机械制造基础精品课程习题集要点.docx

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机械制造基础精品课程习题集要点

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机械制造基础精品课程习题集

第一章　材料的种类与性能

1学习本课程的主要目的是什么？

为什么工程材料的知识对于机械制造工作者来说是必须具备的？

2本课程主要包括那几方面内容，其基本要求是什么？

3比较强度极限σb，屈服极限σs与σ0.2的异同，强度与刚度有何不同？

4解释下列常用机械性能指标：

d，y，ak和Ak，HB，HPX，HPA，HPB，Hς

5硬度有何实用意义？

为什么在生产图纸的技术要求中常用硬度来表示对零件的性能要求？

HB与HPX分别使用哪些范围？

6为什么要研究材料的工艺性能？

7在有关工件的图纸上，出现了以下几种硬度技术条件的标注方法，这种标注是否正确？

（1）600~650HB

（2）HB=200~250κγφ/μμ2　（3）5~10HPX（4）70~75HPX

8拉力试验、疲劳试验、冲击试验在试样承受的应力类型、测定的性能指标，试验的适合场合等方面区别何在？

9材料的性能包括那几方面？

材料的性能与其成分、组织和加工工艺之间有什么关系？

10拉力试样的原标距长度为50μμ，直径为10μμ，经拉力试验后，将已断裂的试样对接起来测量，若最后的标距长度为79μμ，颈缩区的最小直径为4.9μμ，试求该材料的延伸率和断面收缩率的值？

11下列各工件应该采用何种硬度试验方法测定其硬度？

（1）锉刀　

（2）黄铜轴套　（3）供应状态的各种碳钢钢材　（4）硬质合金的刀片

第二章　金属的结构与结晶

一、名词解释

晶体、非晶体；晶格、晶胞、晶格常数、致密度、配位数；晶面、晶向、晶面指数、晶向指数；单晶体的各向异性、各向同性；点缺陷、线缺陷、面缺陷、亚晶粒、亚晶界、位错；单晶体、多晶体；过冷度；变质处理、变质剂

