第1章水工艺设备常用材料
1. 金属材料的基本性能包括哪几个方面的内容？你认为水工艺设备对金属材料的哪些性能要求更高？怎样才能满足这些要求？
答：使用性能：1 化学性能：抗氧化性和耐腐蚀性。2 物理性能：密度，熔点，热膨胀系数，导热性以及弹性模量等。3 机械性能：弹性，塑性，强度和韧性。
工艺性能：可焊性，可锻性，切削加工性，成型工艺性，热处理性能。
我觉得水工艺设备对金属材料的强度，刚度和抗腐蚀性的性能要求更高。
按照实际的工程需要，通过不同材料间的比较，从中选出较优的材料。
2．钢的分类与编号如何？
答：分类：按化学成分分类：碳钢和合金钢。分别又分为低中高。
按质量分类：普通钢，优质钢，高级优质钢（硫磷的含量区分）
用途分类：结构钢，工具钢和特殊性能钢。
编号：（1）普通碳素结构钢:Q+数字表示。Q275表示屈服强度为275MPa的碳素结构钢。（2）优质碳素结构钢：采用两位数字表示钢中平均含碳量为万分之几。含碳为0.45%的编号为45钢。
(3)碳素工具钢：以“T”开头，后面标以数字表示含碳量的千分之几。高级就在最后加以“A”。（4）合金结构钢：两位数字+元素符号+数字来表示。两位数字表示含碳量的万分之几，元素符号表示所含的合金元素，数字表示该元素的百分之几。
（5）合金工具钢：和合金结构钢类似。含碳量大于或等于1%时不予标出，小于的话用千分之几表示。
3. 影响钢材性能的因素主要有哪些？
答：碳是决定钢材的主要元素，随含碳量增加，钢的强度和硬度将不断提高，而塑性和韧性则会随之下降。
硫是一种有害元素，产生“热脆”现象。
磷也是一种有害元素，产生“冷脆”现象。
锰是一种有益元素，作为脱氧剂和合金元素，减轻硫的有害作用，提高钢的强度和硬度。硅是一种有益元素，作为脱氧剂和合金元素，提高强度，硬度，弹性，降低塑性和韧性。氧，氮：未除尽的氧氮大部分以化合物形式存在，降低强度，冷弯性能和焊接性能。氧增加热脆，氮增加冷脆。
钛，钒，铌：钢的强脱氧剂和合金元素，改善韧性，提高强度。
4. 合金钢有哪些类型？何谓耐蚀低合金钢？耐大气腐蚀、海水腐蚀的低合金钢中各含哪些主要合金元素？
答：按合金元素分为低中高合金钢。按用途分为合金结构钢，合金工具钢和特殊性能钢。特殊性能刚又分为不锈钢和耐热钢。
耐蚀低合金钢：在碳钢中加入合金元素的总量低于3%左右的合金，根据合金种类和含量不同起到不同的耐蚀性能。
耐大气腐蚀：铜，铬，铝
耐海水腐蚀：铜，铬，铝，镍。
5. 不锈钢有哪些类型？在酸性介质、碱性介质及中性水溶液中是否可以选用同一种不锈钢？简述理由。
答：按显微组织为马氏体不锈钢，铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢。
按化学成分为铬不锈钢和铬镍不锈钢。
不可以，因为不同介质溶液中PH值不同，对不锈钢的化学反应都不一样，所以不能用同一种不锈钢，应该有所针对的选择。
6. 铝、铜及其合金的主要性能特点是什么？主要用于什么场合？
答：铜及其合金具有高的导电性，导热性，塑性和冷韧性，并且在许多介质中具有高的耐蚀性能，常用来制造蒸发器，蒸馏塔，蛇形管，深度冷冻设备。
铝的密度小，导电性，导热性，塑性，冷韧性都好，但强度低，经冷变形后强度可提高，能承受各种压力加工。加入合金后，性能有很大的改善。广泛用于制造反应器，热交换器，冷却塔，泵，阀，槽车，管件等。
7. 钛及钛合金最突出的性能特点是什么？
答：钛是很活泼的元素，有很好的钝化性能，钝化膜很稳定，很好的耐蚀性，有“耐海水腐蚀大王”之称。高温下，钛的化学活性很高，能与卤素，氧，氮，碳，硫等元素发生剧烈反应。钛一般不发生孔蚀，也不发生晶间腐蚀，钛的应力腐蚀破裂敏感性小，具有抗腐蚀疲劳的性能，耐缝隙腐蚀性能良好。
钛合金的机械性能与耐蚀性都比纯钛有明显提高。工业上用的都是钛合金。钛合金的主要腐蚀形态就是氢脆和应力腐蚀破裂。
8. 简要说明无机非金属材料的性能特点，以及主要用于哪些场合。
答：具有不可燃烧性，高耐热性，高化学稳定性，不老化性，高的硬度和良好的抗压能力，但脆性很高，对温度剧变的抵抗力很低，抗拉，抗弯性能差。
传统的是工业和基本建设所必需的基础材料，主要包括水泥，传统陶瓷，玻璃，玻璃陶瓷，铸石等。新型的是现代新技术，新产业，传统技术工业改造，现代国防和生物医学不可缺少的物质基础。
9. 高分子材料主要有哪些类型？高分子材料主要有哪些性能？
答：按照化学组分分：碳链有机聚合物，杂链有机聚合物，元素有机聚合物，无机聚合物。主要性能有重量轻，高弹性，滞弹性，塑性与受迫弹性好。强度和断裂，韧性，减磨与耐磨性，绝缘性，耐热性，耐蚀性，老化。
10.塑料的组成如何？常用塑料的分类和特点如何？
答：组成：合成树脂，填料，固化剂，增塑剂，稳定剂，润滑剂，着色剂，阻燃剂，其他添加剂。
按受热性能分为热塑性塑料：加热时软化，可塑造成型，冷却后则变硬，此过程可反复进行；热固性塑料：初加热时软化，可塑造成型，但固化之后再加热，将不再软化，也不溶于溶剂。按使用范围分通用塑料：应用范围广，生产量大的品种；工程塑料：综合工程性能良好；耐热塑料：能在较高温度下工作。
11. 复合材料主要有哪些性能特点？
答：比强度和比刚度高，抗疲劳性能好，减振能力强，高温性能好，断裂安全性高。
12. 水处理工艺设备常用材料的选择原则是什么？
答：满足机械性能的要求，满足腐蚀方面的要求，满足材料的经济性。
第2章材料设备的腐蚀、防护与保温
1.什么是腐蚀？腐蚀的危害有哪些？
答：腐蚀是材料与它所处环境介质之间发生作用而引起材料的变质和破坏。
危害：经济损失巨大，资源和能源浪费严重，引发灾难性事故，造成环境污染。
2.金属的电化学腐蚀原理是什么？产生腐蚀原电池的条件是什么？
答：金属的电化学腐蚀是一个短路的原电池发生的电化学过程，其反应释放出来的化学能全部以热的形式放出，不能对外界做功。产生条件是腐蚀原电池包含有阳极反应，阴极反应，电子流动和例子传递等4个基本过程。产生电流是因为构成原电池的两个电极有不同的电极电位。
3.运用电化学腐蚀原理解释铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？
答：铁的电极电位比铜低，铁作为阳极，铜作为阴极，构成了原电池反应，由于电极电位的不同，铁作为阳极不断被腐蚀。
4.什么是金属的全面腐蚀、局部腐蚀？局部腐蚀包括哪些类型？
答：全面腐蚀是腐蚀分布在整个金属表面，结果是金属构件截面尺寸减小，直至完全破坏。局部腐蚀是腐蚀集中在金属表面局部区域，而其他大部分表面几乎不腐蚀。分为电偶腐蚀，小孔腐蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀，选择性腐蚀，盈利腐蚀，腐蚀疲劳，磨损疲劳和细菌腐蚀。
5.什么叫应力腐蚀？它具有什么特点？
答：应力腐蚀是材料在静应力和腐蚀介质共同作用下发生的脆性开裂破坏现象。
毅力腐蚀是危害最大的腐蚀形态之一。他可以在腐蚀性相当缓和的介质和不大的应力状态下发生，而且往往事先没有明显的预兆，因而常酿成灾难性事故。
6.微生物为什么会影响金属的腐蚀？试例举最常遇到的微生物腐蚀。
答；微生物生命活动的结果直接或间接地对金属腐蚀过程产生的影响：代谢产物具有腐蚀作用，改变环境介质条件，影响电极极化过程，破坏非金属保护覆盖层或缓蚀剂的稳定性。举例：硫酸盐还原菌（SRB）加速钢铁的腐蚀，硫氧化菌导致排水管道的迅速腐蚀。
7.高分子材料物理腐蚀过程是怎样进行的？高分子材料耐溶剂性能的优劣可由哪些原则进行判断？
答：物理腐蚀就是其在介质中的溶解，非为溶胀和溶解两个阶段。介质很容易渗入非晶态高分子材料内部，产生溶剂化作用，与之溶为一体。发生溶胀之后，若为线形结构，则溶剂化和溶胀过程可以继续下去，溶涨度继续变大，直到高分子充分溶剂化之后，形成均匀的溶液，完全溶解。若是网状结构，则不能溶解。
根据极性原则和溶解度参数原则。
8.在设计金属设备结构时应注意什么才能避免或减少损失？
答：构件形状尽量简单，合理;避免残留液和沉积物造成腐蚀；防止电偶腐蚀；防止缝隙腐蚀，防止液体的湍流腐蚀，避免应力过于集中，设备和构筑物的位置要合理。
9.设备电化学保护方法有哪些？它们的原理和适用条件是什么？
答：阴极保护:1)外加电流的阴极保护：将被保护的金属设备与直流电源的负极相接，进行阴极极化。优点是可以调节电流和电压，适用范围广，可用在要求大保护电流的条件下，当使用不溶性阳极时，其装置耐用。缺点是必须经常进行维护，检修，要配备支流电源设备；附近有其他金属设备时可能产生干扰腐蚀，需要经常的操作费用。
