些？
7.画受力图有哪些注意事项？
2.3　平面力系的平衡问题
1.平面力系可分为哪几类？
2.平面汇交力系的平衡条件是什么？
3.平面平行力系的平衡条件是什么？
4.平面一般力系的平衡条件是什么？
5.简述未知量的求解步骤。
2.4　杆件基本变形和强度条件
1.杆件变形的基本形式有哪几种？
2.简述内力的概念。
3.四种基本变形的内力是什么？
4.简述用截面法求内力的步骤。
5.四种基本变形的应力是什么？
6.四种基本变形的强度条件是什么？
第3章 机械工程材料
3.1　金属材料的性能
1.金属材料的力学性能的主要指标有哪些？
2.力学性能常用的试验有哪些？
3.硬度测试常用的方法有哪些？
4.简述金属材料的工艺性能。
3.2　黑色金属材料
1.什么是碳素钢？
2.常用碳素结构钢的牌号有哪些？
3.常用铸造碳钢的牌号有哪些？
4.什么是合金钢？
5.常用低合金结构钢的牌号有哪些？
6.常用合金渗碳钢的牌号有哪些？
7.合金模具钢可分为哪几类？
8.什么是铸铁？
9.常用灰铸铁的牌号有哪些？
10.常用球墨铸铁的牌号有哪些？
3.3　钢的热处理常识
1.钢的普通热处理有哪些类型？
2.简述淬火的方法和目的。
3.简述退火的方法和目的。
4.简述正火的目的。
5.简述回火的目的。
6.钢的表面热处理有哪些类型？
7.钢的化学热处理有哪些类型？
3.4　有色金属材料
1.什么是铝？铝有哪些优点？应用于哪些场合？
2.铝合金根据成分特点和生产方式的不同可分为哪几类？
3.铜及铜合金有哪些优点？应用于哪些场合？
4.常用的铜合金有哪几类？
第4章 常用机构
4.1　平面四杆机构
1.什么是运动副？运动副有哪些类型？
2.什么是平面机构运动简图？
3.平面四杆机构有哪些类型？
4.铰链四杆机构存在曲柄，必须满足哪两个条件？
5.什么是机构的死点位置？
6.平面四杆机构的演化形式有哪些？
7.什么是曲柄滑块机构？
8.什么是导杆机构？
4.2　凸轮机构
1.凸轮机构按凸轮形状分为哪些类型？
2.凸轮机构按按从动件的端部形状和运动形式分为哪些类型？
3.简述凸轮机构的应用特点。
4.凸轮机构可应用于哪些场合？
4.3　间歇机构
1.简述棘轮机构的组成和工作原理。
2.常见棘轮机构的类型有哪些？
3.简述槽轮机构的组成和工作原理。
4.常见槽轮机构的类型有哪些？
5.什么是不完全齿轮机构？
6.简述不完全齿轮机构的工作原理。
第5章 连接
5.1　螺纹连接
1.什么是螺纹连接？螺纹连接有哪些优点？应用于哪些场合？
2.螺纹连接有哪些类型？
3.普通螺纹连接的基本类型有哪些？
4.　螺纹连接防松的方法有哪些？
5.2　键连接与销连接
1.键连接的类型有哪些？
2.销连接可用于哪些场合？
3.销的基本类型有哪些？
5.3　联轴器与离合器
1.什么是联轴器？可用于哪些场合？
2.常用联轴器的类型有哪些？
3.什么是离合器？有哪些优点？可用于哪些场合？
4.常用离合器有哪些类型？
第6章 机械传动
6.1　带传动
1.什么是带传动？可用于哪些场合？
2.带传动由哪些部分组成？
3.根据工作原理不同带传动可分为哪两类？
4.常用的V带有哪些？
5.V带带轮的常用结构有哪些？
6.V带带轮常用的材料有哪些？
7.什么是传动比？
8.V带的安装的要求有哪些？
9.V带传动常用的张紧方法有哪些？
6.2　链传动
1.链传动由哪些部分组成？
2.链传动的类型有哪些？
3.传动链的常用种类有哪些？
4.链传动机构的装配技术要求有哪些？
5.链条张紧方法主要有哪些？
6.3　螺旋传动
1.什么是螺旋传动？有哪些优点？可用于哪些场合？
2.螺纹的种类有哪些？
3.普通螺纹的主要参数有哪些？
4.螺旋传动有哪些优点？可用于哪些场合？
5.常用的螺旋传动有哪些类型？
6.4　齿轮传动
1.什么是齿轮传动？可用于哪些场合？
2.齿轮传动有哪些类型？
3.渐开线齿轮有哪些性质？
4.渐开线齿廓啮合时有哪些特性？
5.渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数有哪些？
6.什么是齿轮失效？
6.渐开线齿轮的失效形式有哪些？
6.5　蜗杆传动
1.什么是蜗杆传动？有哪些优点？可用于哪些场合？
2.蜗杆的类型有哪些？
3.蜗杆传动的主要参数有哪些？
4.如何判断蜗杆或蜗轮的旋向？
5.如何判断蜗轮的回转方向？
6.6　轮系
1.轮系有哪些类型？
2.简述轮系的应用特点。
3.定轴轮系中各轮转向如何判断？
第7章 支承零部件
