2025校招:機械工程師面試真題及答案一、機械制圖與CAD1.請簡述視圖的分類及各自的用途。()A.基本視圖用于表達物體的六個主要方向的外形；向視圖是可以自由配置的視圖；局部視圖是將物體的某一部分向基本投影面投射所得的視圖；斜視圖是物體向不平行于任何基本投影面的平面投射所得的視圖B.基本視圖只能表達物體的正面外形；向視圖不能自由配置；局部視圖是表達物體整體的視圖；斜視圖是向基本投影面投射所得的視圖C.基本視圖用于表達物體內部結構；向視圖和局部視圖用途相同；斜視圖沒有實際用途D.以上都不對答案：A解析：基本視圖包括主視圖、俯視圖、左視圖、右視圖、仰視圖和后視圖，能全面表達物體的六個主要方向的外形；向視圖是可以自由配置的視圖，方便根據(jù)實際情況進行視圖布局；局部視圖是將物體的某一部分向基本投影面投射所得的視圖，用于突出表達物體的局部特征；斜視圖是物體向不平行于任何基本投影面的平面投射所得的視圖，用于表達物體傾斜部分的真實形狀。選項B中基本視圖不只是表達正面外形，向視圖可自由配置，局部視圖是表達局部而非整體，斜視圖投射面不是基本投影面；選項C中基本視圖主要表達外形而非內部結構，向視圖和局部視圖用途不同，斜視圖有實際用途。所以選A。2.在CAD繪圖中，如何設置圖層以提高繪圖效率和管理性？(1).首先根據(jù)不同的繪圖元素和用途創(chuàng)建圖層，例如可以創(chuàng)建輪廓線層、中心線層、尺寸標注層、剖面線層等。將具有相同屬性和功能的圖形對象放在同一圖層上，便于統(tǒng)一管理和編輯。(2).為每個圖層設置合適的顏色、線型和線寬。不同的顏色可以直觀地區(qū)分不同類型的圖形，例如輪廓線用粗實線且顏色鮮明，中心線用點劃線并設置特定顏色。合適的線型和線寬能使圖形表達更加清晰準確。(3).合理控制圖層的顯示和隱藏。在繪圖過程中，對于暫時不需要顯示的圖層可以將其隱藏，這樣可以減少屏幕上圖形的干擾，提高繪圖的可見性和操作效率。例如在繪制復雜裝配圖時，繪制某一零件時可以隱藏其他零件所在的圖層。(4).對圖層進行命名和分類。采用有意義的名稱命名圖層，如“齒輪輪廓層”“軸中心線層”等，方便識別和查找。同時可以根據(jù)圖形的結構或功能對圖層進行分類，例如將所有零件的圖層歸為一類，將裝配關系和標注的圖層歸為另一類。(5).利用圖層的鎖定功能。當某個圖層上的圖形已經(jīng)繪制完成且不需要再進行修改時，可以將該圖層鎖定，防止誤操作修改該圖層上的圖形。3.繪制一個簡單的機械零件（如軸）的三視圖，并標注尺寸。(1).繪制主視圖：先確定繪圖比例和圖紙大小，畫出水平和垂直的基準線。根據(jù)軸的長度和直徑，在垂直基準線上確定軸的兩端位置，繪制軸的輪廓線，包括軸肩、鍵槽等特征。對于軸肩，用兩條平行的豎線表示；鍵槽用兩條平行且與軸輪廓線相交的線段表示。(2).繪制俯視圖：根據(jù)主視圖和“長對正”的原則，在主視圖下方繪制俯視圖。從主視圖的端點向下引垂線，在水平基準線上確定軸的投影位置，繪制軸的圓形輪廓。如果軸上有鍵槽，在圓形輪廓上相應位置繪制鍵槽的投影，通常為兩條平行的線段。(3).繪制左視圖：依據(jù)主視圖和“高平齊”、“寬相等”的原則，在主視圖右方繪制左視圖。從主視圖和俯視圖的端點分別引水平線和垂直線，確定左視圖中軸的投影位置，繪制軸的圓形輪廓。同樣，如有鍵槽等特征，在相應位置繪制其投影。(4).標注尺寸：使用尺寸標注工具，標注軸的直徑、長度、軸肩的寬度和高度、鍵槽的寬度和深度等尺寸。