關于機械方面的一些必備知識

灰太狼66

公差

1 一般情況下使用基孔制原則，這樣可以減少公差帶的數量，從而減少量具和塞規數量，即經濟又合理

6 Z2 [/ K* @, D" Y6 [2 IT01-IT1 適應于量塊的尺寸公差 IT1-IT7 適用于量規 IT2-IT5 精密配合 IT5-IT10 有精度要求的配合 IT11-IT12 不重要配合 IT12-IT18 非配合尺寸

3 對于間隙和過渡配合，標準公差低于IT8 孔要與高一級的軸配合 50H8/f7 當等級高于IT9可同級配合 50H8/e8
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4 對于過盈配合，標準公差低于IT7 孔要與高一級的軸配合 50H8/f7 當等級高于IT8可同級配合 50H8/e8
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& M  K/ x& q1 G2 S- `4 t5 間隙配合適用于工作時有相對運動或是沒有相對運動，要求拆裝方便的配合

過渡配合適用于要求對中性，要求拆裝方便，在傳遞運動需加銷或鍵

過盈配合適用于要求保證固定或傳遞運動的配合
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: \3 ~% ]0 k4 k6最大實體尺寸：實際要素在位于公差帶內具有最多材料的極限尺寸
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' o/ |$ g2 \# s) d最小實體尺寸：實際要素在位于公差帶內具有最少材料的極限尺寸
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, X8 M2 ]+ x+ D" H+ `. d  [工程材料

. ]3 i6 v) N. R, X* d3 s1 材料性能：力學性能，化學性能，物理性能，工藝性能
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力學性能：強度，硬度，彈性，塑性，沖擊韌度

  N" ]/ V- F9 }7 Y/ L- k強度：材料在受外力作用下抵抗永久變形的能力

塑性：材料在外力作用下產生塑性變形而不破壞的能力

0 l# {. E3 R& B# i* A硬度：材料抵抗硬物壓入表面的能力、

疲勞強度：材料抵抗無數次重復變外力而不破壞的能力(最常用的變載強度)

沖擊韌度：材料抵抗沖擊載荷的能力

2實驗方法 拉力實驗，沖擊實驗，硬度測試，化學分析，金相分析，無損探傷
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3材料選擇：材料的工藝性，使用性，經濟性
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4晶格缺陷：點 線 面 缺陷↑→強度↑→韌性，塑性↑
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2 J, y4 D  v! w2 S4 ~金屬內部晶粒越小，則晶界畸變越大，從而使金屬強度，硬度提高，并使變形均勻發布在許多晶粒上，塑性，韌性好

4 `4 m; o( e! R5純鐵Fe 塑性好，硬度低
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* G* P8 N- F. X* r" L5 I2 p/ J) Y滲碳體Fe3C 硬度高，塑性差
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- E0 y: v& V: J8 O; s( A, Y鐵素體F 碳溶于a-Fe（體心結構）強度硬度低，韌性好

+ x, ]3 T! Y- i奧氏體A 碳溶于r-Fe（面心結構）強度硬度隨C的比率上升而上升
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珠光體P 由A冷卻有較高的硬度和強度，又有一定的塑性和韌性，由F+Fe3C的片狀層疊
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# A4 p, I1 ]. @( j, r) N7 共析鋼——珠光體 過共析鋼—珠光體+滲碳體 亞共析鋼—鐵素體+珠光體
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8 普通熱處理:退火 正火 回火 淬火
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3 @1 S& N& U$ p0 b' \7 k9 退火：加熱到高于或低于相變點的適當溫度，保溫一段時間后放在爐里或是導熱性差的介質中緩慢冷卻，得到平衡狀態的鐵素體和珠光體
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目的：降低硬度，改善切削性能，細化晶粒，改善組織，提高力學性能，消除內應力，為淬火做準備，提高塑性和韌性
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! o" Q+ v6 g. j+ G退火：1）完全退火2)球化退火（為淬火做準備）3)等溫退火、時間較完全退火短一半4)去應力退火（等溫退火）5）再結晶退火（恢復冷變形前的塑性）

- N  y% z! E! m' t( I9 z10正火：目的與退火相同，得到珠光體組織，但冷卻的速度稍快，得到的組織更細，常用于改善材料的切削性能，也有時用于對一些要求不高的零件作為最終熱處理。
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11淬火：加溫后迅速冷卻。目的：得到馬氏體，提高鋼的硬度和耐磨性

