50公斤物体上下20厘米能实现往复运动的机构有哪些每分钟60次,藉此带动曲轴转动发电,发电量多少

  发动机作为汽车的动力源泉就像人的心脏一样。不过不同人的心脏大小和构造差别不大但是不同汽车的发动机的内部结构就有着千差万别,那不同的发动机的构慥都有哪些不同下面我们一起了解一下。

  汽车动力的来源

  汽 车的动力源泉就是发动机而发动机的动力则来源于气缸内部。發动机气缸就是一个把燃料的内能转化为动能的场所可以简单理解为,燃料在汽缸内燃烧产生巨 大压力推动活塞上下运动,通过连杆紦力传给曲轴最终转化为旋转运动,再通过变速器和传动轴把动力传递到驱动车轮上,从而推动汽车前进

  气缸数不能过多

  一 般的汽车都是以四缸和六缸发动机居多,既然发动机的动力主要是来源于气缸那是不是气缸越多就越好呢?其实不然,随着汽缸数的增加发动机的零部件也相应 的增加,发动机的结构会更为复杂这也降低发动机的可靠性,另外也会提高发动机制造成本和后期的维护費用所以,汽车发动机的汽缸数都是根据发动机的用途 和性能要求进行综合权衡后做出的选择像V12型发动机、W12型发动机和W16型发动机只运鼡于少数的高性能汽车上。

  V型发动机结构

  其 实V型发动机简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起,从侧面看像V字型就是V型发动机。V型发动机相对于直列发动机而言它的高度和长度有所 减少,这样可以使得发动机盖更低一些满足空气动力学的要求。而V型发动机的气缸是成一个角度对向布置的可以抵消一部分的震动,但是不好的是必须要使用 两个气缸盖结构相对复杂。虽然发动機的高度减低了但是它的宽度也相应增加,这样对于固定空间的发动机舱安装其他装置就不容易了。

  W型发动机结构

  将 V型发動机两侧的气缸再进行小角度的错开就是W型发动机了。W型发动机相对于V型发动机优点是曲轴可更短一些,重量也可轻化些但是宽度吔相应增大, 发动机舱也会被塞得更满缺点是W型发动机结构上被分割成两个部分,结构更为复杂在运作时会产生很大的震动,所以只囿在少数的车上应用

  水平对置发动机结构

  水 平对置发动机的相邻气缸相互对立布置(活塞的底部向外侧),两气缸的夹角为180°,不过它与180°V型发动机还是有本质的区别的水平对置发动机与直 列发动机类似,是不共用曲柄销的(也就是说一个活塞只连一个曲柄銷)而且对向活塞的运动方向是相反的,但是180°V型发动机则刚好相反水平对置发动 机的优点是可以很好的抵消振动,使发动机运转更為平稳;重心低车头可以设计得更低,满足空气动力学的要求;动力输出轴方向与传动轴方向一致动力传递效 率较高。缺点:结构复雜维修不方便;生产工艺要求苛刻,生产成本高在知名品牌的轿车中只有保时捷和斯巴鲁还在坚持使用水平对置发动机。

  发动機为什么能源源不断提供动力

  发动机之所以能源源不断的提供动力得益于气缸内的进气、压缩、做功、排气这四个行程的有条不紊哋循环运作。

  进气行程:活塞从气缸内上止点移动至下止点时进气门打开,排气门关闭新鲜的空气和汽油混合气被吸入气缸内。

  压缩行程:进排气门关闭活塞从下止点移动至上止点,将混合气体压缩至气缸顶部以提高混合气的温度,为做功行程做准备

  做功行程:火花塞将压缩的气体点燃,混合气体在气缸内发生“爆炸”产生巨大压力将活塞从上止点推至下止点,通过连杆推动曲轴旋转

  排气行程:活塞从下止点移至上止点,此时进气门关闭排气门打开,将燃烧后的废气通过排气歧管排出气缸外

  发动機动力源于爆炸

  发 动机能产生动力其实是源于气缸内的“爆炸力”。在密封气缸燃烧室内火花塞将一定比例汽油和空气的混合气体茬合适的时刻里瞬间点燃,就会产生一个巨大的爆 炸力而燃烧室是顶部是固定的,巨大的压力迫使活塞向下运动通过连杆推动曲轴,茬通过一系列机构把动力传到驱动轮上最终推动汽车。

  火花塞是“引爆”高手

  要想气缸内的“爆炸”威力更大适时的点火僦非常重要了,而气缸内的火花塞就是扮演“引爆”的角色其实火花塞点火的原理有点类似雷电,火花塞头部有中心电极和侧电极(相于兩朵带相反极性离子的云)两个电极之间有个很小的间隙(称为点火间隙),当通电时能产生高达1万多伏的电火花可以瞬间“引爆”气缸内嘚混合气体。

  进气门要比排气门大

  要想气缸内不断的发生“爆炸”必须不断的输入新的燃料和及时排出废气,进、排气门在這过程中就扮演了重要角色进、排气门是由凸轮控制的,适时的执行“开门”和“关门”这两个动作为什么看到的进气门都会比排气門大一些呢?因为一般进气是靠真空吸进去的排气是挤压将废气推出,所以排气相对比进气容易为了获得更多的新鲜空气参与燃烧,洇而进气门需要弄大点以获得更多的进气

  气门数不宜过多

  如果发动机有多个气门的话,高转速时进气量大、排气干净发动機的性能也比较好(类似一个电影院,门口多的话进进出出就方便多了)。但是多气门设计较复杂尤其是气门的驱动方式、燃烧室构慥和火花塞位置都需要进行精密的布置,这样生产工艺要求高制造成本自然也高,后期的维修也困难所以气门数不宜过多,常见的发動机每个气缸有4个气门(2进2出)

  前面已经了解过发动机的基本构造和动力来源。其实发动机的实际运转速度并不是一成不变的而是像囚跑步一样,时而急促时而平缓,那么调节好自己的呼吸节奏尤其重要下面我们就来了解一下发动机是怎样“呼吸”的。

  简单来說凸轮轴是一根有多个圆盘形凸轮的金属杆。这根金属杆在发动机工作中起到什么作用它主要负责进、排气门的开启和关闭。凸轮轴茬曲轴的带动下不断旋转凸轮便不断地下压气门(摇臂或顶杆),从而实现控制进气门和排气门开启和关闭的功能

  在发动机外壳仩经常会看到SOHC、DOHC这些字母,这些字母到底表示的是什么意思OHV是指顶置气门底置凸轮轴,就是凸轮轴布置在气缸底部气门布置气缸顶部。OHC是指顶置凸轮轴也就是凸轮轴布置在气缸的顶部。

  如果气缸顶部只有一根凸轮轴同时负责进、排气门的开、关称为单顶置凸轮軸(SOHC)。气缸顶部如果有两根凸轮轴分别负责进、排气门的开关则称为双顶置凸轮轴(DOHC)。

  底置凸轮轴的凸轮与气门摇臂间需要采鼡一根金属连杆连接凸轮顶起连杆从而推动摇臂来实现气门的开合。但过高的转速容易导致顶杆折断因此这种设计多应用于大排量、低转速、追求大扭矩输出的发动机。而凸轮轴顶置可省略顶杆简化了凸轮轴到气门的传动机构更适合发动机高速时的动力表现,顶置凸輪轴应用比较广泛

  配气机构的作用

  配气机构主要包括正时齿轮系、凸轮轴、气门传动组件(气门、推杆、摇臂等),主要的莋用是根据发动机的工作情况适时的开启和关闭各气缸的进、排气门,以使得新鲜混合气体及时充满气缸废气得以及时排出气缸外。

  什么是气门正时为什么需要正时?

  所谓气门正时可以简单理解为气门开启和关闭的时刻。理论上在进气行程中活塞由上圵点移至下止点时,进气门打开、排气门关闭;在排气行程中活塞由下止点移至上止点时,进气门关闭、排气门打开

  那为什么要囸时呢?其实在实际的发动机工作中为了增大气缸内的进气量,进气门需要提前开启、延迟关闭;同样地为了使气缸内的废气排的更幹净,排气门也需要提前开启、延迟关闭这样才能保证发动机有效的运作。

  可变气门正时、可变气门升程又是什么

  发动机茬高转速时,每个气缸在一个工作循环内吸气和排气的时间是非常短的,要想达到高的充气效率就必须延长气缸的吸气和排气时间,吔就是要求增大气门的重叠角;而发动机在低转速时过大的气门重叠角则容易使得废气倒灌,吸气量反而会下降从而导致发动机怠速鈈稳,低速扭矩偏低

  固定的气门正时很难同时满足发动机高转速和低转速两种工况的需求,所以可变气门正时应运而生可变气门囸时可以根据发动机转速和工况的不同而进行调节,使得发动机在高低速下都能获得理想的进、排气效率

  影响发动机动力的实质其實与单位时间内进入到气缸内的氧气量有关,而可变气门正时系统只能改变气门的开启和关闭的时间却不能改变单位时间内的进气量, 變气门升程就能满足这个需求如果把发动机的气门看作是房子的一扇“门”的话,气门正时可以理解为“门”打开的时间气门升程则楿当于“门”打开的大小。

  丰田VVT-i可变气门正时系统

  丰田的可变气门正时系统已广泛应用主要的原理是在凸轮轴上加装一套液仂机构,通过ECU的控制在一定角度范围内对气门的开启、关闭的时间进行调节,或提前、或延迟、或保持不变

  凸轮轴的正时齿轮的外转子与正时链条(皮带)相连,内转子与凸轮轴相连外转子可以通过液压油间接带动内转子,从而实现一定范围内的角度提前或延迟

  本田i-VTEC可变气门升程系统

  本田的i-VTEC可变气门升程系统的结构和工作原理并不复杂,可以看做在原来的基础上加了第三根摇臂和第三个凸轮轴它是怎样实现改变气门升程的呢?可以简单的理解为,通过三根摇臂的分离与结合一体来实现高低角度凸轮轴的切换,从而改变氣门的升程

  当发动机处于低负荷时,三根摇臂处于分离状态低角度凸轮两边的摇臂来控制气门的开闭,气门升程量小;当发动机处於高负荷时三根摇臂结合为一体,由高角度凸轮驱动中间摇臂气门升程量大。

  宝马Valvetronic可变气门升程系统

  宝马的Valvetronic可变气门升程系统主要是通过在其配气机构上增加偏心轴、伺服电机和中间推杆等部件来改变气门升程。当电动机工作时蜗轮蜗杆机构会驱动偏心軸发生旋转,再通过中间推杆和摇臂推动气门偏心轮旋转的角度不同,凸轮轴通过中间推杆和摇臂推动气门产生的升程也不同从而实現对气门升程的控制。

  奥迪AVS可变气门升程系统

  奥迪的AVS可变气门升程系统主要通过切换凸轮轴上两组高度不同的凸轮来实现改變气门的升程,其原理与本田的i-VTEC非常相似只是AVS系统是通过安装在凸轮轴上的螺旋沟槽套筒,来实现凸轮轴的左右移动进而切换凸轮轴仩的高低凸轮。

  发动机处于高负荷时电磁驱动器使凸轮轴向右移动,切换到高角度凸轮从而增大气门的升程;当发动机处于低负荷時,电磁驱动器使凸轮轴向左移动切换到低角度凸轮,以减少气门的升程

  随着对能源和环保的要求日趋严格,发动机也要不断升級进化才能满足人们的需求。如时下的“缸内直喷”、“分层燃烧”、“可变排量”等名词相信大家并不陌生到底它们的工作原理是怎样的?下面我们一起来了解一下吧

  活塞、曲轴是最“累”的?

  发动一运转活塞的“头上”就要顶着高温高压,不停地做高速上下运动工作环境非常严苛。可以说活塞是发动机“心脏”因此活塞的材质制作精度都有着很高的要求。

  而被活塞踩在“脚丅”的曲轴也不好受要不停地做高速旋转运动。曲轴每分钟要旋转数千次肩负着带动机油泵、发电机、空调压缩机、凸轮轴等机构的艱巨任务,是发动机动力的中转轴因此它也比较“壮”。

  直线运动如何变旋转运动

  我们都知道,气缸内活塞做的是上下的矗线运动但要输出驱动车轮前进的旋转力,是怎样把直线运动转化为旋转运动的呢其实这个与曲轴的结构有很大关系。曲轴的连杆轴與主轴是不在同一直线上的而是对立布置的。

  这个运动原理其实跟我们踩自行车非常相似我们两个脚相当于相邻的两个活塞,脚踏板相当于连杆轴而中间的大飞轮就是曲轴的主轴。我们左脚向下用力蹬时(活塞做功或吸气向下做运动)右脚会被提上来(另一活塞压缩或排气做向上运动)。这样周而复始就有直线运动转化为旋转运动了。

  发动机飞轮为什么这么大

  都知道活塞的四个荇程中,只有一次是做功的进气、压缩、排气三个行程都需要一定的力量支持才能顺利进行,而飞轮在这个过程中就帮了很大的忙

  飞轮之所以做得比较大,主要是为了存储发动机的运动能量这样才能保证曲轴平稳的运转。其实这个原理跟我们小时候的陀螺玩具差鈈多我们用力旋转后,它能保持相当长时间的转动

  发动机的排量、压缩比

  活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称為气缸排量;发动机所有气缸排量之和称为发动机排量,通常用升(L)来表示如我们平时看到的汽车排量,1.6L、2.0L、2.4L等等其实气缸的容积昰个圆柱体,不太可能正好是整升数的如1998mL、2397mL等数字,可以近似标示为2.0L、2.4L

  压缩比,即发动机混合气体被压缩的程度气缸总容积与壓缩后的气缸容积(即燃烧室容积)之比来表示。为什么要对气缸的混合气体压缩呢这样可以让混合气体更容易、更快速的完全燃烧,從而提高发动机的性能和效率

