山东省(春季高考)机械制造类 《钳工加工技术》项目十任务二 45分钟专题训练卷
2026-10-13
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内容正文:
山东省(春季高考)机械制造类《钳工加工技术》45分钟专题训练卷专辑,共220份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《机械基础》《金属加工基础》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)机械制造类 《钳工加工技术》
项目十:零件的矫正与弯形
任务二:零件的矫正
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 零件发生弯曲变形后,采用矫正工艺的主要目的是( )
A. 改变材料的化学成分
B. 恢复零件的形状精度
C. 提高零件的表面硬度
D. 消除零件的全部内应力
2. 零件矫正的主要目的是恢复其原有的( )
A. 几何形状与尺寸精度
B. 材料硬度与耐磨性能
C. 表面粗糙度与光泽程度
D. 组织成分与化学性能
3. 冷态矫正通常适用于( )
A. 变形较小且材料塑性较好
B. 变形较大且材料塑性较差
C. 表面开裂且材料硬度较高
D. 尺寸超差且材料脆性较大
4. 对产生弯曲变形的轴类零件进行矫正时,常用的设备是( )
A. 普通车床与中心架
B. 压力机与专用支承
C. 钻床与钻夹具
D. 铣床与平口钳
5. 使用压力机校正弯曲轴时,施力位置通常应选择( )
A. 靠近支承点的轴颈位置
B. 偏离量最小的平直位置
C. 轴线偏离最大的外凸位置
D. 靠近端部的过渡圆角处
6. 检测轴类零件弯曲程度时,通常采用的方法是测量其( )
A. 端面跳动数值
B. 圆柱度误差数值
C. 径向圆跳动数值
D. 表面粗糙度数值
7. 采用锤击法矫正薄板零件时,垫铁的主要作用是( )
A. 承受锤击力扩大变形范围
B. 承受锤击力提高表面硬度
C. 承受锤击力减小摩擦阻力
D. 承受锤击力防止局部凹陷
8. 冷态矫正时,外力必须使零件产生一定的( )
A. 弹性变形
B. 塑性变形
C. 热膨胀变形
D. 相变组织变形
9. 矫正轴类零件时,常需要进行适当的过矫,其主要原因是( )
A. 卸载后零件会产生弹性回复
B. 加压时零件会产生塑性断裂
C. 加热后零件会产生组织转变
D. 锤击后零件会产生表面氧化
10. 某传动轴中部向上弯曲,采用压力机矫正时,压头应作用在弯曲部位的( )
A. 上凸一侧
B. 下凹一侧
C. 轴向端面
D. 键槽底部
11. 将轴类零件装夹在两顶尖之间检查跳动时,常用的检测量具是( )
A. 游标卡尺
B. 外径千分尺
C. 百分表
D. 塞尺量规
12. 用手锤矫正表面已加工的零件时,锤击处常垫铜片,其主要作用是( )
A. 减小锤击噪声
B. 降低零件温度
C. 避免表面损伤
D. 提高材料硬度
13. 某碳钢零件经局部加热矫正后,较合适的冷却方法是( )
A. 放入冷水中快速冷却
B. 置于空气中缓慢冷却
C. 浸入机油中快速冷却
D. 覆盖湿布使其冷却
14. 采用火焰矫正方法处理钢制零件时,加热后应使零件( )
A. 在水中快速冷却
B. 在空气中自然冷却
C. 在油中缓慢冷却
D. 在炉内保温冷却
15. 一根传动轴出现明显弯曲,进行矫正前,为防止带伤作业,应首先( )
A. 测量弯曲方向
B. 标记最高点位置
C. 选择加压工具
D. 检查表面裂纹
16. 某轴经矫正后,技师应首先进行的检验是( )
A. 检查轴的径向跳动
B. 检查轴的材料牌号
C. 检查轴的热处理组织
D. 检查轴的化学成分
17. 某轴装夹在两顶尖之间测量,中部测点百分表每小格为0.01 mm,旋转一周时依次记录的示值为2格、4格、8格、6格。若图样规定该项跳动允许值为0.05 mm,下列关于其数值及是否符合要求的判定正确的是( )