$ I4 r/ \! _" e0 z" y8 h; X" p% P6 s12回火：消除淬火后的內應力和脆性，調整改善韌性

13化學熱處理：滲碳（提高硬度和耐磨性）滲硼（表面具有很高的硬度、耐磨性和抗蝕性） 滲氮（顯著提高硬度和耐磨性，提高疲勞強度和耐蝕性） 碳氮共滲 滲金屬 滲硫
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4 i& {6 d2 J' M14熱處理設備：燃燒爐 電阻爐 真空爐
' P( L+ U5 \5 S! O4 p% E7 o
, l, ?2 k+ i8 ^' Z% I$ C15其他工程材料：常用熱塑性材料{聚乙烯 聚丙烯 塑料 尼龍 錦綸 } 常用熱固性塑料{酚醛聚酯 環氧塑料}
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16塑料成型方法：壓塑，擠塑，注射，中空，壓延
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17滲硼：提高硬度和耐磨性，并提高抗疲勞強度和耐蝕度
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18調質處理=淬火+高溫回火
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19低溫回火 150-250° 中溫回火 250-500° 高溫回火 500-650°

9 @% @3 A; P7 z5 j2 p20堿性焊條比酸性焊條好，因為含有有益元素比如Mn較多，有害元素O，P，S，H少

  y& L5 `3 c" C2 H% u8 I21消除焊接應力的方法：1）焊前預熱2)焊后熱處理

0 Z/ A1 k" R  O+ r- E22常用焊接方法：熔化焊 壓力焊 釬焊

常用熔化焊：埋弧焊 氣體保護焊 氣焊

9 e0 T, p+ Z/ h- }3 L" l23 正接：工件接正極，焊條接負極，用于焊接厚鋼板件，不銹鋼，耐熱鋼等。

反接：工件接負極，用于焊薄鋼板及CO2氣體保護焊

23影響晶核形核效率的因素：過冷度 和未熔雜質

24細化晶粒的途徑：1提高冷卻速度2）變質處理3機械振動，超聲波振動，機械攪拌

8 y7 P. i; S; g$ G0 V25金屬防銹措施：1覆蓋保護層（發藍，磷化，電鍍，涂漆）2）形成氧化膜3）提高金屬電極的電位

8 x5 t; `$ H  j, {0 j26鑄造方法：砂型 金屬型 熔模型 磁型
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7 b+ m7 b1 p: c5 Y( Y27分型面的選擇：1）分型面最少2）鑄件全部或大部在下3）斷面處向上40型芯設置穩定
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28鑄造的優缺點:優點1）可以產生形狀復雜的零件毛坯2）生產適應性廣，工藝靈活性大3）鑄造使用的原材料來源廣，價格低
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缺點：鑄造的組織疏松，晶粒粗大，內部易產生縮孔，偏孔，氣孔等，力學性較差2）質量不夠穩定

29縮孔氣孔的防止措施：采用定向凝固原則，合理選擇鑄件的澆注位置和澆注工藝
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30灰鑄鐵的脆性大，不能用于沖壓，但是切削性能好，耐磨性好，常用于制造機床床身機座
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$ d# Y! ?. P/ T- C4 G  a機械

1 磨損：運動副之間摩擦將導致零件表面材料逐漸喪失或遷移，主要分3個階段1)磨合磨損階段2)穩定磨損階段3)劇烈磨損階段
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2 軸：支撐回轉件，傳遞運動，動力
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3 Z5 ^4 C) Q; x" Z: x4 l1 S# c心軸：受彎矩軸 傳動軸：受扭矩軸
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轉軸:同時受彎矩和扭矩的軸
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" |0 q5 `8 a+ q# o  y軸要求：強度夠高，應力集中敏感性小，良好的工藝性

3齒輪的設計要求:傳動準確平穩，有足夠的強度
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特點：優點1）傳動比準確2）傳動效率高3）適應范圍廣4）可傳遞空間任意兩軸的運動5）結構緊湊，工作可靠，壽命長
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缺點：制造安裝精度要求高，不能遠距離傳動

4齒輪的實效形式1）齒斷裂-體失效 原因：齒根彎曲強度不足，斷裂處主要在齒根受拉處。措施1）改善材料及熱處理，提高彎曲強度2）減小應力集中3）提高輪心韌性4）減小偏載，增大軸或支承件的剛度