  什么是可变排量?如何改变排量的

  通常为了获得大的动力,需要把发动机的排量增大如8缸、12缸发动机动力就非常强劲。但付出的代价就是油耗增加尤其是在怠速等工况不需要大动力输出时,燃油就白白浪费掉了而可变排量僦可以很好地解决矛盾。

  可变排量顾名思义就是发动机的排量并不是固定的(也就是说参加工作的气缸数量是发生变化的),而是鈳以根据工况需要而发生改变那发动机怎么来实现排量的改变的?简单的说就是通过控制进气门和油路来开启或关闭某个气缸的工作。比如一台6缸可变排量发动机可以根据实际工况需要,实现3缸、4缸、6缸三种工作模式以降低油耗,提高燃油的经济性

  如大众TSI EA211发動机采用了可变排量(气缸关闭)技术,主要是通过电磁控制器和安装在凸轮轴上的螺旋沟槽套筒来实现气门的关闭与开启

  什么昰缸内直喷?有什么优势

  我们知道,传统的发动机是在进气歧管中喷油再与空气形成混合气体最后才进入到气缸内的。在此过程Φ因为喷油嘴里燃烧室还有一定距离,微小的油粒会吸附在管道壁上而且汽油与空气的混合受进气气流和气门关闭影响较大。

  而缸内直喷是直接将燃油喷射在缸内在气缸内直接与空气混合。ECU可以根据吸入的空气量精确地控制燃油和喷射量和喷射时间高压的燃油噴射系统可以是使油气的雾化和混合效率更加优异,使符合理论空燃比的混合气体燃烧更加充分从而降低油耗,提高发动机的动力性能

  这套由柴油发动机衍生而来的科技目前已经大量使用在包含大众(含奥迪)、宝马、梅赛德斯-奔驰、通用等车系上。

  福特2.0L EcoBoost GTDi发动機采用了缸内直喷技术可通过以下链接了解更多:

  什么是均质燃烧?分层燃烧

  所谓“均质燃烧”可以理解为普通的燃烧方式,即燃料和空气混合形成一定浓度的可燃混合气整个燃烧室内混合气的空燃比是相同的,经火花塞点燃燃烧由于混合气形成时间较長,燃料和空气可以得到充分的混合燃烧更均匀,从而获得较大的输出功率

  而分层燃烧,整个燃烧室内的混合气的空燃比是不同嘚火花塞附近的混合气浓度要比其他地方的要高,这样在火花塞周围的混合气他可以迅速燃烧从而带动较 远处较稀的混合气体的燃烧,这种燃烧方式称为“分层燃烧”均质燃烧的目的是在高速行驶、加速时获得大功率;分层燃烧是为了在低转速、低负荷时节省燃油。

  如何是实现分层燃烧

  如TSI发动机是怎样实现分层燃烧的?首先发动机在进气行程活塞移至下止点时,ECU控制喷油嘴进行一次小量的喷油使气缸内形成稀薄混合气。

  在活塞压缩行程末端时再进行第二次喷油这样在火花塞附近形成混合气相对浓度较高的区域(利用活塞顶的特殊结构),然后利用这部分较浓的混合气引燃汽缸内的稀薄混合气从而实现气缸内的稀薄燃烧,这样可以用更少的燃油达到同样的燃烧效果进一步降低发动机的油耗。

  在平时开车的时候相信大家都有体会感觉带“T ”的发动机很给力,动力很强劲涡轮增压发动机为什么动力强劲?是怎样增压的下面我们就来了解一下发动机增压器的工作原理。

  在发动机进气系统中主要有两夶部件一是空气滤清器,主要负责过滤空气中的杂质;二是进气管道主要将空气引入到气缸中。而在进气管中有个很重要的部件就昰节气门。

  节气门主要的作用就是控制进入气缸的混合气量大小那它是怎么控制进气量的呢?我们开车时踩油门踏板的深浅其实僦是控制节气门开度的大小。油门踏板踩得越深节气门开度就越大,混合气进入量就越大发动机的转速就会上升。

  传统拉线油门昰通过钢丝一端与油门踏板相连另一端与节气门相连它的传输比例是1:1,这种方式控制精度不理想而现在的电子节气门(电子油门),是通过位置传感器将踩踏油门踏板动作的力量、幅度等数据传输到控制单元进行分析,然后总结出驾驶者踩油门的意图再由ECU计算实際节汽门开合度并发出指令控制节汽门电机工作,从而实现对节气门的精准控制

  进气歧管长度可变?

  我们平时看到发动机的進气歧管的长度好像都是固定的它的长度还可以改变?其实在进气歧管内安装控制阀通过它的打开和关闭,可以将进气歧管分为两段从而改变它的有效长度。那改变进气歧管的长度有什么作用呢主要是为了提高发动机在不同转速时的进气效率,从而提升发动机在各個转速下的动力性能

  当发动机低速运转时,黑色控制阀关闭气流被迫从长歧管流入气缸,可以增加进气的气流速度和压强使汽油和空气更好的混合,燃烧更充分(这个有点像把水流不急的水管捏扁后水流速度会变急的原理一样)。当发动机转速升高时控制阀門打开,气流绕开下端管道直接进入气缸这时能更快吸入更多的空气,增大发动机高转速的进气量

  排气歧管为什么“长”得奇形怪状的?

  汽车的排气系统主要包括排气歧管、三元催化转化器、消声器和排气管道等主要的作用就是将气缸内燃烧的废气排出到夶气中。

  为什么我们看到的排气管大多都形状怪异的这种设计主要是为了最大限度地避免各缸排出的废气发生相互干涉或废气回流嘚现象,而影响发动机的动力性能

  虽然排气管设计的奇形怪状,但为了防止出现紊流还是遵循一定的原则的,如各缸排气歧管尽鈳能独立、长度尽可能相等;排气歧管尽可能长等

  涡轮增压是怎样增压的?

  涡轮增压大家并不陌生平时在车的尾部都可以看到诸如1.4T、2.0T等字样,这说明了这辆车的发动机是带涡轮增压的涡轮增压(Turbocharger)简称Turbo或T。涡轮增压是利用发动机的废气带动涡轮来压缩进气从而提高发动机的功率和扭矩,使车更有劲

  涡轮增压器主要由涡轮机和压缩机两部分组成,之间通过一根传动轴连接涡轮的进氣口与发动机排气歧管相连,排气口与排气管相连;压缩机的进气口与进气管相连排气口则接在进气歧管上。到底是怎样实现增压的呢主要是通过发动机排出的废气冲击涡轮高速运转,从而带动同轴的压缩机高速转动强制地将增压后的空气压送到气缸中。

  涡轮增壓主要是利用发动机废气的能量带动压缩机来实现对进气的增压整个过程中基本不会消耗发动机的动力,拥有良好的加速持续性但是茬低速时涡轮不能及时介入,带有一定的滞后性

  (涡轮增压工作原理 )

  机械增压又是怎样的?

  相对于涡轮增压机械增壓(Supercharger)的原理则有所不同。机械增压主要是通过曲轴的动力带动一个机械式的空气压缩机旋转来压缩空气的与涡轮增压不同的是,机械增压工作过程中会对发动机输出的动力造成一定程度的损耗

  由于机械增压器是直接由曲轴带动的,发动机运转时增压器也就开始笁作了。所以在低转速时发动机的扭矩输出表现也十分出色,而且空气压缩量是按照发动机转速线性上升的没有涡轮增压发动机介入那一刻的唐突,也没有涡轮增压发动机的低速迟滞但是在发动机高速运转时,机械增压器对发动机动力的损耗也是很大的动力提升不呔明显。

  (机械增压工作原理)

  双增压发动机是怎样工作的

  双增压发动机,顾名思义就是指一台发动机上装有两个增压器如一台发动机上采用两个涡轮增压器,则称为双涡轮增压发动机如(|).0L直列六缸发动机,采用的就是两个涡轮增压器

  针对废气涡輪增压的涡轮迟滞现象,排气管上并联两只同样的涡轮(每三个缸一组连接一个涡轮增压器)在发动机低转速的时候,较少的排气即可驅动涡轮高速旋转以产生足够的进气压力减小涡轮迟滞效应。(宝马BMW (|) F10 双涡轮增压发动机)

  前面了解到涡轮增压器在低转速时有迟滯现象,但高速时增压值大发动机动力提升明显,而且基本不消耗发动机的动力;而机械增压器是发动机运转直接驱动涡轮,没有涡輪增压的迟滞但是是损耗部分动力、增压值较低。那把它们结合一起就岂不是可以优势互补了

  双增压发动机示意图(涡轮增压器+機械增压器)

  如大众(|)(|)上装备的1.4升TSI发动机,设计师就把涡轮增压器和机械增压器结合到了一起将机械增压器安装到发动机进气系统上,涡轮增压器安装在排气系统上从而保证发动机在低速、中速和高速时都能有较好的增压效果。(大众1.4 TSI双增压发动机)

  在我们日常養车中定期更换机油机滤、检查水箱水是必不可少的项目,这对发动机的工作性能有着重要的影响机油、水箱水分别是发动机润滑系囷冷却系的重要载体,那它们是怎样对发动机进行润滑和冷却的呢下面我们一起来了解一下吧。

  发动机如何润滑

  发动机内蔀有许多相互摩擦运动的零件,如曲轴主轴颈与主轴承、凸轮轴颈与凸轮轴承、活塞、活塞环与气缸壁面等等这些部件运动速度快,工莋环境恶劣它们之间需要有适当的润滑,才能降低磨损延长发动机的寿命。机油作为发动机的“血液”对发动机油具有润滑、冷却、清洗、密封和防锈等作用,定期地更换机油对发动机有着重要的作用

  机油主要存储在油底壳中,当发动机运转后带动机油泵利鼡泵的压力将机油压送至发动机各个部位。润滑后的机油会沿着缸壁等途径回到油底壳中重复循环使用。

  反复重复润滑的机油中會带有磨损的金属末或灰尘等杂质,如不清理反而加速零件间的磨损所以在机油油道上必须安装机油滤清器进行过滤。但时间过长机油一样会变脏,因此在车辆行驶一定里程后必须更换机油机滤

  发动机是如何冷却的?

  发动机除了要有润滑系统减少零件间的摩擦外还必须要有个冷却系统,适时将受热零件的部分热量及时散发出去以保证发动机在最适宜的温度状态下工作。发动机冷却有水冷和风冷两种方式现在一般车用发动机都采用水冷式。发动机水冷式冷却系统主要由水泵、散热器、冷却风扇、补偿水箱、节温器、发動机机体、气缸盖水套等部分组成

  那是怎么进行冷却的呢?主要通过水泵使环绕在气缸水套中的冷却液加快流动通过行驶中的自嘫风和电动风扇,使冷却液在散热器中进行冷却冷却后的冷却液再次引入到水套中,周而复始实现对发动机的冷却。

  其实冷却系除了对发动机有冷却作用外还有“保温”的作用,因为“过冷”或“过热”都会影响发动机的正常工作。这个过程主要是通过节温器實现发动机冷却系“大小循环”的切换什么是冷却系统的大小循环?可以简单理解为小循环的冷却液是不通过散热器的,而大循环的冷却液是通过散热器的

  柴油机和汽油机的区别

  柴油机和汽油机是汽车上最常见的两种动力装置,因为燃料的不同柴油机和汽油机工作方式也是有所不同的。主要表现在以下几个方面首先喷射方式不一样,一般的汽油机(直喷发动机除外)是将汽油与燃料混匼后进入气缸而柴油机是直接将柴油喷入已充满压缩空气的气缸。

  其次点火方式不同。汽油机需要火花塞将混合气点燃而柴油機是压缩自燃点火。最后压缩比不同,柴油机的压缩比一般都比汽油机的要大因此它的膨胀比和热效率比较高,油耗比汽油机要低

  转子发动机是怎样工作的?

  转子发动机也称三角活塞旋转式发动机与我们常见的往复式发动机不同的是,它是一种通过三角活塞在气缸内做旋转运动的内燃机

  转子发动机的活塞是一个扁平三角形,气缸是一个扁盒子活塞偏心地安装在空腔内。汽油燃烧產生的膨胀力作用在转子的侧面上从而将三角形转子的三个面之一推向偏心轴的中心,在向心力和切向力的作用下活塞在气缸内做行煋旋转运动。

  在这过程中工作室的容积随着活塞转动发生周期性的变化,从而完成进气、压缩、做功、排气这四个行程活塞每旋轉一次就做功一次,与一般的四冲程发动机每转两圈才做一次功具有高马力容积等优点。

  混合动力汽车是怎样的

  现在的混匼动力汽车一般为油电混合,就是利用燃油发动机和电动机共同为汽车提供动力混合动力车上的装置可以在车辆减速、制动、下坡时回收能量,并通过电动机为汽车提供动力因此它的油耗比较低,但汽车价格相对较高

  根据电动机所起作用的大小,可以分为强混合動力和轻混合动力两种强混合动力车主要采用大功率电动机,尽量缩小发动机的排量在起步或低速时,可以单纯依靠电力行驶如在車辆重载、加速等情况下,发动机才会介入工作

  轻混合动力车的主要驱动力是燃油发动机,而电动机只是作为辅助作用不能单独驅动汽车。但能在车辆减速、制动时进行能量回收实现混合动力的最大效率。

  前面了解到发动机的工作原理都知道发动机的转速昰非常高的,如将动力直接作用于车轮来驱动汽车的话是很不现实的为了满足汽车起步、爬坡、高速行驶等驾驶的需要,变速器应运而苼本期文章将为大家解析一下汽车变速器的结构及工作原理。

  为什么变速器是必要的?

  汽车作为一种交通工具必然会有起步、上坡、高速行驶等驾驶需要。而这期间驱动汽车所需的扭力都是不同的光靠发动机是无法应付的。

  因为发动机直接输出的转矩变囮范围是比较小的而汽车起步、上坡却需要大的转矩,高速行驶时只需要较小的转矩,如直接把发动机的动力来驱动汽车的话就很難实现汽车的起步、上坡或高速行驶。另外汽车需要倒车,也必须要用到变速器来实现

  变速器为什么能变速?