A. 径向跳动为0.02 mm,符合要求
B. 径向跳动为0.04 mm,符合要求
C. 径向跳动为0.04 mm,不符合要求
D. 径向跳动为0.06 mm,不符合要求
18. 某轴在矫正前测得中部径向跳动为0.30 mm,预计卸载后的弹性回弹量为0.08 mm。若要求一次施压后消除该处弯曲,理论反向压下量应为( )
A. 0.22 mm
B. 0.30 mm
C. 0.38 mm
D. 0.46 mm
19. 一根传动轴经检查后,两端轴颈跳动均为0.02 mm,中段跳动为0.12 mm,允许值为0.05 mm。已确定中段高点位于上方,且表面无裂纹,较合理的矫正方案是( )
A. 对中段下方施压,消除测量误差
B. 对中段上方施压,留出回弹余量
C. 对两端轴颈施压,降低端部读数
D. 对整个轴身加热,改变材料硬度
20. 某细长轴经初次矫正后,百分表测得中部径向跳动由0.50 mm降至0.14 mm,技术要求不大于0.05 mm。为避免反复矫正造成损伤,合理的后续操作是( )
A. 确定高点后小量反向施压,卸载复测跳动
B. 保持原施压力度,连续加压至完全平直
C. 改变支承位置后,直接在轴端进行锤击
D. 加大施压力度后,立即将轴浸入冷却液中
二、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
21. 简述零件矫正的目的,并列举常用的矫正方法。
22. 一根细长轴经检测存在弯曲变形。简述采用压力机矫正该轴的基本操作步骤。
23. 简述手工锤击矫正板料翘曲时的操作要点。
24. 某大型钢板零件因焊接产生明显翘曲,采用火焰矫正。请说明火焰矫正的原理、操作要求及防止产生新变形的措施。
三、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
25. 某实心圆轴在两支承间的跨距为600 mm,轴径为30 mm。检测发现轴中部相对两端连线下挠0.80 mm,现采用压力机在轴中部向反弯方向施力矫正。已知材料弹性模量为,屈服强度为355 MPa。按简支梁中点受集中力计算,挠度公式为,最大弯曲应力公式为,其中,,。(1)计算该圆轴截面的惯性矩。(2)若仅使圆轴产生0.80 mm的弹性反向挠度,计算所需压力及此时最大弯曲应力。(3)判断卸载后该矫正是否能够保持,并计算圆轴中部开始产生屈服时所需的最小压力。
26. 某厚度为6 mm的钢板条在长度方向发生弯曲,测得两端弦长为1000 mm,中部弓高为20 mm。维修人员拟采用锤击凹面的方法矫正,近似认为钢板中性层为圆弧,且圆弧半径公式为,圆心角公式为。钢板凹、凸两表面的弧长差为。已知该钢板锤击矫正时允许的最大塑性延伸率为0.12%。(1)计算钢板中性层圆弧半径和圆心角。(2)计算凹、凸两表面的弧长差,并求凹面需要获得的近似延伸率。(3)判断采用锤击凹面的方法能否在允许延伸率范围内进行矫正。
四、综合应用题(本大题共4小题,共30分)
27.(5分)某维修车间对一根传动轴进行冷态压力矫正。将传动轴两端支承在检验架上,用百分表测得中部最大径向跳动为0.36 mm,工艺要求矫正后最大径向跳动不大于0.10 mm。已知每次施压后的永久矫正量约为施加过矫量的85%。(1)计算该传动轴当前的最大弯曲量,以及达到工艺要求时需消除的弯曲量。(2)计算压力矫正时理论上应施加的过矫量。(3)说明确定施压位置和矫正后复检时应注意的两项操作要点。
28.(5分)某维修车间对一根45钢传动轴进行矫正。检测发现该轴在两端V形铁支承、跨距为600 mm时,中部径向跳动为0.42 mm,工艺要求矫正后径向跳动不大于0.05 mm。传动轴直径为40 mm,材料屈服强度为355 MPa。工艺规程规定,采用压力机三点弯曲矫正时,矫正弯曲应力取材料屈服强度的1.2倍。现有压力机最大压力为25 kN。(1)计算矫正时压力机应施加的理论压力。已知圆轴抗弯截面模量 ,三点弯曲时最大弯矩 。(2)判断该压力机是否满足此次矫正要求,并说明依据。(3)简述矫正该传动轴时,为防止产生过矫或表面损伤应采取的措施。