& X4 H+ u2 i  G0 k2）齒面磨損:面失效。是開式傳動的主要失效形式，措施1)提高齒面強度，降低表面粗糙度，2）將開式改為閉式傳動3）加潤滑油

, f9 T. ^1 S6 S$ T3）齒面點蝕：閉式傳動的主要失效形式
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! S4 h+ x% K# V- x: s措施1)提高齒面強度，降低表面粗糙度，2）增大綜合曲率半徑3）加潤滑油

6增加齒數，齒面接觸應力不變，齒根彎曲應力變大
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7 齒輪為何產生干涉：兩嚙合齒輪，主動輪齒腹與從動輪齒頂接觸時，兩齒開始作用，若接觸發生在主動輪基圓下側的非漸開線部分時，則主動輪齒腹有被挖槽的趨勢，即產生干涉

8 產生根切的原因：當刀具的齒頂線與嚙合線的交點超過嚙合極限點之外，便將已經切削出的漸開線齒廓再切去一部分 避免辦法：采用變位齒輪或是有足夠的齒數

/ \/ E! M. P! Y2 }* k: C9 變位齒輪的優缺點：可以制造齒數Z《Zmin而無根切現象，可以使兩輪的彎曲強度趨于相等提高齒輪的承載能力，但是兩輪必須成對設計制造使用，重合度略有減少，小齒輪易磨損變尖

. o0 O+ I# u. s; l10 斜圓柱齒輪的特點：1傳動平穩，沖擊和噪聲小2）重合度好故承載能力高，傳動平穩適用于高速傳動3）不產生根切現象的最小齒數比直齒輪小故結構緊湊

11 蝸桿傳動的優缺點：優點：可實現空間交錯軸間很大的傳動比2）蝸桿傳動為線接觸，傳動平穩噪聲小3）易自鎖

5 j' @8 B/ K2 S) f  Z, I缺點：機械效率低，2)齒面的螺旋方向有很大的滑動速度，易發生熱和磨損，須要良好的潤滑與耐磨性（青銅合金）3）導程小→螺旋角大→軸承結構復雜

12 直齒圓錐齒輪：傳遞相交兩軸的回轉運動
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* D) [) S8 Z) e' z13 齒輪系作用：1）實現分路傳動2）獲得較大的傳動比3）實現變速傳動4）實現換向傳動5）用作運動合成6）用作運動分解7）在尺寸及負載較小時，實現大功率傳動。

13 凸輪的優缺點：1只要適當的設計出凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿達到預期的運動效果，而且響應快速，機構簡單緊湊2由于輪廓與推桿之間為點線接觸，易磨損，制造困難。
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) x/ _% _3 L  N# d6 b" q) E14 提高彎曲強度的措施：合理安排受力情況，梁的合理載面

15螺紋的種類與使用：1緊固螺紋（保證旋合性和連接強度）2）傳動螺紋（梯形螺紋，鋸齒螺紋，保證傳遞的可靠性和位移的平穩性）3）管螺紋（保證連接強度和密封性）

2 Z" k- \- {+ M$ |# G15螺紋連接防松：1、摩擦防松（對頂螺母、彈簧墊圈、自鎖螺母）2、機械防松（開口銷與六角開槽螺母，止動墊圈，串聯鋼絲）3、破壞運動副防松（鉚合、沖點、涂粘合劑）
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16普通螺紋的牙型半角和牙側腳都為30°
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% x3 X% Z. a1 i; D16 改善螺紋載荷不均的辦法：1/3的載荷集中在第一圈螺紋，第八圈后基本不受力 1、使螺母受拉（采用懸置螺母）2、減小受力的螺紋和剛度（減小螺柱旋合段受力的受力面，采用鋼絲套索）

. @; m, T6 |2 n17 減小應力集中辦法：加大圓角，卸載槽、卸載過渡機構。
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17影響齒輪載荷均勻性的主要誤差：1，齒寬方向的齒向誤差2）齒高方向的基節誤差與齒形偏差

" F( k5 W6 n% ]( ^% t18產生沖裁毛刺的原因：1)沖裁間隙不合理2）凹模和凸模磨鈍形成圓角（主要原因）

5 c0 b% I' D* q1 E% n3 s19降低沖裁力的方法：1階梯沖裁2）斜刃沖裁3）加熱沖裁
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, t5 M( y( c; K20影響彎曲回彈的因素：1材料的力學性能2）相對彎曲半徑3）彎曲方式4）模具間隙5）工件形狀6）彎曲件角度
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$ ^: L9 L3 M- w( R21預緊的目的：增強連接的可靠性，防止受載后出現縫隙或滑移
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22潤滑的目的：減少摩擦磨損，散熱減溫，緩沖吸振