二、判断是非

12不论在什么条件下，金属晶体缺陷总是使金属强度降低。

13工业上常用金属中的原子排列是完整的、规则的，晶格位向也是完全一致的。

14金属结晶时的冷却速度愈慢，过冷度愈小，金属的实际结晶温度愈接近理论结晶温度。

15位错是晶体中常见的缺陷，在常见的工业金属中位错密度愈小，其强度愈高。

16在金属结晶过程中，晶体成长常以树枝状方式进行的，但结晶以后一般情况下看不到树枝状晶体。

17对于纯金属来说，冷却曲线上的水平台就是该金属的理论结晶温度。

18对于同一种金属来说，在任何情况下柱状晶的强度总比等轴晶的强度高。

三、填空

19a-Fe的晶体结构是（），晶胞中的原子数目是（），原子半径为（）。

20面心立方晶格比体心立方晶格的致密度（）、溶碳能力比较（）。

21在912℃a-Fe转变成为g-Fe过程中，其体积将产生（）变化，这是由于其晶体结构由（）转变成为（　　）造成的。

22晶体缺陷，按几何特征可分为（）、（）和（）三种类型。

晶界和亚晶界属于（）缺陷，位错属于（）缺陷。

23金属单晶体具有（）性，这是由于在不同晶面、不同晶向上的（）造成的。

24金属的实际结晶温度总是（）理论结晶温度，这种现象称为（）。

25金属结晶的必要条件是（），其结晶过程要进行（）和（）两个过程。

26一定化学成分的金属结晶时，过冷度大小主要受（）的影响，获得的晶粒大小主要与结晶过程中的（）和（）有关。

27在金属结晶过程中，形核方式主要有（）和（）两种；在实际工业生产中金属的形核一般是以（）方式进行。

28金属结晶时，晶体一般以（）方式长大，结晶后得到的晶粒通常是（）状的。

四、单项选择

1　组成晶格的最基本的几何单元是（）。

A，原子　B，晶胞　C，晶粒　D，亚晶粒

2　面心立方晶格的配位数是（）。

A，6　B，8　C，10　D，12　

3　与a-Fe相比，g-Fe的晶体结构特点是原子排列（）。

A，紧密B，紧密且间隙尺寸小C，紧密且间隙尺寸大D，不紧密

4　a-Fe比g-Fe的溶碳量大，其原因是g-Fe的（）。

A，致密度大B，配位数大C，总的间隙大D，间隙尺寸大

8　在一个晶粒内部（）。

A，晶格位向完全一致B，有位向差很小的亚晶粒C，有位向差很大的亚晶粒D，原子排列完全一致

9　在工业生产条件下，金属结晶时冷速愈快，（形核率）N/（长大率）G值（），晶粒愈细。

A，愈大B，愈小C，不变D，等于零

10　与粗晶粒金属相比，细晶粒金属的（）。

A，强度、韧性均好B，强度高、韧性差C，强度高、韧性相等D，强度、韧性均差

11　金属铸锭中的柱状晶是由于晶体生长方向与（）造成的。

　　A，散热方向平行B，散热方向垂直C，散热方向相反D，散热方向相同

五、简答

29常见的金属晶体结构有几种？

它们的原子排列和晶格常数有什么特点？

a-Fe、g-Fe、d-Fe、Cu、Al、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构？

30过冷度与冷却速度有何关系？

它对金属结晶过程有何影响？

对铸件晶粒大小有何影响？

31金属结晶的基本规律是什么？

晶核的形成率和长大率受到哪些因素的影响？

32在实际铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？

变质处理在生产中如何应用？

举例说明。

33金属铸锭组织有什么特点？

并简述各区域形成原因？

34已知Cu的原子直径为0.256nm，求Cu的晶格常数，并计算1mm3Cu中的原子数。

35如果其它条件相同，比较在下列铸造条件下，铸锭晶粒的大小：

（1金属模浇注与砂模浇注；（2高温浇注和低温浇注；（3铸成薄件与铸成厚件；（4浇注时采用振动与不采用振动。

36如果铸锭模（金属模壁厚加大，浇注温度提高，液体内始终维持较大内外温差，则晶粒将如何生长？

为什么？

37为什么钢锭希望尽量减少柱状晶区？

而铜、铝锭往往希望加大柱状晶区？

第三章合金的结构与结晶

一、名词解释

合金、相、相图、组元、平衡相；固溶体、金属间化合物、固溶体有序化、晶内偏析、比重偏析；匀晶反应、共晶反应、包晶反应、共析反应。

二、判断是非

38只要组成合金的两组元的原子直径差达到一定值，便可形成无限固溶体。

39金属化合物都遵守原子价规律，其成分固定并可用化学式表示。

40间隙固溶体的机械性能和间隙化合物的机械性能是相似的。