2)牺牲阳极的阴极保护：在被保护的金属设备上连接一个电位更负的金属，使被保护金属设备发生阴极极化。优点是不用外加电流，施工简单，管理方便，对附近设备没有干扰，因此，适用于安装电源困难，需要局部保护的场合。缺点是能产生电位差及输出电流量都是有限的，只适于需要小保护电流的场合。且电流调节困难，阳极消耗大，需定期更换。
阳极保护是将被保护的金属设备进行阳极极化，使其由活化态转入钝化态，从而减轻或防止金属设备腐蚀的方法。原理是若将处于腐蚀区的金属进行阳极极化，使其电位移至钝化去，则得到保护。适用条件：某些活性阴离子含量高的介质中不宜采用阳极保护，存在遮蔽效应，成本高，工艺复杂。
10.有哪几种阴极保护形式？各有什么特点？阴极保护时，被保护设备处于什么状态，为什么？
答：见第9题。
11. 阳极保护适用于什么样的金属－介质体系？
答：适用于那些电位正移时，金属设备在所处的介质中有钝化行为的金属-介质体系。
12.缓蚀剂的类型有哪些？
答：按化学组成可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。
按对电极过程的影响可分为阳极缓蚀剂，阴极缓蚀剂和混合型缓蚀剂。
13.改变环境介质腐蚀性的途径有哪几种？
答：控制现有介质中的有害成分；添加少量的物质降低介质的腐蚀性。
14.选材的原则是什么，应考虑的因素有哪些？
答：材料的耐蚀性能要满足要求；材料的物理，机械和加工工艺性能要满足要求；要力求最好的静静效益。
15.设备保温的目的是什么？在哪些情况下需要保温？保温材料的基本要求有哪些？
答：目的：减少热损失，节能，降低总费用；满足热水用户的使用要求；满足一定的劳动卫生条件，保障人身安全。
1) 当管道或设备外表面的温度大于50度时。
2) 要求介质温度保持稳定的管道和设备。
3) 为防止管道，设备中的介质冻结或结晶时。
4) 管道，设备内介质温度较高，需经常操作维护而又容易引起烫伤的部位。
5) 寒冷地区铺设在地沟，吊顶，阁楼层以及室外架空的管道。
要求是保温性能好，导热系数小，良好的耐温性，一定的使用温度范围，性能稳定，能长期使用。容重要小，并有一定的孔隙率，抗压强度大于0.3MPa，无毒，无腐蚀作用，可燃物少，吸水率低，易于制造成型，而且价格要便宜。
第3章水工艺设备理论基础
1.什么是容器？它由什么组成？其分类如何？
答：容器是设备外部壳体的总称，容器一般由筒体（又称筒身）、封头（又称端盖）、法兰支座、进出管及人孔（或手孔）、视镜等组成。
按容器形状分有：1.方形或矩形容器。2.球形容器。3.圆筒形容器。
按容器承压情况分有：1.常压容器。2.内压容器。3.外压容器。
按容器材料分有：1.金属容器。2.非金属容器。
按容器内有无填料分为：无填料容器和填料容器。
按壁厚分为厚壁容器和薄壁容器。
按容器壁温分为常温，高温，中温，低温容器。
2.容器零部件标准化的基本参数有哪些？
答：1.公称直径（包括筒体、管子的公称直径、容器零部件如法兰、支座的公称直径）2.公称压力
3.可用作容器材料的钢材有哪些？
答：碳素结构钢钢板，压力容器用碳素钢和低合金钢，低温容器用钢板，中温容器用钢板，不锈钢板。
4.回转薄壳的几何要素有哪些？
答：回转薄壳、母线、经线平面、经线、法线、纬线、第一曲率半径、第二曲率半径、平行圆半径。
5.何谓回转薄壳的薄膜应力？简述壳体平衡方程和微体平衡方程的推导过程。
答：回转薄壳承受内压后，在经线方向和纬线方向都要产生伸长变形，所以，在经线方向将会产生经向应力，在纬线方向会产生环向应力，由于涉及的壳体为薄壳，可认为上述两种应力为回转薄壳的薄膜应力。
推导过程见89页
6.圆柱壳、球壳、椭球壳和锥形壳的薄膜应力各有哪些特点？如何计算它们的薄膜应力σm 和环向应力σθ？（记公式、会用）
答：见91页
7.如何确定圆筒壁的计算厚度δ、设计厚度δd、名义厚度δn、有效厚度δe和最小厚度δmin？（筒体的设计计算）
答：见95页。
8.平板的弯曲应力是如何产生的？为什么应当尽量避免使用平板封头和矩形压力容器？
答：97页。因为在同等条件下，平板内产生的最大弯曲应力至少是圆筒壁的薄膜应力的20至30倍。
9.什么叫压力容器的二次应力？它对封头和筒体的设计有哪些影响？
答：薄膜应力和弯曲应力都是直接由荷载引起的，称作一次应力或基本应力。
在外力作用下，每个零件均有发生变形的趋势，但是这个变形的趋势要受到响铃部件的限制。我们把由于相互连接的零部件各自欲发生变形而受到对方限制引起的应力称作二次应力。见101页。
10.容器的封头分为哪几类？如何进行各类封头的强度计算？（封头的设计计算）
答：凸型封头：半球形封头，半椭球型封头，带折边球形封头和无折边球形封头。
锥形封头：无折边锥形封头和带折边锥形封头。
平板型封头。计算见103.
11.压力试验时，如何确定内压容器的试验压力？如何进行应力校核？（公式）
答：见PDF
12.机器一般由哪几部分组成？
答：一般是由：原动机、传动装置、执行部件、辅助系统、控制系统组成。
13.机械传动的方式主要有哪几种？在水工艺设备中最常用的有哪几种？
答：按工作原理可分为：机械传动（摩擦传动和啮合传动）、液力传动、电力传动、和磁力传动。其中机械传动最为常用。摩擦传动：带传动，摩擦轮传动；啮合传动：齿轮传动，蜗
杆传动，链传动。
14.带传动有哪几部分组成？它有何特点？主要应用于什么场合？
答：由主动轮、从动轮、传动带组成。优点：适用于中心距较大的传动；带有良好的弹性，可缓冲吸震，运行平缓无噪音；有过载保护作用，过载时带在轮上打滑保护其他零件；结构简单、制造方便、安装精度要求不高，维护方便，成本低廉。
缺点：传动的外廓尺寸较大、不紧凑；由于带的弹性滑动不能保证准确的传动比；带的寿命短；传动效率低；张紧力较大；带与带之间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃、易爆的场合
带传动主要用于要求传动平稳，传动比要求不严格的中小功率的较远距离传动。
15.按传送带的截面形状分，带传动的传送带有哪几种？
答：有平带、V带、多楔带、圆形带
16.V形带的截面参数主要有哪些？带轮有哪几种常用的结构？
答：节面，节宽，相对高度，基准长度，带轮基准长度。
结构：实心轮，腹板轮，孔板轮，椭圆轮辐轮。
17.带传动的设计计算。
18.带传动的受力分析、打滑现象、弹性滑动。
19.带传动的张紧方法。
答：1.调整中心距2.采用张紧轮3.自动张紧
20.链传动有哪几部分组成？它有何特点？主要应用于什么场合？
答：由主动轮、从动轮、链条组成。
特点：优点：1.没有弹性滑动和打滑、能保证准确的平均传动比，传动效率较高（0.95~0.98）2.链传动不需要像带那样张得很紧，所以轴压力较小；2.传递功率大，过载能力强，能在低速重载下较好工作4.能适应恶劣环境如多尘、油污、腐蚀和高强度场合。
缺点：瞬时链速和瞬时传动比不为常数，传动平稳性较差，工作中有冲击和噪声，磨损后易发生跳齿，不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用。
广泛应用于矿山机械、冶金机械、运输机械、机床传动及石油化工等行业。
21.链轮有哪几种常用的结构？链传动的主要尺寸计算。
答：按结构分滚子链和齿形链。
22.链传动的运动特性如何？链传动的失效形式有哪些？链传动的布置、张紧与维护。
答：①滚子链结构特点是刚性链节通过销轴铰接而成，因此链传动相当于两多边形轮子间的带传动。链条节距p 和链节数z分别为多边形的边长和边数。②失效形式有：链条疲劳破坏、链条铰链的磨损、链条铰链胶合、滚子和套筒的冲击疲劳破坏、静力拉断③链传动的布置原则：链传动的两轴应平行，两链轮应位于同一平面内；一般宜水平或接近水平布置(<450,若>60，应设置张紧轮)，并使松边在下方P122。④链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良和链条的振动现象；同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。
张紧的方法：(1)调整中心距当链传动的中心距可调整时，可通过调整中心距张紧；(2)当中心距不可调时，可通过设置张紧轮张紧将磨损变长的链条拆掉１至２节。⑤维护：润滑对链传动影响很大，良好的润滑将减少磨损，缓和冲击，延长链条的使用寿命。
23.齿轮传动的特点、基本要求和主要类型。
答：(1) 特点：应用最广泛的传动机构，可用于传递空间任意两轴或多轴之间的运动和动力；优点1）功率适用范围大2）传动效率高（98％～99％）3）传动比精确4）结构紧凑5）工作可靠、寿命长；缺点：1）制造、安装精度要求较高2）不适于中心距a较大两轴间传动3）使用维护费用较高，精度低时、噪音、振动较大.