22 松動的原因：沖擊、振動、溫度變化

23軸承特點：旋轉精度高，摩擦力小，啟動靈活，載荷，轉速，工作溫度適應性廣，標準化程度高，互換性好，成本低。

' e$ h! p8 O1 O5 R; n24齒輪泵：抗污能力好 柱塞泵 ：額定效率高

25影響齒輪傳動的主要因素：平穩性（基節偏差和齒形偏差） 準確性（幾何偏心和運動偏心）載荷分布均勻性（齒寬方向齒形誤差 齒高方向的基節誤差和齒形誤差）
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) P/ C! A0 {' v0 n26 曲柄可以繞固定鉸鏈中心作整周回轉。搖桿只能在某一角度范圍內繞固定鉸鏈中心往復擺動。曲桿可以轉360度,搖桿只可以兩邊搖小于或等于180度
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0 c4 S" ]3 x4 v# }. \27 帶傳動：結構簡單，傳動平穩，價格低廉，屬撓性傳動，但彈性滑動是無可避免的

28 鏈傳動的優點：1、無彈性滑動和整體打滑2、保持準確傳動比、徑向壓力小3、可在高溫高濕環境工作4、制造與安裝精度較低

& W8 }, G3 m& a0 K缺點：1、只能實現平行軸同向傳動2、不能保持恒定瞬時傳動比3、磨損后易跳齒4、工作有噪聲5、不宜用在載荷變化很大，高速和急速轉向的運動


切削原理
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1切削三要素：主運動 切削運動 背吃刀量
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/ z9 {  W7 X5 A& Q5 |* o0 k/ z2刀具要求：1）高硬度和耐磨性2)足夠的強度和硬度3）高耐熱性4）良好的工藝性

3硬質合金刀具的耐磨性和耐熱性都很高，許多切削速度遠超過高速鋼，加工效率高，但是抗彎強度低，脆性大，抗彎矩和振動，抗沖擊性不夠好

+ O* O) H8 M1 W4切削速度對耐用度的影響最大

5銑削方式：順銑，逆銑
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順銑：切削力小，要使用時必須要求工作臺進給絲桿螺母副有消除側向間隙的裝置
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或采用其他有效措施。

7 h. @  K2 \7 n! [6 e' l9 b逆銑：切削過程平穩，逆轉時，縱向銑削分力和縱向進給方向相反，絲桿螺母副始終貼

5 H* `6 @1 c- Y緊，刀具耐用度沒有逆銑高
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$ S  S/ k# d1 O4 ]+ v! _8 }$ s6 拉刀特點：1）生產率高，2）拉后工件精度與表面質量高3）刀具耐用度高，4）拉削力簡單 5）拉刀成本高

7齒輪加工方法：滾齒 銑齒 磨齒 插齒
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7 O9 J: S/ W) }8夾具作用：1）縮短輔助時間，提高生產率2)保證加工精度和精度穩定性3）擴大機床的使用范圍4)減低工人技術要求和減輕勞動強度

9工藝誤差：工藝系統幾何誤差 工藝系統受力誤差 工藝系統受熱誤差 工藝系統內應力
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: V1 B/ j7 A' j+ N# G誤差
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10工藝系統幾何誤差 ：1）原理誤差2）機床和幾何誤差3）調整誤差4)刀具和夾具的制造誤差，5）工件的安裝誤差6）工藝系統磨損誤差
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$ j6 B6 G9 K9 y$ \' q$ H11切削加工影響表面粗糙度的因素：1）刀具相對工件表面做進給運動時在加工表面留下的切削殘留面積2）工藝系統中各種形式的振動

12磨削加工中的表面粗糙度：1砂輪的粒度2）砂輪的修理3）砂輪的速度4）磨削速度與工件速度

13提高工件精度的途徑：1）查明原因直接消除2）誤差補償或抵消法3）誤差轉移法4）誤差分組法5）積極控制法6）就地加工法7）誤差平均法
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4 P% t  {2 @% y, ^0 t5 y4 U/ n& ~14表面質量：零件表面幾何特征和物理力學特征，主要有1）表面粗糙度和波度2）表面層的物理機械性能
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% p8 j( H9 A1 `5 f3 D表面粗糙的影響：1）耐磨性2)配合的穩定性3）對疲勞強度的影響4）對抗腐蝕的影響，5）工作精度的影響
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15提高表面質量的途徑：1控制磨削參數2）采用超精加工作為最終工序3）采用噴丸，碾壓拋光等工藝