直徑尺寸一般標注在圓形視圖上，用“φ”表示；長度尺寸標注在主視圖的相應線段上；對于鍵槽等特征的尺寸，標注在能清晰表達其形狀和大小的視圖上。標注尺寸時要注意尺寸的準確性和規(guī)范性，尺寸數(shù)字要清晰可讀，尺寸線和尺寸界線的繪制要符合制圖標準。4.簡述剖視圖的分類及剖切方法。剖視圖分類：(1).全剖視圖：用剖切平面完全地剖開物體所得的剖視圖。適用于外形簡單、內部結構復雜的物體，能清晰地表達物體的內部結構。(2).半剖視圖：當物體具有對稱平面時，以對稱中心線為界，一半畫成剖視圖，另一半畫成視圖的圖形。常用于內外形狀都需要表達的對稱物體，既能表達內部結構，又能保留物體的外部形狀。(3).局部剖視圖：用剖切平面局部地剖開物體所得的剖視圖。適用于物體只有局部內部結構需要表達，或者物體不宜采用全剖視圖和半剖視圖的情況。剖切方法：(1).單一剖切平面：用一個平行或垂直于基本投影面的剖切平面剖切物體，這是最常用的剖切方法，可得到全剖視圖、半剖視圖或局部剖視圖。(2).幾個平行的剖切平面：用幾個互相平行的剖切平面剖切物體，常用于表達物體內部具有不在同一平面上的孔、槽等結構。(3).幾個相交的剖切平面（交線垂直于某一基本投影面）：用幾個相交的剖切平面（交線垂直于某一基本投影面）剖切物體，常用于表達具有回轉軸線的物體上的孔、槽等結構。二、工程力學5.簡述靜力學的基本公理及其應用。靜力學基本公理：(1).二力平衡公理：作用在剛體上的兩個力，使剛體保持平衡的必要和充分條件是：這兩個力大小相等、方向相反，且作用在同一直線上。此公理是研究剛體平衡問題的基礎，在分析單個剛體的受力平衡時經(jīng)常用到，例如分析懸掛的重物，其受到的重力和繩子的拉力滿足二力平衡公理。(2).加減平衡力系公理：在已知力系上加上或減去任意的平衡力系，并不改變原力系對剛體的作用。該公理是力系等效替換的重要依據(jù)，可用于簡化力系的分析。例如在研究桁架結構的受力時，可以通過加減平衡力系來簡化桿件的受力分析。(3).力的平行四邊形法則：作用在物體上同一點的兩個力，可以合成為一個合力。合力的作用點也在該點，合力的大小和方向由這兩個力為鄰邊所構成的平行四邊形的對角線來表示。此法則是力的合成與分解的基本方法，在分析物體受多個力作用時，可將力進行合成或分解，便于求解未知力。例如分析斜面上物體的受力，可將重力分解為沿斜面方向和垂直斜面方向的兩個分力。(4).作用與反作用定律：兩個物體之間的作用力和反作用力，總是大小相等、方向相反，沿同一直線，并分別作用在這兩個物體上。該定律揭示了力的相互作用性質，在分析物體系統(tǒng)的受力時非常重要，例如分析兩個相互接觸的物體之間的作用力，如齒輪傳動中兩個齒輪之間的作用力和反作用力。6.計算一個簡支梁在均布荷載作用下的最大彎矩和最大撓度。設簡支梁的長度為L，均布荷載為q。-最大彎矩：-首先根據(jù)靜力平衡條件，求出簡支梁兩端的支座反力。由于梁在均布荷載作用下對稱，兩端支座反力相等，均為RA=RB=qL2。-然后取梁上任意截面x（從梁左端開始計算），該截面的彎矩方程為M(x)=RAx?qx22=qLx2?qx227.分析一個平面匯交力系的平衡問題。設平面匯交力系由F1,F2,?,Fn組成，匯交點為O。-(1).建立直角坐標系：在力系所在平面內建立直角坐標系xOy，坐標軸的選擇應使計算盡量簡便，通?？墒鼓承┝εc坐標軸重合或平行。-(2).分解力：將每個力分解為沿x軸和y軸方向的分力。設力Fi與x軸正方向的夾角為θi，則其在x軸和y軸方向的分力分別為Fix=Ficos8.簡述材料力學中應力和應變的概念及關系。