（2）基本要求：A传动正确、平稳,B承载能力强，要求齿轮尺寸小，重量轻，能传递较大的动力，较长的使用寿命。
（3）齿轮传动的主要类型：一类为平面齿轮传动(圆柱齿轮传动)传递平行轴间的运动，分直齿圆柱齿轮传动(轮齿与轴平行)、斜齿圆柱齿轮传动(轮齿与轴不平行)、人字齿圆柱齿轮传动。另一类为空间齿轮传动传递相交轴或交错轴间的运动，有直齿圆锥齿轮传动、斜齿圆锥齿轮传动、曲齿圆锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动、蜗轮蜗杆传动。
24. 渐开线的性质有哪些？渐开线齿廓的啮合特性如何？
答：（1）渐开线的性质：1)发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长即KN=AN。
2) 渐开线上任意点K的法线NK与基圆相切，3) 作用于渐开线上K点的正压力FN方向(即法线NK方向)与点K的速度vK方向所夹的锐角αK称为渐开线在K点的压力角，4) 渐开线的弯曲程度取决于基圆的大小，5) 基圆内无渐开线。
（2）啮合特性：A定传动比传动,B啮合角不变,C中心距可分性
25.直齿圆柱齿轮各部分名称和符合如何？
答：各部分名称有：齿数、齿顶圆、齿槽宽、齿厚、齿根圆、齿距、分度圆和模数、压力角 、齿顶高、齿根高和全齿高P112
26.渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算。
答；有五个基本参数：齿数z（为正整数），模数m（为标准值），压力角α（我国标准为α=20°），齿顶高系数h*a和顶隙系数c*。
27.齿轮传动的正确啮合条件如何？渐开线齿轮的连续传动条件。
答：1、正确啮合条件：一对渐开线齿轮正确啮合时，齿廓的啮合点必定在啮合线上，并且各对轮齿都可能同时啮合，其相邻两齿同向齿廓在啮合线上的长度(法向齿距pn)必须相等，否则，就会出现两轮齿廓分离或重叠的情况。
2、连续传动条件：必须保证在前一对轮齿啮合点尚未移到B1点脱离啮合前，第二对轮齿能及时到达B2点进入啮合。显然两轮连续传动的条件为 实际啮合线长度>基圆齿距（B1B2＞pb ）。
28.什么是根切现象？如何避免？
答：根切现象：用范成法加工齿轮时，被加工齿轮齿根附近的渐开线齿廓将被切去一部分，这种现象称为根切。
29.齿轮的构造型式有哪几种？
答：齿轮由轮齿和轮体两部分组成。齿轮的轮体结构按其直径大小可分为齿轮轴、实体轮、
腹板轮和辐条轮。
30.齿轮传动的主要失效形式有哪几种？
答：齿轮传动的失效主要是轮齿的失效。其失效形式有：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、塑性变形。
31.齿轮传动的润滑和效率如何？
答：润滑不仅可以减小摩擦、减轻磨损，还可以起到冷却、防锈、降低噪声、改善齿轮的工作状况、延缓齿轮失效、延长齿轮的使用寿命等作用。通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂
2、齿轮传动的功率损失主要包括：1）啮合中的摩擦损失2）润滑油被搅动的油阻损失3）轴承中的摩擦损失
闭式齿轮传动的效率可按下式计算：h = h1 h2 h3 （h1——考虑齿轮啮合损失的效率。h2——考虑搅油损失的效率。h3——轴承的效率。）
32.蜗杆传动的类型和特点如何？
答：圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动。
①蜗杆传动的最大特点是结构紧凑、传动比大。
②传动平稳、噪声小。
③可制成具有自锁性的蜗杆。
④蜗杆传动的主要缺点是效率较低。η=0.7——0.8。
⑤蜗轮的造价较高。
33.蜗杆传动的主要参数及尺寸计算。
答：1)蜗杆头数Z1和蜗轮齿数Z2和传动比i 。
2）模数m和压力角
3）蜗杆导程角γ与蜗轮螺旋线角β
4）蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q
34.蜗杆涡轮的结构有哪些？
答：蜗杆：无退刀槽、有退刀槽。
涡轮：整体式蜗轮、齿圈式蜗轮、镶铸式蜗轮、螺栓联接式蜗轮。
35.齿轮系的功用有哪些？
答：：实现变速、换向、大传动比、分路传动、运动分解与合成等功用。
36.掌握定轴轮系传动比的计算。
37.什么是减速器？它有哪几种常用形式？减速器的选用要考虑哪些问题？
答：减速器（又称减速机、减速箱）是一台独立的传动装置。它由密闭的箱体、相互啮合的一对或几对齿轮（或蜗轮蜗杆）、传动轴及轴承等所组成。常安装在电动机（或其他原动机）与工作机之间，起降低转速和相应增大转矩的作用。在某些情况下，也用来增速，这时则称为增速器。
减速器按传动原理可分为普通减速器、行星减速器和无级减速器等。
考虑因素：1．考虑动力机与工作机的相对轴线位置；
2．考虑传动比的大小；
3．考虑传递功率的大小；
4．考虑效率的高低。
38.机械制造中的基本工艺方法有哪些？
答：基本方法有：铸造、压力加工、焊接、切削加工、和热处理。
39.金属的压力加工主要包括哪些方式？简要说明各种加工方式的加工过程。
答：压力加工方式有轧制、拉丝、挤压、自由锻造、模型锻造、薄板冲压等。
40.简要说明各种焊接方法的特点和适用条件。
答：1.省材料与工时。与其他链接方式相比，所需配件少，工序短。
2.能化大为小，拼小为大。
3.由于接头金属的原子组成了新的结晶，连接质量好。
适用范围：焊接常用于制造金属结构或机器零件。非金属材料如塑料、玻璃、陶瓷等也可以焊接。焊接作为机械加工的一种主要方法在设备制造及工业生产中发挥着无可替代的作用。
41.金属切削加工主要有哪些方式？简述不同切削方式的作用特点和适用条件。
答：主要方式有：车削、钻削、刨削、铣削、和磨削等。
车削：特点：工件的转动是主运动，刀具的移动是进给运动。等广泛的加工出各种旋转表面，如外圆柱面、圆锥面、成形面以及各种螺纹。
钻削：特点：刀具的旋转是主运动、刀具沿本身轴线的移动为进给运动。适用条件：钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、钻锥坑以及修刮端面等。
刨削：特点：刀具的直线往复运动为主运动，工件的间歇移动为进给运动。适用范围：主要用来加工平面（水平面、垂直平面、斜面）槽（直槽、T行槽、V行槽、燕尾槽）及一些成形面。
铣削：特点：刀具的旋转是主运动，工作作直线进给运动。适用范围：除了狭长表面外，铣削几乎能代替刨削，成为平面、沟槽和成型表面加工的主要方式。
磨削：特点：磨削实质是一种多刀多刃的超高速切削过程，不仅可以加工一般的金属材料还可以加工硬度很高的材料。磨削加工可以达到高的精度和小的表面粗糙度，这是磨削加工的又一显著特点。适用范围：主要用于零件的内外圆柱面，内外圆锥面，平面及成形表面的精加工。
第4章水工艺设备的分类
1.简述水工艺设备的分类。
答：水工艺设备有通用机械设备和专用设备
通用机械设备闸门与闸门启闭机、电动机、减速机、起重设备、阀门与阀门电动装置、泵与风机等。
专用设备大致上可分为12类，即拦污设备、搅拌设备、投药消毒设备、除污排泥设备、曝气设备、固液分离设备、软化除盐设备、污泥处理设备、一体化处理设备、容器设备、换热设备及其他设备等
第5章容器（塔）设备
1.压力容器法兰及其密封面和密封垫片分别有哪些形式？如何正确选用压力容器法兰及其密封面和密封垫片？
答：标准压力容器法兰有甲型平焊法兰、乙型平焊法兰和长颈对焊法兰三种类型
甲型平焊法兰适用于公称直径较小、公称压力也较小的容器
乙型平焊法兰适用于公称直径较大且公称压力也较大的容器
长颈对焊法兰适用范围最大,可用于中、高压压力容器
法兰密封面的形式:
平面型密封面使用于内压较低且介质无毒的容器
凹凸型密封面
榫槽型密封面一般使用于有毒或易燃、易爆介质的容器
容器法兰密封垫片:
1) 非金属软垫片可用于以上三种类型的法兰上，但不适用于榫槽型的密封面。
2) 缠绕式垫片只能用于乙型和长颈法兰
3) 金属包垫片只能使用于乙型和长颈对焊法兰
2.管法兰及其密封面和密封垫片各有哪些形式？如何选用管法兰及其密封面和密封垫片？答：管法兰的类型很多，常用的有以下七种：
板式平焊法兰：仅适用中低压容器(PN=1.0MPa),并不得用于有毒、易燃、易爆以及真空度要求较高的场所。
带颈平焊法兰：适用的压力范围较广
带颈对焊法兰：有很高的承载能力，适用于中高压场所。
承插法兰: 在法兰和钢管之间仅有单面填角焊,只适用于DN=50mm的小口径管道上，且公称压力不得大于10MPa
平焊环松套板式法兰：适用的公称压力较低(PN=1.6MPa),适用于具有腐蚀性介质或有色金属管道系统。
翻边松套板式法兰：其密封面仅有突面一种形式，其适用的公称压力和公称直径较平焊环松套法兰更小。
法兰盖:与法兰相匹配。
管法兰密封面形式：全平面、突面、榫槽面、凹凸面、环连接面
管法兰的密封垫片：
石棉橡胶板垫片：可以用于全平面法兰，也可以用于突面、凹凸面和榫槽面法兰。其厚度一般为2~3mm。
柔性石墨复合垫片：性能良好,是石棉橡胶垫片的代用品。
聚四氟乙烯包覆垫：压力一般不应大于4.0MPa,温度不超过200~300℃,且只适用于突面密封面。
金属缠绕垫：其型式与压力容器法兰用的完全相同。
金属齿形组合垫：适用于公称压力为6.3~16MPa的中高压管道,适用的密封面为突面和凹凸面。
金属环垫：适用于高温高压系统。
3.卧式容器和立式容器的支座分别有哪些形式？卧式容器为什么一般采用双支座？
答：卧式容器的支座形式：鞍座、圈座、支撑式支座（支腿）三种
立式容器的支座形式：腿式支座、支撑式支座、耳式支座和裙式支座
理论上说卧式支座容器的支座数越多，容器壁相对于两个支座产生的应力就越小，但由于各个支座地基下沉的不均匀性，基础水平度的误差，容器筒体的弯曲度，筒体的圆度以及筒体各部分在受力挠曲时相对变性差异等实际上很难避免的因素，造成了支座反力分布不均，不仅体现不出多个支座的优越性，反而使容器的局部应力增大，顾卧式容器一般均采用双支座。
4.安全阀的作用是什么？各类安全阀分别有哪些特点？怎样选用安全阀？
答：安全阀的作用是保证压力容器安全运行而当容器超压时能自动泄放压力。
各类安全阀：
重锤杠杆式安全阀：杠杆式安全阀利用重锤和杠杆来平衡作用在阀瓣上的力。结构简单,可以通过移动重锤在杠杆上的位置和改变重锤的重量来调整和校正安全阀的开启压力。
可用于压力较低、高温、无振动的场合。
弹簧式安全阀：利用弹簧被压缩时的弹力来平衡作用在阀瓣上的力。通过调整螺母来调整和校正安全阀的开启压力。结构紧凑、灵敏度比较高,而且安装方位不受限制,对振动不敏感,但弹簧的弹力会随阀的开启而增大,同时若在高温下工作因应力松弛,弹力会下降。
宜使用于移动式设备和介质压力脉动的固定式设备。