7.1　轴
1.按轴的轴线形状，轴可分为哪些类型？
2.按轴所承受的载荷不同，轴可分为哪些类型？
3.轴的结构组成有哪些？
4.轴的结构应满足哪些条件？
5.常用的轴向固定方法有哪些？
6.常用的周向固定方法有哪些？
7.轴的结构工艺性一般从哪几个方面进行考虑？
7.2　滑动轴承
1.滑动轴承的类型有哪些？
2.常用滑动轴承的结构有哪些？
3.滑动轴承的材料要求有哪些？
4.简述常用的轴瓦（轴套）材料及性能。
7.3　滚动轴承
1.简述滚动轴承的结构。
2.滚动轴承有哪些优点？可用于哪些场合？
3.滚动轴承的类型有哪些？
4.载荷的类型有哪些？
5.滚动轴承类型的基本选用原则有哪些？
第8章 机械的节能环保与安全防护
8.1　机械润滑与密封
1.润滑剂的种类有哪些？
2.液体润滑剂应如何选用？
3.润滑脂有哪些优点？可用于哪些场合？
4.机械中常用的润滑方法有哪几种？
5.机械装置的密封有什么作用？
6.常见的机械装置密封有哪些类型？
8.2　机械的节能环保与安全防护
1.简述噪声的危害。
2.机械噪声产生的原因有哪些？
3.如何进行机械噪声的防护？
4.机械伤害产生的原因有哪些？
5.如何进行机械伤害的防护？
6.机械的节能与环保应从哪几方面入手？

参 考 答 案
第1章 走近机械
1.1　认识机械
1.其实马克思早在欧洲工业革命时就已经下过定义。马克思指出，所有机器都由三部分组成：一是原动机（动力部分），如汽车的发动机、机床的电机；二是工作部分（或称执行部分），如汽车的车轮、转向器，机床的主轴等；三是传动部分，如汽车的变速箱传动轴，机床的变速箱、丝杠等。具有此三部分者为机器，缺一不可。
2.机构是具有确定相对运动的组合，它是用来传递运动和力的构件系统。
3.构件与零件的根本区别是：构件是运动的单元，零件是制造的单元。
4.无论哪种机械设备，一般均由驱动装置、变速装置、传动装置、工作装置、制动装置、防护装置、润滑系统、冷却系统等部分组成。
5.机械设备根据行业不同，可分为农业机械、重型矿山机械、工程机械、石化通用机械、电工机械、机床、汽车、仪器仪表、基础机械、包装机械和环保机械11大类。
1.2　课程的性质、任务及学习方法
1.机械基础是职业技术学校机械类专业的一门重要专业基础课程。本课程内容较多，知识面较广，主要包括力学基础、工程材料、常用机构、连接、机械传动、支承零部件、机械的节能环保与安全防护等知识。
2.（1）了解简单力学的基础知识；
（2）熟悉常用工程材料的牌号，能够合理选择常用工程材料；
（3）理解常用机构的工作原理，掌握其应用场合；
（4）掌握各种常用的连接，熟悉其应用范围；
（5）了解机械传动的工作原理，掌握其应用特点及场合；
（6）熟悉常用支承零部件，掌握其基本知识；
（7）了解节能环保知识，具备安全防护意识。
3.本课程由于知识多、概念多、符号多、图表多和系统性差、逻辑性差等方面的原因，学习时要多思考，在深入理解概念的基础上，多观察、多分析日常生产和工程实践中的实例；另外，同学之间应多讨论、多沟通、多交流，相互学习，共同提高。学习中要注意理论联系实际，有条件的要尽量多深入企业或校办工厂；要把理论知识的学习与实践操作相互结合，以加深对知识的消化与吸收。
第2章 力学基础
2.1　力、力矩、力偶、力的投影
1.力是物体间相互的机械作用。其作用结果使物体的运动状态和形状尺寸发生改变。
2.静力学公理概括了力的一些基本性质，是静力学全部理论的基础。
公理1：作用与反作用公理。两个物体间的作用力与反作用力总是成对出现，且大小相等，方向相反，沿着同一直线，分别作用在这两个物体上。
公理2：二力平衡公理。刚体只受两个力作用而处于平衡状态时，必须也只需这两个力的大小相等，方向相反，且作用在同一条直线上。
公理3：加减平衡力系公理。在作用着已知力系的刚体上，加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。
公理4：力的平行四边形公理。作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。合力也作用于该点上。合力的大小和方向，用这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。
3.力对物体的作用，不但能使物体移动，还能使物体转动。为了度量力使物体绕一点转动的效应，力学中引入力对点的矩（简称力矩）的概念。