應力的概念：應力是指物體內部某一點處的內力分布集度。它用于描述物體受力時內部各點的受力程度。根據(jù)力的作用方式不同，應力可分為正應力和切應力。正應力是指垂直于截面的應力，用σ表示；切應力是指平行于截面的應力，用τ表示。應變的概念：應變是指物體在受力作用下發(fā)生的變形量與原始尺寸的比值。它反映了物體變形的程度。同樣，應變也分為正應變和切應變。正應變是指物體在正應力作用下沿受力方向的線變形與原始長度的比值，用?表示；切應變是指物體在切應力作用下發(fā)生的角度變形，用γ表示。應力和應變的關系：在彈性范圍內，應力和應變之間存在線性關系，這就是胡克定律。對于正應力和正應變，胡克定律表達式為σ=E?三、機械設計9.簡述齒輪傳動的特點和類型。齒輪傳動的特點：(1).傳動效率高：一般圓柱齒輪傳動的效率可達95%-98%，在機械傳動中效率較高，能有效減少能量損失。(2).傳動比準確：能保證恒定的傳動比，使機器的工作性能穩(wěn)定，適用于對傳動比要求嚴格的場合，如機床的主軸傳動。(3).結構緊湊：在相同的傳遞功率和轉速條件下，齒輪傳動所需的空間尺寸相對較小，可節(jié)省機器的安裝空間。(4).工作可靠、壽命長：設計和制造合理的齒輪傳動，在正常使用和維護條件下，能長期可靠地工作，使用壽命可達數(shù)十年。(5).適用范圍廣：可用于不同的功率、轉速和工作條件，傳遞功率從幾瓦到數(shù)萬千瓦，圓周速度從很低到很高。(6).缺點：制造和安裝精度要求高，成本較高；不適用于兩軸距離較遠的傳動；在運轉過程中會產(chǎn)生噪聲和振動。齒輪傳動的類型：(1).按齒輪的外形分類：有圓柱齒輪傳動、錐齒輪傳動和蝸輪蝸桿傳動。圓柱齒輪傳動用于平行軸之間的傳動；錐齒輪傳動用于相交軸之間的傳動；蝸輪蝸桿傳動用于交錯軸之間的傳動。(2).按齒輪的齒形曲線分類：有漸開線齒輪傳動、擺線齒輪傳動和圓弧齒輪傳動。漸開線齒輪傳動應用最為廣泛，因為漸開線齒形具有良好的傳動性能，如傳動平穩(wěn)、易于制造和安裝等。(3).按齒輪的工作條件分類：有開式齒輪傳動和閉式齒輪傳動。開式齒輪傳動的齒輪外露，易受灰塵、雜物等污染，潤滑條件差，適用于低速、輕載或對精度要求不高的場合；閉式齒輪傳動的齒輪封閉在箱體內，能保證良好的潤滑和防護條件，適用于高速、重載和對精度要求較高的場合。10.設計一個帶傳動，需要考慮哪些因素？(1).功率和轉速：根據(jù)機械的工作要求，確定需要傳遞的功率和帶輪的轉速。帶傳動的功率傳遞能力與帶的類型、型號、帶輪直徑和帶的速度等因素有關。轉速會影響帶的離心力和帶的疲勞壽命。(2).帶的類型選擇：常見的帶有V帶、平帶、同步帶等。V帶具有較大的摩擦力，能傳遞較大的功率，應用廣泛；平帶適用于中心距較大的場合；同步帶能保證準確的傳動比，適用于對傳動比要求嚴格的場合。根據(jù)功率、轉速、工作環(huán)境等因素選擇合適的帶類型。(3).帶輪直徑：帶輪直徑的大小會影響帶的彎曲應力和包角。帶輪直徑過小，帶的彎曲應力增大，會降低帶的壽命；帶輪直徑過大，會使帶傳動的尺寸增大。一般應根據(jù)帶的型號和轉速，選擇合適的帶輪基準直徑。(4).中心距和帶長：中心距的大小會影響帶的包角和帶的長度。中心距過小，包角減小，會降低帶的傳動能力；中心距過大，帶容易產(chǎn)生顫動，且?guī)鲃拥慕Y構尺寸增大。根據(jù)帶輪直徑和工作要求，合理確定中心距，并計算所需的帶長。(5).帶的張緊力：合適的張緊力是保證帶傳動正常工作的關鍵。張緊力過小，帶容易打滑，無法傳遞所需的功率；張緊力過大，會增加帶的磨損和軸的受力，降低帶和軸承的壽命?？