（弹簧）全启式安全阀：开启式阀瓣开启高度较大，阀瓣与密封面之间形成的通道面积较大，介质外泄流量大。
宜用于高压容器和安全泄放量较大的中低压容器。
（弹簧）微启式安全阀：阀瓣开启的高度较小，制造、检修和调节比较方便
宜使用于排放量不大，要求不高的场合
全封闭式安全阀：排出的气体全部排入排气管。
宜使用于介质为易燃、有毒和需要回收的贵重气体的压力容器
半封闭式安全阀：排出的气体大部分通过排气管排放，小部分从阀道与阀杆的间隙中漏出。。适用于介质为不会污染环境的气体的压力容器上
敞开式安全阀：排出的气体全部通过弹簧从阀顶端泄出，有利于弹簧的降温。
可用于介质为空气或不会污染大气的高温气体的容器
直接作用式安全阀：用工作介质的压力开启阀门
非直接作用式安全阀：借助于专门的驱动装置来开启阀门，通常使用于高压系统
5.爆破片分为哪几类？常用的爆破片有哪些？
答：爆破片有四类：拉伸型、压缩型、剪切型、拉伸剪切型
常用的爆破片：正拱普通拉伸型、正拱开缝型、反拱型、剪切型、弯曲型
6.水工艺填料设备对填料有哪些要求？常用的填料有哪几类？
答：水工艺填料设备对填料的基本要求有以下几点：
（1）单位体积（或重量）的表面积即比表面积要大。
（2）具有良好的化学稳定性和物理稳定性，即耐氧化、耐腐蚀、耐高温、耐冲刷摩擦，并具有较高的机械强度。
（3）孔隙率要满足工艺上的要求。
（4）易于再生
（5）价格便宜，易于取得，运输和装卸方便
常用的填料有：滤料，离子交换机，吸附剂，蜂窝、斜管填料，除气塔、反应塔填料，软填料
7. 对布（气、汽）装置的基本要求有哪些？水工艺设备中常用的布水（气、汽）装置有哪些形式？
1) 答：对布水（气、汽）装置的基本要求有：
2) 布水（气、汽）均匀。
3) 不易堵塞
4) 阻力小，不需要很大的水头和气体压力
5) 结构简单，制造、安装、检修方便
水工艺设备中常用的布水（气、汽）装置的形式有：喷洒型，溢流型，冲击型，上向流填料容器的布水装置
第6章搅拌设备
1. 搅拌设备主要由哪几部分组成？
答：搅拌设备主要有搅拌器、传动装置及搅拌轴系三大部分组成
2.搅拌设备的功能是什么？在水处理工艺中，搅拌器主要作用是什么？简述其工作原理。答：搅拌设备的功能是通过搅拌在溶液中产生循环和剧烈的涡流，达到药剂与水快速充分混合的目的
在水处理工艺中，搅拌器主要作用是有：混合，搅动，悬浮，分散四种
工作原理：搅拌器通过自身的旋转把机械能传递给液体，一方面在搅拌器附近区域的流体造
成高湍流的充分混合区，另一方面产生一股高速射流推动全部液体沿一定的途径循环流动，以此达到搅拌的目的。
3.常用机械搅拌器有哪几种形式？它们之间的区别是什么？
答：常用的搅拌器有：浆式搅拌器、涡轮式搅拌器、推进式搅拌器等。
浆式搅拌器主要使液体产生切向的流动，转速较低，一般为1~100r/min，线速度为1.0~6.0m/s。适用于介质粘度小于2Pa?s的液体。主要用于药剂溶解和混合。
涡轮式搅拌器比浆式搅拌器的桨叶数量多，桨的转速高，可使液体均匀地由垂直方向的运动改变成水平方向的运动。广泛用于快速溶解和进行乳化操作。
推进式搅拌器能使液体作循环流动，所起的作用以容积循环为主，循环速率高，剪切作用小，上下翻腾效果好，适于药剂溶解与悬浮操作。
4.搅拌轴的作用如何？由哪几部分组成？
答：搅拌轴主要是用来固定搅拌器，并从减速装置的输出轴取得动力，在带动搅拌器转动的同时，将功率传递给搅拌器以克服其旋转时遇到的阻力偶矩对流体做功。
搅拌轴主要有轴颈、轴头、轴身三部分组成。
5.联轴器的作用如何？常用的联轴器有哪几种类型？
答：联轴器的作用是将两个独立的轴牢固地连在一起，以进行传递旋转运动和功率。
常用的联轴器有凸缘、夹壳、套筒、和弹性圈柱销联轴器
6.水工艺中常用的机械搅拌设备有哪几种？
答：溶液搅拌设备，混合搅拌设备，絮凝搅拌设备。
第10章投药设备
1. 试述常用计量设备的类型、原理、特点和适用范围。
2. 目前水工艺工程中最常用的投药计量设备有哪几种？
3. 简要说明电磁流量计、超声流量计、涡街流量计、质量流量计、涡轮流量计的工作原理，以及它们在水工艺与水工程中主要适用于哪些流体的计量，适用条件有何差别。
4. 药剂投加主要有哪几种形式？它们各自的适用条件是什么？
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机械基础《习题册》答案（部分） 绪论 任务 一、填空题 1、人为的实体，确定相对，能量，有用机械功； 2、动力部分，传动部分，执行部分，控制部分； 3、动力，工作，信息； 4、运动，力； 5、机器，机构； 6、构件，零件； 7、直接接触，可动； 8、低副，高副； 9、移动副，转动副，螺旋副； 10、电气，液压； 11、往复移动，连续转动； 12、机构运动简图。 二、判断题 1 ×2×3√4×5√6√7×8√9×10× 三、选择题 1 B 2D 3C 4B 5B 6D 7C 四、名词解释 机构：若干构件通过运动副连接而成的各部分间具有确定相对运动的构件组合体。 构件：机构中独立的运动单元； 零件：机器中最小的制造单元； 运动副：两个构件直接接触且能够产生相对运动的连接。 五、简答题 1、动力部分：机器工作的动力源； 执行部分：直接完成机器预定工作任务的部分； 传动部分：将动力部分的运动和动力传递给执行部分的中间环节； 控制部分：控制机器动作的其他组成部分； 辅助部分 2、构件是机器中取小的运动单元，零件是机器中最小的制造单元。构件可以是一个零件，也可以是由若干个零件组成，如内燃机中的连杆。 3、低副是面接触，易加工，承载能力大，效率低，不能传递复杂的运动； 高副是点红接触，难加工，易磨损，寿命低，能传递复杂的运动。
模块一 任务一 一、填空题 1、主要参数，接头，安装方法； 2、主动带轮，从动带轮，传动带； 3、摩擦型，啮合型； 4、平带，V 带，多楔带，圆带； 5、矩形、内表面； 6、开口传动，交叉传动，半交叉传动； 7、黏接，带扣，螺栓； 8、打滑，其他零件损坏。 二、判断题 1× 2√ 3√ 4× 5√ 6√ 7√ 三、选择题 1D 2B 3C 4C 5A 四、简答题 2、1）改变中心距的方法：①定期张紧，②自动张紧； 2）使用张紧轮。 任务二 一、填空题 1、等腰梯形，两侧面； 2、伸张层，压缩层； 3、帘布芯，绳芯； 4、7，Y ，E ； 5、型号，基准长度，标准编号； 6、轮缘，轮毂，轮辐； 7、铸铁，HT150，HT200； 8、定期检查，重新张紧，张紧力； 9、平行，重合； 10、带齿，轮齿； 11、链，齿轮； 12、>30m/s ，104~5×105r/min ； 13、平带，V 带 二、判断题 1√ 2× 3× 4√ 5√ 6× 7√ 8× 9× 三、选择题 1B 2C 3D 4D 5C 6D 7A 8C 9A 10D 11A 五、简答题 1、普通V 带分为Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E 七种型号，按次序其截面面积依次增大，传递的功率随截面面积的增大而增大。 六、计算题 1、解：5.21002501212=== d d d d i
水工艺设备基础复习参考 一、填空题 1、在水处理工艺中，搅拌器的形式多种多样，应根据工艺要求来选用，常用的搅拌器有：浆式 搅拌器、推进式搅拌器、涡轮搅拌器等。 2、合金工具钢9SiCr钢表示：平均含碳量为0.9%，硅和铬的平均含量小于1.5% 。 3、陶瓷的最大缺点是脆性，它是阻碍陶瓷作为结构材料广泛应用的首要问题，是当前的重要研究课题。 4、机械性能主要指材料的弹性、塑性、强度和韧性。 5、焊接的方法很多，大体可分为三大类：即熔化焊、压力焊和钎焊。 6、膜组件主要分为板式膜组件、管式膜组件、螺卷式膜组件和中空纤维膜组件。 7、Ni－Mo合金是耐盐酸腐蚀的优异材料。最有名的哈氏合金（0Cr16Ni57Mo16Fe6W4）能耐室温下所有浓度的盐酸和氢氟酸。 8、机械传动的主要方式有齿轮传动、带传动和链传动。 9、离子交换膜的基本性能交换容量和含水率。 10、物质的导热系数值不仅因物质的种类、结构成分和密度而异，而且还和物质温度、 湿度和压力等因素有关。 11、HSn65-3表示的意义为: 含铜65%、含锡3％的锡黄铜。 12、金属发生应力腐蚀的三个必要条件是：敏感金属、特定介质和一定的静应力。 13、改变介质的腐蚀特性一般有两种途径：一种是去除介质中有害成分；另一种是加缓蚀剂。 14、吸附装置分为固定床、移动床和流化床。
15、通常可将极化的机理分为活化极化、浓差极化和电阻极化。 16、反渗透、超滤、微滤和纳滤设备都是依靠膜和压力来进行分离的。 17、按照化学成分钢主要可分为碳钢和低合金钢。 18、30CrMnSi的意义是：平均碳含量低于0.3%，铬锰硅三种合金元素均小于1.5% 19、金属材料的基本性能是指它的物理性质、化学性质、机械性能和工艺性能。 20、高分子化合物的合成中，最常见的聚合反应有加聚反应和缩聚反应。 21、腐蚀防护设计除正确选材外，具体还包括防蚀方法选择、防蚀结构设计、防蚀强度设计以及满足防蚀要求的加工方法。 22、按照作用原理不同，电化学保护分为阴极保护和阳极保护。 23、根据缓蚀剂的不同作用特点，缓蚀机理共分为吸附理论、成膜理论、电极过程抑制理论。 24、金属切削加工分为钳工和机械加工两个部分。 25、热量传递有三种基本方式：热传导、热对流和热辐射。 26、导热过程的单值条件一般有几何条件、物理条件、时间条件和边界条件。 27、凝结换热是蒸汽加热设备中最基本的换热过程。 28、按形状区分，封头分为凸形封头、锥形封头和平板形封头 29、按换热设备的换热方式可分为直接式、蓄热式和间壁式换热设备 30、污泥处理设备主要包括污泥浓缩设备、污泥脱水设备和污泥焚烧设备。 31、从使用角度看，法兰连接可分为两大类，即压力容器法兰和管法兰。
机械设计基础第七版课后习题答案 第一章 1-1什么是运动组合？高对和低对有什么区别？ 答:运动副:使两个部件直接接触并能产生一定的相对运动联系。 平面低副-所有表面接触的运动副分为旋转副和移动副。平面高副-与点或线接触的运动副。 1-2什么是机构运动图？它是做什么的？ 答:简单的线和符号用于表示部件和运动副，每个运动副的位置按比例确定，以表示机构的组成和传动。如此绘制的简明图形称为机构运动图。功能:机构的运动图不仅能显示机构的传动原理，还能通过图解法找出机构上各相关点的运动特性(位移、速度和加速度)。在分析和设计机构时，表达机构的运动是一种简单而科学的方法。 1-3平面机构有确定运动的条件是什么？ 答:如果机构的自由度f大于0且等于活动部件的数量，则确定机构部件之间的相对运动；这是机构有确定运动的条件。(复习关于自由度的四个结论P17)第2章 2-1曲柄摇杆机构的快速返回特性和死点位置是什么？ 答:急回特性:当曲柄以相同速度旋转时，摇杆的往复速度不同。反向冲程期间摇臂的平均摆动速度必须大于正常冲程期间的平均摆动速度，这是快速返回特性。死点位置:摇杆是驱动部分，曲柄是从动部分。当曲柄与连杆共线时，摇杆通过连杆施加到曲柄上的驱动力f刚好经过曲柄的旋转中心，因此不会产生转动曲柄的力矩。该机构的位置称为死点位置。也就是说，机构从动件卡住或运动不确定的位置称为死点位置(从动件的驱动角？=0).第三章 3-2通常用什么方法保持凸轮与从动件接触？ 答:力锁:使用重力、弹簧力或其他外力来保持从动件始终与凸轮轮廓接触。