4.作用在同一物体上，使物体产生转动效应的大小相等、方向相反、不共线的两个平行力所组成的力系称为力偶。
5.（1）力偶无合力。力偶不能用一个力代替，也不能用一个力来平衡，力偶只能用力偶来平衡。
（2）力偶对其作用面内任一点的矩，恒等于本身力偶矩，与矩心的位置无关。
（3）在同一平面的两个力偶，若力偶矩大小相等且转向相同，则两力偶等效。
2.2　约束、约束反力和受力图的应用
1.一个物体的运动受到周围物体的限制时，这些周围物体就称为该物体的约束，而这个受到约束的物体称为被约束物体。约束对物体有力的作用，这种力称为约束反作用力，简称为约束反力或反力。约束反力是阻碍物体运动的力，属于被动力。
2.由柔软的绳索、链条、传动带等所形成的约束，柔体只能承受拉力，不能承受压力，只能限制物体（非自由体）沿柔体约束的中心线离开约束的运动，而不能限制其他方向的运动。柔性约束反力作用于连接点，方向沿着绳索等背离被约束物体。
3.两个互相接触的物体，如接触面上的摩擦力很小可略去不计时，这种光滑接触面所构成的约束称为光滑面约束。光滑面约束的反作用力通过接触点，方向总是沿接触表面的公法线指向受力物体，使物体受一法向压力作用。
4.铰链是指采用圆柱销将两构件连接在一起而构成的连接件。这种约束是采用圆柱销插入构件和的圆孔内而构成，其接触面是光滑的。这种约束使构件和相互限制了彼此的相对移动，而只能绕圆柱销的轴线自由转动。这种由铰链构成的约束称为铰链约束。
5.构件的一端牢牢插入支承物内而构成的约束称为固定端约束。固定端约束不仅限制物体在约束处沿任何方向的移动，也限制物体在约束处的转动。
6.（1）确定研究对象并画出分离体图，分析哪些物体（约束）对它有力的作用。
（2）画出作用在研究对象上的全部主动力。
（3）在解除约束的地方，按约束的类型逐一画出约束反力。
（4）标注各力矢相应的符号和作用点的字母。
7.（1）必须明确研究对象。不同研究对象的受力图是不同的。研究对象确定后，要把它从周围物体的约束中分离出来，单独画出它的轮廓图形。
（2）正确确定研究对象受力的数目。由于力是物体之间相互的机械作用，因此，对每一个力都应明确它是由哪一个物体施加给研究对象的。同时，也不可漏掉一个力。一般先画已知的主动力，再画约束反力。
（3）正确画出约束反力。一个物体往往同时受到几个约束的作用，这时应分别根据每个约束本身的特性来确定其约束反力的方向，而不能凭主观想象。
（4）当分析两物体间相互的作用力时，应遵循作用与反作用公理，作用力的方向一经假定，则反作用力的方向应与之相反。当画整个系统的受力图时，由于内力成对出现，组成平衡力系，因此不必画出，只需画出全部外力。
（5）画受力图时，通常应先找出二力构件，画出其受力图，然后再画其他物体的受力图，这样由简到难易于掌握。
2.3　平面力系的平衡问题
1.平面力系可分为平面汇交力系、平面平行力系和平面一般力系。
2.平面汇交力系的平衡条件是：力系中所有力在任意两个坐标轴上投影的代数和均为零。
3.平面平行力系的平衡条件是：各力在坐标轴上投影的代数和为零，且力系中各力对平面内任意点的力矩的代数和也等于零。
4.平面一般力系的平衡条件是：各力在任意两个相互垂直的坐标轴上的分量的代数和均为零，且力系中各力对平面内任意点的力矩的代数和也等于零。
5.（1）选取合适的物体为研究对象，画出研究对象的受力图。
（2）选取坐标系（坐标轴尽量与未知力垂直或与多数力平行，将坐标原点放在汇交点处），画在受力图上，计算各力的投影。
（3）选取矩心（可选在两未知力的交点），计算各力之矩。
（4）列平衡方程，求解未知量。
2.4　杆件基本变形和强度条件
1.杆件变形的基本形式有轴向拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲。
2.因外力作用而引起构件内部之间的相互作用力，称为附加内力，简称内力。内力是因外力而产生的，当外力解除时，内力也随之消失。内力随外力增大而加大，但内力增大有一定限度，如果超过了这个限度，杆件就不能正常工作。
3.四种基本变形的内力是轴力、剪力、扭矩和弯矩。
4.（1）截开：沿欲求内力的截面，假想地把杆件分成两部分。
（2）代替：取其中一部分为研究对象，弃去另一部分。将弃去部分对研究对象的作用以截面上的内力（力或力偶）来代替，在计算内力时，一般采取设正法，画出其受力图。
（3）平衡：列出研究对象的静力学平衡方程，确定未知内力的大小和方向。
5.四种基本变形的应力是轴向拉伸或压缩变形，剪切变形，扭转变形和弯曲变形。