赏ㄟ^調整中心距或使用張緊裝置來控制帶的張緊力。(6).工作環(huán)境：考慮工作環(huán)境的溫度、濕度、灰塵、腐蝕性等因素。例如，在高溫環(huán)境下，應選擇耐高溫的帶；在有灰塵的環(huán)境中，應采取防護措施，防止灰塵進入帶傳動系統(tǒng)。(7).軸的受力和強度：帶傳動會對軸產(chǎn)生徑向力和圓周力，在設計軸時，需要考慮這些力的作用，保證軸的強度和剛度滿足要求。11.簡述滾動軸承的選擇步驟。(1).確定軸承的類型：根據(jù)機械的工作條件，如載荷的大小、方向和性質（是徑向載荷、軸向載荷還是聯(lián)合載荷，載荷是平穩(wěn)的還是有沖擊的）、轉速的高低、對軸承的調心性能要求等，選擇合適的軸承類型。例如，主要承受徑向載荷時，可選擇深溝球軸承；同時承受較大的徑向和軸向載荷時，可選擇角接觸球軸承或圓錐滾子軸承；對調心性能要求較高時，可選擇調心球軸承或調心滾子軸承。(2).計算軸承的當量動載荷：根據(jù)實際作用在軸承上的徑向載荷Fr和軸向載荷Fa，結合軸承的類型和工作情況，計算軸承的當量動載荷P。對于只承受徑向載荷的軸承，(3).確定軸承的壽命要求：根據(jù)機械的工作要求和預期的使用壽命，確定軸承的預期壽命Lh(4).計算軸承的基本額定動載荷：根據(jù)當量動載荷P、預期壽命Lh和轉速n，利用軸承壽命計算公式L10=CP?（其中L10為軸承的基本額定壽命，C(5).選擇軸承的型號：根據(jù)計算得到的基本額定動載荷C，從軸承產(chǎn)品樣本中選擇合適的軸承型號，使所選軸承的基本額定動載荷大于或等于計算值。同時，還需要考慮軸承的尺寸、公差等級、游隙等因素是否符合機械的安裝和使用要求。(6).校核軸承的極限轉速：所選軸承的極限轉速應大于實際工作轉速，以保證軸承在工作時不會因轉速過高而損壞。如果工作轉速接近或超過軸承的極限轉速，需要采取相應的措施，如選擇高速軸承或改善潤滑和冷卻條件。12.設計一個簡單的機械夾具，說明設計思路和步驟。以設計一個用于夾緊圓柱形工件的V形塊夾具為例。-設計思路：利用V形塊的特性，使圓柱形工件在V形槽內自動定心并夾緊，保證工件的定位精度和夾緊可靠性。同時，要考慮夾具的結構簡單、操作方便和成本低廉。-設計步驟：-(1).確定工件的尺寸和夾緊要求：根據(jù)要夾緊的圓柱形工件的直徑范圍、長度等尺寸，以及加工過程中所需的夾緊力大小，確定夾具的基本參數(shù)。-(2).設計V形塊：根據(jù)工件的直徑，確定V形塊的夾角（一般常用90°）和V形槽的尺寸。V形塊的長度應根據(jù)工件的長度和夾緊力的分布情況確定，以保證工件在V形槽內有足夠的支撐長度。-(3).設計夾緊機構：可采用螺旋夾緊機構，通過旋轉螺桿使壓板壓緊工件。螺桿的直徑和螺距應根據(jù)所需的夾緊力和操作的便利性來選擇。壓板的形狀和尺寸應與工件和V形塊相適應，保證能均勻地施加夾緊力。-(4).設計夾具的底座：底座應具有足夠的強度和穩(wěn)定性，能夠承受夾緊力和加工過程中的切削力。底座的尺寸應根據(jù)V形塊和夾緊機構的安裝要求確定，同時要考慮夾具在工作臺上的安裝方式，如采用螺栓固定等。-(5).進行強度和剛度計算：對V形塊、螺桿、壓板和底座等主要零件進行強度和剛度計算，確保夾具在工作過程中不會發(fā)生變形或損壞。例如，計算螺桿的拉伸強度和螺紋的剪切強度，計算V形塊的彎曲強度等。-(6).繪制夾具的裝配圖和零件圖：根據(jù)設計尺寸和計算結果，繪制夾具的裝配圖，清晰地表示出各個零件的裝配關系和位置。