形状锁定:使用高副元件本身的几何形状，使从动件始终与凸轮轮廓接触。 3-3什么是刚性冲击和柔性冲击？如何避免刚性冲击？ 答:刚性冲击:从动件的速度在运动开始和推动过程结束的瞬间突然变为零。 理论上，加速度是无限的，导致无限的惯性力。该机构受到很大冲击，这被称为刚性冲击。柔性冲击:当从动构件以相等的加速度或减速度运动时，从动构件的惯性力也会在某些加速度突变点发生有限的突变，从而产生冲击。这种由有限突变引起的冲击比由无限惯性力引起的刚性冲击要软得多，所以它被称为柔性冲击。 避免刚性冲击的方法:为了避免刚性冲击，已知运动规律的两段运动，即开始和结束，经常被修改以逐渐增加和降低速度。让随动件按照正弦加速度运动(既不是刚性运动也不是柔性冲击)第4章 4-1棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构的运动特点是什么？给出了这些间歇运动机构的应用实例。 答:槽轮机构特点:结构简单，运行可靠。它通常用于只需要恒定旋转角度的分度机构。停止运动主要取决于槽的数量和圆柱销的数量(运动系数)用途:适用于低转速、间歇旋转的设备。例如:电影放映机纺织机械的自动传动链装置 棘轮机构的特点:这种齿形棘轮至少有一个齿距的过程变化，工作时会发出噪音。应用:起重机绞车成型机横向进给机构计数器 不完全齿轮机构的特点:普通齿轮传动，只是轮齿不是分布在整个圆周上。 主动轮上的锁定弧和从动轮上的锁定弧相互配合锁定，保证从动轮停在预定位置。 应用:各种计数器多站自动机半自动机第6章 6-1设计机械零件时应满足哪些基本要求？ 答:足够的强度和刚度、摩擦和耐磨性、耐热性和抗振性(衡量机械零件工作能力的标准)。
水工艺设备基础 一、填空题（每空1分，共20分） 1、在水处理工艺中，搅拌器的形式多种多样，应根据工艺要求来选用，常用的搅拌器有：浆式搅拌器、推进式搅拌器、涡轮搅拌器等。 2、Ni－Mo合金是耐盐酸腐蚀的优异材料。最有名的哈氏合金（0Cr16Ni57Mo16Fe6W4）能耐室温下所有浓度的盐酸和氢氟酸。 3、热量传递有三种基本方式：热传导、热对流和热辐射。 4、改变介质的腐蚀特性一般有两种途径：一种是去除介质中有害成分；另一种是加缓蚀剂。 5、从使用角度看，法兰连接可分为两大类，即压力容器法兰和管法兰。 6、按换热设备的换热方式可分为直接式、蓄热式和间壁式换热设备 7、水处理工艺中，最常用的三种膜分离设备为电渗析设备、反渗透设备和超滤设备。 8、吸泥机排泥方式有虹吸、泵吸和空气提升。 二、单选题（每题1分，共10分） 1、陶瓷最大的缺点是（ A ）。 A．脆性 B．易腐蚀 C．韧性差 D．熔点低 2、水处理工艺设备发生的腐蚀多属于（ B ）。 A．局部腐蚀 B．全面腐蚀 C．应力腐蚀 D．微生物腐蚀 3、渗透压与溶液的，和有关，而与无关。（ B ） A．膜、浓度、温度、溶液性质 B．浓度、温度、溶液性质、膜 C．温度、膜、浓度、溶液性质 D．溶液性质、浓度、膜、温度 4、法兰连接的失效主要表现为（ A ）。 A．发生泄漏 B．出现缝隙 C．螺栓松动 D．以上皆是 5搅拌式设备有多种形式，哪个不是按功能分的（ A ）。 A．水利搅拌设备 B．混合搅拌设备 C．搅动设备 D．分散搅拌设备 6、传统的容积式换热器的优点不包括（ D ）。 A．兼具换热、贮热功能 B．阻力损失小 C．结构简单、管理方便 D．节能 7、曝气的主要作用有（ D ）。 A．充氧 B．搅拌 C．混合 D．以上都是 8、下列气浮分离设备应用做广泛的是（ B ）。 A．微孔布气气浮设备 B．压力溶气气浮设备 C．电解气浮设备 D．射流气浮设备 9、下列不是排泥设备种类的是（ C ）。 A．行车式 B．螺旋输送式 C．平板式 D．中心传动式 10、下列设备不属于计量设备的是（ D ）。 A．转子流量计 B．电磁流量计 C．超声流量计 D．电动流量计 三、多选题（每题2分，共20分） 1、高分子材料主要包括哪几种？（ ACD ） A．树脂 B．塑料 C．合成纤维 D 合成橡胶 2、发生应力腐蚀的三个必要条件（ BCD ）。 A．一定空气湿度 B．敏感的合金 C．特定的介质 D．一定的静应力 3、卧式容器的支座主要有、和三种。（ BCD ） A．耳式支座 B．鞍座 C．圈座 D．支承式支座 4、水工艺中常用的机械搅拌设备主要有哪几种？（ ABD ） A．溶液搅拌设备 B．混合搅拌设备 C．分散搅拌设备 D．絮凝搅拌设备。 5、水处理中常用的曝气设备有（ ABCDE ） A．表面曝气设备 B．鼓风曝气 C．水下曝气 D．纯氧曝气 E．深井曝气 6、换热器的选型需综合考虑的因素有（ ABCE ）
一、填空 1、构件是机器的运动单元体；零件是机器的制造单元体；部件是机器的装配单元体。 2、平面运动副可分为低副和高副，低副又可分为转动副和移动副。 3、运动副是使两构件接触，同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为低副和高副。3、平面运动副的最大约束数为 2 。 4、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目等于主动件数目。 5、平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副。 6、机构处于压力角α=90°时的位置，称机构的死点位置。曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构无死点位置，而当摇杆为原动件时，机构有死点位置。 7、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线位置。 8、在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为：急回特性。 9、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。10、凸轮机构是由机架、凸轮、从动件三个基本构件组成的。11、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥120°。12、链传动是由主动链轮、从动链轮、绕链轮上链条所组成。13、链传动和带传动都属于挠性件传动。14、齿轮啮合时，当主动齿轮的齿根_推动从动齿轮的齿顶，一对轮齿开始进入啮合，所以开始啮合点应为从动轮齿顶圆与啮合线的交点；当主动齿轮的齿顶推动从动齿轮的齿根，两轮齿即将脱离啮合，所以终止啮合点为主动轮齿顶圆与啮合线的交点。15、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为模数和压力角分别相等。16、_齿面磨损__和_因磨损导致的轮齿折断__是开式齿轮传动的主要失效形式。17、渐开线齿形常用的加工方法有仿形法和范成法两类。18、斜齿圆柱齿轮的重合度大于直齿圆柱齿轮的重合度，所以斜齿轮传动平稳，承载能力高，可用于高速重载的场合。19、在蜗轮齿数不变的情况下，蜗杆的头数越少，则传动比就越大。20、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是_ m a1=m t2、αa1=αt2、λ=β_。21、轮系运动时，所有齿轮几何轴线都固定不动的，称定轴轮系轮系，至少有一个齿轮几何轴线不固定的，称周转星轮系。22、轴的作用是支承轴上的旋转零件，传递运动和转矩，按轴的承载情况不同，可以分为转轴、心轴、传动轴。23、机械静联接又可以分为可拆联接和不可拆联接，其中键联接、螺纹联接、销联接属于可拆连接。24、平键的工作面是键的两侧面。25、楔键的工作面是键的上下两面。26、滑动轴承中所选用的润滑油，其粘度越大，则其承载能力越大。27、普通平键的剖面尺寸(b×h)，一般应根据轴的直径按标准选择。28、滚动轴承内圈与轴颈的配合采用基孔制，外圈与轴承孔的配合采用基轴制。二、判断题(正确的打√，错误的打×)1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。（×）2、铰链四杆机构中，传动角γ越大，机构传力性能越高。（√）3、极位夹角是曲柄摇杆机构中，摇杆两极限位置的夹角。 (×)4、机构处于死点位置时，其传动角等于90°。 (×)5、凸轮轮廓的形状取决于从动件的运动规律。(×) 6、带传动的弹性滑动是不可避免的，打滑是可以避免的。 (√ )7、V带型号中，截面尺寸最小的是Z型。（×）8、基圆以内无渐开线。(√)9、在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力三个力作用。（×）10、蜗杆传动一般用于大速比的场合。(√)11、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。（×）12、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。（×）13、楔键的顶底面是工作面。(√)14、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。（×）15、在螺纹联接的结构设计中，通常要采用凸台或凹坑作为螺栓头和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。（√）16、螺纹联接是可拆联接。 (√)17、滚动轴承的基本额定动载荷C值越大，则轴承的承载能力越高。(√ ) 18、在相同工作条件的同类型滚动轴承，通常尺寸越大，其寿命越长。（√） 1、在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为(A) A.零件 B.机构 C.构件 D.部件 2、平面运动副所提供的约束为（C） A.1 B.2 C.1或2 D.3 3、若两构件组成低副，则其接触形式为（A） A.面接触 B.点或线接触 C.点或 面接触 D.线或面接触 4、机构具有确定相对运动的条件是(A) A.机构的自由度数目等于主动件数目 B.机构的自由度数目大 于主动件数目 C.机构的自由度数目小于主动件数目 D.机构的自由度数目大 于等于主动件数目 5、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取(B) A.最短杆 B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆 D.任何一杆 6、在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动(A) A.将产生刚性冲击 B.将产生柔性冲击 C.没有冲击 D.既有刚性冲击又有柔性冲击 7、带传动的主要失效形式是带的(A) A.疲劳拉断和打滑 B.磨损和胶合 C.胶合和打滑 D.磨损和疲劳点蚀 8、带传动中弹性滑动现象的产生是由于（C） A.带的初拉力达不到规定值 B.带与带轮的摩擦系数过小 C.带的弹性变形 D.带型选择不当 9、 (A )是带传动中所固有的物理现象，是不可避免的。