41由固溶体（基体）和金属化合物（第二相）构成的合金，适量的金属化合物在合金中起强化相作用。

42金属化合物以细小颗粒或片状均匀分布在固溶体中会使强度提高，化合物愈细小、分布愈均匀其强度愈高，这种现象称细晶强化。

43金属化合物CuZn不遵守原子价规律，其化学成分也是可变的。

44在溶质溶入量相同的情况下，间隙固溶体比置换固溶体的强化效果大。

45形成固溶体合金的结晶过程是在一定温度范围进行的，结晶温度范围愈大，铸造性能愈好。

46同一种固相，它的初生相和次生相在化学成分、晶体结构上是不同的。

三、填空

47合金相图是在（）条件下表示合金的（）之间关系的图形。

48按照溶质原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为（）固溶体和（）固溶体。

49固溶体的晶体结构与（）相同，金属化合物的晶体结构与（）相同。

50溶质原子嵌入溶剂晶格间隙中形成间隙固溶体，其晶格类型（），其溶解度是（）。

51溶质原子代替一部分溶剂原子而占据晶格的某些结点形成的固溶体，叫做（），其晶格类型（），溶解度是（）。

52合金中的金属化合物具有明显的（）特性，其晶体结构（），机械性能特点是（）。

53常见的金属化合物有（）、（）和（）三种类型。

54工业金属材料大多是由两相组成的，以获得良好的综合机械性能；其中用固溶体作为基体，以获得（）；用金属化合物作为第二相，以获得（）。

55液态合金发生共晶反应，其条件是温度（）、化学成分（），获得的组织是由（）相组成的。

四、单项选择

1.铜和镍两个元素可以形成（）固溶体。

A，无限溶解度的间隙　B，有限溶解度的间隙　C，无限溶解度的置换　D，有限溶解度的置换

2.金属化合物VC的晶格类型应该与（）。

A，钒的相同　B，碳的相同　C，钒碳其中之一相同　D，钒、碳的都不同

3.单相黄铜中α相的晶格类型应该（）。

A，与锌的相同　B，与铜的相同　C，锌、铜的都不同　D，无法确定

4.金属化合物与一般化合物不同之处是具有（）。

A，低的硬度　B，良好的综合机械性能　C，良好的加工性能　D，金属特性

5.固溶体的机械性能特点是（）。

A，高硬度　B，高强度　C，高塑性　D，高刚度

6.合金铁素体比铁素体的强度高，这是由于（）造成的。

A，弥散强化　B，加工硬化　C，细晶强化　D，固溶强化

7碳钢中的金属化合物是属于（）。

A，正常价化合物　B，电子化合物　C，复杂晶格间隙化合物　D，间隙相

8.Mg-Si合金中的金属化合物Mg2Si形成时遵守（　）。

　A，原子价规律　B，电子浓度规律　C，D非/D金小于0.59　D，D非/D金大于0.59

9.消除晶内偏析的工艺方法是（）。

　A，正火　B，完全退火　C，扩散退火　D，再结晶退火

五、简答

56指出下列名词的主要区别：

置换固溶体与间隙固溶体；无序固溶体与有序固溶体；无限固溶体与有限固溶体；电子化合物与间隙化合物；间隙相与间隙固溶体；稳定化合物与不稳定化合物；相组成物与组织组成物；困溶强化，加工硬化与弥散强化。

57Si、C、N、Cr、Mn、B等元素在a-Fe中，分别形成哪几种固溶体？

58影响固溶体的结构形式和溶解度的因素有哪些？

59金属间化合物在结构和性能方面与固溶体有何不同？

常见的金属间化合物有几种类型？

它们对合金性能有何影响？

60二元匀晶相图、共晶相图与合金的机械性能、物理性能和工艺性能存在什么关系？

61一个二元共晶反应为：

L（75%BDa（15%B+b（95%B

（1求含50%B的合金完全凝固时，初晶a与共晶（a+b的重量百分数；a相及b相的重量百分数；共晶体中a与b的重量百分数。

小型电机干燥

电机功率（kW以下

3

13

30

100

220

平均干燥功率（kW

2.00

2.61

3.85

5.40

8.30

干燥时间（小时

24

36

48

60

72

中型电机干燥

电机重量（t/台以下

5

10

20

30

平均干燥功率（kW

13.64

24.38

34.09

41.07

干燥时间（小时

72

108

132

168

由于全国各地气候条件不同，电机的安装季节不同，因此电机的受潮程度也不相同。

从理论上讲，应该根据电机的受潮情况来编制若干个干燥定额，但是，即使编了这样的定额，在编预算时也无法预先知道电机在安装时的受潮程度，因而也就不知道套那一种干燥定额。