同時，繪制各個零件的零件圖，標注尺寸、公差、表面粗糙度等技術要求。-(7).制造和調試：根據(jù)零件圖制造各個零件，然后進行裝配和調試。在調試過程中，檢查夾具的定位精度和夾緊可靠性，如有問題及時進行調整和改進。四、制造工藝13.簡述切削加工的基本要素和切削用量三要素。切削加工的基本要素：(1).工件：被加工的對象，其材料、形狀、尺寸和精度要求等會影響切削加工的工藝選擇和加工質量。(2).刀具：用于切除工件上多余材料的工具，刀具的材料、幾何形狀和刃磨質量等對切削加工的效率和質量有重要影響。(3).機床：為切削加工提供動力和運動的設備，機床的類型、精度和性能決定了切削加工的可能性和加工精度。(4).切削液：在切削加工過程中起到冷卻、潤滑、清洗和防銹等作用，能提高刀具的使用壽命和加工表面質量。切削用量三要素：(1).切削速度vc：指刀具切削刃上選定點相對于工件主運動的瞬時速度。對于車削加工，切削速度v(2).進給量f：指刀具在進給運動方向上相對于工件的位移量。對于車削加工，進給量是指工件每轉一周，刀具沿進給方向移動的距離。進給量會影響加工表面粗糙度和生產(chǎn)率。(3).背吃刀量ap14.分析車削、銑削和磨削加工的特點和適用范圍。車削加工的特點和適用范圍：特點：(1).主運動是工件的旋轉運動，刀具作直線進給運動。運動簡單，易于實現(xiàn)自動化和高速切削。(2).切削過程比較平穩(wěn)，加工精度較高，一般可達IT7-IT8級，表面粗糙度Ra值可達1.6-6.3μm。(3).刀具結構簡單，制造、刃磨和安裝方便，成本較低。適用范圍：主要用于加工各種回轉體表面，如內外圓柱面、圓錐面、螺紋、成形面等。適用于單件小批量生產(chǎn)和大批量生產(chǎn)，在機械制造中應用廣泛。銑削加工的特點和適用范圍：特點：(1).主運動是銑刀的旋轉運動，進給運動是工件的直線運動或曲線運動。銑刀是多刃刀具，同時參加切削的刀刃較多，切削效率較高。(2).銑削過程中切削力是周期性變化的，容易產(chǎn)生振動，影響加工精度和表面質量。(3).可以通過不同的銑刀和銑削方式，加工各種平面、溝槽、臺階、成形面等。適用范圍：適用于加工平面、溝槽、成形面等。在模具制造、機械零件加工等領域應用廣泛，可用于單件小批量生產(chǎn)和大批量生產(chǎn)。磨削加工的特點和適用范圍：特點：(1).磨削用的砂輪是由磨料和結合劑制成的，磨粒具有很高的硬度和鋒利的刃口，能切除極薄的金屬層，加工精度高，一般可達IT6-IT7級，表面粗糙度Ra值可達0.2-0.8μm。(2).磨削速度高，磨削過程中產(chǎn)生的熱量大，需要大量的切削液進行冷卻，以防止工件燒傷和變形。(3).可以加工硬度很高的材料，如淬火鋼、硬質合金等。適用范圍：主要用于精加工，如加工各種內外圓柱面、圓錐面、平面等。在精密機械制造、航空航天等領域應用廣泛，用于對零件的精度和表面質量要求較高的場合。15.簡述熱處理的目的和常見的熱處理工藝。熱處理的目的：(1).提高金屬材料的力學性能：通過熱處理可以改變金屬材料的組織結構，提高其強度、硬度、韌性等力學性能，滿足不同零件的使用要求。例如，對齒輪進行淬火和回火處理，可提高其硬度和耐磨性。(2).改善金屬材料的加工性能：通過熱處理可以消除金屬材料的殘余應力，降低硬度，改善切削加工性能。例如，對鍛造后的零件進行退火處理，可使材料的組織均勻，降低硬度，便于后續(xù)的切削加工。(3).獲得特殊的物理和化學性能：某些熱處理工藝可以使金屬材料獲得特殊的物理和化學性能，如磁性、耐腐蝕性等。