6.四种基本变形的强度条件是轴向拉（压）变形，剪切变形，扭转变形和弯曲变形。
第3章 机械工程材料
3.1　金属材料的性能
1.金属材料的力学性能的主要指标有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度。
2.力学性能常用的试验有拉伸试验、硬度试验和冲击韧性试验。
3.硬度测试常用的方法有布氏硬度试验、洛氏硬度试验和维氏硬度试验。
4.金属材料的工艺性能是指在各种加工条件下表现出来的适应能力。常用的工艺性能包括铸造、锻压、焊接、切削和热处理等性能。
3.2　黑色金属材料
1.碳素钢简称碳钢，是最基本的铁碳合金。它是指在冶炼时没有特意加入合金元素，且含碳量大于0.0218%而小于2.11%的铁碳合金。
2.常用碳素结构钢的牌号有Q195、Q215、Q235、Q235和Q275。
3.常用铸造碳钢的牌号有ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG370-570、ZG340-640。
4.合金钢就是在碳素钢的基础上，为了改善钢的性能，在冶炼时特意加入其他合金元素的钢。
5.常用低合金结构钢的牌号有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460。
6.常用合金渗碳钢的牌号有20Cr、20Mn2、20MnV、20CrMn、20CrMnTi、20MnTiB、20SiMnVB、12Cr2Ni4A、18Cr2Ni4WA。
7.合金模具钢可分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢三类。
8.铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金。它是以铁、碳、硅为主要组成元素并比碳钢含有较多锰、硫、磷等杂质的多元合金。
9.常用灰铸铁的牌号有HT100、HT150、HT200、HT250、HT300。
10.常用球墨铸铁的牌号有QT400-18、QT400-15、QT400-10、QT500-7、QT600-3、QT700-2、QT800-2、QT900-2。
3.3　钢的热处理常识
1.钢的普通热处理包括退火、正火、淬火和回火。
2.方法：单介质淬火法双介质淬火法分级淬火法等温淬火法。
目的：使钢件获得高的硬度与耐磨性，使钢件在回火后，得到某种特殊的性能，有较高的强度、塑性和韧性。
3.方法：完全退火球化退火去应力退火。
目的：降低硬度，提高塑性，以利于切削加工和冷变形加工；细化晶粒，消除组织缺陷，改善钢的性能，并为最终热处理作组织准备；消除内应力，稳定工件尺寸，防止变形与开裂。
4.提高低碳钢的力学性能，改善切削加工性，细化晶粒，消除组织缺陷，为后续热处理做准备。
5.降低脆性，减少或消除内应力，防止工件的变形和开裂；稳定组织，调整硬度，获得工艺所要求的力学性能；稳定工件尺寸，满足各种工件的使用性能要求，降低钢的硬度，以利于切削加工。
6.钢的表面热处理分为表面淬火、气相沉积等。
7.钢的化学热处理有渗碳、渗氮、碳氮共渗。
3.4　有色金属材料
1.铝是一种具有良好导电传热性及延展性的轻金属。在铝中加入少量的铜、镁、锰等合金元素，具有坚硬美观、轻巧耐用、长久不锈的优点，目前被广泛应用在建筑、航空、航天、汽车、机械制造、船舶、化学工业、体育用品等领域。
2.铝合金根据成分特点和生产方式的不同可分为变形铝合金、铸造铝合金。
3.铜及铜合金具有良好的导电性、导热性、抗磁性、耐蚀性和工艺性。在电气工业、仪表工业、造船业及机械行业中得到广泛应用。
4.常用的铜合金有黄铜、白铜和青铜三类。
第4章 常用机构
4.1　平面四杆机构
1.两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接，称为运动副。根据接触形式不同，运动副分为低副和高副。
2.在研究机构运动时，为了便于分析，通常可不考虑它们因强度等原因形成的复杂外形及具体构造，仅用简单的符号和线条表示，并按一定的比例定出各运动副及构件的位置，这种表示机构各构件之间相对运动关系的图形称为平面机构运动简图。
3.根据连架杆的运动形式不同，平面四杆机构分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种类型。
4.（1）连架杆与机架中必有一个是最短杆；