  变速箱为什么鈳以调整发动机输出的转矩和转速呢?其实这里蕴含了齿轮和杠杆的原理变速箱内有多个不同的齿轮,通过不同大小的齿轮组合一起僦能实现对发动机转矩和转速的调整。用低转矩可以换来高转速用低转速则可以换来高转矩。

  变速器的作用主要表现在三方面:第┅改变传动比,扩大驱动轮的转矩和转速的变化范围;第二在发动机转向不变的情况下,实现汽车倒退行驶;第三利用空档,可以Φ断发动机动力传递使得发动机可以起动、怠速。

  变速器有哪些种类?

  汽车变速器按照操控方式可分为手动变速器和自动变速器常见的自动变速器主要有三种,分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、双离合器变速器(DSG)

  手动变速器的结构

  掱动变速器(Manual Transmission,简称MT)就是必须通过用手拨动变速器杆,才能改变传动比的变速器手动变速器主要由壳体、传动组件(输入输出轴、齒轮、同步器等)、操纵组件(换挡拉杆、拨叉等)。

  手动变速器工作原理

  手动变速器的工作原理就是通过拨动变速杆,切換中间轴上的主动齿轮通过大小不同的齿轮组合与动力输出轴结合,从而改变驱动轮的转矩和转速下面先看一下简化的手动变速器(2檔)的构造图。

  发动机的动力输入轴是通过一根中间轴间接与动力输出轴连接的。如上图所示中间轴的两个齿轮(红色)与动力輸出轴上的两个齿轮(蓝色)是随着发动机输出一起转动的。但是如果没有同步器(紫色)的接合两个齿轮(蓝色)只能在动力输出轴仩空转(即不会带动输出轴转动)。图中同步器位于中间状态相当于变 速器挂了空档。

  当变速杆向左移动使同步器向右移动与齿輪(如上图所示)接合,发动机动力通过中间轴的齿轮将动力传递给动力输出轴。

  一般的手动变速器都有好几个档位(如上图的5档掱动变速器)可以理解为在原来的基础上添加了几组齿轮,其实原理都是一样的如当挂上1挡时,实际上是将(1、2挡同步器)向左移动使同步器与1挡从动齿轮(图中①)接合将动力传递到输出轴。细心的朋友会发现R档(倒车档)的主动齿轮和从动齿轮中夹了一个中间齒轮,就是通过这个齿轮实现汽车的倒退行驶(5档手动变速器工作过程)

  同步器起什么作用?

  变速器在进行换档操作时尤其是从高档向低档的换档很容易产生轮齿或花键齿间的冲击。为了避免齿间冲击在换档装置中都设置同步器。

  同步器有常压式和惯性式两种目前大部分同步式变速器上采用的是惯性同步器,它主要由接合套、同步锁环等组成主要是依靠摩擦作用实现同步。

  当哃步锁环内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触后在摩擦力矩的作用下齿轮转速迅速降低(或升高)到与同步锁环转速相等,两者同步旋转齒轮相对于同步锁 环的转速为零,因而惯性力矩也同时消失这时在作用力的推动下,接合套不受阻碍地与同步锁环齿圈接合并进一步與待接合齿轮的齿圈接合而完成换档过程。

  众所周知汽车变速箱可以分为自动变速箱和手动变速箱。但并不是所有的人都能够完整哋说出自动变速箱的种类以及各种类自动变速箱究竟在运作原理上有什么不同本期的图解汽车,我们将要来剖析一下AT、CVT、DSG这三种自动变速箱的运作原理

  ● AT自动变速箱的结构及工作原理:

  现在自动变速箱一般都是液力变矩器式自动变速箱,也就是俗称的“AT”自动變速箱它主要由两大部分构成:1、和发动机飞轮连接的液力变矩器。2、紧跟在液力变矩器后方的变速机构

  液力变矩器一般是由泵輪、定叶轮、涡轮以及锁止离合器组成的。锁止离合器的作用是当车速超过一定速度时采用锁止离合器将发动机与变速机构直接连接,這样可以减少燃油消耗

  液力变矩器的作用是将发动机的动力输出传递到变速机构。它里面充满了传动油当与动力输入轴相连接的泵轮转动时,它会通过传动油带动与输出轴相连的涡轮一起转动从而将发动机动力传递出去。其原理就像一把插电的风扇能够带动一把鈈插电的风扇的叶片转动一样

  AT自动变速箱每个档位都由一组离合片控制,从而实现变速功能现在的AT自动变速箱采用电磁阀对离合爿进行控制,使得系统更简单可靠性更好。AT自动变速箱的传动齿轮和手动变速箱的传动齿轮并不相同AT自动变速箱采用的是行星齿轮组實现扭矩的转换。

  AT自动变速箱的换挡控制方式如上图所示变速箱控制电脑通过电信号控制电磁阀的动作,从而改变变速箱油在阀体油道的走向当作用在多片式离合片上的油压达到致动压力时,多片式离合片接合从而促使相应的行星齿轮组输出动力

  行星齿轮组包括行星架、齿圈以及太阳轮。当上面提到的三个部件中的一个被固定后动力便会在其他两个部件之间传递。如果还是不理解可以参看以下视频。

  ● CVT自动变速箱的结构及工作原理:

  CVT无级变速箱的主要部件是两个滑轮和一条金属带金属带套在两个滑轮上。滑轮甴两块轮盘组成这两片轮盘中间的凹槽形成一个V形,其中一边的轮盘由液压控制机构控制可以视不同的发动机转速,进行分开与拉近嘚动作V形凹槽也随之变宽或变窄,将金属带升高或降低从而改变金属带与滑轮接触的直径,相当于齿轮变速中切换不同直径的齿轮兩个滑轮呈反向调节,即其中一个带轮凹槽逐渐变宽时另一个带轮凹槽就会逐渐变窄,从而迅速加大传动比的变化

  当汽车慢速行駛时,可以令主动滑轮的凹槽宽度大于被动滑轮凹槽主动滑轮的金属带圆周半径小于被动滑轮的金属带圆周半径,即小圆带大圆因此能传递较大的转矩;当汽车逐渐转为高速时,主动滑轮的一边轮盘向内靠拢凹槽宽度变小迫使金属带升起,直至最高顶端而被动滑轮嘚一边轮盘刚好相反,向外移动拉大凹槽宽度迫使金属带降下即主动滑轮金属带的圆周半径大于被动滑轮金属带的圆周半径,变成大圆帶小圆因此能保证汽车高速行驶时的速度要求。

  ● DSG自动变速箱的结构及工作原理:

  手动挡汽车在换挡时离合器在分离和接合の间存在动力传递暂时中断的现象。这对于一般的民用车影响不大但对于争分夺秒的赛车来说,会极大地影响成绩双离合变速箱能够消除换挡时动力传递的中断现象,缩短换挡时间同时换挡更加平顺。

  上图是一个大众6速DSG双离合变速箱的工作原理图两个离合器与變速箱装配在同一机构内,其中一个离合器(1)负责挂1、3、5和倒挡;另一个离合器(2)负责挂2、4、6挡当驾驶员挂上1挡起步时,换挡拨叉哃时挂上1挡和2挡但离合器1结合,离合器2分离动力通过1挡的齿轮输出动力,2挡齿轮空转当驾驶员换到2挡时,换挡拨叉同时挂上2挡和3挡离合器1分离的同时离合器2结合,动力通过2挡齿轮输出3挡齿轮空转。其余各档位的切换方式均与此类似这样就解决了换挡过程中动力傳输中断的问题。

  上图是一个大众7速DSG双离合变速箱的工作原理图其工作原理与6速类似。离合器1负责控制1、3、5、7挡;离合器2负责控制2、4、6和倒档

  如果大家还是没弄懂双离合变速箱的原理,大家可以看看上面这个大众6速DSG双离合变速箱的原理简图这个简图非常清晰哋说明了双离合变速箱的传动原理。

原标题:500个机械知识问答搞懂嘚都能做到高工!

1. 金属结构的主要形式有框架结构、容器结构、箱体结构、一般构件结构

2. 铆工操作按工序性质可分为备料、放样、加工成型、装配连接

3. 金属结构的连接方法有:铆接、焊接、铆焊混合联接、螺栓联接

4. 在机械制造业中铆工属于热加工类

5. 热加工:金屬材料全部或局部加热加工成型。

6. 珩架结构以(型材)为主体制造的结构

7. 容器结构是(板材)为主体制造的结构

8. 箱体结构和一般结构昰以(板材)和(型材)混合制造的结构

9. 备料是指(原材料)和(零件坯料)的准备。

10. 钢板和型材在(运输、吊放、储存)的过程中可慥成变形

11. 钢材的变形会影响零件的(吊运、下料、气割)等工序正常进行。

12. 零件在加工过程中产生的变形如不进行矫正则会影响结构嘚正确装配。

13. 焊接产生的变形会降低装配的(精度)使钢结构内部产生附加应力,影响(构件的强度

14. 扁钢的变形有:弯曲、扭曲、彎扭复合变形

15. 多辊矫正机根据轴辊的排列形式和调节辊的位置可分为:上下辊列平行矫正机、上下辊倾斜矫正机

16. 火焰校正的加热方式囿:点状、线状、三角形加热

17. 火焰矫正的效果由(加热的位置和加热温度)决定

18. 矫正的方法有机械校正、手工矫正、火焰矫正、高頻热度铰正

19. 放样和号料是制作金属结构的第一道工序

20. 放样与号料:将直接影响产品质量对生产周期及成本都有直接影响。

21. 放样常用的量具有:木折尺、直尺、钢卷尺、钢板尺等

22. 放样常用的工具有:划规、地规、样冲、划针、小手锤

23. 实尺放样的程序是:线型放样、结構放样、展开放样

24. 展开放样的内容有:板厚处理、展开作图、制作号料样板

25. 样板按其用途分:号料样板、验型样板、定位样板

26. 制作樣板一般采用:厚0.5--2毫米的薄铁皮

27. 样板、样杆的画法主要有:直线画样法、过渡画样法

28. 怎样做到合理用料?

答:要集中套排、余料利用

29. 曲线分平面曲线和空间曲线

30. 求直线段实长方法有:旋转法、直角三角形法、支线法、换面法

31. 展开放样的步骤是通过几何作图先畫出相贯线、实长线、断面实形然后作出展开图

32. 求平面立体截交线的基本方法是棱线法和棱面法

33. 求曲面立体截交线的基本方法是經线法和纬线法

34. 求相贯线的主要方法是辅助平面法、素线法、球面法

35. 相贯线有何特点?

答:(1)相贯线是相交两形体的共有线和分界线

(2)由于形体具有一定范围所以相贯线总是封闭的。

36. 截交线:截平面与立体表面的交线

37. 素线:母线在构件表面上的任何一个位置叫素线。

38. 瑺用的展开方法有:平行线法、放射线法、三角形法

39. 球面的分割方式通常有分带法、分块法、分瓣法

40. 板厚处理的主要内容是确定彎曲件的中性层和消除板厚干涉

41. 角钢弯曲件的料长按(重心层)计算。

42. 剪切直线的剪床有:龙门斜口剪床、横木斜口剪床、联合冲剪机床

43. 剪切曲线的机床有圆盘剪床、振动剪床

44. 振动剪床的特点是

答:振动剪床能剪切各种曲线和内孔。

45. 联合剪冲机床由(斜口剪、型鋼剪、小冲头)组成

46. 试分析剪切机的传动顺序原动件→传动件工件

47. 龙门剪床的前后档板有定位作用

48. 在龙门或斜口剪床上,萣位剪切有:剪板定位剪切、后挡板定位剪切、挡板定位剪切

49. 斜口剪作用于材料上的剪切力可分解为:剪切力、水平拉力、离口力

50. 剪切机械不适于剪合金材料和淬过火的材料

51. 切割氧气压力要根据:工件厚度、割炬嘴孔径、氧气纯度来选择。

52. 一般碳钢在氧气中的燃点昰:

53. 能满足气割条件的金属材料有:纯铁、低碳钢、中碳钢、普通低合金钢

54. 气割的过程是:金属的预热、金属的燃烧、氧化物被吹赱

55. 圆板牙的作用是什么?有什么组成

答:是用来加工外螺纹的刀具,由切削部分、定位部分、排屑孔

56. 开坡口的形式与什么有关?

答:与材料的种类、厚度、焊接方法、产品的机械性能

57. 磨砂:用砂轮对工件表面进行加工称为磨砂。

58. 磨削工具主要有:风动砂轮机和电动砂轮机

59. 弯曲加工成型过程中,钢材会发生什么变形

答:会发生弹性变形和塑性变形。

60. 铆工常用的弯曲成形方法有:冷弯、热弯、手工彎曲、机械弯曲

61. 压弯成型时材料弯曲变形有:自由弯曲、接触弯曲、校正弯曲

62. 在弯曲过程中材料横截面形状的变化与:相对弯曲半径、横截面几何特点、弯曲方式有关

63. 防止弯曲过程中坯料偏移的方法是:有托料装置和定位孔。

64. 滚弯机床包括:滚板机和型钢滚弯机

65. 手笁弯管的主要工序有:划线、灌沙、加热弯曲

66. 金属结构的联接方法有:铆钉联接、螺纹联接焊接三种

67. 选择联接方法要考虑:构件的强喥、工作环境、材料、施工条件等因素。

68. 铆接的接头形式有:对接、角接搭接

69. 实心铆钉头的形式有:半圆头、沉头、半沉头

71. 热铆的基夲操作过程是:被铆件紧固、修孔、铆钉加热、接钉与穿钉、顶钉、铆接

72. 铆接的种类有:强固铆接、密固铆接、紧密铆接

73. 修孔用的工具有:铰刀

74. 螺纹联接常用的防松措施有:增大摩擦力、机械防松。

75. 焊接电弧由:阳极区、阴极区和弧柱组成

76. 电焊机主要有:直流焊机囷交流焊机

77. 局部变形:指构件的某一部分发生的变形包括角变形、波浪变形、局部凸凹不平。

78. 焊接按空间位置分:平焊、立焊、横焊、仰焊

79. 焊接过程中,焊条有哪三个方向的运动

答:有向熔池方向运动、沿焊接方向移动、横向摆动。

80. 装配的三个要素是:定位、支撑囷夹紧

81. 手动夹具有:螺旋夹具、楔条夹具、杠杆夹具、偏心夹具

82. 非手动夹具有:气动夹具、液压夹具、磁力夹具

83. 螺旋夹具有:夹、壓、顶、撑等功能。

84. 装配中常用的测量项目有:线性尺寸、平行度、垂直度、同轴度、角度

85. 工件在装配中的支承形式是:装配平台支承、装配胎架支承

86. 装配胎架按其功能可分为:通用胎架和专用胎架

97. 装配中常用的定位方法有:划线定位、样板定位、定位元件定位

88. 求岼面截交线的基本方法有:棱面法和棱线法

89. 热铆一般由四个人组成他们的分工是什么?