例如，對不銹鋼進行固溶處理，可提高其耐腐蝕性。常見的熱處理工藝：(1).退火：將金屬材料加熱到適當溫度，保持一定時間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。退火可分為完全退火、不完全退火、球化退火、去應力退火等。完全退火用于細化晶粒，改善組織，降低硬度；去應力退火用于消除工件的殘余應力。(2).正火：將金屬材料加熱到臨界溫度以上，保溫適當時間后在空氣中冷卻的熱處理工藝。正火的冷卻速度比退火快，能獲得比退火更高的強度和硬度，常用于改善低碳鋼和中碳鋼的切削加工性能。(3).淬火：將金屬材料加熱到臨界溫度以上，保溫一定時間后迅速冷卻的熱處理工藝。淬火能使鋼的硬度和強度顯著提高，但淬火后鋼的脆性增大。為了消除淬火應力，改善鋼的性能，淬火后通常需要進行回火處理。(4).回火：將淬火后的金屬材料加熱到低于臨界溫度的某一溫度范圍，保溫一定時間后冷卻的熱處理工藝?；鼗鹂煞譃榈蜏鼗鼗?、中溫回火和高溫回火。低溫回火主要用于消除淬火應力，保持鋼的高硬度和耐磨性；中溫回火可獲得較高的彈性極限和屈服強度；高溫回火可使鋼獲得良好的綜合力學性能，常用于重要的結構零件。(5).表面熱處理：包括表面淬火和化學熱處理。表面淬火是通過快速加熱使工件表面達到淬火溫度，然后迅速冷卻，使表面獲得高硬度和耐磨性，而心部仍保持原來的韌性和塑性?；瘜W熱處理是將工件置于一定的活性介質中加熱，使一種或幾種元素滲入工件表面，以改變表面的化學成分、組織和性能。常見的化學熱處理有滲碳、滲氮、碳氮共滲等。16.制定一個簡單零件（如軸）的加工工藝路線。以一個簡單的階梯軸為例，假設軸的材料為45鋼，各段直徑和長度已知，表面粗糙度和尺寸精度要求明確。-(1).毛坯選擇：根據(jù)軸的尺寸和批量，選擇合適的毛坯。對于中小批量生產(chǎn)，可選擇圓鋼作為毛坯；對于大批量生產(chǎn)，可采用鍛造毛坯，以提高材料的力學性能和加工精度。-(2).熱處理：-鍛造毛坯在機械加工前進行正火處理，以改善切削加工性能，細化晶粒。-粗加工后進行調質處理，提高軸的綜合力學性能。-(3).機械加工：-粗車：在臥式車床上進行粗車加工，車出各段外圓的基本尺寸，留一定的加工余量（一般為0.5-1mm）。先車一端外圓，然后調頭車另一端外圓，保證各段外圓的同軸度。-鉆中心孔：在軸的兩端鉆中心孔，作為后續(xù)加工的定位基準。-精車：在數(shù)控車床上進行精車加工，達到各段外圓的尺寸精度和表面粗糙度要求。精車時要注意控制切削用量，保證加工質量。-銑鍵槽：在銑床上用鍵槽銑刀銑出軸上的鍵槽，保證鍵槽的尺寸精度和位置精度。-磨削：對于精度要求較高的外圓表面，采用外圓磨床進行磨削加工，進一步提高尺寸精度和表面質量。-(4).表面處理：根據(jù)軸的使用要求，對軸的表面進行防銹處理，如涂防銹漆或進行發(fā)藍處理。-(5).檢驗：對加工好的軸進行全面檢驗，檢查尺寸精度、形狀精度、表面粗糙度等是否符合設計要求。檢驗合格后，進行包裝和入庫。五、液壓與氣動17.簡述液壓傳動的工作原理和組成部分。液壓傳動的工作原理：液壓傳動是以液體為工作介質，利用液體的壓力能來傳遞動力和運動的一種傳動方式。其工作原理基于帕斯卡原理，即密閉容器內的液體，在任何一點上所受到的壓力，能夠以等值同時傳遞到液體的各個點上。例如，在一個液壓千斤頂中，通過手動泵將油液壓入液壓缸，油液的壓力作用在活塞上，使活塞上升，從而頂起重物。液壓傳動的組成部分：(1).