7-1解：（1）先求解该图功的比例尺。 （2 ）求最大盈亏功。根据图7.5做能量指示图。将和曲线的交点标注， ，，，，，，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-” 号，然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.6）如下：首先自向上做 ，表示区间的盈功；其次作向下表示区间的亏功；依次类推，直到画完最后一个封闭 矢量。由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功，其绝对值为： （3 ）求飞轮的转动惯量 曲轴的平均角速度：； 系统的运转不均匀系数：； 则飞轮的转动惯量：
图7.5图7.6 7-2 图7.7 图7.8 解：（1）驱动力矩。因为给定为常数，因此为一水平直线。在一个运动循环中，驱
动力矩所作的功为，它相当于一个运动循环所作的功，即： 因此求得： （2）求最大盈亏功。根据图7.7做能量指示图。将和曲线的交点标注， ，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-”号，然后根据各自区间盈亏 功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.8）如下：首先自向上做，表示区间的盈功； 其次作向下表示区间的亏功；然后作向上表示区间的盈功，至此应形成一个封闭区间。 由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功。 欲求，先求图7.7中的长度。如图将图中线1和线2延长交于点，那么在中， 相当于该三角形的中位线，可知。又在中，，因此有： ，则
根据所求数据作出能量指示图，见图7.8，可知最大盈亏功出现在段，则 。 （3）求飞轮的转动惯量和质量。 7-3解：原来安装飞轮的轴的转速为，现在电动机的转速为，则若将飞轮 安装在电动机轴上，飞轮的转动惯量为： 7-4解：（1）求安装在主轴上飞轮的转动惯量。先求最大盈亏功。因为是最大动能与最小 动能之差，依题意，在通过轧辊前系统动能达到最大，通过轧辊后系统动能达到最小，因此： 则飞轮的转动惯量： （2）求飞轮的最大转速和最小转速。
机械基础习题参考答案 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-
一机械传动概述 1.什么是零件？什么是构件？构件与零件的关系是什么？ 零件：构成机械最小单元的，也是制造的最小单元。 构件：由若干零件组成，能独立完成某种运动的单元。 2. 2..什么是机器？什么是机构？机构与机器的关系是什么？ 机器：是执行机械运动，变换机械方式或传递能量的装置。 机构：由若干零件组成，可在机械中转变并传递特定的机械运动。 3.什么叫做运动副？常见的运动副有哪些？ 运动副：构件之间的接触和约束。有那些：低副，高副，平副。 4.什么是低副？什么是高副？在平面机构中的低副和高副各引入几个约束？ 低副：两个构件之间为面接触形成的运动副。高副：两个构件之间为点接触形成的运动副。二常用机构 1.何谓连杆机构？何谓铰链四杆机构？判别各铰链四杆机构的类型什么是曲柄？什么是摇杆？什 么是连杆？ 连杆机构：由一些刚性杆件用铰链和滑道等连接而成的机构。 铰链四杆机构：在平面连杆机构中，有一种由四个构件相互用铰链连接而成的机构。 2.铰链四杆机构有哪几种基本形式？试说明它们的运动特点，并举出应用实例。 3种1）取与最短杆相邻的任何一杆为机架，并取最短杆为曲柄时，为曲柄摇杆机构。2）取最短杆为机架时，为双曲柄机构。3）取最短杆对面的杆为机架时，为双摇杆机构。 3.试述铰链四杆机构类型的判别方法。根据图中注明的尺寸，。 a双曲柄机构（方法：最短杆固定）b双摇杆机构（方法：与最短杆相对的杆固定）c曲柄摇杆机构（方法:与最短杆相邻的杆固定）d双摇杆机构（方法:任意杆固定）
《水工艺设备基础》课程知识要点 1.聚乙烯(PE)给水管暴露在阳光下的敷设管道必须是黑色颜色。 2.法兰连接的失效主要表现为发生泄漏。 3.闸门的组成分为埋设、活动、启闭部分。 4.反渗透膜则是中性膜。 5.关于截止阀的叙述错误的是启闭力矩大,较费力，流动阻力小。 6.中心传动浓缩机属于重力式浓缩机 7.对于铜管，说法错误的是高温力学性能好，正确的是导热系数较大、低温力学性能好、价格昂贵。 8.投加设备有计量泵、水射器、干式投矾机。 9.反渗透膜是指中性膜。 10.地下曝气设备不是曝气设备种类。 11.渗透压与溶液的浓度、温度、溶液性质有关，而与膜无关。 12. 平板式不是排泥设备种类。 13.中心传动吸泥机适用于周边进水，周边出水的沉淀池排泥。 14.铸铁管的承接方式有承插式，法兰式。 15.格栅、滤纸不属于砂滤设备。 16.板框压滤机的脱水工作循环进行。一个工作周期包括:板框压紧、进料、压干滤渣、放空(排料卸荷)、正吹风、反吹风、板框拉开、卸料、洗涤滤布九个步骤(自动)。 17.目前UPVC类(硬聚氯乙烯)、PE类(聚乙烯)、PP类(聚丙烯)、PB类(聚丁烯)、ABS管、PAP管(铝塑)、钢塑、不锈钢、铜管等管材不用于室外给排水。 18.管道和管件的连接方式有哪些? 焊接、螺纹、法兰、承插、粘接(塑料) 19.膜分离原理是什么?水工艺中常见的膜有哪些? 1)膜分离原理是利用膜的选择透过性进行分离以溶液中离子或分子的;通过膜分离设备可实现混合物的组分分离。膜分离条件是膜和水中组分存在差别。 2)水工艺常用的膜是:离子交换膜、反渗透膜和超滤膜。 20.沉淀池按照水体流向为哪几类？平流式、幅流式、竖流式 21.曝气设备的功能是什么?在水处理工艺中，曝气器的主要作用是什么？ 功能是采取一定的技术措施，通过曝气装置将空气中的氧气转移到曝气池的液体中，以供给好氧生物新陈代谢所需要的氧量，同时对池内水体进行充分均匀地混合，达到生物处理的目的。主要作用有两个，一是充氧，二是搅拌混合。 22.塑料管的特点有哪些? 塑料管重量较钢管轻；塑料管内表面磨擦系数小；水流阻力小，水头损失小；管材使用年限与温度和压力有关；管径标注要注明内径和外径；热胀冷缩较为明显。 23.明杆阀门和暗杆阀门的区别和应用? 明杆阀门在开启时，阀杆和阀门一起上升；明杆阀门上部需要较大的操作空间，一般用在泵站，污水管道中；暗杆阀门开启时，阀门上升,阀杆位置不动；暗杆阍门下部容易被腐蚀,一般用在给水、室外管道中。 24.说出给排水管道中常用阀门并简要介绍其特点。 ①截止阀,用于DN<200时的截断水流,安装时要注意水流方向,用于给水。 ②闸阀,适用DN范围较大，用于截断水流,给水或污水中均可使用。 ③蝶阀,用于给水中,截断或调节水流，结构简单，启闭方便。 ④球阀，给水中截断水流，操作方便,开关迅速。 25.吸刮泥时采用中心传动还是周边传动的依据? 一般根据池子的直径超过二十米的直径采用周边传动,或者厂家的实际情况采用。 26.简述闸门选型和布置的一般原则。 （1）主要确定闸门和启闭设备的设置位置，孔口尺寸，闸门与启闭机械的形式、数量、运行方式以及运行和检修有关的布置要求等。 （2）平面布置应流态良好，水流平顺。 （3）孔口尺寸按标准选用，一般来说，大孔口比较经济。 （4）闸门应该结构简单，便于制造安装。 （5）闸门的启闭力要小，操作方便灵活，造价低。 （6）启闭机选用标准系列，考虑一机多用。
《水工艺设备基础》复习要点一考 试类型及题型 1)闭卷； 2)单项选择题；填空题；简答题；计算题；论述题(分值有变化，单选和填空分值有所减少) 二知识点 第一章．水工艺设备常用材料 1）掌握水工艺设备常用材料有哪些 2）了解钢的分类，如按用途分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢。 ①按化学成份分类：碳钢和合金钢；A.碳钢按含碳量又可分为：低碳 钢、中碳钢和高碳钢；B.合金钢按含合金元素的含量又可分为：低合金钢、中合金钢和高合金钢；②按照钢中硫和磷的含量又可分为：普通钢、优质钢、高级优质钢；③根据钢的用途又可分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢 3）掌握钢的编号的意义：如合金工具钢9SiCr 钢（%）；碳素工具钢T8表示什么含义（%） 第二章. 材料设备的腐蚀﹑防护与保温 1. 材料设备的腐蚀与防护 1）了解什么叫腐蚀及其危害 2）掌握设备防蚀技术中关于防蚀结构设计需要遵循的基本原则 3）掌握：a.什么是应力腐蚀及其发生的条件 b.设备防蚀技术中关于改变介质腐蚀特性的途径是什么 4）重点掌握：a.微生物腐蚀产生的原因及其最常见的微生物腐蚀类型；b.水处理工艺设备常用材料的选择原则（可能出简答题） 2. 设备的保温 了解设备保温的目的 第三章水工艺设备理论基础 1. 容器应力理论 1）掌握什么是薄壁容器判断标准 2）了解容器设计的基本要求 １）工艺要求：容器的总体尺寸、接口管的数目与位置、介质的工作压力、填料种类、规格、厚度等一般都要根据工艺生产的要求通过工艺设计计算及生产经验决定。２）机械设计的要求：（1）容器要有足够的强度（2）要有足够的刚度（3）要具有足够的稳定（4）容器必须有足够的严密性（5）抗腐蚀性和抗冲刷性要好（6）在保证工艺要求、和机械设计要求的基础上，应选择较为便宜的材料，以降低制作成本。（7）确保制作、安转、运输及维护方便。 3）重点掌握圆柱壳薄壁容器的应力计算方法（记公式、弄懂每个参数的意义，会用）会出个计算题（课本 P98页） 1