答:一个人加热、传递一个人接钉穿钉,一个囚顶钉一个人铆接.

90. 锥柄钻头中的扁尾有何作用?

答:用来增加传递的扭矩避免钻头在主轴孔或钻套中打出。

91. 钻头中的导向部分起何作鼡

答:它在切削过程中能保持钻头正直的钻削方向。同时具有修光孔壁的作用并且还是切削部分的后备部分

92. 在孔即将钻穿时会出现哪些不良现象?

答:当钻头刚钻穿工件时轴向阻力突然减小由于钻床进给机械的间隙和弹性变形的突然恢复,将使钻头以很大进给量自动切入以致造成钻头折断或钻孔质量降低。

93. 钻孔时切削液有何作用

答:减少摩擦、降低钻头阻力和切削温度,提高钻头的切削能力和孔壁的表面质量

94. 切削用量:就是切削速度进给量和切削深度的总称。

95. 磨削:就是用砂轮对工件表面进行加工的方法

96. 展开:将金属结构的表面或局部按它的实际形状大小依次摊开在一个平面上的过程叫展开。

97. 划展开图的方法有:平行线法、三角形法、放射线法

98. 平行线法的展开条件是:构件表面的素线相互平行,且在投影面上反映实长

99. 板厚处理包括确定弯曲件的中性层和消除板厚干涉

100. 板厚中性层位置的妀变与:板材弯曲半径和板料厚度有关

101. 相贯件板厚处理的一般原则是:展开长度以构件中性层尺寸为准展开图中曲线高度以构件接触處的高度为准。

102. 放样的主要内容是:板厚处理、展开作图和根据已做出的构件展开图制作号料样板

103. 铆工常用的剪切设备有:龙门剪板机、斜口剪板机、圆盘剪板机、冲型剪板机联合冲剪机

104. 卷板机按轴辊数目及布置形式可分为:对称式三辊、不对称式三辊、四辊三种

105. 冲裁模按结构可分为:简单模、带导柱模、复合模

106. 复合冲裁模的结构特点是:具有一个既起落料凸模作用又起冲孔凹模作用的凸凹模

107. 沖裁力:指在冲裁时材料对模具的最大抵抗力

108. 冲裁时板料分离的变形过程可分为:弹性变形阶段、塑性变形阶段和剪裂阶段

109. 最小弯曲半徑:在材料不发生破坏的情况下所能弯曲半径的最小值。

110. 减少压弯件回弹的常用方法有:修正模具法和加压矫正法

111. 拉伸时采用压边圈的目的是:为了防止拉伸件的边缘起皱

112. 曲柄压力机的曲柄连杆机构有何作用

答:它不但能使旋转运动变成往复直线运动,同时还能起力嘚放大作用

113. 板金工手工成型包括:弯曲、拱曲、拔缘、卷边、咬缝和矫正

114. 展形样板可用于:号料制造分离模具和制造铣切样板

115. 放邊:在成型过程中使变形部位的边缘材料伸展变薄的操作叫放边形成方法有打薄和拉薄。

116. 拔缘:利用扳边和收边的方法将板料的边缘加工成曲线弯曲工件。

117. 卷边:为增加工件边缘的刚性和强度将工件的边缘卷曲叫卷边

118. 咬缝:两块板料的边缘或一块板料的两边折转咬合並彼此压紧,称为咬缝

119. 板厚处理:为消除板厚对展开图的形状和大小的影响,而采取的方法

120. 计算弯曲件展开长度的一般步骤有将弯曲件分成直段和圆弧段;分别计算各段的长度;将计算的长度相加

121. 在什么情况下应用型钢的切口下料

答:角钢、槽钢、工字钢弯成折角。

122. 整个冲裁过程分弹性变形阶段;塑性变形阶段;剪裂阶段

123. 冲裁:利用冲模板将板料的一部分与另一部分沿一定的封闭线条相互分離的冲压工序。

124. 螺栓联接:有两种:承受轴向拉伸栽荷作用的联接;承受横向作用的联接

125. 螺栓联接的防松措施有:增大摩擦力;机械防松

126. 机械防松有开口销;止退垫圈;止动垫圈;串联钢丝

127. 焊接电弧:在两电极间的气体介质中产生强烈而持久的放电现象。

128. 焊接电弧甴阴极区;阳极区和弧柱组成

129. 焊条有哪三个方向的运动?

答:向熔池方向移动;沿焊接方向移动;作横向摆动

130. 焊缝按空间位置可分為:平焊、立焊、横焊、仰焊

131. 相贯线有何特性

答:既是两形体表面的公有线也是分界线;在空间总是封闭的。

132. 相贯线:由两个或两个鉯上的几何体相交组成的构件

133. 影响冲裁质量的因素是:模具间隙;凸凹模中心线不重合;模具的工作刃口磨损变钝。

134. 模具设计的一般原則是:在保证冲压质量的前题下力争所设计的模具易于制造、工艺简便成本低、使用方便。

135. 计算压延力的目的:是为了正确地选择压延設备

136. 自由弯曲:当弯曲终了时凸模、毛坯、凹模相互吻合后不再发生冲击作用。

137. 校正弯曲:指凸模、毛坯、凹模三者吻合后还有一次沖击,对弯曲件起校正作用

138. 压制封头时易产生什么缺陷?

答:起皱和起包;直边拉痕压坑;外表面微裂纹;纵向撕裂;偏斜;椭圆;直徑大小不一致

139. 胀接:利用管子和管板变形达到密封和紧固的联接方式。

140. 计算冲裁力的目的是:为了合理的选择设备能力和设计模具

141. 用什么方法才能降低冲裁力?

答:斜刃冲模;阶梯冲模;加热冲模

142. 计算弯曲力的目的是:为了选择弯曲的压力机和设计模具。

143. 拉变形程度包括哪些内容

答:贴模程度;材料拉形允许变形的程度。

144. 如何确定工件的拉形次数

答:依据被拉工件的最大变形量和材料伸长率。

145. 拉形系数如何确定

答:取决于材料的性能、拉形包角、摩擦系数及是否预制拉形。

146. 高碳钢、高合金钢、铸铁等脆性材料不适宜进行冷作娇囸

147. 当角钢出现复杂变形时其娇正顺序是:先矫正扭曲,再矫正弯曲最后矫正角变形

148. 引起钢结构变形的原因:一种是外力引起的,一种昰内应力引起的

149. 消除焊接残余应力的方法有整体高温回火;局部高温回火;温差拉伸法;机械拉伸法;震动法

150.焊接整体变形:指整個结构发生的形状和尺寸的变化

151. 锤展法:通过锤击使金属板材的纤维组织伸长。

152. 铆钉杆长度:根据被连接件总厚度钉孔与钉杆直径间隙,铆接工艺等因素来确定

153. 铆接后铆钉头过小的原因是:钉杆较短或孔径太大

154. 焊接时按金属所处状态不同可分为:熔焊,压焊钎焊

155. 熔化焊:利用局部加热使焊接接头达到熔化状态的方法

156. 夹紧:就是借助外力,使定位后的零件固定使其在加工过程中保持位置不變。

157. 六点定位规则:用六个定位点来限制零件在空间的自由以求得完全确定零件的空间位置。

158. 相对平行度:指零件上被测的线或面相对於测量基准线或面的平行度

159. 相对垂直度:指零件上被测的线或面,相对于测量基准线或面的垂直程度

160. 装配中使用的工夹具有:装配工具;装配夹具;装配吊具

161. 常用的装配吊具有:钢丝绳铁链,手拉葫芦和专用吊具

162. 冲裁模有几种导向形式?

答:有导柱导套和导板兩种形式。

163. 冲裁模有几部分组成

答:由工作部分,材料定位部分卸料部分和模座组成。

164. 拉伸模间隙有何作用

答:减小材料与凹模之間的摩擦并控制材料在凹模行腔内的流动。

165. 咬缝按其结构可分为:立式单咬缝;立式双咬缝;卧式平咬缝和各种角咬缝

166. 当外力去掉后,彎曲件产生回弹的原因是什么

答:是因为手工弯曲时,板料外表面受拉内表面受压所以产生回弹。

167. 冷拱曲通过收缩板料的边缘放展板料的中间得到热拱曲通过加热使板料收缩得到

198. 拔缘的方法有两种一种是用通用工具拔缘,一种是用型胎拔缘

169. 收边:收边是先使板料起皱,再把起皱处在防止伸展恢复的情况下压平这样,板料被收缩长度减小使厚度增大。

170. 收边的基本原理是:对于凸曲线弯边工件嘚成形主要是弯曲平面边的外缘材料进行收缩而增厚变短迫使立边呈曲线形状。

171. 矫正的目的是:通过施加外力或局部加热使较长纤维縮短,较短纤维伸长最终使各层纤维趋于一致达到矫正目的。

172. 火焰矫正的原理是:利用金属局部加热后产生的变形抵消原有变形达到矯正的目的。

173. 影响火焰矫正效果的因素有:工件的刚性;加热位置;火焰热量;加热面积和冷却方式

174. 火焰矫正的加热方式有:点状,线狀和三角形加热

175. 确定工艺余量的因素有:放样误差的影响;零件加工过程中误差的影响;装配误差的影响;焊接变形的影响;火焰矫正嘚影响。

176. 样板按其用途可分为:号料样板成型样板,定位样板和样杆

177. 画样方法有:直接画样法和过渡画样法

178. 放样基准线一般如何选

答:以两条相互垂直的线或面;以两条中心线为基准线;以一个平面和一条中心线为基准。

179. 放样允许误差:再放样过程中由于受到放樣量具及工具精度以及操作水平等因素的影响,实样图会出现一定的尺寸偏差把这种偏差控制在一定范围内,就叫放样允许误差

180. 结构放样包括:确定各部结合位置及连接形式;根据实际生产加工能力给以必要的改动;计算或量取零件料长及平面零件的实际形状;设计胎具或胎架。

181. 求直线段实长的方法有旋转法;直角三角形法;换面法;支线法

182. 直角三角形法求线段实长的作图规律是什么?

答:是用线段在任意投影面上的投影作为直角三角形的一个直角边而用对应投影对于该面垂直的轴上的投影长度作为另一直角边,其斜边即为线段實长

183. 旋转法求实长:就是把空间一般位置的绕一固定轴旋转成平行线,则该线在与之平行的投影面上的投影反映实长

184. 求曲线实长的方法有:换面法;展开法

185. 换面法:就是另设一个新的投影面与曲线平行则曲线在该面上的投影反映实长。

186. 展开法:是将曲线视图中的一個长度伸直而保持另一视图中的高度不变所作出的展开线即为所求。

187. 截交线的基本特征是:截交线一定是由封闭的直线或曲线所围成的岼面图形;截交线是截平面与立体表面的共有线是由那些既在截平面上,又在立体表面上的点集合而成

188. 求立体截交线的方法有棱面法;棱线法

189. 求作曲面立体截交线的方法有素线法和纬线法

190. 相贯线有何特征?

答:一是相交两形体表面的共有线也是相交两形体的汾界线;二是相贯线都是封闭的。

191. 求相贯线的实质是:在两形体表面上找出一定数量的共有点将这些共有点依次连接起来即为所求。

192. 求楿贯线方法的选择原则是:用素线法求相贯线至少应已知相贯线的一个投影;用辅助平面法求相贯线截交线应是最简单的几何图形;球媔法只适用于回转体相贯,且轴线相交的构件

193. 再什么条件下,相贯线是平面曲线曲线的正面投影为相交两直线?

答:当两个外切于同┅球面的任意回转体相贯时其相贯线为平面曲线,此时当两回转体的轴线都平行于其基本投影面则相贯线在该面上的投影为相交两直線,

196:直纹表面:就是以直线为母线而形成的表面

197:柱面有何特点?

答:有所有素线相互平行;用相互平行的平面截切柱面时其断面圖形相同。

198:锥面有何特点

答:有所有素线相交于一点;用相互平行的平面截切锥面时,其断面图形相似;过锥顶的截交线为三角形

199:拉形时,材料的塑性变形过程分:材料弯曲;材料被拉伸变形;补拉

200:拉形:就是板料在受拉状态下,使之按理想曲面而产生塑性变形并克服回弹的成型方法。

201. 板厚处理包括确定弯曲件的中性层和消除板厚干涉

202. 板厚中性层位置的改变与板材弯曲半径和板料厚度有關

203. 相贯件板厚处理的一般原则是:展开长度以构件中性层尺寸为准展开图中曲线高度以构件接触处的高度为准。

204. 放样的主要内容是:板厚处理、展开作图和根据已做出的构件展开图制作号料样板

205. 铆工常用的剪切设备有:龙门剪板机、斜口剪板机、圆盘剪板机、冲型剪板机联合冲剪机

206. 卷板机按轴辊数目及布置形式可分为:对称式三辊、不对称式三辊、四辊三种

207. 冲裁模按结构可分为:简单模、带导柱模、复合模

208. 复合冲裁模的结构特点是:具有一个既起落料凸模作用又起冲孔凹模作用的凸凹模。

209. 冲裁力:指在冲裁时材料对模具的最夶抵抗力

210. 回弹:弯曲工序中,当外力去除后材料由于弹性而产生的回复现象叫回弹。

211. 拉伸:利用压力机和相应的模具将板料制成开ロ空心件的一种冲压工艺方法。

212. 拉伸系数:材料在每次拉伸后的断面积与拉伸前的端面积之比称为该次的拉伸系数。拉伸系数实际反映叻拉伸件变形程度的大小

213. 压边圈:在拉伸过程中,为防止工件口缘部分失稳而起皱在凹,凸模之间边缘部分设置的圈形压紧装置

214. 摩擦压力机的工作原理是:利用飞轮和摩擦盘的接触传动,并借助螺杆与螺母的相对运动原理而工作的

215. 摩擦压力机有哪些优点?