動力元件：即液壓泵，它的作用是將機械能轉換為液體的壓力能，為液壓系統(tǒng)提供壓力油。常見的液壓泵有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵等。(2).執(zhí)行元件：包括液壓缸和液壓馬達。液壓缸將液體的壓力能轉換為直線運動的機械能，用于實現(xiàn)直線往復運動；液壓馬達將液體的壓力能轉換為旋轉運動的機械能，用于驅動旋轉部件。(3).控制調節(jié)元件：如各種液壓閥，包括方向控制閥（如換向閥）、壓力控制閥（如溢流閥、減壓閥）和流量控制閥（如節(jié)流閥）等。它們的作用是控制和調節(jié)液壓系統(tǒng)中油液的方向、壓力和流量，以滿足液壓執(zhí)行元件的工作要求。(4).輔助元件：包括油箱、油管、濾油器、蓄能器等。油箱用于儲存油液，油管用于連接液壓元件，濾油器用于過濾油液中的雜質，蓄能器用于儲存和釋放壓力能，起到緩沖和穩(wěn)壓的作用。(5).工作介質：即液壓油，它不僅是傳遞動力的介質，還具有潤滑、冷卻和防銹等作用。18.分析一個簡單液壓系統(tǒng)（如液壓千斤頂）的工作過程。以常見的液壓千斤頂為例，其工作過程如下：-(1).吸油過程：當手動泵的手柄向上抬起時，柱塞向上移動，泵體下腔的容積增大，形成局部真空。此時，油箱中的油液在大氣壓力作用下，推開吸油單向閥進入泵體下腔，完成吸油過程。-(2).壓油過程：當手動泵的手柄向下壓時，柱塞向下移動，泵體下腔的容積減小，油液受到擠壓，壓力升高。吸油單向閥在油液壓力作用下關閉，同時壓油單向閥被推開，泵體下腔的油液經(jīng)壓油單向閥進入液壓缸下腔。油液的壓力作用在活塞上，使活塞向上移動，頂起重物。-(3).保壓過程：當重物被頂起后，停止操作手柄，由于壓油單向閥的作用，液壓缸下腔的油液無法回流，從而保持了系統(tǒng)的壓力，使重物穩(wěn)定地停留在當前位置。-(4).卸載過程：當需要放下重物時，打開放油閥，液壓缸下腔的油液在重物重力作用下，經(jīng)放油閥流回油箱，活塞下降，重物隨之放下。19.簡述氣動系統(tǒng)的特點和組成部分。氣動系統(tǒng)的特點：(1).工作介質是空氣，來源方便，取之不盡，使用后可直接排入大氣，不污染環(huán)境。(2).氣動系統(tǒng)的動作迅速、反應快，可在短時間內實現(xiàn)啟動和停止，適用于要求快速動作的場合。(3).氣動系統(tǒng)的工作壓力較低，一般為0.4-0.8MPa，因此氣動元件的結構簡單、制造容易、成本較低。(4).氣動系統(tǒng)具有較好的適應性，能在高溫、潮濕、多塵等惡劣環(huán)境下工作，且具有防火、防爆、防磁等優(yōu)點。(5).氣動系統(tǒng)的維護簡單，使用壽命長。但氣動系統(tǒng)的輸出力和運動速度的控制精度相對較低，且噪聲較大。氣動系統(tǒng)的組成部分：(1).氣源裝置：主要是空氣壓縮機，它將機械能轉換為空氣的壓力能，為氣動系統(tǒng)提供壓縮空氣。此外，還包括儲氣罐、空氣過濾器、干燥器等輔助設備，用于儲存、凈化和干燥壓縮空氣。(2).執(zhí)行元件：如氣缸和氣動馬達。氣缸將壓縮空氣的壓力能轉換為直線運動的機械能，用于實現(xiàn)直線往復運動；氣動馬達將壓縮空氣的壓力能轉換為旋轉運動的機械能，用于驅動旋轉部件。(3).控制元件：包括各種氣動閥，如方向控制閥（如換向閥）、壓力控制閥（如調壓閥）和流量控制閥（如節(jié)流閥）等。