29.(10分)某焊接箱体的盖板在焊后出现中部上凸变形。盖板尺寸为800 mm×300 mm×8 mm,采用氧乙炔火焰进行局部三角形加热矫正。每个加热区的三角形底边为100 mm,高为120 mm,板厚为8 mm。钢材密度取 ,比热容取 ,加热温度由20℃升至670℃,火焰有效热效率取35%。(1)计算一个三角形加热区内钢材的质量。(2)计算将该加热区加热到670℃所需的理论热量,以及考虑热效率后的火焰供热量。(3)判断加热区应布置在盖板的哪一侧,并说明火焰矫正时的两项工艺要求。
30.(10分)某维修企业需矫正一根45钢实心传动轴。该轴直径为36 mm,两支承点间距为700 mm。检测时测得最大径向跳动为0.50 mm,工艺要求矫正后最大径向跳动不大于0.08 mm。材料屈服强度取355 MPa,压力矫正时按三点弯曲计算,最大弯矩公式为 ,弯曲应力公式为 。考虑实际矫正阻力,工艺施压力取理论屈服力的1.15倍。(1)若预计回弹量为施加过矫量的20%,计算为达到工艺要求应施加的过矫量。(2)计算传动轴达到屈服状态所需的理论压力,并计算工艺施压力。(3)现有额定压力为10 kN和12 kN的两台液压机,判断应选用哪一台,并说明矫正操作中的两项安全要求。
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山东省(春季高考)机械制造类《钳工加工技术》45分钟专题训练卷专辑,共220份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《机械基础》《金属加工基础》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)机械制造类 《钳工加工技术》
项目十:零件的矫正与弯形
任务二:零件的矫正
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 零件发生弯曲变形后,采用矫正工艺的主要目的是( )
A. 改变材料的化学成分
B. 恢复零件的形状精度
C. 提高零件的表面硬度
D. 消除零件的全部内应力
【答案】B
【解析】矫正是通过外力或局部加热,使变形零件恢复规定的形状、尺寸和位置精度。
2. 零件矫正的主要目的是恢复其原有的( )
A. 几何形状与尺寸精度
B. 材料硬度与耐磨性能
C. 表面粗糙度与光泽程度
D. 组织成分与化学性能
【答案】A
【解析】矫正主要用于消除零件的弯曲、扭曲等变形,恢复其规定的形状和尺寸精度。
3. 冷态矫正通常适用于( )
A. 变形较小且材料塑性较好
B. 变形较大且材料塑性较差
C. 表面开裂且材料硬度较高
D. 尺寸超差且材料脆性较大
【答案】A
【解析】冷态矫正主要依靠材料的塑性变形,适用于变形较小、塑性较好的零件。
4. 对产生弯曲变形的轴类零件进行矫正时,常用的设备是( )
A. 普通车床与中心架
B. 压力机与专用支承
C. 钻床与钻夹具
D. 铣床与平口钳
【答案】B
【解析】压力机可对轴类零件施加可控制的矫正力,配合支承完成弯曲矫正。
5. 使用压力机校正弯曲轴时,施力位置通常应选择( )
A. 靠近支承点的轴颈位置
B. 偏离量最小的平直位置
C. 轴线偏离最大的外凸位置
D. 靠近端部的过渡圆角处
【答案】C
【解析】弯曲轴的外凸处是变形最大的部位,在该处施压可使轴产生反向塑性变形。
6. 检测轴类零件弯曲程度时,通常采用的方法是测量其( )
A. 端面跳动数值
B. 圆柱度误差数值
C. 径向圆跳动数值
D. 表面粗糙度数值
【答案】C
【解析】将轴置于支承上转动,用百分表测量径向圆跳动,可判断轴的弯曲程度。