（2）最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。
5.当机构的连杆与曲柄共线，使曲柄无法运动或出现运动方向不确定的位置称为机构的死点位置。
6.常见的演化形式有曲柄滑块机构、导杆机构等。
7.曲柄滑块机构是具有一个曲柄和一个滑块的平面四杆机构，是曲柄摇杆机构的一种演化形式。
8.导杆机构可以看成是通过改变曲柄滑动机构中固定件的位置演化而来的。
4.2　凸轮机构
1.凸轮机构按凸轮形状分为盘形凸轮、圆柱凸轮、移动凸轮。
2.凸轮机构按按从动件的端部形状和运动形式分为尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件。
3.与平面连杆机构相比，凸轮机构具有结构简单、紧凑、设计方便、便于准确实现给定的运动规律和轨迹的特点；但由于凸轮轮廓与从动件之间为点接触或线接触，易于磨损，所以多用于传力不大的机械、仪表、控制机构中。
4.凸轮机构广泛用于自动化和半自动化机械中。
4.3　间歇机构
1.棘轮机构主要由摆杆、棘爪、棘轮、止回棘爪、弹簧和机架组成。
工作原理：当主动摆杆逆时针方向摆动时，棘爪插入棘轮的齿槽中，推动棘轮同向转过一定角度，此时止回棘爪在棘轮的齿背上滑过。当摆杆顺时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生反向转动，而棘爪只能在棘轮的齿背上滑过并回到原位，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。
2.常见棘轮机构的类型：按结构可分为齿式棘轮机构、摩擦式棘轮机构；按啮合方式可分为外啮合式棘轮机构、内啮合式棘轮机构；按运动形式可分为单向间歇移动机构、双动式棘轮机构、双向式棘轮机构。
3.槽轮机构由带圆柱销的拨盘、具有径向槽的槽轮和支撑它们的机架组成。
工作原理：在槽轮机构中，由主动拨盘利用圆柱销带动从动槽轮转动，完成间歇转动。主动销轮顺时针作等速连续转动，当圆销未进入径向槽时，槽轮因内凹的锁止弧被销轮外凸的锁止弧锁住而静止；圆销进入径向槽时，两弧脱开，槽轮在圆销的驱动下转动；当圆销再次脱离径向槽时，槽轮另一圆弧又被锁住，从而实现了槽轮的单向间歇运动。
4.常见槽轮机构的类型：按啮合方式可分为外啮合槽轮机构、内啮合槽轮机构；按轴的相对位置可分为平面槽轮机构、空间槽轮机构。
5.不完全齿轮机构是由普通渐开线齿轮演变而成的一种间歇运动机构。
6.将主动轮的轮齿切去一部分，当主动轮连续转动时，从动轮作间歇转动；从动轮停歇时，主动轮外凸圆弧和从动轮内凹圆弧相配，将从动轮锁住，使之停止在预定位置上，以保证下次啮合。
第5章 连接
5.1　螺纹连接
1.螺纹连接是一种可拆卸的固定连接，它具有结构简单、连接可靠、装拆方便、生产效率高、成本低等优点，且多数螺纹连接件已标准化，在机械行业中应用非常广泛。
2.螺纹连接分为普通螺纹连接和特殊螺纹连接两大类。
3.普通螺纹连接的基本类型有螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接等。
4.螺纹连接防松的方法有摩擦防松、机械防松和破坏螺纹副防松。
5.2　键连接与销连接
1.键连接的类型有松键（普通平键、导向平键、滑键、半圆键），紧键（楔键、切向键），花键（矩形花键、渐开线花键）。
2.销连接主要用于定位，即固定零件间的相对位置，也是组合加工和装配时的辅助零件；也用于轴与毂的连接或其他零件的连接；还可以作为安全装置中的过载剪断零件。
3.基本类型有圆柱销、圆锥销与开口销三类。
5.3　联轴器与离合器
1.联轴器是机械传动中常用的部件，它用来连接两传动轴，使其一起转动并传递转矩，有时也可作为安全装置。如卷扬机传动系统中，联轴器将电动机轴与减速器连接起来并传递扭矩及运动。
2.常用联轴器的类型一般可分为刚性联轴器和挠性联轴器两大类。挠性联轴器又包括滑块联轴器、齿式联轴器、万向联轴器、弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器。
3.与联轴器相同，离合器主要用来连接两轴，使其一起转动并传递转矩。但离合器连接的两轴，机器运转过程中可以随时进行接合或分离，这方面比联轴器方便。另外，离合器也可用于过载保护等，通常用于机械传动系统的启动、停止、换向及变速等操作，其具有工作可靠、接合平稳、分离迅速而彻底、动作准确、调节和维修方便、操作方便省力、结构简单等特点。