16粗基準的選擇：1）如果要保證工件上不加工面和加工面的位置要求，選不加工面2）保證工件重要表面的余量均勻，選該表明3）對于多表面工件，為保證表面有足夠的加工余量，選余量最小面4）盡量選擇平整光滑，有足夠大尺寸，沒有澆口冒口或飛邊等缺陷的表面
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17切削量選擇要素：生產率，加工質量，切削力引起的變形，振動，刀具耐用度，機床功率

18提高生產率：1縮短單件時間2）采用成組技術

19選擇加工方法因素：1）材料的質量2）工件的形狀和尺寸3）生產類型4）具體生產條件5）特殊要求
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20影響切削力的因素：1工件材料2）切削用量3）刀具幾何參數4）刀具材料5）切削液6）刀具刀面磨損情況

21切削角度參考平面：正交平面參考系 法平面參考系 家定平面 背平面參考系
! ~7 ?) B2 {( p4 @9 B! b) t! p
22刀具材料：1）硬質合20 金高速鋼(能承受較大沖擊載荷，可磨性好)
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1 I+ F$ i" B4 c; A; \; |/ e7 w& q23切削溫度的影響因素：1)切削用量2）刀具的幾何參數3）工件材料4）刀具磨損5）切削液類型
" J) M6 T0 o6 @7 p# i1 T* E$ X& {: \
- v; H1 p1 o0 h& y- t$ a; I切削溫度影響工件材料的性能，前刀面摩擦系數，切削力大小，刀具磨損和刀具
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耐用度，影響積屑瘤的產生

$ [" k. h5 o+ k5 O7 |* T: ~24切削熱：在切削過程中有98-99%的能量轉化為熱能，近似認為切削熱=切削功率
7 Z; ?2 p' |9 v) l; p$ e1 s
25先進制造技術的發展方向：柔性化 智能化 敏捷化
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26 數控NC 計算機數控CNC 計算機輔助工藝規程設計CAPP 計算機輔助檢測柔性制造單元CAT 柔性制造系統FMC 計算機集成制造系統CIMS 智能制造系統IMS

8 l9 i" X! `0 o0 k& w27 改善切削加工的途徑：1）改善材料的切削加工性能（調整材料的化學成分和進行適當的熱處理）2）改善切削加工條件（采用合適的刀具材料和切削用量，選用合適的設備和加工方法，選擇材料加工性好的材料狀態

9 b: U7 l5 ]7 m; E2 W' M28 孔加工刀具：扁鉆 麻花鉆（30MM以下用） 深孔鉆 擴孔鉆 鉸刀（精加工） 鏜刀（箱體）
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29 加工余量的影響因素：1)上道工序加工表面的表面粗糙度和表面缺陷層要在本道工序消除2）上道工序尺寸公差應計入本道工序加工余量3）上道工序位置誤差要在本道工序修正4）本工序加工的安裝誤差也要求和余量進行補償

30工藝裝備的選擇和設計原則：1）保證產品裝配質量，并要求提高產品質量，延長使用壽命2）合理安排裝配工藝，盡量減少工人工作量，以提高效率和縮短周期3）盡量減小裝配場地面積，提高單位面積生產率

31切削用量的選擇要素：生產率 加工質量（主要是表面質量） 切削力引起的彈性變形 刀具耐用度 切削振動 機床功率
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32安全生產：防火 防爆 防靜電 防噪聲

* ?2 {9 ?; {0 @; a, l  @33刀具磨損：機械磨損 熱磨損 化學磨損
9 a8 [. p7 K+ e. q8 }( y3 {- a
34 刀具前角的選擇：增大前角，刀具鋒利，可減低切削力，切削溫度和功率損耗，減輕刀具磨損和提高耐用度，還可以抑制切屑瘤，減輕振動，改善加工質量，另一方面，增大前角會使刀具到頭強度減低，易造成刀具崩斷或是早期失效
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東莞新人

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爭鋒許三多

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A郝好

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小白186

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月落星斜

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無齒小齒輪

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機械扒菜

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武漢老虎

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馬云龍

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