7. 采用锤击法矫正薄板零件时,垫铁的主要作用是( )
A. 承受锤击力扩大变形范围
B. 承受锤击力提高表面硬度
C. 承受锤击力减小摩擦阻力
D. 承受锤击力防止局部凹陷
【答案】D
【解析】垫铁用于支承工件并承受锤击力,可避免零件在锤击过程中产生新的局部凹陷。
8. 冷态矫正时,外力必须使零件产生一定的( )
A. 弹性变形
B. 塑性变形
C. 热膨胀变形
D. 相变组织变形
【答案】B
【解析】只有产生塑性变形,卸载后零件才能保留矫正效果,改变原有弯曲状态。
9. 矫正轴类零件时,常需要进行适当的过矫,其主要原因是( )
A. 卸载后零件会产生弹性回复
B. 加压时零件会产生塑性断裂
C. 加热后零件会产生组织转变
D. 锤击后零件会产生表面氧化
【答案】A
【解析】撤除外力后,零件会发生一定的弹性回复,因此应预留适当的反向变形量。
10. 某传动轴中部向上弯曲,采用压力机矫正时,压头应作用在弯曲部位的( )
A. 上凸一侧
B. 下凹一侧
C. 轴向端面
D. 键槽底部
【答案】A
【解析】压头应施力于弯曲部位的凸起侧,使零件向相反方向产生塑性变形。
11. 将轴类零件装夹在两顶尖之间检查跳动时,常用的检测量具是( )
A. 游标卡尺
B. 外径千分尺
C. 百分表
D. 塞尺量规
【答案】C
【解析】百分表能够测量轴表面旋转时的微小位移变化,适用于检测径向跳动。
12. 用手锤矫正表面已加工的零件时,锤击处常垫铜片,其主要作用是( )
A. 减小锤击噪声
B. 降低零件温度
C. 避免表面损伤
D. 提高材料硬度
【答案】C
【解析】铜片较软,可减小锤击时对已加工表面造成的压痕和划伤。
13. 某碳钢零件经局部加热矫正后,较合适的冷却方法是( )
A. 放入冷水中快速冷却
B. 置于空气中缓慢冷却
C. 浸入机油中快速冷却
D. 覆盖湿布使其冷却
【答案】B
【解析】加热矫正后的碳钢零件宜自然冷却,以减小急冷产生的内应力和开裂风险。
14. 采用火焰矫正方法处理钢制零件时,加热后应使零件( )
A. 在水中快速冷却
B. 在空气中自然冷却
C. 在油中缓慢冷却
D. 在炉内保温冷却
【答案】B
【解析】火焰矫正通常利用局部加热后的收缩作用完成,宜采用空气自然冷却。
15. 一根传动轴出现明显弯曲,进行矫正前,为防止带伤作业,应首先( )
A. 测量弯曲方向
B. 标记最高点位置
C. 选择加压工具
D. 检查表面裂纹
【答案】D
【解析】若零件存在裂纹,继续矫正可能使裂纹扩展,因此应先进行外观和裂纹检查。
16. 某轴经矫正后,技师应首先进行的检验是( )
A. 检查轴的径向跳动
B. 检查轴的材料牌号
C. 检查轴的热处理组织
D. 检查轴的化学成分
【答案】A
【解析】轴类零件矫正后,应复测径向跳动,确认弯曲变形是否满足技术要求。
17. 某轴装夹在两顶尖之间测量,中部测点百分表每小格为0.01 mm,旋转一周时依次记录的示值为2格、4格、8格、6格。若图样规定该项跳动允许值为0.05 mm,下列关于其数值及是否符合要求的判定正确的是( )
A. 径向跳动为0.02 mm,符合要求
B. 径向跳动为0.04 mm,符合要求
C. 径向跳动为0.04 mm,不符合要求
D. 径向跳动为0.06 mm,不符合要求
【答案】D
【解析】径向跳动为最大读数与最小读数之差,即0.06 mm,大于允许值0.05 mm。
18. 某轴在矫正前测得中部径向跳动为0.30 mm,预计卸载后的弹性回弹量为0.08 mm。若要求一次施压后消除该处弯曲,理论反向压下量应为( )
A. 0.22 mm
B. 0.30 mm
C. 0.38 mm
D. 0.46 mm
【答案】C
【解析】反向压下量应包括原弯曲量和卸载回弹量,即0.30 mm加0.08 mm,结果为0.38 mm。
19. 一根传动轴经检查后,两端轴颈跳动均为0.02 mm,中段跳动为0.12 mm,允许值为0.05 mm。已确定中段高点位于上方,且表面无裂纹,较合理的矫正方案是( )
