機(jī)械工程零件與材料選擇知識(shí)考點(diǎn)姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號(hào)______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請(qǐng)首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號(hào)和地址名稱。2.請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.機(jī)械工程零件的主要功能不包括：

a)承受載荷

b)傳遞運(yùn)動(dòng)

c)儲(chǔ)存能量

d)傳遞動(dòng)力

2.材料選擇時(shí)，以下哪個(gè)因素不是首要考慮的：

a)強(qiáng)度

b)硬度

c)耐腐蝕性

d)重量

3.以下哪種材料在高溫下具有良好的耐熱性：

a)鋼

b)鋁

c)鑄鐵

d)鈦

4.機(jī)械零件的失效形式中，不屬于疲勞失效的是：

a)斷裂

b)滑動(dòng)

c)滑移

d)磨損

5.下列哪種材料屬于塑性材料：

a)鋼

b)鋁

c)鑄鐵

d)鈦

6.在機(jī)械設(shè)計(jì)中，以下哪種材料常用于制造高速轉(zhuǎn)動(dòng)的零件：

a)鋼

b)鋁

c)鑄鐵

d)鈦

7.材料的疲勞極限是指：

a)在一定載荷下，材料發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力

b)在一定載荷下，材料發(fā)生疲勞破壞的最小應(yīng)力

c)在一定載荷下，材料發(fā)生疲勞破壞的應(yīng)力范圍

d)在一定載荷下，材料發(fā)生疲勞破壞的時(shí)間

8.材料的屈服極限是指：

a)在一定載荷下，材料開(kāi)始發(fā)生塑性變形的最大應(yīng)力

b)在一定載荷下，材料開(kāi)始發(fā)生塑性變形的最小應(yīng)力

c)在一定載荷下，材料開(kāi)始發(fā)生塑性變形的應(yīng)力范圍

d)在一定載荷下，材料開(kāi)始發(fā)生塑性變形的時(shí)間

答案及解題思路：

1.答案：c)儲(chǔ)存能量

解題思路：機(jī)械工程零件的主要功能包括承受載荷、傳遞運(yùn)動(dòng)和傳遞動(dòng)力，儲(chǔ)存能量不是其主要功能。

2.答案：d)重量

解題思路：在材料選擇時(shí)，強(qiáng)度、硬度和耐腐蝕性是首要考慮的因素，因?yàn)樗鼈冎苯佑绊懙搅慵氖褂霉δ芎蛪勖?，而重量通常是一個(gè)次要考慮的因素。

3.答案：d)鈦

解題思路：鈦在高溫下具有良好的耐熱性和抗氧化性，是高溫環(huán)境下常用的材料。

4.答案：b)滑動(dòng)

解題思路：疲勞失效通常指的是在交變載荷作用下，材料或零件發(fā)生的斷裂，滑動(dòng)不屬于疲勞失效。

5.答案：a)鋼

解題思路：鋼是一種典型的塑性材料，具有良好的塑性和韌性。

6.答案：d)鈦

解題思路：鈦具有較高的強(qiáng)度和良好的耐腐蝕性，適用于高速轉(zhuǎn)動(dòng)的零件。

7.答案：c)在一定載荷下，材料發(fā)生疲勞破壞的應(yīng)力范圍

解題思路：疲勞極限是指材料在交變載荷作用下，能承受的最大應(yīng)力而不發(fā)生疲勞破壞。

8.答案：a)在一定載荷下，材料開(kāi)始發(fā)生塑性變形的最大應(yīng)力

解題思路：屈服極限是指材料在塑性變形開(kāi)始時(shí)能承受的最大應(yīng)力。二、填空題1.機(jī)械零件的材料選擇應(yīng)遵循__________、__________、__________和__________原則。

答案：經(jīng)濟(jì)性、可靠性、工藝性、合理性

解題思路：機(jī)械零件的材料選擇是一個(gè)綜合考慮的過(guò)程，首先應(yīng)考慮材料的經(jīng)濟(jì)性，即成本效益；可靠性指材料在特定條件下能穩(wěn)定工作；工藝性是指材料是否易于加工和成型；合理性是指材料的選擇是否滿足零件的特定功能和功能要求。

2.機(jī)械零件的失效形式主要有__________、__________、__________和__________。

答案：斷裂、磨損、腐蝕、變形

解題思路：機(jī)械零件在使用過(guò)程中可能會(huì)因?yàn)槎喾N原因?qū)е率ВＲ?jiàn)的失效形式包括材料斷裂、表面磨損、腐蝕以及因過(guò)載或熱應(yīng)力引起的變形。