4.常用离合器有牙嵌离合器，摩擦离合器，安全离合器和超越离合器。
第6章 机械传动
6.1　带传动
1.带传动是机械传动中重要的传动形式之一，随着工业技术的不断发展，带传动形式越来越多。在汽车工业、家用电器、办公机械以及各种机械装备中都得到了广泛的应用。
2.带传动一般由固连于主动轴上的带轮（主动轮）、固连于从动轴上的带轮（从动轮）和紧套在两轮上的挠性带组成。
3.根据工作原理不同，带传动分为摩擦型带传动和啮合型带传动两大类。
4.常用的V带有普通V带、窄V带、宽V带等。
5.V带带轮的常用结构有实心式、腹板式、孔板式和轮辐式4种。
6.V带带轮常用的材料有铸铁、铸钢、铝合金、工程塑料等，其中灰铸铁应用最广。
7.机构中瞬时输入速度与输出速度的比值就是机构的传动比。
8.（1）选用普通V带时，要保证V带型号与基准长度的正确性。
（2）V带在轮槽中应有正确的位置。
（3）V带的张紧程度要适当。
（4）对V带传动要定期检查并及时调整。
（5）V带传动必须安装防护罩，以保证安全和V带的清洁。
9.（1）通过改变中心距调整。当带处于竖直位置时，通过旋转装置中的调整螺母，使
电动机连同带轮一起绕摆动轴转动，使张紧力增加或减小。当带处于水平位置时，通过旋转调整螺钉，使电动机连同带轮一起作水平移动，使张紧力增大或减小。
（2）利用张紧轮调整。通过改变重锤G到转轴O的距离来调整张紧力的大小。
6.2　链传动
1.链传动由链条和具有特殊齿形的链轮组成。
2.按用途不同，链传动可分为三类：传动链，输送链和曳引链。
3.传动链的种类最常用的是滚子链和齿形链。
4.（1）两链轮轴线应相互平行，否则会加剧链条和链轮的磨损，降低传动平稳性并增加噪声。
（2）两链轮之间轴向偏移量必须在要求范围内。一般两轮中心距小于500mm时，允许轴向偏移量为1mm；两轮中心距大于500mm时，允许轴向偏移量为2mm。
（3）链轮的跳动量必须符合要求。
（4）链条的下垂度要适当。过紧会加剧磨损；过松则容易产生振动或脱链现象。
5.（1）增大两链轮中心距，如自行车链条的张紧。
（2）采用张紧装置进行张紧。
6.3　螺旋传动
1.螺旋传动是利用螺旋副来传递运动和动力的一种机械传动，可以方便地把主动件的回转运动转变为从动件的直线运动。螺旋传动在机床的进给机械、起重设备、锻压机械、测量仪器、工量夹具等工业设备中有着广泛的应用。
2.（1）根据牙型不同，螺纹可分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等。
（2）根据螺旋线的方向不同，螺纹分为左旋螺纹和右旋螺纹。
（3）根据螺旋线的线数（头数），分为单线螺旋、双线螺纹和多线螺旋。
（4）根据螺纹形成的表面，分为内螺纹和外螺纹。
3.普通螺纹的主要参数有螺纹大径(公称直径)，螺纹中径，螺纹小径，螺纹升角，牙型角，牙型高度，螺距和导程。
4.螺旋传动具有结构简单，工作连续、平稳，承载能力强，传动精度高等优点，广泛应用于各种机械和仪器中。
5.常用的螺旋传动有普通螺旋传动、差动螺旋传动和滚珠螺旋传动，最常用的是普通螺旋传动。
6.4　齿轮传动
1.齿轮传动是近代机器中传递运动和动力的最主要形式之一。在金属切削机床、工程机械、冶金机械，以及人们常见的汽车、机械式钟表中都有齿轮传动。齿轮已成为许多机械设备中不可缺少的传动部件，齿轮传动也是机器中所占比重最大的传动形式。
2.按轮齿方向可分为直齿圆柱齿轮传动，斜齿圆柱齿轮传动，人字齿圆柱齿轮传动；按啮合情况可分为外啮合齿轮传动，内啮合齿轮传动，齿轮齿条传动；相交轴齿轮传动有锥齿轮传动；交错轴齿轮传动有交错轴斜齿轮传动，蜗轮蜗杆传动。
3.（1）发生线在基圆上滚过的线段长度NK等于基圆上被滚过的一段弧长NC。
（2）渐开线上任意一点的法线必切于基圆。
（3）渐开线的形状取决于基圆的大小。
（4）渐开线上各点的曲率半径不相等。
（5）渐开线上各点的齿形角（压力角）不相等。
（6）渐开线的起始点在基圆上，基圆内无渐开线。
4.（1）能保持瞬时传动比的恒定。 瞬时传动比是指主动轮角速度与从动轮角速度之比，也等于主动齿轮和从动齿轮基圆半径的反比。
（2）具有传动的可分离性。因一对渐开线齿轮半径是不会改变的，所以即使两轮的中心距稍有改变，其瞬时传动比仍能保持不变。这种渐开线齿轮具有的可分离性，保证了其良好的传动性能。
5.渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数有模数、齿形角、齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿距、齿厚、槽宽、齿顶高、齿根高、齿高、齿宽、中心距。
