| 一、概述
(一)考试目的
本部分为机电设备的基础知识,通过本部分内容的考试,了解考生对机器的组成、特征、分类等知识熟悉的情况,重点考察考生对机器生产的工艺过程、加工质量和工艺成本等基础知识掌握和熟悉的程度。
(二)考试基本要求
1、了解各种机器的共同特征。
2、熟悉按功能分析机器的组成以及各个部分的主要功能。
3、掌握零件、构件、机构、机器、机械的概念。
4、了解机器设备的分类。
5、熟悉生产过程、工艺过程的意义和内容,以及二者的区别与联系。
6、熟悉工序、工艺规程等基本概念及作用。
7、掌握毛坯生产中铸造、压力加工和焊接的内容及特点。
8、熟悉切削加工的内容。
9、熟悉热处理的内容和方法。
10、熟悉装配的内容和分类。
11、掌握零件加工质量的主要指标,掌握加工精度、加工偏差和公差的概念。
12、掌握尺寸精度的定义和尺寸精度等级的概念。
13、熟悉形状位置公差的概念、规定的形位公差项目以及形位公差等级的概念。
14、掌握表面粗糙度的基本概念及其对零件质量的影响。
15、熟悉间隙配合、过盈配合、过渡配合的概念及应用场合。
16、掌握计算配合公差的方法。
17、了解生产纲领、生产类型的概念。
18、掌握单件生产、成批生产、大量生产的工艺特征。
19、熟悉生产成本、工艺成本的概念。
20、掌握工艺成本的组成。
21、熟悉年度工艺成本和单件工艺成本的概念及其与年产量的关系。
22、熟悉工艺方案的经济分析。
(三)要点说明
1、机器是一种人为实物组合的具有确定机械运动的装置,它用来完成有用功、转换能量或处理信息,以代替或减轻人类的劳动。
2、构件是机器中的运动单元,零件是制造单元。
机构由若干构件组成,各个构件之间具有确定的相对运动,并能实现运动和动力的传递。
机器和机构一样,由若干构件组成,各个构件之间具有确定的相对运动,能实现运动和动力的传递,并且能够实现机械能和其他形式能量的转换。
机械是机器和机构的总称。
3、毛坯指供进一步加工的对象。
铸造是将熔化的液体金属浇铸到与零件形状相似的铸型型腔中,冷却凝固后,获得毛坯的方法。
压力加工是利用外力使金属材料产生永久变形,制成所需尺寸和形状毛坯或零件的加工方法。
焊接是通过加热或加压(或二者并用)使两个分离的物体连接成为一个整体的加工方法。
4、加工精度系指零件加工后,其实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数符合的程度。
加工误差则指实际几何参数与理想几何参数的偏离程度。
5、尺寸精度是指零件表面本身的尺寸精度和表面间相互距离尺寸的精度。
尺寸公差是允许尺寸的变动量。它等于最大极限尺寸减去最小极限尺寸之差,或上偏差减去下偏差之差。
尺寸公差带是指代表上下偏差的两条直线所限定的区域,也是最大极限尺寸和最小极限尺寸所限定的区域。
尺寸公差带由“公差带大小”和“公差带位置”两个要素确定。
国家规定尺寸公差有IT01 - IT18 共有20个等级。其中,IT01 精度最高、 IT18精度最低。
6、形状和位置公差研究的对象是机械零件的几何要素,几何要素是构成机械零件几何特征的点、线、面的统称。
形位公差是指实际被测要素的允许变动量。
形位公差带是限制实际要素变动的区域。
形位公差带由“公差带形状” 、“公差带大小” 、“公差带方向”和“公差带位置”四个要素确定。
形位公差特征项目一共14种。其中:
形状公差4种,即直线度、平面度、圆度、圆柱度。
位置公差8种,即平行度、垂直度、倾斜度、对称度、同轴度、位置度、圆跳动和全跳动。
形状或位置公差2种:线轮廓度和面轮廓度。
除圆度、圆柱度外,各种形位公差均分为12级,最高为1级,最低为12级。圆度和圆柱度增加了0级,为最高级。
形位公差对机械产品的工作精度、连接强度、运动平稳性、密封性、耐磨性、配合性质、可装配性乃至机器寿命等都会产生影响。
7、表面粗糙度是指加工表面上具有较小间距的峰谷所组成的微观集合形状特性。
常用轮廓的算术平均偏差来衡量,即在一定测量长度内,轮廓上各点至中线距离绝对值的算术平均值,记为Ra,单位为 m .Ra 值越小,被测表面越光滑;反之,Ra值越大,表面越粗糙。
表面粗糙度对机器零件的配合性质、耐磨性、工作精度、耐腐蚀性等有较大影响。
8、配合:基本尺寸相同,相互结合的孔和轴的公差带之间的关系。
间隙配合:孔的公差带在轴的公差带之上,任取加工合格的孔和轴配合一定产生间隙,包括最小间隙为零的配合。
过盈配合:孔的公差带在轴的公差带之下,任取加工合格的孔和轴配合一定产生过盈,包括最小过盈为零的配合。
过渡配合:孔的公差带与轴的公差带交叠,任取加工合格的孔和轴配合可能产生间隙也可能产生过盈的配合。