一机械传动概述 1.什么是零件什么是构件构件与零件的关系是什么 零件：构成机械最小单元的，也是制造的最小单元。 构件：由若干零件组成，能独立完成某种运动的单元。 2. 2..什么是机器什么是机构机构与机器的关系是什么 机器：是执行机械运动，变换机械方式或传递能量的装置。 机构：由若干零件组成，可在机械中转变并传递特定的机械运动。 3.什么叫做运动副常见的运动副有哪些 运动副：构件之间的接触和约束。有那些：低副，高副，平副。 4.什么是低副什么是高副在平面机构中的低副和高副各引入几个约束 低副：两个构件之间为面接触形成的运动副。高副：两个构件之间为点接触形成的运动副。 二常用机构 1.何谓连杆机构何谓铰链四杆机构判别各铰链四杆机构的类型什么是曲柄什么是摇杆什 么是连杆 连杆机构：由一些刚性杆件用铰链和滑道等连接而成的机构。 铰链四杆机构：在平面连杆机构中，有一种由四个构件相互用铰链连接而成的机构。 2.铰链四杆机构有哪几种基本形式试说明它们的运动特点，并举出应用实例。 3种1）取与最短杆相邻的任何一杆为机架，并取最短杆为曲柄时，为曲柄摇杆机构。2）取最短杆为机架时，为双曲柄机构。3）取最短杆对面的杆为机架时，为双摇杆机构。 3.试述铰链四杆机构类型的判别方法。根据图中注明的尺寸，。 a双曲柄机构（方法：最短杆固定）b双摇杆机构（方法：与最短杆相对的杆固定）c曲柄摇杆机构（方法:与最短杆相邻的杆固定）d双摇杆机构（方法:任意杆固定） 4.试述曲柄滑块机构的组成和运动特点。 组成：曲柄，连杆，滑块及机架。特点：若曲柄为主动件，当曲柄作整周连续转动时，可通过连杆带动滑块作往复直线运动；反之若滑块为主动件，当滑块作往复直线运动时，又可通过连杆带动曲柄作整周连续转动。 5.什么是机构的急回特性在生产中怎样利用这种特性 急回特性：平面连杆机构中的摇杆往复摆动时所需时间一般并不相同，要求返回空行程明显快于工作行程。
第一章静力学 一、填空 1、力对物体的作用效应取决于力的三要素，即力的力的大小、力的方向和力的作用点。 2、平衡是指物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动的状态。 3、柔性约束对物体的作用力为沿柔体伸长的方向的_拉_力。 4、铰链约束分为__固定铰链__和_ 活动铰链__。 5、活动铰链的约束反力必通过_铰链中心__并与__支承面__相垂直。 6、固定铰链的约束反力是随转动零件所处的位置的变化而变化的，通常可用两个相互垂直的分力表示。约束反力的作用线必定通过铰链的中心。 7、固定端约束反力一般情况下可分解为相互垂直的两个分力和一个阻止其转动的力偶矩。 8、力对物体的作用效果是使物体运动状态发生变化或使物体产生变形.。 9、平面汇交力系平衡的几何条件是_力多边形自行封闭_；平衡的解析条件是_力系中所有各力在两坐标轴 上的投影的代数和分别为零___。 10、作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力的作用点为该两力的作用点，合力的大 小和方向用该两个分力为邻边所构成的平行四边形的对角线表示。 11、力偶对物体的转动效应取决于_力偶矩的大小_、_力偶的转向__和_力偶作用面的方位__三要素。 12、力偶是指_作用于同一物体上大小相等，方向相反，而作用线不在同一直线上的一对平行力_。 13、物体受到的力一般可分为两类，一类是使物体产生运动的力称为主动力；另一类是约束体对物体的 运动起限制作用的力称为约束反力。 14、作用在刚体上各个力的作用线如果均在同一平面内，则这种力系称为平面力系；平面力系中如果各 力的作用线都汇交于一点，这样的力系又叫做平面汇交力系；若平面力系中各力的作用线均相互平行， 这种力系称为平面平行力系；作用在物体上的各力的作用线在同一平面内，若它们既不汇交于一点，又 不相互平行，这样的力系称为平面任意力系。 15、平面汇交力系的合力对平面内任一点之矩等于该力系中各分力对同一点的力矩的代数和。 16、任意一个平面任意力系均可向物体内的任一点进行简化，简化结果得到○1一个主矢，它等于原力 系中各力的矢量和，作用在简化中心；○2一个主矩，它等于原力系中各力对简化中心之矩的代数和。
水工艺设备基础考试复 习要点 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
《水工艺设备基础》复习要点一考 试类型及题型 1)闭卷； 2)单项选择题；填空题；简答题；计算题；论述题(分值有变化，单选和填空分值有所减少) 二知识点 第一章．水工艺设备常用材料 1）掌握水工艺设备常用材料有哪些 2）了解钢的分类，如按用途分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢。 ①按化学成份分类：碳钢和合金钢；A.碳钢按含碳量又可分为：低碳 钢、中碳钢和高碳钢；B.合金钢按含合金元素的含量又可分为：低合金钢、中合金钢和高合金钢；②按照钢中硫和磷的含量又可分为：普通钢、优质钢、高级优质钢；③根据钢的用途又可分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢 3）掌握钢的编号的意义：如合金工具钢9SiCr 钢（%）；碳素工具钢T8表示什么含义（%） 第二章. 材料设备的腐蚀﹑防护与保温 1. 材料设备的腐蚀与防护 1）了解什么叫腐蚀及其危害 2）掌握设备防蚀技术中关于防蚀结构设计需要遵循的基本原则 3）掌握：a.什么是应力腐蚀及其发生的条件 b.设备防蚀技术中关于改变介质腐蚀特性的途径是什么 4）重点掌握：a.微生物腐蚀产生的原因及其最常见的微生物腐蚀类型；b.水处理工艺设备常用材料的选择原则（可能出简答题） 2. 设备的保温 了解设备保温的目的 第三章水工艺设备理论基础 1. 容器应力理论 1）掌握什么是薄壁容器判断标准 2）了解容器设计的基本要求 １）工艺要求：容器的总体尺寸、接口管的数目与位置、介质的工作压力、填料种类、规格、厚度等一般都要根据工艺生产的要求通过工艺设计计算及生产经验决定。２）机械设计的要求：（1）容器要有足够的强度（2）要有足够的刚度（3）要具有足够的稳定（4）容器必须有足够的严密性（5）抗腐蚀性和抗冲刷性要好（6）在保证工艺要求、和机械设计要求的基础上，应选择较为便宜的材料，以降低制作成本。（7）确保制作、安转、运输及维护方便。 3）重点掌握圆柱壳薄壁容器的应力计算方法（记公式、弄懂每个参数的意义，会用）会出个计算题（课本 P98页） 1
《水工艺设备基础》复习要点一考试类型及题型 1）闭卷； 2）单项选择题；填空题；简答题；计算题；论述题（分值有变化, 单选和填空分值有所减少） 二知识点第一章.水工艺设备常用材料 1）掌握水工艺设备常用材料有哪些？ 2）了解钢的分类，如按用途分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢。 ① 按化学成份分类：碳钢和合金钢； A.碳钢按含碳量又可分为：低 碳钢、中碳钢和高碳钢；B.合金钢按含合金元素的含量又可分为：低合金钢、中合金钢和高合金钢；②按照钢中硫和磷的含量又可分为：普通钢、优质钢、高级优质钢；③根据钢的用途又可分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢 3）掌握钢的编号的意义：如合金工具钢9SiCr钢（0.9%）;碳素工具钢T8表示什么含义？（0.8%） 第二章.材料设备的腐蚀、防护与保 温1.材料设备的腐蚀与防护了解什么叫腐蚀及其危害？掌握设备防蚀技术中关于防蚀结构设计需要遵循的基本原则？掌握：a. 什么是应力腐蚀及其发生的条件？ b.设备防蚀技术 1） 2） 3） 中关于改变介质腐蚀特性的途径是什么？ 4）重点掌握：a.微生物腐蚀产生的原因及其最常见的微生物腐蚀类型；b.水处理工艺设备常用材料的选择原则？（可能出简答题） 2.设备的保温 了解设备保温的目的？ 第三章水工艺设备理论基础1.容器应力理论
1）掌握什么是薄壁容器？判断标准？ 2）了解容器设计的基本要求？ 1）工艺要求：容器的总体尺寸、接口管的数目与位置、介质的工作压力、填料种类、规格、厚度等一般都要根据工艺生产的要求通过工艺设计计算及生产经验决定。2）机械设计的要求： （1）容器要有足够的强度（2）要有足够的刚度（3）要具有足够的稳定（4）容器必须有足够的严密性（5）抗腐蚀性和抗冲刷性要好（6）在保证工艺要求、和机械设计要求的基础上，应选择较为便宜的材料，以降低制作成本。（7）确保制作、安转、运输及维护方便。 3）重点掌握圆柱壳薄壁容器的应力计算方法？（记公式、弄懂 每个参数的意义，会用）会出个计算题（课本P98页） 1
1、水工艺设备常用的金属材料主要有碳钢、铸铁、合金钢、不锈钢以及部分有色金属材料等。 2、按照钢中硫和磷的含量可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。普通钢 S<=0.055%，P<=0.045%；优质钢S、P均应<=0.040%；高级优质钢S<=0.030%，P<=0.035%。 3、根据钢的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。 4、Q275表示屈服强度为275MPa的碳素结构钢。 5、含碳0.45%（万分之四十五）左右的优质碳素结构钢编号为45钢。 6、碳素工具钢的含碳量一般介于0.65%~1.35%之间。 7、30CrMnSi钢，其平均含碳量为0.3%，铬、锰、硅三种合金元素的含量均小于1.5% 8、金属材料的基本性能是指它的物理性能、机械性能、化学性能、和工艺性能。 9、化学成分的变化对钢材的基本力学性能如强度及塑韧性等有较大的影响。 10、屈服极限是金属材料开始产生屈服现象时的应力，以σs表示，单位为MPa。对于没有明显屈服点的材料，规定以产生0.2%塑性变形时的应力作为屈服强度，表示。 以σ 0.2 11、疲劳强度是指材料在经受N次应力循环而不断裂时的最大应力，以σ-1（纯 （扭转疲劳）表示，单位为MPa。N为102~105次发生破坏的为低弯曲疲劳）τ -1 循环疲劳破坏，多发生在容器构件上，N超过105次的为高循环疲劳破坏，多用于一般机械零件，钢铁材料N为107，有色金属和某些超高强度钢N为108。12、材料在加工方面的物理、化学和机械性能的综合表现构成了材料的工艺性能，又叫加工性能。 13、水工艺设备主要零部件的制造工艺过程主要是焊接、锻造、切削、冲压、弯曲和热处理 14、在铸铁中加入某些合金元素可以大大提高它在一些介质中的耐蚀性。如硅、铬、铝，可使铸铁表面形成连续、致密、牢固的表面膜；镍能获得耐碱性介质腐蚀性能优良的奥氏体铸铁；稀土元素、镁，能使石墨球化，从而大大改善高硅铸铁的力学性能和工艺性能 15、耐蚀低合金钢通常是指在碳钢中加入合金元素的总量低于3%左右的合金。加入少量的铜、铬、铝等元素能使钢表面形成稳定的保护膜，从而提高钢在海水、大气等介质中的耐蚀性。 16、耐蚀低合金钢有：耐大气腐蚀钢种：铜系列有16MnCu、09MnCuPTi、 15MnVCu、10PCuRe等；磷钒系列有10MnPV等，磷稀土系列有08MnPRe、12MnPRe等；磷铌稀土系列有10MnPNbRe等；耐海水腐蚀钢种：10CrMoAl、09CuWSn、08PV、10MnPNbRe等；耐硫化氢腐蚀钢种：12AlV、12MoAlV、15Al3MoWTi、12Cr2MoAlV、40B。 17、不锈钢是铬、镍含量较高的合金钢。 18、不锈钢按显微组织可分为马氏不锈钢、铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢。 19、不锈钢按化学成分可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢。 20、奥氏体不锈钢可用于制作在腐蚀性介质中使用的设备。 21、工业上钢铁称为黑色金属。除钢铁以外的金属称为有色金属 22、在水处理工程、化工机械与设备制造中应用较多的有色金属，主要有铜、铝、钛、铅、镍及其合金 23、黄铜：铜与锌组成的合金称为黄铜。