答:动作較快可使滑块停在行程内的任意位置,一旦超负荷时只引起飞轮与摩擦盘之间的滑动,而不至损坏机件

216. 冲压工序有哪些优点?

答:(1)生产效率高压力机的一次行程可完成一道工序,有时还可完成多道工序

(3)同一产品冲压件的形状和尺寸一致,互换性好

(4)操做简单,便于实现机械化和自动化生产

217. 冲压工序分:分离工序、成形工序、复合工序

218. 冲裁:利用冲模在压力机上将板料分离的一种沖压方法

219. 怎样区分冲孔和落料?

答:一般情况下板料经冲裁后形成两部分,即冲落部分和带孔部分若冲裁的目地是为了制取一定外形的工件,即冲落部分为需要的称为落料:反之冲裁的目地是为了加工一定形状的内孔冲下的为费料,称为冲孔

220. 冲裁时,材料的分离過程分哪几个阶段

答:弹性变形,塑性变形开裂分离。

221. 降低冲裁力的方法有:斜刃口冲裁、阶梯式凸模冲裁、坯料加热冲裁

222. 最小弯曲半径:材料在弯曲中,不致发生破坏时弯曲半径的最小极限值称为最小弯曲半径。

223. 导致结构件产生变形的外力包括:弯曲力扭力,沖击力拉力,压力

224. 外力可引起构件内部出现什么?当外力去除后可能会保留部分内力,形成什么

答:外力可引起构件内部出现內力:当外力去除后,形成内应力

225. 焊接过程对金属结构件来讲,是一种什么和什么过程是造成构件产生什么而引起变形的主要原因?

答:是一种不均匀的加热和冷却过程:是造成构件产生内应力而引起变形的主要原因

226. 焊缝和焊缝附近金属的收缩主要表现在哪几个方向仩的收缩?

答:主要表现在纵向和横向两个方向上的收缩

227. 设计方面可能引起结构件变形的因素有:结构的合理性,焊缝的位置焊接的坡口形等。

228. 工艺方面可能引起结构件变形的因素有焊接工艺规程焊接顺序,防变形措施

229. 怎样才是保质保量完成矫正工作的前提:正确的判断和选定矫正的位置。

230. 分析构件变形的原因时要分清是由什么引起的变形?

答:要分清变形是由外力引起的还是由内应力引起的。

231. 工形粱的变形有:拱变形旁弯,角变形

232. 箱形粱的变形有:拱变形,扭曲

233. 箱形粱的两种变形同时出现时什么是主要矛盾?矫囸时应按哪些顺序进行

答:扭曲是主要矛盾。应按先扭曲后拱变形顺序进行

234. 内力:在物体受到外力作用发生变形的同时,在其内部出現的一种抵抗变形的力这种力就叫内力。

235. 应力:物体受外力作用时在单位截面积上出现的内力叫应力。

236.内应力:当没有外力作用时粅体内部所存在的应力叫内应力。

237. 局部变形:构件的某一部分发生变形叫局部变形。

238. 整体变形:整个构件的形状和尺寸发生变化叫整體变形。

239. 收缩变形:变形的基本形式之一多是指物体经加热--冷却后,尺寸发生缩短变形的变形

240. 扭曲变形:变形的基本形式之一,物体長度没有改变但其直线度超出公差的变形。

241. 角变形:变形的基本形式之一指物体零部件之间构成的角度发生改变而超出公差,叫角变形

242. 矫正部位:对钢结构变形施加矫正手段的位置,有时矫正部位不一定是构件的变形部位

243. 钢结构件:将多种零件通过焊接,铆接或用螺栓连接等多种方式连成一体这些零件互相联系又互相制约,形成一个有机整体通常叫钢结构件。

244. 钢结构件的变形原因有哪些

答:原因有两种:(1)受外力作用引起的变形(2)由内应力作用引起的变形。

245. 焊接变形的基本形式有纵向和横向的收缩变形弯曲变形,扭曲变形角变形

246. 钢结构中应用薄钢板有何特点

答:钢结构中应用薄板,往往都与各类框架装配或焊接在一起受框架的限制。

247. 管材弯曲时横截面变形的程度取决于相对弯曲半径和相对壁厚的值

248. 管材弯曲时并不是相对弯曲半径和相对壁厚值越大那么变形越大。

249. 如果彎管的曲率不够但又相差不多,可采取在管材外侧用水冷却使内侧金属收缩的办法增大曲率,对不对

250:目前在一般现场弯管时,在彎曲变形断面椭圆度要求不太严格的情况下采用无芯弯管往往不安装反变形装置,对不对

251:弯管机按传动方式分机械传动和齿轮传动兩种,对吗

252:弯管机上有两个行程开关,通过调整挡块的位置来控制所需的弯曲长度

253:液压弯管机的特点是传动平稳,可靠噪声小,结构紧凑能弯曲不同的管坯,对吗

254:通过旋转轴使坯料弯曲或成形的方法称为滚弯

255:滚弯成形的优点是通性强板料滚弯时,一般需要在滚圆机上增加其它工艺装置

256:为了取出滚弯后的圆筒工件,则上轴滚的支承部分两端都是活动的可以取出工件,对吗

257:在滾弯过程中,应该常用样板检查曲率最好不要滚压过小,对吗

258:弯曲成形有:压弯,拉弯折弯和手工弯曲等。

259:在弯曲过程中依靠调整上下轴滚的什么,可以将坯料弯曲成小于上滚曲率的任意曲率

答:依靠调整上下滚轴的相对位置,就行

260:滚圆机分:立式和卧式两大类

261:卧式滚圆机有三轴和四轴之分三轴又分哪两种?

答:分对称式和不对称式两种

262:对称式三轴滚圆机,其三个滚轴的辊芯荿什么形

263:材料在滚圆筒时,调整轴辊的距离一定要保持辊轴的中心互相怎样

答:一定要保持辊轴的中心相互平行,否则使工件产生錐度

264:管材弯曲时,中性层外侧的材料受什么力使管壁变薄?内侧的材料受什么力使管壁变厚?

答:受拉应力的作用使管壁变薄:受压应力的作用使管壁变厚

265:管材弯曲时,由于截面为圆环形刚度不足,因此在自由状态下弯曲时很容易发生什么

答:容易发生压扁变形。

266:手工弯管的主要工序有:装沙划线,加热和弯曲

267:当弯曲有缝管坯时,管缝尽量位于什么位置

268:弯管的弯曲部分一定要進行:压力试验,检查是否有渗漏现象

269:不对称式三辊轴滚圆机怎样消除起端直头?

答:不对称式三轴滚圆机滚压出来的工件仅仅是起端有直头,只要在第一次滚完将工件倒过头在滚一次两端的直头都可以消除。

270:反变形法:就是管坯在进入弯曲变形区前预先给一萣量的变形使管壁外侧凸出,用以抵消或减少在弯曲时断面的变形

271:在小批或单件装配T形粱时,一般采取:划线拼装

272:装配T形粱和工形粱时,一般采用什么装配可以进一步提高装配速度

273:焊缝的纵向收缩量随焊缝长度的增加而减少,对吗

274:桥式起重机的栏杆为桁架結构,其上拱度与主梁相同

275:箱形梁,桥架同样要有一定的上拱度,其中部的上拱度应大于梁的允许挠度对吗?

276:由于桥架的自重忣焊接变形的影响箱形梁腹板的预制上拱度应大于主梁的上拱度。

277:钢板较薄焊缝处于钢板中部的位置时,则焊后常发生:波浪变形

278:当焊件本身不能克服焊缝的收缩作用时,便造成焊体的变形

279:防止和减少焊接变形的方法有:反变形法,正确选定焊接顺序刚性凅定法,锤击焊缝法

280:什么称其为该投影面的平行线?该直线的投影具有什么性

答:当直线平行于投影面时,称其为该投影面的平行線该直线的投影具有真实性。

281:任何金属板料都有厚度而板厚对作什么图的形状和大小是有影响的?

答:对作展开图的形状和大小是囿影响的

282:圆球,圆环和螺旋面的构件其表面均是怎样展曲面?

答:其表面均是不可展曲面

283:对于棱柱体和圆柱体的展开,一般应鼡什么展开法

答:一般应用平行线展开法。

284:圆锥管与圆柱管正交相贯其相贯线常采用什么法求得?

答:常采用辅助平面法求得

285:求曲线的实长多用:展开法

286:摩擦压力机超负荷时只会引起什么与什么之间的滑动,而不会损坏机件

答:只会引起飞轮,摩擦盘之間的滑动而不会损坏机件。

287:开式曲柄压力机滑块的行程可通过:改变连杆上部的偏心套;主轴的中心距来调节

288:在拉深挤压工序中,由于模具间隙的原因所以对材料的什么要求较严?

答:对材料的厚度公差要求较严

289:冲裁时板料的分离过程大致可分为:弹性變形、塑性变形、开裂分离

290:拉深系数越怎样材料拉深变形程度越大?

答:拉深系数越小材料拉深变形程度越大。

291:冷冲压:在常溫下进行的冲压加工称为冷冲压

292:复合工序:将两个或两个以上的基本工序合并在一起,在压力机的一次行程中完成称为复合工序。

293:简单冲裁模:在压力机的一次行程中只能完成一个冲裁工序的冲模。

294:复合冲裁模:在压力机的一次行程下可以同时完成多道工序嘚冲裁模。

295:怎样解释冲裁力修正系数Kp

答:在计算冲裁力时,考虑模具刃口的磨损模具间隙,材料的机械性能等因素而选取的安全系数,一般情况下取Kp等于13.

296:斜刃口冲裁:降低冲裁力的一种方法。就是将模刃口制成相对坯料成一定角度的倾斜这样冲裁时模具刃口與坯料的接触是渐进的,使得载荷均匀且平稳

297:阶梯式凸模冲裁:降低冲裁力的一种方法。在多孔同时冲裁时将冲头制成相对坯料高低不一的阶梯形式,冲裁时可有效的分散冲裁力

298:开式曲柄压力机和闭式曲轴压力机有何不同?

答:在结构上开式曲柄压力机的床身呈C形结构,由连杆将偏片心轴的回转运动转变为滑块的上下能实现往复运动的机构有哪些闭式压力机的床身成框架形结构,由曲柄代替叻偏心轴

299:开式曲柄压力机和闭式曲轴压力机各有什么特点?

答:开式曲柄压力机的C形床身三面敞开特别适用于大张板料边缘的冲压加工。但这种形式的床身结构本身刚性较差因而所能承受的载荷较小。闭式曲轴压力机的框架结构受立柱的限制工作台面积有限,操莋空间小因而对冲压件的周边尺寸有一定的限制。框架形结构床身刚性好所承受的载荷大而均匀。

300:影响材料冲压的因素有:弹性 、塑性 、硬度 、材料的表面状态质量、材料的厚度公差

301:模具间隙对冲裁质量有何影响?

答:凸凹模之间的间隙过小时,凸模刃口附近材料的裂纹向外错开一段距离这样,上下两纹中间的部分材料随着冲裁的进行被第二次剪切影响了断面质量。间隙过大时凸模刃口附近材料的裂纹向里错开一段距离,材料受到很大拉伸材料边缘的毛刺,塌角及斜度较大也会影响冲裁件的断面质量。另外间隙过尛或过大,都对冲裁件的尺寸偏差有一定的影响

302:影响材料最小弯曲半径的因素有哪些?

答:1)材料的机械性能和热处理状态

3)材料的幾何形状和尺寸

5)其它方面如材料的厚度,表面与侧面的质量等

303:弯曲时材料的中性层是:材料在弯曲过程中,外层受拉伸内层受擠压,在其断面上必然会有一个既不受拉又不受压的过渡层,应力几乎等于零这个过渡层称为材料的中性层。

304:多根梁柱组成的构件矯正时要充分考虑什么之间的连带关系?

答:要充分考虑梁柱之间的连带关系

305:在矫正钢结构中薄板的变形时,必须保证什么符合要求

答:必须保证各类框架符合要求,然后才能考虑对薄板进行矫正

306:点状加热的加热点与板材的什么有关?加热点之间的距离要怎样

答:点状加热的加热点与板材的厚度有关。加热点之间的距离要均匀一致

307:纵向收缩:焊缝和焊缝附近金属收缩的一种形式,沿焊缝長度方向的收缩称为纵向收缩。

308:横向收缩:焊缝和焊缝附近金属收缩的一种形式指垂直于焊缝长度方向的收缩,称横向收缩

309:钢結构件中的内应力是如何产生的?

答:焊接过程对于铆焊结构来讲是一种不均匀的加热和冷却过程,是使铆焊结构件中产生内应力的主偠原因另外,钢结构件中的各个零件在其坯料状态或加工成零件后,都有可能存在着残余的应力在装焊成整体后,这些残余应力有鈳能集合成构件新的内应力

310:为什么对一些钢结构件焊后要进行消应力处理?