不论是计算间隙还是过盈,一律是用孔的尺寸减去轴的尺寸。差值为正时是间隙,反之是过盈。
9、生产纲领,即合格产品的年产量。
生产类型分为单件生产、成批生产和大量生产三种。
10、工艺成本:与工艺方案有关的费用总和,包括可变费用和不可变费用。
其中,可变费用与产量成正比,包括材料费、机床工人工资、机床电费、万能机床折旧费、万能夹具维护折旧费、万能刀具维护与折旧费等。
不可变费用指完全或基本与产品数量无关,包括专用机床维护折旧费、专用夹具维护折旧费用、调整工人工资与调整杂费等。
年度工艺成本Cn与年产量Q为直线关系。
单件工艺成本Cd与产品年产量Q成双曲线关系。
11、工艺方案的经济分析通常有下列两种情况:
(1)基本投资相近或使用现有设备时,对比工艺方案的临界产量为 Q0
式中,分子是两种工艺方案不变费用之差,而分母是两种工艺方案可变费用之差。
(2)基本投资相差较大时,回收期为τ
式中,分子是两种工艺方案基本投资差额,而分母是两种工艺方案全年工艺成本节约额。
二、机械传动与液压传动
(一)考试目的
机器设备的传动装置是机器的重要组成部分,它在一定程度上决定机器的工作性能、尺寸、重量和价值。通过本部分内容的考试,考察考生对机器设备的机械、液压传动知识的认知程度。
(二)考试基本要求
1、掌握机械传动的主要作用。
2、掌握机器功率的概念与计算。
3、掌握机械效率的概念与计算。
4、熟悉螺旋传动机构的组成、特点及位移量的计算,熟悉滚珠螺旋传动的组成、特点及其应用。
5、熟悉带传动的特点及传动比的计算,熟悉平带传动的形式。
6、了解链传动的特点及传动比计算。
7、熟悉一对齿轮组成传动的基本类型及传动比的计算;了解轮系的种类及轮系的功能,熟悉齿轮传动的特点。
8、掌握蜗杆传动机构的组成,熟悉蜗杆传动的特点及传动比计算。
9、了解平面连杆机构的组成,熟悉曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构的应用。
10、熟悉凸轮机构的组成、种类及应用。
11、了解常用的间歇机构的组成及其应用。
12、掌握机械传动中传动链的传动比、传动效率的计算,熟悉阅读简单传动系统的方法。
13、熟悉液压传动的工作原理、组成,了解液压传动特点。
14、掌握液压传动基本参数的概念及计算。
15、熟悉液压泵的原理、分类及主要性能参数。
16、熟悉常用液压泵的特点及应用场合。
17、了解液压马达和液压缸的功能,熟悉常用液压缸的特点。
18、掌握液压控制阀的分类、各种阀的名称、职能符号、特点及应用场合。
19、了解液压辅件的作用及职能符号。
20、掌握液压系统基本回路的功能、特点、应用场合及回路中所用液压元件的名称、作用。
(三)要点说明
1、机械传动的主要作用表现在传递动力、改变运动速度和方向、改变运动形式等方面。
2、功率等于力在其作用点速度方向上的投影与速度的乘积。当机器功率一定时,力和速度成反比。
3、机械效率是指输出功率与输入功率之比,用以衡量机械摩擦损失和功率损耗的大小。显然,机械效率恒小于1.
4、根据轮系中各齿轮的轴线在空间位置是否固定,轮系可为定轴轮系和周转轮系,当轮系运转时,各齿轮几何轴线的位置均为固定不动的称为定轴轮系;在轮系运转中,其中至少有一个齿轮的几何轴线是绕另一个齿轮的固定几何轴线转动的轮系,称为周转轮系。
5、蜗杆传动机构由蜗杆与蜗轮组成,其两轴线在空间相错,既不平行又不相交,常见的是蜗杆与蜗轮的轴心线在空中互相垂直。蜗杆传动中,一般情况下,蜗杆为主动件,蜗轮是从动件。
6、机器中的机械传动是将各种传动副(如皮带传动、齿轮传动、蜗杆传动等)连接成为传递运动和动力的系统,也叫传动链。机械传动链的总传动比等于链中所有各传动比的乘积。
7、机械传动的总效率等于各部分传动效率的乘积。
8、液压传动是依靠液体介质的静压力来传递能量的液体传动,即它依靠密封容积的变化传递运动、依靠液体内部压力传递动力。其本质是一种能量转换装置,它先将机械能转换为便于输送的液压能,随后又将液压能转换为机械能做功。
在液压传动中,只要控制油液的压力、流量和液流方向,便可控制液压设备动作所要求的推力(转矩)、速度(转速)和方向。
9、液压传动的基本参数
(1)压力:液压传动中的压力是指作用在单位面积上的液体压力(物理学中称为压强)。液压传动的压力取决于负载。
(2)流量:单位时间内流过管道或液压缸某一截面的体积称为流量。管道或液压缸中液体的流速取决于流量。
(3)功率:单位时间内所做的功称为功率。液压传动中的功率等于压力P和流量Q的乘积。
10、液压泵的主要性能参数
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