3.材料的疲勞極限是指在一定載荷下，材料發(fā)生__________破壞的最大應(yīng)力。

答案：疲勞

解題思路：疲勞極限是指材料在反復(fù)交變載荷作用下，能夠承受而不發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力值。疲勞破壞是指材料在交變應(yīng)力作用下產(chǎn)生的裂紋擴(kuò)展直至斷裂的現(xiàn)象。

4.材料的屈服極限是指在一定載荷下，材料開(kāi)始發(fā)生__________變形的最大應(yīng)力。

答案：塑性

解題思路：屈服極限是指材料在達(dá)到一定應(yīng)力后，開(kāi)始發(fā)生不可逆的塑性變形而不再恢復(fù)原狀的應(yīng)力值。這種變形是指材料在超過(guò)彈性極限后，永久變形的能力。

5.金屬材料的強(qiáng)度包括__________、__________和__________。

答案：屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度

解題思路：金屬材料的強(qiáng)度是其抵抗變形和斷裂的能力，主要包括屈服強(qiáng)度（材料開(kāi)始發(fā)生塑性變形的應(yīng)力）、抗拉強(qiáng)度（材料在拉伸過(guò)程中能夠承受的最大應(yīng)力）和抗壓強(qiáng)度（材料在壓縮過(guò)程中能夠承受的最大應(yīng)力）。三、判斷題1.機(jī)械零件的材料選擇主要取決于零件的工作條件。（√）

解題思路：機(jī)械零件的材料選擇確實(shí)主要取決于零件的工作條件，包括工作環(huán)境（如溫度、濕度、腐蝕性等）、載荷情況、強(qiáng)度要求、耐磨性要求等因素。選擇合適的材料可以保證零件的可靠性和壽命。

2.在機(jī)械設(shè)計(jì)中，材料的重量越輕越好。（×）

解題思路：在機(jī)械設(shè)計(jì)中，材料的選擇不僅要考慮重量，還要綜合考慮材料的強(qiáng)度、剛度、耐腐蝕性、成本等因素。雖然減輕重量可以降低機(jī)械設(shè)備的能耗，但過(guò)輕的材料可能會(huì)因?yàn)閺?qiáng)度不足而無(wú)法滿足結(jié)構(gòu)要求。

3.鋼鐵材料的耐腐蝕性優(yōu)于鋁合金。（×）

解題思路：通常情況下，鋁合金的耐腐蝕性優(yōu)于鋼鐵材料。鋁合金具有良好的耐腐蝕性，特別是在海洋環(huán)境下，而鋼鐵容易生銹，耐腐蝕性較差。

4.疲勞極限是指材料在反復(fù)應(yīng)力作用下發(fā)生破壞的最大應(yīng)力。（√）

解題思路：疲勞極限是指材料在反復(fù)應(yīng)力作用下，不發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力。這是材料疲勞功能的重要指標(biāo)，也是設(shè)計(jì)疲勞強(qiáng)度部件時(shí)的重要依據(jù)。

5.材料的屈服極限是指材料開(kāi)始發(fā)生塑性變形的最大應(yīng)力。（√）

解題思路：屈服極限是指材料在受力過(guò)程中，開(kāi)始發(fā)生塑性變形的最大應(yīng)力。這是材料在受力后能夠承受的應(yīng)力上限，也是材料設(shè)計(jì)時(shí)的重要參數(shù)。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述機(jī)械零件材料選擇的基本原則。

【答案】

機(jī)械零件材料選擇的基本原則包括：

（1）滿足零件的工作功能要求，如強(qiáng)度、硬度、韌性、耐磨性等；

（2）考慮零件的加工工藝功能，如切削性、焊接性等；

（3）考慮零件的經(jīng)濟(jì)性，如成本、材料可獲得性等；

（4）考慮零件的可靠性，如耐腐蝕性、耐熱性等；

（5）考慮零件的環(huán)保性，如無(wú)毒、無(wú)害等。

【解題思路】

在解答此題時(shí)，首先明確機(jī)械零件材料選擇的基本原則，然后結(jié)合實(shí)際案例，闡述每個(gè)原則的具體含義和應(yīng)用。

2.簡(jiǎn)述材料疲勞極限和屈服極限的概念及其在材料選擇中的作用。

【答案】

（1）疲勞極限：指材料在交變應(yīng)力作用下，不發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力值。

（2）屈服極限：指材料在受到一定應(yīng)力后，開(kāi)始發(fā)生塑性變形的應(yīng)力值。

材料疲勞極限和屈服極限在材料選擇中的作用：

（1）疲勞極限用于評(píng)價(jià)材料在交變應(yīng)力作用下的可靠性；

（2）屈服極限用于評(píng)價(jià)材料在塑性變形下的可靠性。

【解題思路】

在解答此題時(shí)，首先解釋疲勞極限和屈服極限的概念，然后闡述它們?cè)诓牧线x擇中的作用，并結(jié)合實(shí)際案例說(shuō)明。

3.簡(jiǎn)述機(jī)械零件材料失效的主要形式。

【答案】

機(jī)械零件材料失效的主要形式有：

（1）疲勞斷裂：由于交變應(yīng)力作用，材料在微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生疲勞裂紋，最終導(dǎo)致斷裂；