6.齿轮在传动过程中，经常会出现齿面点蚀、磨损、胶合等损坏现象，使齿轮失去正常的工作能力，称为齿轮的失效。
7.渐开线齿轮的失效形式有齿面点蚀，齿面磨损，齿面胶合，齿面塑性变形，轮齿折断。
6.5　蜗杆传动
1.蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动，具有结构紧凑、工作平稳、无噪声、冲击振动小、能得到大的单级传动比等优点，在生产与生活中得到广泛的应用，如大型减速机、电动伸缩门、升降电梯等都使用了蜗杆传动。
2.按蜗杆形状可分为圆柱蜗杆传动，环面蜗杆传动，锥蜗杆传动；按螺杆螺旋线方向可分为左旋蜗杆，右旋蜗杆；按蜗杆头数可分为单头蜗杆，多头蜗杆。
3.（1）模数m、齿形角α。
（2）蜗杆分度圆导程角γ。
（3）蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q。
（4）蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2。
4.判断蜗杆或蜗轮的旋向用右手法则。手心对着自己，四指顺着蜗杆或蜗轮轴线方向摆正，若齿向与右手拇指指向一致，则该蜗杆或蜗轮为右旋；反之则为左旋。
5.判断蜗轮的回转方向用左、右手法则。左旋蜗杆用左手，右旋蜗杆用右手，用四指弯曲表示蜗杆的回转方向，拇指伸直代表蜗杆轴线，则拇指所指方向的相反方向即为蜗轮上啮合点的线速度方向。
6.6　轮系
1.按照轮系传动时各齿轮的轴线位置是否固定分为定轴轮系、周转轮系和混合轮系三大类。
2.（1）可获得很大的传动比。在一般齿轮传动中，受结构的限制，传动比不能很大。而采用轮系传动可以获得很大的传动比，以满足低速工作的要求。
（2）可作较远距离的传动。当两轴相距较远时，如果用一对啮合齿轮来传动，两齿轮的尺寸必然很大。在保持传动比不变的条件下，采用由一系列小齿轮组成的轮系来连接两轴，可使结构紧凑，缩小传动装置的空间，还可以节省零件材料。
（3）可以方便地实现变速和变向要求。在金属切削机床、汽车等机械设备中，经过轮系传动，可以使输出轴获得变速、变向等，以满足不同工作的要求。
3.定轴轮系中各齿轮的旋转方向一般用在图上画箭头的方法来确定。
（1）圆柱齿轮啮合传动，转向用画箭头的方法表示，主、从动齿轮转向相反时，两箭头指向相反。
（2）圆柱齿轮啮合传动，主、从动齿轮转向相同时，两箭头指向相同。
（3）圆锥齿轮啮合传动，两箭头同时指向或同时相背啮合点。
（4）蜗杆啮合传动，判断蜗杆的旋向用右手法则。
第7章 支承零部件
7.1　轴
1.按轴的轴线形状，轴可分为直轴，曲轴，挠性轴。
2.按轴所承受的载荷不同，轴可分为心轴，传动轴，转轴。
3.轴主要由轴颈、轴头和轴身三部分组成。
4.（1）轴上零件要有可靠的周向固定和轴向固定。
（2）轴应便于加工和尽量避免或减小应力集中。
（3）便于轴上零件的安装与拆卸。
5.常用的轴向固定方法有轴肩和轴环，轴端挡圈，圆锥面，轴套（套筒），圆螺母和弹性挡圈。
6.常用的周向固定方法有平键与楔键，花键，螺钉，销和过盈配合。
7.（1）轴的结构和形式应便于加工、装配和维修。
（2）阶梯轴的直径应该是中间大、两端小，由中间向两端依次减小，以便于轴上零件的装拆。
（3）轴端、轴颈与轴肩（或轴环）的过渡部位应有倒角或过渡圆角，便于轴上零件的装配，避免划伤配合表面，减小应力集中。轴上有多处倒角或圆角时，为便于加工应大一致，以减少刀具规格和换刀次数。自由表面的轴肩过渡圆角在不影响装配也没有特殊要求的前提下，可适当取大些（一般取r=0.1d），以减小应力集中。
（4）轴上有螺纹时，应留有退刀槽，以便于螺纹车刀退出；需要磨削的台阶轴，应留有越程槽，以便磨削用砂轮越过工作表面。
（5）当轴上有两个以上的键槽时，槽宽应尽可能相同，并布置在同一母线上，以利于加工。
7.2　滑动轴承
1.按轴承与轴颈之间的润滑状态，分为液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承；按承载方向分为径向滑动轴承（承受径向载荷）、推力滑动轴承（承受轴向载荷）和径向推力滑动轴承（同时承受径向载荷和轴向载荷）三种形式。
2.常用滑动轴承的结构有径向滑动轴承和推力滑动轴承。其中径向滑动轴承又包括整体式，剖分式，调心式。