A. 对中段下方施压,消除测量误差
B. 对中段上方施压,留出回弹余量
C. 对两端轴颈施压,降低端部读数
D. 对整个轴身加热,改变材料硬度
【答案】B
【解析】两端跳动合格而中段超差,说明主要变形在中段。应在高点处反向施压,并考虑弹性回复后复测。
20. 某细长轴经初次矫正后,百分表测得中部径向跳动由0.50 mm降至0.14 mm,技术要求不大于0.05 mm。为避免反复矫正造成损伤,合理的后续操作是( )
A. 确定高点后小量反向施压,卸载复测跳动
B. 保持原施压力度,连续加压至完全平直
C. 改变支承位置后,直接在轴端进行锤击
D. 加大施压力度后,立即将轴浸入冷却液中
【答案】A
【解析】剩余跳动较小时应重新确定高点,采用小量逐次矫正并复测,防止过矫和表面损伤。
二、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
21. 简述零件矫正的目的,并列举常用的矫正方法。
【答案】(1)消除零件在制造、运输或使用过程中产生的弯曲、扭曲、翘曲等变形,使其恢复规定的形状和尺寸精度。(2)常用矫正方法有手工锤击矫正、压力机矫正、螺旋压力矫正和火焰矫正等。(3)应根据零件的材料、形状、变形程度和精度要求选择合适的矫正方法。
【解析】零件矫正的目的,是消除制造、运输或使用过程中形成的弯曲、扭曲、翘曲等变形,使零件恢复规定的几何形状、尺寸精度和使用要求。常用方法包括手工锤击矫正、压力机矫正、螺旋压力矫正和火焰矫正等。选择矫正方法时,应综合考虑零件材料的塑性和刚度、零件形状、变形类型与程度,以及最终精度要求。
22. 一根细长轴经检测存在弯曲变形。简述采用压力机矫正该轴的基本操作步骤。
【答案】(1)将轴放在平台的两个等高支承上,用百分表检查并确定最大弯曲部位和弯曲方向。(2)使轴的凸起部位朝上,在最大弯曲处施加适当压力,使轴产生与原弯曲方向相反的变形。(3)卸压后再次用百分表检测径向跳动,并根据检测结果进行多次微量校正。(4)矫正合格后,应复检轴的直线度或径向跳动是否符合技术要求。
【解析】压力机矫正细长轴时,先将轴两端支承在等高支承上,用百分表检测轴的径向跳动,找出最大弯曲部位及其凸起方向。将凸起部位朝上,在最大弯曲处施加与原弯曲方向相反的压力,使轴产生反向变形。由于材料存在弹性回弹,应采用逐步加压、少量多次矫正的方法。每次卸压后均应重新检测径向跳动或直线度,直至满足技术要求,并进行最终复检。
23. 简述手工锤击矫正板料翘曲时的操作要点。
【答案】(1)先将板料放在平板上检查,确定翘曲部位、翘曲方向和变形程度。(2)选择合适的垫铁和手锤,使板料在支承可靠的条件下进行锤击。(3)锤击时应由变形较大的部位向周围逐渐进行,锤击力量要均匀,避免局部产生新的凹坑或拉伸变形。(4)矫正过程中应多次将板料放在平板上检查,直至其平面度符合要求。
【解析】手工锤击矫正板料翘曲前,应先将板料放在平板上检查,确定翘曲位置、方向和变形程度。矫正时应选用合适的垫铁和手锤,使板料支承可靠。锤击应从变形较大的部位逐步向周围过渡,锤击力要均匀、适度,避免局部锤击过重而造成凹坑、拉伸或新的翘曲。矫正过程中应反复在平板上检查,直至平面度符合要求。
24. 某大型钢板零件因焊接产生明显翘曲,采用火焰矫正。请说明火焰矫正的原理、操作要求及防止产生新变形的措施。
【答案】(1)火焰矫正利用钢材局部受热膨胀、受周围较冷材料约束后产生塑性压缩,冷却收缩时形成拉缩作用,从而使零件向预定方向变形。(2)应根据翘曲方向和变形程度确定加热位置、加热范围及加热顺序,通常在需要收缩的一侧进行局部加热。(3)加热应均匀适度,避免温度过高造成烧损、组织性能下降或局部熔化。(4)矫正过程中应分区、对称、逐步加热,并在冷却后检查平面度;必要时进行多次小范围矫正,不宜一次加热过猛。