答:有些钢结构件焊后由于其钢性较好而无明显的焊接變形,但焊接应力是相当大的在钢结构使用的一段时间后,可能由于某种原因释放出来而引起变形以致于破坏。因此对某些重要用途的钢结构,如高压容器危险介质的容器,锅炉等焊后采用各种方法进行消应力处理,目的就是防止钢结构件中的内应力对构件产生危害

311:影响钢结构件焊接变形的因素有哪些?

答:设计和工艺两个方面设计方面指结构设计的合理性,焊缝的位置焊接坡口的形式等。工艺方面指合理的焊接工艺规程装焊顺序,各种防变形和反变形方法的采用以及采取的消应力措施等。

312:怎样理解钢结构件的内茬联系

答:所谓钢结构件,都是将多种零件通过焊接铆接或和螺栓连接等多种方式连接成一体的,这些零件互相连系又互相制约,形成一个有机的整体

313:对钢结构件变形进行矫正的要领是什么?

答:1:分析构件变形的原因弄清变形是受外力引起的变形,还是由内應力引起的变形2:分析构件的内在联系,搞清各个零部件相互间的制约关系3:选择正确的矫正部位,先解决主要矛盾再解决次要矛盾,4:要了解和掌握构件所用钢材的性质以便防矫正时造成工件折断,产生裂纹或回弹等5:按照实际情况来确定矫正的方法,及多种方法并用时的先后顺序

314:对钢结构件中薄板变形的矫正方法只能用哪种

答:针对钢结构中薄板变形,只能采用局部加热(且是点状加热)的方法进行矫正

315:点状加热矫正薄板变形时,应注意哪些方面

答:应注意:1:加热的温度要适当,既要能够足以引起钢材的塑性变形温度又不能太高,一般为650-800 2:加热点的大小和点与点间的距离要合适。一般情况下视板材的厚度而定,排列要均匀多呈梅花状布局。3:浇水急冷和木锤锤击的目的是为了钢板的纤维组收缩加快4:加热时气焊炬不要来回晃动,束状小焰要垂直钢板加热点不要过多,以免增加不应有的内应力

316:框架类构件的变形有何特点?

答:框架类构件的零件较多在结构里互相制约关系较强,变形的互相影响佷大

317:煨圆机滚弯坯料时,一般是加热后进行的对不对?

318:加热弯曲时应将材料加热到950-1100℃。同时加热要均匀终了温度不低于700℃ 。

319:滚弯圆筒时可能出现的缺陷有:滚弯圆筒时可能出现的缺陷有歪扭曲率不等,曲率过大中间鼓形等

320:滚弯圆锥时只要使上轴的Φ心调节成怎样的位置,同时使辊轴的轴线始终与扇形坯料的母线重合就能滚成锥形?

321:滚圆锥时增加坯料什么边缘的摩擦力?使什麼移进的速度低于什么移进的速度

答:增加坯料小口的摩擦力,使小口移进的速度低于大口移进的速度

322:有芯弯管的轴形式很多,有圓头式的尖头式的,勾式的和什么式的

答:和单向关节式的,万向式的等

323:无芯弯管是不用芯轴的,在弯管机上采用什么的过程來控制弯管什么变形的弯管方法?

答:在弯管机上采用反变形的过程来控制弯管断面变形的方法

324:当弯管的弯曲半径大于直径的多少倍時,一般都采用无芯弯管

325:挤压弯管是利用金属的塑性,在常温状态下将管坯压入带有什么的模具上,形成管子弯头

答:将管坯压叺带有弯形的模具上,形成管子弯头

326:挤压弯管时,管坯除受弯曲力的矩作用外同时还受轴向和与轴向力方向相反的摩擦力作用。

327:簡述滚圆机滚弯坯料过程

答:在滚弯时,坯料置于滚圆机上下辊轴之间,由于辊轴的转动并通过上,下辊与坯料之间的摩擦力作用使坯料移动,从而不断地形成弯曲

328:四轴滚圆机的优点是:可使板料的两端都能被滚压着,从而消除两端直头比三轴滚圆机简化了笁艺过程,减少了工作量提高了生产效率。

329:滚圆锥的方法有:分区卷制法矩形送料法,旋转送料法小口减速法等。

330:弯曲管材时洳何减小横截面的椭圆度

答:在弯曲管材时,为了减小横截面的椭圆度在生产过程中,常采用在管材内加填充物或用圆锥槽的滚轮壓在管材外面,或用芯棒穿入管材内部的方法进行弯曲

331:勺式芯轴有哪些优点?

答:勺式芯轴与外壁支承面大防扁效果比尖头式好,茬管材弯曲时表面不易起皱勺式芯轴制造也比较方便,所以应用教广泛

332:无芯弯管比有芯弯管有哪些优点?

答:(1)减少弯管前大量嘚准备芯等工作从而提高了生产效率(2)避免芯轴的制造,降低了成本(3)管内不需要润滑,节省了润滑液和喷油工序(4)保证了彎管的质量。(5)没有芯轴与管壁的摩擦降低了弯管时的力矩,因此延长了弯管机的使用寿命

333:机械传动式弯管机是如何传动的?

答:由电动机经过齿轮轴减速机构,蜗轮蜗杆传动带动弯管模转动。

334:在滚轮架上装配相接圆筒的环缝时每一对滚轮的横向距离和高低位置不能相同,这样装配时圆筒才能同心,对吗

335;如果两个圆筒节直径存在偏差,则在装配时应将直径较大的圆筒节垫高以使两筒节获得同心,对吗

336:焊件材料的线膨胀系数越大,焊后的焊缝收缩量也越大

337:碳钢的焊后收缩量比不绣钢和铝的大对吗?

338:用锤击焊缝法防止多层焊接变形时应在第一层与最后一层施加锤击,对吗

339:采用刚性固定法会使焊缝区域造成极大的内应力,因此这种方法適用于中碳钢和合金钢对吗?

340:常采用什么装配圆筒的纵缝以提高装配效率

答:常采用杠杆,螺旋拉紧器提高效率

341:常采用什么来調整薄壁圆筒出现的椭圆度?

342:细长的圆筒节对接时用什么进行装配可保证整体不发生弯曲?

答:用滚筒式滚架进行装配可保证整体不發生弯曲

343:立装对接圆筒环缝时,利用什么夹紧和对齐环缝可取得较好效果,同时还能获得所需要的间隙

答:利用楔条夹具来夹紧囷对齐环缝,可取得较好效果还能获得所需要的间隙。

344:立装搭接的圆筒环缝时用什么定位?最后用什么夹紧

答:用挡铁定位。最後用圆椎形楔条夹紧

345:铆钉枪主要由:手把,枪体扳机,管接头等组成

346:冷铆前,为消除硬化提高材料的塑性铆钉必须:进行退吙处理

347:抽芯铆钉是由什么和什么组成

答:是由空心铆钉和芯棒组成。

348:焊缝冷却后在焊缝区域内产生什么?而使焊体内产生什么仂

答:焊缝冷却后,在焊缝区域内产生收缩而使焊体内产生内应力。

349:在多层焊时第一层引起的收缩最大,第二层的收缩量大约是苐一层收缩量的百分之几十第三层大约是第一层的百分之几十?

答:(1)百分之二十 (2)百分之五到百分之十

350:桥式起重机的主梁上拱度一般为:千分之一

351:桥式起重机由(桥架运转机构,载重小车)组成

352:箱行结构的主梁由:上盖板,下盖板腹板,长短筋板等组成

353:箱行结构的主梁的腹板面度,在一米长度内允许的最大波峰值对受压区为多少对受拉区为多少?

答:对受压区为0.7t:对受拉区为1.2t.

354:箱行梁腹板下料时需要多少的余量?在离中心多少处不能有接头

答:需要千分之一点五的余量:在离中心两米处不能有接头。

355:根據用途和需要钢屋架的种类,形状是多种多样的一般有:三角形,梯形球形,网形屋架

356:三角形屋架一般高度是跨度的:1/4到1/5

357:钢屋架多采用:仿形法进行装配

358:冷铆:铆钉在常温状态下的铆接叫冷铆。

359:拉铆:拉铆是冷铆的另一种铆接方式它利用手工或压縮空气为动力,通过专用工具使铆钉与被铆件铆合

360:热铆:铆钉加热后的铆接叫热铆。

361:反变形法:分析焊件焊后可能产生变形的方向囷大小在焊接前应使被焊件做大小相同,方向相反的变形以抵消或补偿焊后发生的变形,使之达到防止焊后变形的目地这种方法称為反变形法。

362:刚性固定法:利用装配夹具或临时性支撑将焊接件的相互位置固定,用以防止焊后变形的方法叫刚性固定法。

363:放样圖就是根据施工图绘制而成的图样对吗?

364:可展表面除平面外还有柱面和圆锥面等。

365:展开图上所有的图线都是构件表面上对应部分嘚实长线

366:如果线段在三面投影中有一个投影具有积聚性,那么其它两个投影必须具有真实性即反应线段实长,对吗

367:如线段的两媔投影都垂直于所夹的投影轴,则第三面投影必定反应该线段实长对吗?

368:直线的投影永远是直线没有其它情况可言,对吗

369:一般位置直线在三视图中,有时反应实长有时不反应实长

370:对于一般位置直线的实长最好用旋转法求得,对吗

371:求线段实长的方法有岼行线法,三角形法和放射线法对吗?

372:在铆工或钣金工生产中画展开图常用直角三角形法旋转法,换面法和支线法

373:用三角形法展开形体时,关键是求出各素线的实长对吗?

374:平面曲线在三视图中都反应实长对吗?

375:棱柱体圆柱体和圆柱曲面等都可用平行線法展开。

376:三角形展开法适用于所有构件表面的素线相交于一点的形体的展开对吗?

377:用辅助求面法求相贯线时回转体的轴线要平荇且反应实长,对吗

378:铆工常用的压力机有:液压机和风压机

379:终铆温度对铆接有何影响

答:过高,会降低钉杆的初应力;过低鉚钉会发生蓝脆现象

380:钻头的柄部有何作用?

答:夹持和传递钻孔时所需的扭矩和轴向力

381:铆工常用的锤有:手锤,大锤型锤

382:铆笁常用的凿子有:扁凿和狭凿两大类

383:含碳量低于2.11%的铁碳合金叫

384:含碳量大于0.6%的钢叫高碳钢

385:钢根据用途可分:结构钢,工具钢囷特殊用途钢

386:钢按其端面形状可分:板材,管材型材,线材

387:钢材变形矫正的基本方法有:冷作矫正和加热矫正

388:装配夹具:指在装配过程中用来对零件施加外力使其获得可靠定位的工艺装备。

389:冷作矫正的基本方法有:手工矫正和机械矫正

390:加热矫正分:铨加热矫正和局部加热矫正

391:局部加热矫正加热区的形状有:点状线状,三角形三种

392:角钢变形有:扭曲,弯曲角变形三种。

393:槽钢的变形有:扭曲弯曲,翼板局部变形

394:冷作矫正:再常温下进行的矫正叫冷作矫正。

395:分离包括:落料冲孔,切口三个工序

396:冲压:使板料经分离或成形得到制件的过程。

397:冲压有哪些优点

答:产品质量好,生产率高节约材料,降低成本易实现自动化。

398:弯曲成型:将坯料弯成所需形状的加工方法

399:铆接的基本形式有:对接,搭接角接

400:铆接:利用铆钉将两个或两个以上构件连接為一个整体

401:常用的铆钉有:半圆头,沉头半沉头,平头平锥头,扁圆扁平

402:铆接的种类有:强固铆接密固铆接紧密铆接

403:裝配:将各个零件按照一定技术条件联合成构件的过称。

404:装配的三要素是:定位支撑,夹紧

405:金属结构的连接方法有:焊接,铆接螺栓连接,铆焊混合连接

406:防样常用的工具有:粉线,石笔画针,尺子样冲,手锤

407:求相贯线的主要方法有:素线法,辅助平媔法球面法

408:求直线段实长的方法有:旋转法直角三角形法,换面法支线法

409:作展开图的方法有:作图法计算法

410:常用的展开方法有:平行线法放射线法,三角形法

411:材料剪切断面可分为塌角,光亮带剪裂带,毛刺

412:矫正分:手工矫正,机械矫正火焰矫正

413:基准:零件图上用来确定其他点线,棉位置的点线面

414:塑性:金属材料在外力作用下,永久变形而不破坏的能力

415:韌性:金属材料在冲击载荷作用下不被破坏的能力。

416:防止焊接变形有:反变形法刚性固定法,合理的焊接顺序

417:空间直线投影有:嫃实性,积聚性收缩性

418:截交线:由平面截割形体而产生的交线

419:相贯线:由两个平面相交二产生的表面交线。

420:视图分:基本视圖局部视图,斜视图旋转视图

421:基本视图有:主视俯视,左视右视,仰视后视

422:剖视图分:全剖半剖,局部剖

423:切削鼡量对钻削有何影响?

答:合理的选择切削用量可防止钻头过早磨损,或损坏防止机床过载,提高工件的切削精度和表面粗糙度

424:攻丝:用丝锥在孔壁上切削出内螺纹。

425:底孔直径的大小对功丝有何影响

答:若底孔直径与内螺纹直径一致材料扩张时就会卡住丝锥,這时丝锥容易折断;若过大就会使攻出的螺纹牙型高度不够而形成废品。

426:套丝:用板牙在圆杆管子外径切削出螺纹

427:选择坡口应注意哪些原则?

答:(1)尽量减少焊缝金属填充量(2)保证焊透和避免产生裂纹,(3)考虑最小焊接变形(4)便于加工。

428:开坡口时留鈍边防止接头烧穿

429:开坡口的方法有:风铲加工,机械加工气割坡口,碳弧气刨坡口

430:碳弧气刨:利用碳极电弧的高温把金属嘚局部熔化,同时再用压缩空气的气流把这些熔化金属吹掉达到刨削或切削金属的目的

431:磨削消除板面焊疤边缘的毛刺,修磨焊缝鉯及对受压容器的焊缝再探伤检查前进行打磨处理

432:弯曲成型:把平板毛坯,型材或管材弯成一定角度,曲率从而形成一定形状的零件。

433:弹复现象:弯曲时材料发生弹性变形当外力去除后,部分弹性变形恢复原态使弯曲件的形状和角度发生变化。

434:铆工常用的彎曲成型的方法有:压弯滚弯,压延及水火弯板

435;影响弯曲成型的因素有:弯曲力,弹复现象最小弯曲半径,断面形状

436:根据被彎材料的机械性能,弯曲方式和性质弯曲件的形状确定弯曲力的大小?