它們的作用是控制和調節(jié)氣動系統(tǒng)中壓縮空氣的方向、壓力和流量，以滿足氣動執(zhí)行元件的工作要求。(4).輔助元件：包括氣管、接頭、消聲器等。氣管用于連接氣動元件，接頭用于連接氣管和氣動元件，消聲器用于降低氣動系統(tǒng)工作時產(chǎn)生的噪聲。20.設計一個簡單的氣動控制系統(tǒng)（如氣缸的往復運動控制）。以一個單作用氣缸的往復運動控制為例，設計思路和步驟如下：-設計思路：利用二位五通換向閥控制壓縮空氣的流向，實現(xiàn)氣缸的伸出和縮回動作。通過手動按鈕或其他信號源控制換向閥的換向。-設計步驟：-(1).確定系統(tǒng)的工作壓力和氣缸的尺寸：根據(jù)工作要求，確定氣動系統(tǒng)的工作壓力，一般為0.4-0.8MPa。根據(jù)負載大小和行程要求，選擇合適的氣缸尺寸，包括缸徑和行程。-(2).選擇換向閥：選擇二位五通換向閥，其具有兩個工作位置和五個通路，可實現(xiàn)氣缸的伸出和縮回控制。根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和流量要求，選擇合適的換向閥規(guī)格。-(3).連接氣動元件：用氣管將空氣壓縮機、儲氣罐、空氣過濾器、調壓閥、換向閥和氣缸依次連接起來。在連接過程中，要注意氣管的管徑和接頭的密封性能，防止漏氣。-(4).設計控制電路：如果采用手動控制，可通過按鈕開關控制換向閥的電磁鐵。當按下伸出按鈕時，換向閥換向，壓縮空氣進入氣缸的無桿腔，使氣缸伸出；當按下縮回按鈕時，換向閥再次換向，氣缸無桿腔的空氣排出，氣缸縮回。如果需要自動控制，可采用可編程控制器（PLC）等控制設備，根據(jù)預設的程序控制換向閥的動作。-(5).調試和優(yōu)化：在系統(tǒng)連接完成后，進行調試。檢查系統(tǒng)的密封性，調整調壓閥的壓力，使系統(tǒng)的工作壓力符合要求。通過操作按鈕或控制設備，觀察氣缸的動作是否正常。如有問題，及時調整氣動元件的參數(shù)或檢查連接是否正確，直到系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠地工作。六、創(chuàng)新與問題解決21.請舉例說明你在以往學習或實踐中，是如何解決一個復雜機械問題的。在一次課程設計中，需要設計一個自動分揀裝置，用于將不同尺寸的零件進行分揀。在設計過程中遇到了零件輸送不穩(wěn)定的問題，以下是解決該問題的過程：-(1).問題分析：通過觀察和測試，發(fā)現(xiàn)零件在輸送帶上容易出現(xiàn)滑動和偏移，導致分揀不準確?？赡艿脑虬ㄝ斔蛶У谋砻婺Σ亮Σ蛔恪⑤斔退俣炔痪鶆?、零件的形狀和重心分布影響等。-(2).提出解決方案：-對于輸送帶表面摩擦力不足的問題，考慮更換具有更大摩擦力的輸送帶材料，或者在輸送帶表面增加花紋或凸起。-針對輸送速度不均勻的問題，檢查驅動電機和傳動系統(tǒng)，看是否存在故障或磨損。如果有問題，進行維修或更換相關部件；同時，考慮采用調速裝置，使輸送速度更加穩(wěn)定。-對于零件的形狀和重心分布影響，設計專門的導向裝置，引導零件在輸送帶上保持正確的姿態(tài)和位置。-(3).方案實施：-首先更換了輸送帶材料，選擇了一種表面帶有橫紋的橡膠輸送帶，增加了與零件的摩擦力。-對驅動電機和傳動系統(tǒng)進行了全面檢查，發(fā)現(xiàn)皮帶傳動存在一定的打滑現(xiàn)象，更換了新的皮帶，并調整了皮帶的張緊力。同時，安裝了一個調速器，能夠根據(jù)零件的特點和分揀要求，精確控制輸送速度。