【解析】火焰矫正利用局部受热膨胀受约束产生塑性压缩,冷却收缩后使构件向预定方向变形。应按翘曲方向确定加热位置和顺序,在需收缩侧均匀适度加热;采用分区、对称、逐步操作,冷却后复测,避免过烧及新变形。
三、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
25. 某实心圆轴在两支承间的跨距为600 mm,轴径为30 mm。检测发现轴中部相对两端连线下挠0.80 mm,现采用压力机在轴中部向反弯方向施力矫正。已知材料弹性模量为,屈服强度为355 MPa。按简支梁中点受集中力计算,挠度公式为,最大弯曲应力公式为,其中,,。(1)计算该圆轴截面的惯性矩。(2)若仅使圆轴产生0.80 mm的弹性反向挠度,计算所需压力及此时最大弯曲应力。(3)判断卸载后该矫正是否能够保持,并计算圆轴中部开始产生屈服时所需的最小压力。
【答案】(1)。(2)
,即。。
。(3)小于355 MPa,圆轴只发生弹性变形,卸载后不能保持矫正效果。
,即。
【解析】I=πd4/64=3.98×104 mm4,P=48EIf/L3=1.48 kN;W=πd3/32=2.65×103 mm3,σ=PL/(4W)=84.0 MPa。应力低于355 MPa,卸载后不能保持;屈服压力P=4σsW/L=6.27 kN。
26. 某厚度为6 mm的钢板条在长度方向发生弯曲,测得两端弦长为1000 mm,中部弓高为20 mm。维修人员拟采用锤击凹面的方法矫正,近似认为钢板中性层为圆弧,且圆弧半径公式为,圆心角公式为。钢板凹、凸两表面的弧长差为。已知该钢板锤击矫正时允许的最大塑性延伸率为0.12%。(1)计算钢板中性层圆弧半径和圆心角。(2)计算凹、凸两表面的弧长差,并求凹面需要获得的近似延伸率。(3)判断采用锤击凹面的方法能否在允许延伸率范围内进行矫正。
【答案】(1)。。(2)。凹面弧长。凹面近似延伸率。(3)小于,采用锤击凹面使其产生适量塑性延伸的方法可以进行矫正。
【解析】R=L2/(8f)+f/2=6260 mm,θ=2arcsin[L/(2R)]=0.160 rad。弧长差Δl=tθ=0.960 mm,凹面弧长约1000.6 mm,所需延伸率δ=Δl/l1×100%=0.096%。该值小于0.12%,可采用锤击凹面矫正。
四、综合应用题(本大题共4小题,共30分)
27.(5分)某维修车间对一根传动轴进行冷态压力矫正。将传动轴两端支承在检验架上,用百分表测得中部最大径向跳动为0.36 mm,工艺要求矫正后最大径向跳动不大于0.10 mm。已知每次施压后的永久矫正量约为施加过矫量的85%。(1)计算该传动轴当前的最大弯曲量,以及达到工艺要求时需消除的弯曲量。(2)计算压力矫正时理论上应施加的过矫量。(3)说明确定施压位置和矫正后复检时应注意的两项操作要点。
【答案】(1)当前最大弯曲量为 ,即0.18 mm。允许最大弯曲量为 ,即0.05 mm。需消除的弯曲量为 ,即0.13 mm。(2)理论过矫量为 ,约为0.153 mm。(3)应将百分表读数最大的凸起部位作为施压部位,并在该处缓慢施压。矫正后应松开压力,重新旋转传动轴进行多位置测量,防止因回弹或局部压伤导致误判。
【解析】径向跳动为弯曲量的两倍,当前弯曲量0.36/2=0.18 mm,允许值0.10/2=0.05 mm,需消除0.13 mm。永久量为过矫量的85%,故过矫量为0.13/0.85≈0.153 mm。应在最大凸起处缓慢施压,卸压后旋转轴并多点复测。
28.(5分)某维修车间对一根45钢传动轴进行矫正。检测发现该轴在两端V形铁支承、跨距为600 mm时,中部径向跳动为0.42 mm,工艺要求矫正后径向跳动不大于0.05 mm。传动轴直径为40 mm,材料屈服强度为355 MPa。工艺规程规定,采用压力机三点弯曲矫正时,矫正弯曲应力取材料屈服强度的1.2倍。现有压力机最大压力为25 kN。(1)计算矫正时压力机应施加的理论压力。已知圆轴抗弯截面模量 ,三点弯曲时最大弯矩 。(2)判断该压力机是否满足此次矫正要求,并说明依据。(3)简述矫正该传动轴时,为防止产生过矫或表面损伤应采取的措施。