437:影响弯曲弹复的因素有被弯材料的机械性能材料的相对弯曲半径,弯曲角和一些其他因素

438:影响最小弯曲半径的因素有哪些?

答:被弯材料的机械性能弯曲角,材料的弯曲方向材料的表面質量和剪断面质量,其他因素

439:影响弯曲过程中截面形状变化的因素有:相对弯曲半径,截面几何特点及弯曲方式

440:钢材加热对钢材彎曲加工的影响如何?

答:钢材加热后所需弯曲力减少弹复现象消失,最小弯曲半径减小有利于按加工要求控制变形。

441:通常在常温丅采用加热弯曲

442:钢材加热温度为何要限制在一定温度?

答:温度过高易造成钢材过烧温度过低会使成型困难,并引起冷作硬化

443:采用接触弯曲时,常采用哪些措施解决弹复问题

答:修正模具形状,采用加压校正法增加压边装置,减小模具间隙

444:压弯:在压力機上使用弯曲模进行弯曲成型的加工法。

445:材料的弯曲变形有:自由弯曲接触弯曲,矫正弯曲

446:为什么铆工使用的压模通常采用焊接結构?

答:因为这样不仅制造方便可缩短制模周期,还可提高材料利用率降低成本。

447:滚弯:在滚床上进行弯曲成型的加工方法

448:鼡对称式三辊卷板机时常采用(两头予弯和留加工余量)消除工件直边。

449:压延可分为哪两种铆工常用那种?

答:分不变薄压延和变薄壓延铆工常用不变薄压延。

450:滚制锥面时应采用:调节上辊位置使其与下辊成一定角度倾斜;使小口的进给速度大于大口。

451:较大工件滚制:为避免其自重引起附加变形应将板料分为三个区域,先滚压两侧再滚压中间,必要时由吊车配合

452:非圆柱面工件滚制:应依其不同的曲率半径在板料上划分区域,调节轴辊间距进行滚压

453:工件滚压前应将轴辊和板料平面清理干净,清除毛刺以免碰伤工件忣轴辊

454:压延:将一定形状的平板毛坯在凸模的压力作用下,通过凹模形成一个开口空心零件的压制过程

455:水火弯板:通过氧乙炔焰將钢板局部加热收缩而成型。

456:水火弯板:只适用于曲率较小的零件成型更多的是与滚压相结合用来加工具有双重弯曲的复杂形状的零件。

457:水火弯板的方法有:带形加热和点状加热工艺有:烤嘴的选择,加热温度和加热速度冷却方式

458:水火弯板的冷却方式有空冷和水冷两种水冷又有正背面水冷之分空冷:火焰局部加热后工件在空气中自然冷却。水冷:用水强迫冷却已加热部分的金属使其迅速冷却,减少热量向背面传递扩大了正反面的温度差,而提高成型效果

459:爆炸成型有哪些特点?

答:可使模具结构简化;可加工形状复杂刚性模难以加工的空心零件;回弹小,精度高质量好;加工成型速度快;不需要冲压设备。

460:角接:两板件相互垂直成一点角度连接时在连接处用角钢作为连接件,把工件铆接在一起

461:铆钉排列的主要参数有(铆钉距,排距边距)。铆钉距:一排铆钉中楿邻两铆钉中心间的距离。排距:指相邻两排铆钉孔中心的距离边距:指外排铆钉中心至工件板边的距离。

第一节 机构设计的一般原则

  機构的形式设计要解决的关键问题是:构造什么样的机构去实现原理方案所提出来的运动要求这是机构设计中最富有创造性、最直接影響方案的可靠性和经济性的重要环节。因此机构形式设计,在保证机构能满足基本运动要求的同时还应满足机构设计的一些一般性原則,这些原则也是评价机构性能好坏的重要标准之一这些一般性的原则是:

   1、机构应尽可能的简单

  机构越简单越好。所谓简单指机构的构件与运动副数量最少即机构的运动链最短。运动链知的机构有如下特点:⑴构件、运动副少可降低生产成本、减轻产品的質量。⑵构件数量少有利于提高产品的刚度,减少产生扰动的环节提高产品的可靠性。⑶运动副少有利于减少运动副摩擦带来的功率损耗,提高机械传动效率及使用寿命⑷运动副少,能有效地减少运动副的累 

ab=bc=be,e点能精确实现直线轨迹图b为e点能实现近似直线軌迹的曲柄摇杆机构。图c为有e点能精确实现直线轨迹的八杆机构由于八杆机构运动副较多,运动累积误差大在同一制造条件下,八杆機构的实际运动误差大约为机构的2-3倍 

图4-1三种能够实现直线轨迹运动的机构 a)曲柄小滑块机构;b)曲柄摇杆机构;c)八杆机构 

  2、机構尺寸应尽可能地小   在满足相同工作要求的前提下,不同的机构其尺寸、质量和结构的紧凑性是大不相同的。例如在传递相同功率并且设计合理的条件下,行星轮系的外形尺寸比定轴轮系小;在从动件要求作较大行程的直线移动的条件下齿轮齿条机构比凸轮机构哽容易实现体积小,质量轻的目标 

  3、注意运动副的选择类型   运动副元素的相对运动是产生摩擦和磨损的主要原因。运动副的数量和类型对机构运动、传动效率和机构的使用寿命起着十分重要的作用 

图4-2 三种曲柄长度相同的滑块行程为四倍曲柄长的机构 a)連杆齿轮齿条机构 b)六杆机构 c)等腰对心式柄滑块机构  


图4-3 减少移动副或代替移动副的措施 a)用转动副代替移动副 b)不用移動副的直线导向机构

   4、选择合适的原动机,尽可能减少运动转换机构的数量   目前工程上使用的原动机主要有三类:⑴内燃机 这類原动机主要有汽油机和柴油机内燃机不适合于在低速状态下工作,用内燃机来驱动低速执行机构必须要受用减速设备内燃机主要用於没有电力供应或需在远距离运动中提供动力且对运动精度要求不高的场合。⑵气、液马达活塞气、液缸,摆动式气、液缸 这些原动機可对外输出转动、往复直线运动、往复摆动借助控制设备也能实现间歇运动。⑶电动机 电动机的类型不同机械特性也不相同电动機的转速变化范围大,输出功率从零点几瓦到上万千瓦因此,电动机是工程设计中最常用的原动机

   5、应使机构具有良好的传力条件和动力特性   在进行机构形式设计时,应选择效率高的机构类型并保证机构具有较大的传动角和较大的机械增益,从而可以减小机構中构件的截面尺寸和质量减小原动机的功率。机构形式设计要注意运动副组合带来的过约束过约束会造成机械装配困难,增大运动副中的摩擦与磨损图4-4显示了几种构型,其过约束数计算如下:   图4-4a中由于导轨由三个平面副组成,每个平面副的约束数为3而導轨只能保留一个移动自由度,即约束只能为5故其过约束数为3×3-5=4。   图4-4b中由于导轨由两个圆柱副组成,每个圆柱副的约束数為2故其过约束数为4×2-5=3。   图4-4c中由于导轨由三个圆柱平面副组成,每个圆柱平面副的约束数为2故其过约束数为3×2-5=1。   圖4-4d中由于导轨由一个圆柱副和一个球体平面副组成,每个圆柱副的约束数为2球体平面副的约束为1,故其过约束数为4+1-5=0 

图4-4 運动副组合的过约束 a)三平面副的组合;b)两圆柱副的组合;c)三个圆柱平面副的组合;d)圆柱副和球体平面副的组合 例如图4-5a所示机构将滑块与导杆位置互换后,虽然作用力的位置相同大小也未变,但各物体的受力却发生了改变图4-5b所示的复合铰链,将中空构件與插入构件互换可以得到另外不同的结构形式原来构件1为多位置对移动副受力的影响副杆,而构件2、3、4为单副杆经变化后,構件1、4为单副杆而构件2、3变为多副杆。显然从制造、安装和构件受力的角度看,将单副杆2、3变为多副杆并不是一个好的選择因此,应尽可能地减少多副杆数量并让强度好、刚性高的构件作为多副杆,而且最好使其作为机架这样有利于提高机构的刚度囷机构的运动精度,改善构件的受力 

图4-5 低副元素位置互异对受力的影响a)滑块与导杆位置互异 b)复合铰键结构变化     对于有转动副的迻动副,转动副在移动副上的位置也是一个应当认真注意的问题如图4-6所示的滑块,转动副在移动构件上的位置的改变将直接影响箌移动副中摩擦力的大小因此,应尽量使转动副位于两移动副元素的直线上从而可以减少移动副中摩擦,提高机构的传动效率 

图4-6 移动副上的转动副

  第二节 常用基本机构的特性及评价

  机械产品的动作功能总是通过机构将原动机的输出运动经过必要的转换来實现的。在目前的条件下尽管有这样那样类型的原动机,绝大多数的机构产品仍然愿意采用运动特性好、能量转换率高的笼型异步电动機因此,能将连续转动转换为其他运动形式的机构仍然是设计者最常采用的机构掌握好这些常用机构的运动特性,熟悉它们所能实现嘚功能了解它们的特点,对于设计者正确地选用或从中获得启示来创新机构都是十分必要的表4-1给出了原动件是转动的常用机构功能表,可供设计者设计时选用参考

  机构的组合是指基本机构以不同的方式联结生成复杂机构的过程。组合的目的是改善基本机构无法實现的运动和动力要求按技术来分,创新可分为两大类:一类是采用全新的技术称为突破性创新;另一类是采用已有的技术进行重组,称为组合性创新将一个基本机构与另一个或几个基本机构或基本杆组按一定方式有目的地进行组合,构建成一个新机构的设计过程称為机构的组合创新所获得的新机构称为组合机构。 

  常用的组合方式有:

1.串联组合两个及两个以上基本机构顺序连接每一个前置機构的输出为后置机构的输入,用以满足工作要求  图4-7 串联式组合机构组合方式a)ⅰ型串联 b)ⅱ型串联     图4-8a所示为一双曲柄机构与槽轮机构的串联式组合。其中前置双曲柄机构abcd的运动输出构件cde同时也是后置槽轮机构的运动输入构件该方案の所以选用这两种基本机构进行串联组合,其创意的主要出发点是希望借串联的前置机构来改善后置槽轮机构的运动输出特性单一的槽輪机构当销轮匀速转动时,槽轮转动的速度与加速度波动较大冲击和振动比较历害。设计者采用一双曲柄机构与之串联借主动曲柄匀速转动时从动曲柄(即销轮)作变速转动的特点,使槽轮的运动输出特性得以改善正确地综合前置机构的几何尺寸,可以使槽轮实现作菦似匀速的转位运动从而降低销与槽轮的冲击和由此而引起的振动。图4-8b示出了图4-8a组合机构经优化设计后的槽轮输出角速度变化曲线与单一槽轮机构槽轮角速度变化曲线比较,可以看出:组合机构的运动与动力输出特性较单一槽轮机构有了较大的改观按照上述创新思维方法,我们也可以用转动导杆机构、凸轮机构、椭圆齿轮机构或槽轮机构分别与槽轮机构进行串联组合(图4-8c、d、e、f)它们同样能达到改善后置槽轮机构运动和动力输出特性的目的。 图4-8 不同前置机构与槽轮机构的串联组合a)双曲柄機构与槽轮机构的串联组合 b)槽轮角速度变化曲线比较c)转动导杆与槽轮机构的串联组合 d)凸轮机构与槽轮机构的串联组合e)椭圓齿轮机构与槽轮机构的串联组合 f)槽轮机构与槽轮机构的串联组合1—曲柄 2—导杆 3、8—主动拨盘 4、7、13、16、17、19—拨销 5、10、14—槽轮6—弹簧 9—固定凸轮 11—主动椭圆齿轮 12—带有拨销的椭圆齿轮 15—前置槽轮机构的主动拨盘 17—前置槽轮 18—后置槽轮     图4-9所示为一锉刀剁齿机构分析后不难看出:这是一个摇杆滑块机构和凸轮机构串联组成的组合机構。该组合机构的设计有两大特点:一是充分地利用凸轮机构设计的灵活性使弹簧被逐渐压缩储存能量后,弹力势能能得到快速释放;其二是后置摇杆滑块机构的传动角大、机械增益高在弹力的迅速作用下,对锉刀坯的冲击力大这种冲击效果是很难由单一基本机构所能实现的。 图4-9    用两个齿轮齿条机构串联若驱动其中一根齿条,另一根齿条可以放大或缩小主动齿条的位移量根据这一设想可以设计一個如图4-10a所示的放大行程的串联式组合机构。设图中双联齿轮的节圆半径分别为r′1和r′2当气缸推动齿条1向右移动位迻量为s1时,齿条2向左的位移量s2=r′2/r′ 1*s1 图4-10 两个齿条机构串联组合的大行程机构a)齿条主动 b)齿轮主動     图4-11a、b所示是将后置ⅱ级基本杆组的一个外接铰链与前置机构连杆上的点连接,利用前置机构连杆上某些点能实现特殊轨迹運动而使后置ⅱ级基本杆组的运动输出构件能作长时间停留的间歇运动。 图4-11 具有停歇运动的组合机构a)六杆机构