3.轴瓦（轴套）是滑动轴承中直接和轴颈接触并有相对滑动的零件，因此，应保证有良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性，以及足够的强度、易跑合、易加工等性能。
4.（1）铸铁。铸铁中的片状或球状石墨成分在材料表面覆盖后，可起润滑作用，而且有助于提高其耐磨性。
（2）铜合金。具有较高的强度、较好的减摩性和耐磨性。
（3）轴承合金（巴氏合金）。强度较低且价格较贵，通常用铸造方法浇铸在材料强度较高的轴瓦（轴套）表面，形成减磨层（衬层），既有较高强度和刚度，又有良好的减摩性和耐磨性。
（4）聚酰胺（尼龙）。具有较好的自润性、耐磨性、减振性和耐腐蚀性，但导热性差，吸水性大，尺寸也不稳定。
7.3　滚动轴承
1.以滚动摩擦为主的轴承称为滚动轴承。滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。内圈装在轴颈上，与轴一起转动。外圈装在机座的轴承孔内固定不动。内外圈上设置有滚道，当内外圈相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。
2.滚动轴承为校准零件，其具有摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、旋转精度高、润滑简便和装拆方便等优点，广泛应用于各种机器与机构中。
3.滚动轴承的类型有调心球轴承，调心滚子轴承，推力调心滚子轴承，圆锥滚子轴承，双列深沟球轴承，推力球轴承，深沟球轴承，角接触球轴承，推力圆柱滚子轴承和圆柱滚子轴承。
4.载荷可分为沿半径方向作用的径向载荷、沿轴线方向作用的轴向载荷和同时有径向、轴向作用的联合载荷。
5.各类滚动轴承有不同的特性，因此在选择时，必须根据轴承实际工作情况合理选择，一般应考虑的因素包括轴承所受载荷的大小、方向和性质，轴承的转速以及调心性等要求。
第8章 机械的节能环保与安全防护
8.1　机械润滑与密封
1.机械装置中常用的润滑剂按物态可分为液体润滑剂（润滑油）、半固体润滑剂（润滑脂）和固体润滑剂。
2.在载荷大或变载、冲击场合、加工粗糙或未经跑合的表面，宜选用黏度较高的润滑油；转速高时，为减少润滑油内部的摩擦功耗，可采用循环润滑与芯捻润滑，应选择黏度较低的润滑油；工作温度高时，宜选用黏度高的润滑油。
3.润滑脂也称为黄油，是一种稠化的润滑油。其油膜强度高，黏附性好，不易流失，易密封，使用时间长，但散热性差，摩擦损失大。它常用于不易加油、重载低速的场合。润滑脂主要根据润滑零件的工作温度、工作速度和工作环境等条件进行选择。
4.（1）人工定期加油（脂）润滑。
（2）连续滴油润滑。
（3）浸油润滑。
（4）压力供油润滑。
5.机械装置的密封有两个作用：一是防止液体、气体工作介质、润滑剂的泄漏；二是防止灰尘、水分进入润滑部位。
6.常见的机械装置密封有静密封和动密封两大类。其中静密封包括研磨面密封、密封胶密封、垫片密封、密封圈密封；动密封包括密封圈密封、毡圈密封。
8.2　机械的节能环保与安全防护
1.噪声对人体的危害很大，长时间处在强烈的噪声环境中，会引起听力下降，甚至引起噪声性耳聋；还容易使人发生注意力分散、失眠、头痛、神经紧张等神经性症状。噪声损害人的整个机体，使人产生血压升高，呼吸、脉搏加快，胃液含酸量减少，消化能力减弱等。
2.机械噪声的产生一般由设备的运转件相对固定体周期作用时所产生，在运动过程中也会产生强烈的共振，从而产生强烈的噪声。工程机械中产生噪声的主要因素有三个：空气动力、机械传动和液压传动。针对工程机械来说，噪声产生源主要有动力系统产生的噪声源、结构安装产生的噪声源、工作装置产生的噪声源以及液压系统产生的噪声源。
3.（1）噪声源的控制。从噪声源控制是最有效的、最根本的措施。工程机械应从最初的材料选择、结构设计、生产工艺、加工与装配精度、传动方式等方面进行噪声的控制，从而达到降低声源、减小噪声发射功率的目的。
（2）噪声传播途径的控制。从噪声传播途径采取措施，设法使噪声在传播中进行衰减或隔离是较好的方法。可利用声的吸收、反射、干涉等特性，采用吸声、隔声、减振、隔振等技术，以及安装消声器等，控制声源的噪声辐射。例如，可在发动机上套上隔声罩，使其产生的噪声难以扩散，在发动机罩里面采用吸音棉吸收声能，减弱声音。
（3）噪声接受者控制。从接受者的角度采取防范措施，如使用耳塞、耳罩等降低噪声的接收程度。
4.（1）人为的不安全因素。操作人员操作机器，必须熟悉机器，才能更好地