第1章水工艺设备常用材料 1.按照化学成分钢主要可分为碳钢和低合金钢。 2.合金结构钢的编号利用“两位数字+元素符号+数字”来表示。例如30CrMnSi，其中平均 含碳量为%，铬、锰、硅含量小于%（平均含量小于%的不标明数字）。若为高级优质合金结构钢，则在钢号后面加“A”，例如20Cr12Ni14WA 3.合金工具钢的标号与合金结构钢相似，平均含碳量小于%时，用千分之几表示；大于1% 是则不标明。例如：9SiCr钢，其平均含碳量为%，硅和铬的含量均小于%。 4.金属材料的基本性能是指它的物理性能、机械性能、化学性能和工艺性能。 5.碳是钢中主要元素之一，对钢的性能影响最大。 6.材料的机械性能主要是指材料的弹性、塑性、强度和韧性。 7.蠕变强度是指在给定的温度下，在规定的时间内，使试样产生的蠕变变量超过规定值时 σ表示，单位为“MPa” 的最大应力，以σσσ ? 8.) 9.材料在加工方面的物理、化学和机械性能的综合表现构成了材料的工艺性能，又叫加工 性能。选材时必须同时考虑材料的使用与加工两方面性能。 10.可焊性金属的可焊性，是指被焊金属在采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及 结构形式的条件下，获得优质焊接接头的难易程度。 11.铜及其合金具有较高的导电性、导热性、塑性、冷韧性、并且在许多介质中具有很高的 耐腐蚀性。 12.铝的密度小，相对密度为，约为铜的1/3；导电性、导热性、塑性、冷韧性都好，但强 度低，经冷变形后强度可提高；能承受各种压力加工。铝合金的性能得到很大的改善。 铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。 13.铝和铝合金通过阳极氧化形成的氧化膜大大提高其耐蚀性和耐磨性。 14.陶瓷的基本性能有：刚度、硬度、强度、塑性、韧性、脆性 脆性是陶瓷最大的缺点，是阻碍其作为结构材料广泛应用的首要问题。 15.最常见的聚合反应有加聚反应和缩聚反应两种。 16.@ 17.应力松弛是大分子链在力的长期作用下，逐渐改变构象和发生位移所引起的。 18.老化是指高聚物在长期使用或存放过程中，由于受到各种因素作用，性能随时间不断恶 化，逐渐丧失使用价值的过程。
第一单元认识机械 一、填空题 1．零件和构件的主要区别在于零件是加工制造的单元体，构件是运动的单元体。 2．机器和机构的总称为机械。机器与机构的区别是机器能完成机械功或转换机械能；而机构只能完成传递运动和力或改变运动的形式。 3．一般机器由动力部分、执行部分、传动部分、控制部分和支撑及辅助部分组成。汽车内燃机属于动力部分，车轮属于执行部分。 二、判断题 1．机器与机构都是机械，也可以认为机构就是机器。（×）2．机构就是具有相对运动的构件的组合。（√）3．零件是加工制造的单元体，构件是运动的单元体。一个构件，可以是单一的零件，也可以是由几个相互之间没有相对运动但可以拆卸的零件组合而成的刚性体。（√） 三、选择题 1．下列属于机构的是（）。 A．机床B．纺织机C．千斤顶D．拖拉机2．车床上的刀架属于机器的（）。 A．工作部分B．传动部分C．原动机部分D．控制部分3．机器与机构的主要区别是（）。 A．机器的运动较复杂 B．机器的结构较复杂 C．机器能完成有用的机械功或实现能量转化 D．机器能变换运动形式 4．组成机器的运动单元是（）。 A．机构B．构件C．部件D．零件 四、简答题 1．零件、构件、机构和机器的关系是什么？ 略 I
2．请简要介绍不同机器的共同特征。 略 第二单元机械零件的设计与制造 一、填空题 1．机械零件由于某种原因不能正常工作，称为失效。在不发生失效的条件下，零件所能安全工作的限度，称为工作能力。机械零件常见的失效形式有整体断裂、过大的残余变形、零件表面的破坏以及破坏正常工作条件引起的失效。 2．机械零件的结构工艺性是指其结构制造的可行性和经济性。 3．滑动摩擦有干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦四种类型。 二、判断题 1．摩擦是机器运转过程中不可避免的物理现象。零件的磨损是决定机器使用寿命的主要因素。（√）2．机械零件常用材料主要是高分子材料。（×） 三、选择题 1．机件以平稳而缓慢的速度磨损，标志摩擦条件保持恒定不变，此阶段为（）阶段。 A．跑合期B．稳定磨合 C．剧烈磨合D．轻磨损 2．材料的（）直接影响零件制造工艺及其质量。 A．使用性能B．工艺性能 C．经济性能D．物理性能 四、简答题 1．机械零件常见的失效形式只要有哪些？ 略 2．请简述机械零件对材料的要求。 略 II
一、填空 1、 构件是机器的 运动 单元体；零件是机器的 制造 单元体；部件是机器的 装配 单元体。 2、 平面运动副可分为 低副和高副，低副又可分为 转动副和移动副 。 3、 运动副是使两构件接触，同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为 低副和高副 。 3、 平面运动副的最大约束数为 _2_。 4、 机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目 等于 主动件数目。 5、 平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为 高副。 6、 机构处于压力角a =90°时的位置，称机构的死点位置。曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构 无 死点位置，而当摇杆为原动件 时， 机构有死点位置。 7、 铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆 共线位置。 8、 在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为： 急回特性 。 9、 摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为 相等。 10、 凸轮机构是由 机架、凸轮、从动件 三个基本构件组成的。 11、 为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角a 》 120 °。 12、 链传动是由 主动链轮、从动链轮 、绕链轮上链条 所组成。 13、 链传动和带传动都属于 挠性件传动。 14、 齿轮啮合时，当主动齿轮的 齿根一推动从动齿轮的 齿顶，一对轮齿开始进入啮合，所以开始啮合点应为从动轮 齿顶圆 与啮 合线的交点；当主动齿轮的 齿顶 推动从动齿轮的 齿根，两轮齿即将脱离啮合，所以终止啮合点为主动轮 齿顶圆 与啮合线的交 点。 15、 渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为 模数 和 压力角 分别相等。 16、 —齿面磨损_和—因磨损导致的轮齿折断_是开式齿轮传动的主要失效形式。 17、 渐开线齿形常用的加工方法有 仿形法和范成法两类。 18、 斜齿圆柱齿轮的重合度 大于 直齿圆柱齿轮的重合度，所以斜齿轮传动平稳，承载能力 高，可用于高速重载的场合。 19、 在蜗轮齿数不变的情况下，蜗杆的头数 越少，则传动比就越大。 20、 普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是 _ m a!=m_g 、a a1= a t2、入=[3 。 21、 轮系运动时，所有齿轮几何轴线都固定不动的，称定轴轮系轮系，至少有一个齿轮几何轴线不固定的，称 周转星轮 系 22、 轴的作用是支承轴上的旋转零件，传递运动和转矩，按轴的承载情况不同，可以分为 转轴、心轴、传动轴 。 23、 机械静联接又可以分为 可拆 联接和 不可拆 联接，其中键联接、螺纹联接、销联接属于 可拆 连接。 24、 平键的工作面是键的 两侧面。 25、 楔键的工作面是键的 上下两面 。 26、 滑动轴承中所选用的润滑油，其粘度越大，则其承载能力越 _大 27、 普通平键的剖面尺寸（b x h ），一般应根据 轴的直径 按标准选择。 28、 滚动轴承内圈与轴颈的配合采用 基孔 制，外圈与轴承孔的配合采用 基轴 制 三、选择题（将正确答案的序号填在括号中） 1、 在如图所示的齿轮一凸轮轴系中，轴 4称为（A ） A. 零件 B.机构 C.构件 D.部件 2、 平面运动副所提供的约束为（C ） A.1 B.2 C.1 或 2 D.3 3、 若两构件组成低副，则其接触形式为（ A ） A.面接触 B.点或线接触 C.点或面接触 D.线或面接触 4、 机构具有确定相对运动的条件是 （A ） 5、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取 （B ） A.最短杆 B.最短杆的相邻杆 C.最短杆的相对杆 D.任何一杆 6、在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动 （A ） 《机械基础》习题及答案 A.机构的自由度数目等于主动件数目 B. 机构的自由度数目大于主动件数目 C. 机构的自由度数目小于主动件数目 D. 机构的自由度数目大于等于主动件数目