所以，对于电机干燥定额只能平均考虑。

但本定额只考虑了一次干燥所需的工、料、机消耗量。

如需要多次干燥时，按实际干燥次数计算。

据武汉地区统计，在雨季（1至6月份）安装电机，需要干燥的小型电机约占电机总数的50%左右；其他季节安装电机，需要干燥的电机平均仅占20%左右。

不过，凡是需要干燥的电机，其实际干燥的时间往往超过定额考虑的干燥时间，有的大型电机的干燥时间超过14天，定额只考虑干燥3至7天。

一般来说，南方空气比较潮湿，北方比较干燥。

但定额又不能按地区划分，这种苦乐不均的现象一定会有的。

就这一项定额来看，是不合理的。

但还有一些情况则恰恰相反。

如室外工程（架空线路等）也不分地区，在冬季施工时，北方的条件不如南方；在春季施工，南方由于春季多雨，又赶不上北方，而在工程直接费定额中，又不好另增加补偿系数，所以对单项定额来说，有高有低这是难免的，只能看总水平是否合适。

当然，定额的概括性也是有限度的，就电机干燥来说，定额只规定：

电机一次受潮干燥，所需的工、料、机消耗量不作调整。

多次干燥则另外计算。

这种规定，就是留有一定的“活口”和余地。

因为有些情况（如：

地下室内的水泵电机，在每次试车前，总是要先进行干燥的，如果试车不成，过几天再试车时，又要重新干燥或长期保温），电机需要多次进行干燥，像这种情况，定额就允许调整，既按干燥次数计算干燥费用。

八、电机的重量和容量换算：

（综合平均）

为便于编制预算，将各种常用电机的容量（额定功率）与电机综合平均重量对照如下表：

定额分类

小型电机

电机重量（t/台以下

0.1

0.2

0.5

0.8

1.2

2

3

功率

（kW以下

直流电机

2.2

11

22

55

75

100

200

交流电机

3.0

13

30

75

100

160

220

定额分类

中型电机

电机重量（t/台以下

5

10

20

30

功率（kW以下

直流电机

300

500

700

1200

交流电机

500

800

1000

2500

使用说明：

实际中，电机的功率与重量的关系和上表不符时，小型电机以功率为准，大中型电机以重量为准。

如Z120/55-8500kW直流电机的重量为25t，应套30t以下中型电机定额。

本表只供在无设计设备技术资料时使用。

又如：

Z180/65-8900kW直流电动机的重量为60t，应套大型电机定额。

第七章滑触线装置

本章定额根据全国统一基础定额（1996年）第八册第七章“滑触线装置”，现行全统预算定额（1986年）第二册第八章“起重设备电气装置”来编制，并参考近年来已陆续出版发行现行的《电气安装工程施工验收规范》、《电气控制设备手册》等有关资料。

原定额第八章“起重设备电气装置”中的各种起重设备电气安装均属成套供货，并按其在制造厂已整体试运合格考虑的。

而目前国内多数起重设备厂家没有这样的“整体试运合格”供货体系。

故在这次的基础定额和预算定额的编制中根据建设单位和施工单位的普遍要求删去了原定额中的全部成套“起重机械电气装置的安装”子目，包括“普通桥式起重机”、“双小车双钩梁起重机”、“门型单梁起重机及电葫芦”等项目共计28个子目。

