工程设计基础思考题(2)

形螺纹的牙测角较小，摩擦角ρ较小，螺旋副的效率较高，多用于传动。

3、螺纹连接的类型有哪些？各用在什么场合？

①螺栓连接：应用最广泛，多用于被连接件不太厚并需经常拆卸的场合。

②螺钉连接：常用于被连接件之一较厚，不便加工通孔的场合。 ③双头螺柱连接：常用于被连接件之一较厚、不便加工通孔、且需经常拆卸的场合。

④紧定螺钉连接：可用于固定两个零件的相对位置，并且可传递不大的力和转矩。

4、连接螺纹能满足自锁条件，为什么在设计螺纹连接时还须考虑防松问题？防松分为哪几类？

在静荷载和温度变化不大的情况下，螺纹连接的自锁作用是可靠的。但在冲击、振动、变载荷及温度变化较大的情况下，螺纹连接常常失去自锁能力而产生松脱现象。按防松原理的不同，可分为靠摩擦力防松和利用机械锁紧防松两大类。

5、平键连接的工作原理是什么？主要失效形式是什么？平键的剖面尺寸b×h和长度L如何确定？

平键的两侧面是工作面，工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩。挤压破坏是键连接的主要破坏形式。设计键的连接时，先根据工作要求选择键的类型，然后根据轴的直径从键的标准中查得键的剖面尺寸，即键的宽度b和高度h；再根据轮毂长度与结构情况，按标准选出键

的长度，一般键长L比轮毂长度短5-10mm，而后进行强度校核。

第十二章极限与配合、几何公差及表面粗糙度

1、叙述术语基本尺寸、实际尺寸、最大极限尺寸、最小极限尺寸、上偏差、下偏差、零线、尺寸公差、公差带的定义。

①基本尺寸：根据零件的结构、工艺等要求，设计时所确定的零件尺寸。

②实际尺寸：零件加工后，测量所得的尺寸。 ③极限尺寸：允许零件实际尺寸变动的两个界限尺寸。

④尺寸偏差：某一极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差。（最大极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差称为上偏差，最小极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差成为下偏差。GB规定孔的上偏差、下偏差分别用ES、EI；轴的上偏差、下偏差分别用es、ei表示。）

⑤零线：在公差带图中，确定偏差的基准直线，即零偏差线称为零线。 ⑥尺寸公差：零件尺寸允许的变动量。（公差=最大极限尺寸-最小极限尺寸=上偏差-下偏差）

⑦尺寸公差带：由上下偏差的两条直线所限定的区域称为尺寸公差带。 2、什么是标准公差？什么是基本偏差？公差带和公差带代号分别由哪些要素组成？

标准公差是指国家标准所列的，用以确定公差带大小的一系列公差值。基本偏差是指标准所列的、用以确定公差带相对于零线位置的上偏差

或下偏差，一般指靠近零线的偏差。公差带由标准公差和基本偏差组成，标准公差确定公差带的大小，基本偏差确定公差带的位置。公差带代号由基本偏差代号和标准公差等级代号共同组成。

3、什么叫配合？配合分为哪几类？配合制度分哪几种？如何选用？ 基本尺寸相同、相互结合的孔与轴的公差带之间的关系，称为配合。GB规定，孔与轴的配合分为间隙配合、过盈配合和过渡配合3种。为了便于设计和制造，GB规定了基孔制和基轴制两种配合制度。基孔制是指基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成的各种配合的一种制度。基轴制是指基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成的各种配合。 4、什么是表面粗糙度？它对零件的使用性能有何影响？

表面粗糙度是零件表面上具有较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状特征。表面粗糙度是衡量零件质量的标志之一，其大小对零件的配合、使用寿命和外观等都有很大的影响。

5、表面粗糙度常用的评定参数有哪几种？分别是如何定义的？ ①轮廓算数平均偏差Ra：在取样长度内，轮廓偏距绝对值的算术平均值称为轮廓算数平均偏差。

②轮廓最大高度Rz：在取样长度内，轮廓峰顶线与轮廓谷底线之间的距离称为轮廓最大高度。

③轮廓单元平均宽度Rsm：在取样长度内，轮廓单元宽度的平均值。

第十三章金属材料及热处理

1、简述金属常见的3种晶体结构的基本特点和铁的同素异构转变。 90%以上的金属晶体属于体心立方（B.C.C.）、面心立方（F.C.C）和密排六方（H.C.P）。

在常压下，铁在固态下会发生同素异构转变，液态铁冷却到1538℃后结晶出的固态铁石体心立方晶格，称为δ-Fe；继续冷却至1394℃时转变为面心立方晶格，称为γ-Fe；冷却到912℃时又要转变为体心立方晶格，称为α-Fe。同素异构转变是可逆的。

2、简述合金、组元、铁素体、奥氏体、马氏体、渗碳体及珠光体等术语的概念。

合金：两种或两种以上的金属元素，或金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质。

组元：组成合金最基本的、独立的物质。

铁素体：碳溶解在体心立方晶格的α-Fe中形成的间隙固溶体。 奥氏体：碳溶解在面心立方晶格的γ-Fe中形成的间隙固溶体。 渗碳体：具有复杂晶格的间隙化合物，每个晶胞中有1个碳原子和3个铁原子，含碳量为6.69%。

珠光体：在温度A1以下至550℃左右的温度范围内，过冷奥氏体转变产物是珠光体，即形成铁素体与渗碳体两相组成的相间排列的层片状的机械混合物组织。

马氏体：与过冷奥氏体的含碳量相同，晶格为体心立方，与铁素体相同。马氏体实质是含过饱和的碳的固溶体。

3、简述热处理的概念和基本类型。

热处理通常指的是将材料或工件在一定的介质中加热、保温和冷却，以改变其整体或表面组织，从而获得所需性能的一种工艺过程。热处理工艺中有3个基本要素：加热、保温、冷却。基本类型有普通热处理（退火、正火、淬火、回火）、表面热处理和化学热处理、其他热处理。

4、简述钢加热时的转变过程和钢加热时的常见缺陷。

一般认为钢加热过程中奥氏体转变过程可分为奥氏体晶核的形成、奥氏体的长大、残余渗碳体的溶解、奥氏体成分的均匀化4个阶段。 钢的加热缺陷有氧化、脱碳、过热、过烧。

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