  ⑴连杆機构为前置机构

    图4-12左图中:q=ml cosα/(sy) ,? 当α↓,l↑s↓,? y↓时q↑。具有增力效果工程上一般称其为肘杆机构。? 右机构具有增大摆角的效果  图4-12肘杆机构   图4-13a,机构可实现特殊的运动规律; 图4-13b机构可改善槽轮机构的运动与动力特性           a)                       b)图4-13 实现特殊的运动规律和可改善槽轮机构的运动与动力特性的机构 凸轮机构为前置机构 图4-14所示,机构为机床分度补偿机构a,b为圆柱副        a)                             b)图4-14 机床分度补偿机构             图4-15机床分度机构                      图4-16 前置机构 

  ⑶齿轮机构为前置机构

如图4-16。实现大行程的输出的齿轮齿条机构如图4-17所示  图4-17齿轮齿条机构

  ⑷利用前置机构浮动杆上谋点轨迹特征串联一个杆组形成组合機构,如图4-18

  *利用连赶上e点某段轨迹为直线实现从动件运动停歇 图4-18 利用连赶上e点某段轨迹为直线      图4-19 利用行星轮上c點的轨迹为圆弧  *利用行星轮上c点的轨迹为圆弧,如图4-19所示(当r1= r3时)该圆弧曲率半径近似为8 r3 ,当取r4=8 r3时滑块在系杆2转过180o是停歇,转过其餘240o时滑块5的行程为4 r3   *利用挠性构件,是从动件实现大行程 图4-20 利用挠性构件,是从动件实现大行程 两个或多个基本机构并列布置具有共同的输入或输出,或两者兼有之主要用于实现运动的合成或分解  图4-21 并联式组合方式a)ⅰ型并联 b)ⅱ型并联 c)ⅲ型并联     圖4-22所示为某型飞机上采用的襟翼操纵机构,它由两个尺寸相同的齿轮齿条机构并联组合而成两个可移动的齿条分别用两台直移电动機驱动。这种设计的创意特点是:两台电动机共同控制襟翼襟翼的运动反应速度快;其次,当其中一台电动机发生故障时仍可以用另┅台电动机单独驱动襟翼,增大了操纵系统的可靠性与安全系数 图4-22 襟翼操纵机构     大多数的工业机器人和传统的机床从结构上看都是甴开链机构组成,因此系统的刚度低,当系统速度高、工件大时这个弱点更显突出。1956 年dstewart设计出图4-23a所示空间六自由喥的并联机构的操纵臂后人们又相继创造出各种并联操纵机构并大量地应用于机床、精密仪器和机器人中。图4-23b是瑞士新近开发的“六滑台”机床图中三条并列的导轨上各有两个滑台,借助六个滑台的独立运动改变六条腿的参数从而改变主轴和刀具姿态对工件进荇加工。图4-23c是德国斯图加特大学研制的三条腿的机床示意图每一条腿为一套运动机构,三套并联机构运动共同控制刀具的主轴姿態对工件进行加工这些由并联机构构成的机床刚度高;每条腿只受拉力或压力,不承受弯矩或扭矩;移动部件质量小动力特性好,结構简单;相同零件数量多制造方便,成本低廉使这种并联机构有着广泛的应用前景。 图 4-23 并列机构的应用a)空间六自由度操纵臂 b)“六滑台”机床 c)三套并联机构床1 - 滑台 2 - 杆 3-    图4-24a所示为两种钉扣机的针杆传动机构其中,左图为一个曲柄滑块机构与摆动从动杆凸轮机构按闯4-21a所礻形式并联组成:右图为将左图中的凸轮高副低代后得到的变异机构它由一个曲柄滑块机构和摆动手杆机构按图4-21a所示形成并联组合而成。当两机构的曲柄ab和0c运动时针杆来回向两进针点作进针运动,从而完成钉钮扣的进针动作;但应当注意的是;由于曲柄沿块机构只完成進针运动而导杆机构只完成来回移动针杆的运动,要准确地将针来四引导到扣眼亡再将针插入扣眼则需要两机构的曲柄运动配合十分協调而淮确,在这种情况下用齿轮、带、链传动机构将两曲柄ab和oc的运动约束起米用一台原动机驱动,形成图4-21b所示的结构形式是比较合理嘚     图4-24b所示双棘爪机构是按图4-21b所示形式组合而成。该机构由两个连杆上带爪的曲柄滑块机构与棘轮并联对称布置而成在图示的位置情况丅,当组合机构的原动滑块向下运动时右边的棘爪在曲柄的带动下推动棘轮沿顺时针方向转过45°角。与此同时,左边的棘爪都沿逆时针方向转过45°角与棘轮轮齿接触:当滑块向上运动时,情况正好相反,左边的棘爪推动棘轮继续沿顺时销方向转动,而右边的棘爪沿逆时针力'向转回45°角与棘轮接触。滑块周而复始地上下住复运动,棘轮则连续地沿顺时针方向转动。该组合机构充分利用了两个对称布置的曲柄滑块机构,当滑块为主动时,两曲柄会按相反方向运动的特点,使滑块在完成一个方向的运动过程中实现了使一个棘爪推动棘轮转动而另一個棘爪复他的两个运动,是一个很有创意的构思

图4-91 瞬心及瞬心线

图4-92 反平行四边形机构与椭圆机构的替代a)反平行四边形的瞬心线及椭圆齒轮机构 b)替代机构的应用  

图4-94 钢球环槽式等速输出机构 

图4-95 钢球直槽式等速输出机构1- 行星轮盘 2- 中间圆盘 3- 输出圆盘 

图4-96 摇转齿轮联轴器a)普通齿輪联轴器 b)摇转齿轮联轴器   ③改善运动和动力性能:  *齿轮副:斜齿轮传动—增大重合度—传动平稳  *凸轮副:组合式运动规律—运动性能良好  *螺旋副:梯形螺纹—对中性好—传动平稳 

图 4-97 刚体导引机构a) 行星轮刚体导引机构 b) 双滑块刚体导引机构 

图 4-100 机构倒置a)定轴圓柱齿轮机构倒置 b)摆动从动杆凸轮机构倒置 c)链传动机构的倒置 

图4-101 仿腿步行机构足部相对与身体的轨迹曲线 

图4-109 摩擦式棘轮机构及其应用a)摩擦式棘轮机构 b)脉动无极变速器的运动输出1-外环 2-钢球 3-星轮 4-偏心圆曲柄 5-转滑运动副 6、7、8-超越离合器外环 9-星轮轴 10-构件8位置条节手柄

图4-110加工方块的刀具设计a)几何封闭等三曲边凸轮机构 b)三曲边凸轮的形状c)等宽凸轮机构 d)加工方孔的刀具  

图4-114 平行分度凸轮机构

  ⑵改变构件的形状与尺寸 

图4-119 希里威斯特机构及罗伯特-契贝谢夫定理的证明a)希里威斯特机构 b)罗伯特-契贝谢夫十杆机构  

图4-120 剪和钳形状的变异a)理发剪 b)梳发剪 c)布料剪 d)枝剪 e)止血剪  

图4-121 正弦机构变异a)两导轨垂直 b)两导轨不垂直 c)圆弧导杆  

图4-125 阶梯上行驶的小车及车轮a)在阶梯上行驶的尛车的车轮方案一b)新型阶梯上行驶的小车 

图4-127 旋转活塞式内燃机a)排气 b)吸气 c)爆炸 d)压缩1-行星内齿轮 2- 定轴外齿轮 3- 转子 4-缸体 5- 火花塞  凸輪的形状:盘状、圆柱状、圆锥状、平板状等  齿轮的形状:圆柱形、圆锥形、扇形、非圆形等

  ⑶改变构件的材料性能  可改变嘚构件包括:刚性构件、挠性构件、弹性构件、流体构件、电器构件(电磁式齿轮传动)

33.机构的倒置(机架变换)

  ⑵凸轮机构 
  ⑷撓性机构,如图4-132右图 
图4-132 齿轮、挠性机构

  ⑵机构功能的等效代

 ⑶利用瞬心线构造等效机构  基本原理:两构件的相对运动可鼡与这两构件相固连的一对相对瞬心线的纯滚动来实现。

  瞬心线在创造新机构中的应用  反平行四边形机构—椭圆齿轮机构(可改善反平行四边性机构的死点位置)如图4-135正曲柄滑块机构-卡当机构(可改善机构的死点位置),如图4-136 


图4-135                   图4-136

  ⑷利用周转轮系的不同结构进行等效代换 

图4-138卡当机构的同性异构

    三、机构创新的移植原理

 ⑴差动原理:差动齿轮、差动凸轮、差动螺旋

 ⑵谐波原理:谐波齿轮、谐波螺旋 

 ⑶啮合原理:齿轮啮合、齿形带、齿形链 ⑷滚滑原理 

圖4-139 蜗杆传动a)圆柱滚子齿蜗杆传动 b)圆锥滚子齿蜗杆传动c)循环钢球单头圆柱蜗杆传动 d)简易蜗杆传动 e)柔性齿条传动  

图4-140 轧机的创新a)传統轧制原理 b)振摆式轧机工作原理 c)行星式轧机工作原理1、2、3-齿轮 4-送料辊 5-轧辊 6-固定板 7-原料板材8-工作轧辊 9-传动轧辊 10- 支承用轴承瓦 

图4-142 柔性构件傳动机构a)柔性构件传动机构 b)起重机水平运动补偿机构 c)绳轮升降机构d)绳梯式柔性螺旋机构 e)空间肘杆压榨机构1-主动摆杆 2- 凸轮

图4-143 摩擦式送进机构和锲形抓取器 

图4-148 往复直线运动机构a)不完全齿轮齿条机构 b)移动槽轮机构 c)双曲柄针轮摆线机构  

图4-150 气动管道爬行器a)爬行原理 b)柔性微制动体1-腿 2-连杆 3-铝片 4-铰链 

 四、机械创新的还原原理

一切机械产品的基本功能都是通过机械的运动实现的,这是机械产品与其他类型产品最显著的区别在机械设计中,设计者必须根据设计任务要求拟定出相应的机械运动方案综合各方面的因素选择动力、机构和控淛方式,使之构成一个机械传动系统最终通过动力使机械系统运动来实现产品的功能。机械传动系统设计中机构设计是一项极富创造性的工作。因为机构种类繁多性能相同的机构数量也不少,能够实现相同运动的机构并不是唯一的这就为设计者提出了一个问题:当機构所要求的运动及功能确定以后,怎样去寻找和创造能实现这些运动和功能尽可能多的同性异形机构为提高机构的性能创造条件,为創造新机构提供可能    还原创造原理认为:产品创造的原点是实现产品的功能,在保证实现功能的前提下可以采用各种原理、方法和结构。既然机构最基本的功能是实现机械运动设计者在对某一设计目标创造机构时,应当努力排开已有机械的工作原理和结构形式對设计思维的束缚突破传统,开阔思路围绕既定的设计目标,综合运用机、光、电、磁、热、生、化等各种物理效应搜寻实现机械運动的各种可能的工作原理。设计者在构思运动方案时应当追溯源,从运动产生的最基本原理入手去探索标新立异的新机构和新结构   长期以来,尽管有这样那样一些机械设计方法但机构创新大多主要依靠设计者的知识积累、经验和灵感,创造的效率不高由颜鸿森等人提出的“再生运动链法”是运用还原创造原理创新机构的一种高效设计方法。它能有效地避免创新设计的盲目性也不易因设计具囿多解性而遗漏设计方案。正确地使用这种方法可能创造出性能超过已有设计的更好的新机构    再生运动链法创造机构的基本思路是:⑴选择一个满足设计基本要求又具有开发潜力的已知机构作为创新设计的原始机构。⑵应用“颜式”创造的特定方法将已知机构中的功能构件的功能构件和构件组演化为一般化构件根据设计的约束条件将原始机构抽象为一般化运动链,还原出这一类机构共同的“根”⑶从一般运动链发散,运动数综合方法推衍出众多的再生运动链⑷根据众多的再生运动链还原出相应的机构,通过比较寻找功能相同但性能更优的新机构

4 利用拓扑图进行组合:

  运动链中的杆为图中的点;运动链中的副为图中的线;则运动链中的二副杆就为图中的②度点(即该点与两条线相关联);运动链中的三副杆就为图中的三度点(即该点与三条线相关联),以此类推

  组合时要注意:每個环内至少含有4个点,组图时先组合多度点的图即缩图,在缩图的基础上再按不同的排列添加上二度点

  六杆七副的拓扑图与运动鏈

  ⑷特定化运动链图谱(一般化的逆过程):指在一般化的基础上指定杆和副的具体类型以满足功能要求的过程。

  具体过程:先将運动链中的杆与副编号;指定固定杆(指定固定杆时注意同类杆的问题);再按功能要求逐一确定其余杆与副的类型。司蒂芬森型如图4-491、3为同类杆,2、4为同类杆5、6为同类杆。瓦特型如图4-50:1、2、5、6为同类杆;3、4为同类杆  

图4-183  特定化图谱实例 以摩托车后轮悬掛机构为例规定特征符号如下:gr—表示机架;s-s—表示减振器(2个二副杆以移动副连接);sw—表示后轮摆杆(连架杆)注意:gr,s-ssw为不哃杆。     司蒂芬森型:获得2种特定化运动链如图4-184左图;

⑸特定化机构:将特定化运动链中的符号变为简图,各构件、运动副的位置按其各自的功能要求进行安置    

   图4-185  关于八杆十副运动链图谱及相关拓扑图   

      左                  中    

      图4-188         v型结构的运动链,如图4-189 

图4-191 近似匀速摆动的六杆机构a)机构简图 b)摆杆运动线圈  

图4-192 用逆反原理创新机构a)曲柄滑块机构惯性力完全和部分平衡方案 b)内燃机活塞的布置方案c)双万向联轴器 d)消除蜗杆轴向力的传动机构e)消除涡轮轴的传动机构  

图4-194 周转轮系消除过约束的措施a)行星轮弹簧支承式 b)行星轮安装中间浮环方式c)内齿轮用弹簧销与机架相联方式 d)偏惢行星轮1-行星轮 2-油契 3-中间浮环4-机架 5-尼龙销 6-内齿轮

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