【答案】(1)矫正弯曲应力为:。圆轴抗弯截面模量为:。所需最大弯矩为:。理论压力为:。(2)满足要求。理论矫正压力约为17.84 kN,小于压力机最大压力25 kN,压力机具有足够的施压能力。(3)应先用百分表确定弯曲最高点和受压方向,采用逐次加压、随压随测的方法进行矫正。应考虑材料回弹,避免一次施压过大造成过矫。压头与轴表面之间应垫软金属片或铜皮,防止压伤轴颈表面。
【解析】矫正应力σ=1.2×355=426 MPa,W=πd3/32=6280 mm3,M=σW=2675280 N·mm。由M=FL/4,得F=4M/L≈17.84 kN,小于压力机额定25 kN,满足要求。应逐次加压、随压复测,并在压头处垫铜皮等软垫防止压伤。
29.(10分)某焊接箱体的盖板在焊后出现中部上凸变形。盖板尺寸为800 mm×300 mm×8 mm,采用氧乙炔火焰进行局部三角形加热矫正。每个加热区的三角形底边为100 mm,高为120 mm,板厚为8 mm。钢材密度取 ,比热容取 ,加热温度由20℃升至670℃,火焰有效热效率取35%。(1)计算一个三角形加热区内钢材的质量。(2)计算将该加热区加热到670℃所需的理论热量,以及考虑热效率后的火焰供热量。(3)判断加热区应布置在盖板的哪一侧,并说明火焰矫正时的两项工艺要求。
【答案】(1)三角形加热区体积为 ,即48000 mm3。换算后体积为 。钢材质量为 ,即0.3768 kg。(2)温升为 ,即650℃。理论热量为 ,约为112.6 kJ。火焰供热量为 ,约为321.7 kJ。(3)加热区应布置在盖板上凸面的凸起侧,使该侧受热塑性压缩并在冷却后收缩。加热应由变形量大的部位向变形量小的部位逐步进行,并控制加热温度,避免局部过烧。
【解析】加热区体积V=1/2×100×120×8=48000 mm3=4.8×10^-5 m3,质量m=ρV=0.3768 kg。理论热量Q=mcΔT=0.3768×0.46×650≈112.6 kJ,供热量Q/0.35≈321.7 kJ。应在上凸侧加热,并由变形大处向小处逐步进行,控制温度防止过烧。
30.(10分)某维修企业需矫正一根45钢实心传动轴。该轴直径为36 mm,两支承点间距为700 mm。检测时测得最大径向跳动为0.50 mm,工艺要求矫正后最大径向跳动不大于0.08 mm。材料屈服强度取355 MPa,压力矫正时按三点弯曲计算,最大弯矩公式为 ,弯曲应力公式为 。考虑实际矫正阻力,工艺施压力取理论屈服力的1.15倍。(1)若预计回弹量为施加过矫量的20%,计算为达到工艺要求应施加的过矫量。(2)计算传动轴达到屈服状态所需的理论压力,并计算工艺施压力。(3)现有额定压力为10 kN和12 kN的两台液压机,判断应选用哪一台,并说明矫正操作中的两项安全要求。
【答案】(1)当前弯曲量为 ,即0.25 mm。允许弯曲量为 ,即0.04 mm。需永久矫正量为 ,即0.21 mm。施加过矫量为 ,即0.2625 mm。(2)理论压力计算式为 。代入数据得 ,约为9292 N,即9.29 kN。工艺施压力为 ,约为10.68 kN。(3)应选用额定压力为12 kN的液压机。矫正时应使支承位置可靠、施压点对准轴的最高凸起处。施压应逐步进行并随时卸压复测,严禁超过设备额定压力或直接用硬质垫块压伤轴颈。
【解析】需永久矫正量为0.50/2-0.08/2=0.21 mm;考虑20%回弹,过矫量为0.21/0.8=0.2625 mm。屈服理论压力F=σsπd3/(8L)≈9.29 kN,工艺压力为9.29×1.15≈10.68 kN,应选12 kN液压机。支承须可靠,逐步施压、卸压复测并防止压伤轴颈。
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