本章定额不再单列整车安装子目，可根据设备到货的实际情况按分部分项执行本册中的相应定额子目。

一、滑触线支架的基础铁件及螺栓，按土建预埋考虑。

二、滑触线及支架的油漆，均按涂一遍考虑。

三、移支软电缆安装（敷设）未包括轨道安装及滑轮制作。

四、滑触线的辅助母线安装，执行车间干线相应定额。

五、滑触线伸缩器和座式电车绝缘子支持器的安装，已分别包括在“滑触线安装”和“滑触线支架安装”定额内，不再另行计算。

六、滑触线及支架安装，是按10m以下标高考虑的，如超过10m应按册说明计取超高增加费。

七、支架及铁构件制作，执行本册第四章第二十二节“铁构件制作”的有关定额。

八、本章新增加内容有：

“轻型滑触线安装”按铜质、铜钢、沟型分类3个子目，“安全节能型滑触线安装”按电流大小分为6个子目，“工字钢、轻轨支架安装”和“软滑线的拉紧装置”各一个子目。

九、安全节能型滑触线有关资料

H型滑触线装置（JDC-H）

型号规格

名称

单位

备注

JDC-Ⅰ250A

导轨

m

包括附件

320A

导轨

m

包括附件

500A

导轨

m

包括附件

800A

导轨

m

包括附件

1250A

导轨

m

包括附件

JDC-Ⅱ250A

导电器

只

内有电刷

320A

导电器

只

内有电刷

500A

导电器

只

内有电刷

800A

导电器

只

内有电刷

320A

单极三线导电器

套

内有电刷

320A

单极四线导电器

套

内有电刷

500A

单极三线导电器

套

内有电刷

500A

单极四线导电器

套

内有电刷

800A

单极三线导电器

套

内有电刷

800A

单极四线导电器

套

内有电刷

320A

双极三线导电器

套

内有电刷

320A

双极四线导电器

套

内有电刷

500A

双极三线导电器

套

内有电刷

500A

双极四线导电器

套

内有电刷

800A

双极三线导电器

套

内有电刷

800A

双极四线导电器

套

内有电刷

JDC-Ⅱ

平衡装置导电器

只

内有电刷

ZJ

安装支架

根

内有电刷

FD

分段装置

只

内有电刷

PZ

膨胀装置

只

内有电刷

ZSD

指示灯

只

内有电刷

M型滑触线装置（JDC-AQHX）

型号名称

名称

单位

备注

JDC-AQHX-3H-60A

导轨

m

标准定尺4m

-4H-100A

导轨

m

标准定尺4m

-4H-150A

导轨

m

标准定尺4m

-3Z-50A

导电器

套

内有电刷

-4Z-100A

导电器

套

内有电刷

ZJ

支架

根

每2m用1根

ZSD

指示灯

只

包装箱

只

每只不超过100导轨

M型滑触线装置（JDC-DHG）

型号名称

名称

单位

备注

JDC-DHGX

4-10/50A

导管4×10

m

标准定尺4m

4-15/80A

导管4×15

m

4-35/140A

导管4×35

m

4-70/210A

导管4×70

m

J-4-10/25A

集电器

套

用在4极导管上

J-4-15/40A

集电器

套

J-4-35/70A

集电器

套

用在4极导管上

J-4-70/120A

集电器

套

用在4极导管上

ZJ

支架

根

每1.2m用1根

DHGB

喇叭管

只

ZSD

指示灯

只

包装箱

只

备品备件

Z1

正交器

只

L2

连接夹

副

每节用1副

GD3

固定夹

副

每1.2m用1副

M4

终端盖

只

DG5

顶端供电器

套

ZG6

中间供电器

套

XD7

悬吊夹

套

每1.2m用1副

第八章电缆

一、本章电缆敷设定额系根据原定额第九章和1996年全统电气基础定额电缆章为基础编制的。

其中人工和机械定额基本上采用1986年全统预算定额水平，材料消耗定额根据新规范和新工艺进行了补充和修改（主要内容有：

电力复合脂、铜接线端子搪锡、电缆头接地线截面增大等新规范要求）。

二、原定额没有编控制电缆敷设定额，规定37芯以下控制电缆敷设执行35以下电力电缆敷设定额，根据各省市定额站的反映和要求，这次修编增补了控制电缆敷设定额，分为6芯、14芯、24芯、48芯以下共计五个定额档次（步距），与控制电缆头定额配套。

其中37芯以下控制电缆敷设的人工定额平均水平与原定额保持一致，6芯以下有所提高，24芯以下有所降低，机械水平有所提高，主要是6芯以下控制电缆敷设定额取消了原定额35以下电力电缆敷设定额中的汽车起重机和载重汽车的台班量所致。

三、新编子目：

电缆沟挖填、电缆桥架安装、塑料电缆槽、混凝土电缆槽安装、电缆防火涂料、堵洞、隔板及阻燃槽盒安装、电缆防腐、刷漆、铜芯电力电缆敷设、各种型式的热缩电力电缆头制作安装、控制电缆敷设和300至400电力电缆敷设定额等共计78条新子目。