（2）塑性變形：材料在應(yīng)力作用下，超過(guò)其屈服極限，發(fā)生不可逆的塑性變形；

（3）斷裂：材料在應(yīng)力作用下，超過(guò)其強(qiáng)度極限，發(fā)生斷裂；

（4）腐蝕：材料在腐蝕介質(zhì)作用下，發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致材料功能下降；

（5）磨損：材料在摩擦過(guò)程中，表面發(fā)生磨損，導(dǎo)致材料功能下降。

【解題思路】

在解答此題時(shí)，列舉機(jī)械零件材料失效的主要形式，并簡(jiǎn)要說(shuō)明每種失效形式的特點(diǎn)和原因。

4.簡(jiǎn)述金屬材料和非金屬材料在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用特點(diǎn)。

【答案】

（1）金屬材料：

特點(diǎn)：具有較高的強(qiáng)度、硬度、韌性、耐磨性、耐腐蝕性等；

應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)件、傳動(dòng)件、工具等。

（2）非金屬材料：

特點(diǎn)：具有良好的減摩性、自潤(rùn)滑性、耐腐蝕性、絕緣性等；

應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于軸承、密封件、絕緣件、耐磨件等。

【解題思路】

在解答此題時(shí)，分別闡述金屬材料和非金屬材料在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用特點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)際案例說(shuō)明。五、論述題1.論述機(jī)械零件材料選擇對(duì)機(jī)械功能的影響。

材料選擇對(duì)機(jī)械零件的功能有直接的影響。不同的材料具有不同的物理和機(jī)械性質(zhì)，如強(qiáng)度、韌性、硬度、耐熱性、耐腐蝕性等。一些關(guān)鍵影響：

強(qiáng)度和剛度：選擇高強(qiáng)度的材料可以增強(qiáng)機(jī)械零件的承載能力。

耐磨性：對(duì)于要求長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的機(jī)械，耐磨材料是必不可少的。

耐熱性：在高溫環(huán)境下工作的機(jī)械零件需要使用耐熱材料。

耐腐蝕性：在惡劣環(huán)境或化工生產(chǎn)中，耐腐蝕材料。

2.論述材料在機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要性及其在選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素。

材料是機(jī)械設(shè)計(jì)的核心要素，選擇不當(dāng)會(huì)影響整個(gè)機(jī)械的效能和使用壽命。其重要性及選擇因素：

重要性：

影響機(jī)械的壽命和可靠性。

影響機(jī)械的功能和效率。

影響機(jī)械的成本和生產(chǎn)周期。

選擇因素：

應(yīng)用環(huán)境：包括溫度、濕度、腐蝕性等。

機(jī)械功能：包括強(qiáng)度、剛度、耐磨性等。

成本：材料成本對(duì)整個(gè)機(jī)械成本有重要影響。

加工工藝：某些材料可能難以加工。

3.論述材料疲勞極限和屈服極限在材料選擇中的應(yīng)用。

疲勞極限和屈服極限是材料的重要功能指標(biāo)，它們?cè)诓牧线x擇中的應(yīng)用包括：

疲勞極限：指導(dǎo)選擇能夠承受重復(fù)載荷的材料。

屈服極限：指導(dǎo)設(shè)計(jì)零件時(shí)保證材料不會(huì)在應(yīng)力過(guò)大時(shí)永久變形。

這些參數(shù)在確定零件的設(shè)計(jì)尺寸、工作條件和預(yù)計(jì)使用壽命時(shí)。

4.論述機(jī)械零件材料選擇與機(jī)械可靠性之間的關(guān)系。

機(jī)械零件材料的選擇直接影響到機(jī)械的可靠性：

材料可靠性：選擇具有高可靠性材料的零件可以減少故障率。

材料匹配：不同材料在不同環(huán)境下的表現(xiàn)不同，選擇合適的材料可以提高整個(gè)機(jī)械的可靠性。

答案及解題思路：

1.答案：材料選擇對(duì)機(jī)械功能影響極大，包括強(qiáng)度、剛度、耐磨性、耐熱性和耐腐蝕性等方面。正確選擇材料可以顯著提升機(jī)械的功能和壽命。

解題思路：根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和機(jī)械要求，選擇具有相應(yīng)功能的材料。

2.答案：材料在機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要性不言而喻，它不僅影響機(jī)械的壽命和可靠性，也關(guān)系到功能和效率。選擇