四、影响电缆敷设工效的因素：

1.重量因素：

（kg/m）影响施工工效的比例约占50%左右。

2.每根电缆的平均长度：

定额计量单位为“100m”，每根电缆的平均长度越短，则100m内含的电缆根数越多，影响工效约占40%左右。

3.电缆转弯多少：

电缆每增加一个转弯点，就需要增加两个维护人。

4.施工条件：

在地上敷设电缆和在地下电缆隧道内敷设电缆工效不同等等。

根据调查收集资料，每100m电缆定额考虑的基本情况如下表：

项目名称

单位

电力电缆（截面以下）

控制电缆

35

120

240

400

每根电缆的平均长度

m

30

100

115

125

15

每100m电缆含的根数

根

3.33

1

0.87

0.80

6.25

每100m电缆含转弯数

个

13

4

3

2.50

25

说明：

电缆截面越小，它的平均长度则越短，也就是说每100m定额内所含的电缆根数就越多。

从上表看，35mm2以下的电力电缆需要敷设3.33根才能完成100m定额；而120mm2以下电缆只要敷设一根就可以完成100m定额。

控制电缆则需敷设6.25根才能完成100m定额。

每根电缆敷设的工序：

（1）测位；

（2）搬运电缆至敷设点；（3）架盘及开盘；（4）放电缆；（5）排列整理；（6）固定和挂牌。

以上工序，每根电缆做一套程序，两根电缆作两套程序。

所以说，小截面电缆的定额工效也不可能很高，因为定额的计量单位不是“每根”而“每100m”电缆。

五、电缆敷设的人工消耗量比例

准备工作

布放电缆

量尺寸、锯断、封头

排列整理

30%

40%

10%

20%

准备工作：

（1）确定电缆走向和进缆位置。

（2）架电缆盘和固定。

（3）打开电缆盘包装板（简称开盘）。

六、10kV以下高压电缆头定额提高绝缘强度：

原定额用黄漆布带和丁睛橡胶管作主要绝缘材料，新定额采用“聚四氟乙烯带”，现已广泛推广采用。

七、单芯电缆与三芯电缆定额对照表：

电缆名称

相应定额对照

三芯电缆（mm2）

240

300

400

400定额×1.25

单芯电缆（mm2）

400

600

800

1000

八、常用电缆桥架的单位长度与重量换算表

1.立柱及托臂：

（包括底座重量）

2.43

（2若显微组织中测出β初晶与（α+β共晶各占一半，问该合金成分是多少？

62

，另一个含50%Nι，铸后自然冷却，问哪个铸件的偏析较严重？

63为什么铸造合金常选用接近共晶成分的合金？

为什么要进行压力加工的合金常选用单相固溶体成分的合金？

1）根据设计图纸和电缆桥架的单位荷重（kg/m）选用立柱的规格和数量（立柱间的距离从0.5m

（2）“电缆桥架的单位长度与重量换算表”仅供在设计资料不全时作为编制电缆桥架安装费的工程量参考数据，不作为主材成品订货和结算的依据。

电缆桥架的成品数量应按设计量或实际数量结算。

电缆桥架的安装费（定额中的人工、消耗材料和施工机械）重量误差小于

第四章（3）电缆桥架重量包括弯通、三通和连接部件等综合平均每m（Φ、奥氏体（A、渗碳体（Xμ、珠光体（∏、莱氏体（Λδ；

二、判断是非

67铁碳合金室温平衡组织均由铁素体与渗碳体两个基本相组成。

68

）、（）、（）。

84从Fe-Fe3C相图可知，工业纯铁、碳钢及白口铸铁的含碳量依次在（）、（）及（）范围内。

）及（）反应（转变），其室温的相组成为（）钢，硬度最高的是（

11.按含碳量分，20、30、50Mn、T7、

及T7A钢分别属于（）钢、（）钢、（）钢及（

第九章防雷及接地

一、