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《汽轮机原理》

目录

第一章汽轮机级的工作原理

第二章多级汽轮机

第三章汽轮机在变动工况下的工作

第四章汽轮机的凝汽设备

第五章汽轮机零件强度与振动

第六章汽轮机调节

模拟试题一

模拟试题二

参考答案

第一章汽轮机级的工作原理

一、单项选择题

1.汽轮机的级是由______组成的。【 C 】

A. 隔板+喷嘴

B. 汽缸+转子

C. 喷嘴+动叶

D. 主轴+叶轮

2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时,则喷嘴的出口蒸汽流速C

1

【 A 】

A. C

1

1

=C cr

C. C

1>C

cr

D. C

1

≤C cr

3.当渐缩喷嘴出口压力p

1小于临界压力p

cr

时,蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀,

下列哪个说法是正确的?【 B 】

A. 只要降低p

1

,即可获得更大的超音速汽流

B. 可以获得超音速汽流,但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的

C. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度C

cr

D. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度C

cr

4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的?【 D 】

A. 靠背轮

B. 轴封

C. 支持轴承

D. 推力轴承

5.蒸汽流动过程中,能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。【 C 】

A. 轴向力

B. 径向力

C. 周向力

D. 蒸汽压差

6.在其他条件不变的情况下,余速利用系数增加,级的轮周效率η

u

【 A 】

A. 增大

B. 降低

C. 不变

D. 无法确定

7.工作在湿蒸汽区的汽轮机的级,受水珠冲刷腐蚀最严重的部位是:【 A 】

A. 动叶顶部背弧处

B. 动叶顶部内弧处

C. 动叶根部背弧处

D. 喷嘴背弧处

8.降低部分进汽损失,可以采取下列哪个措施?【 D 】

A. 加隔板汽封

B. 减小轴向间隙

C. 选择合适的反动度

D. 在非工作段的动叶两侧加装护罩装置

9.火力发电厂汽轮机的主要任务是:【 B 】

A. 将热能转化成电能

B. 将热能转化成机械能

C. 将电能转化成机械能

D. 将机械能转化成电能

10.在纯冲动式汽轮机级中,如果不考虑损失,蒸汽在动叶通道中【 C 】

A. 相对速度增加

B. 相对速度降低;

C. 相对速度只改变方向,而大小不变

D. 相对速度大小和方向都不变

11.已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为40 kJ/kg,该级的反动度为0.187,则喷嘴出口的理想汽流速度为【 D 】

A. 8 m/s

B. 122 m/s

C. 161 m/s

D. 255 m/s

12.下列哪个说法是正确的【 C 】

A. 喷嘴流量总是随喷嘴出口速度的增大而增大;

B. 喷嘴流量不随喷嘴出口速度的增大而增大;

C. 喷嘴流量可能随喷嘴出口速度的增大而增大,也可能保持不变;

D. 以上说法都不对

13.冲动级动叶入口压力为P

1,出口压力为P

2

,则P

1

和P

2

有______关系。【 B 】

A. P

1<P

2

B. P

1

>P

2

C. P

1=P

2

D. P

1

=0.5P

2

14.工作段弧长为1037mm,平均直径1100 mm,该级的部分进汽度: 【 A 】

A. 0.3

B. 0.5

C. 0.66

D. 1

15.汽机中反动度为0.5 的级被称为:【 D 】

A. 纯冲动级

B. 带反动度的冲动级

C. 复速级

D. 反动级

16.蒸汽在某反动级喷嘴中的滞止理想焓降为30 kJ/kg,则蒸汽在动叶通道中的

理想焓降为:【 C 】

A. 0 kJ/kg

B. 15 kJ/kg

C. 30 kJ/kg

D. 45 kJ/kg

17.在反动式汽轮机级中,如果不考虑损失,则:【 B 】

A.蒸汽在动叶通道中的绝对速度增大

B.蒸汽在动叶通道中绝对速度降低

C.蒸汽在动叶通道中相对速度只改变方向,而大小不变

D.以上说法都不对

18.假设喷嘴前的蒸汽滞止焓为3350 kJ/kg,喷嘴出口蒸汽理想比焓值为3304.4

kJ/kg,则喷嘴实际出口速度为【 A 】

A. 9.5 m/s

B. 81.3 m/s

C. 81.9 m/s

D. 320 m/s

19.关于喷嘴临界流量,在喷嘴出口面积一定的情况下,请判断下列说法哪个正确:【 C 】A.喷嘴临界流量只与喷嘴初参数有关

B.喷嘴临界流量只与喷嘴终参数有关

C.喷嘴临界流量与喷嘴压力比有关

D. 喷嘴临界流量既与喷嘴初参数有关,也与喷嘴终参数有关

α=15°,当速比取下列哪个值时,该级的轮20.反动级中,若喷嘴出口汽流角

1

周效率最高。【 D 】

A. 0.24

B. 0.48

C. 0.6

D. 0.966

α和圆周速度u相等时,纯冲动级和反动级在最佳速比下21.在喷嘴出口方向角

1

所能承担的焓降之比为【 B 】

A. 1:2

B. 2:1

C. 1:1

D. 1:4

22.汽轮机级采用部分进汽的原因是【 B 】

A. 叶片太长

B. 叶片太短

C. 存在鼓风损失

D. 存在斥汽损失

23.下列哪几项损失不属于叶栅损失。【 C 】

A. 喷嘴损失

B. 动叶损失

C. 余速损失

D. 叶高损失

24.在圆周速度相同的情况下,作功能力最大的级为【 C 】

A. 纯冲动级

B. 带反动度的冲动级

C. 复速级

D. 反动级

25.在各自最佳速比下,轮周效率最高的级是【 D 】

A. 纯冲动级

B. 带反动度的冲动级

C. 复速级

D. 反动级

26.蒸汽在喷嘴斜切部分膨胀的条件是【 A 】

A. 喷嘴后压力小于临界压力

B. 喷嘴后压力等于临界压力

C. 喷嘴后压力大于临界压力

D. 喷嘴后压力大于喷嘴前压力

27.在反动级中,下列哪种说法正确【 C 】

A. 蒸汽在喷嘴中理想焓降为零

B. 蒸汽在动叶中理想焓降为零

C. 蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等

D. 蒸汽在喷嘴的理想焓降小于动叶的理想焓降

28.下列哪个措施可以减小叶高损失【 A 】

A. 加长叶片

B. 缩短叶片

C. 加厚叶片

D. 减薄叶片

29.下列哪种措施可以减小级的扇形损失【 C 】

A. 采用部分进汽

B. 采用去湿槽

C. 采用扭叶片

D. 采用复速级

30.在汽轮机工作过程中,下列哪些部件是静止不动的?【 C 】

A 叶轮

B 叶片

C 隔板

D 轴

31.哪些措施可以减小斥汽损失?【 B 】

A. 采用扭叶片

B. 减少喷嘴组数

C. 在叶轮上开孔

D. 在动叶非工作弧段加装护罩

32.纯冲动级内能量转换的特点是【 B 】

A. 蒸汽只在动叶栅中进行膨胀

B. 蒸汽仅对喷嘴施加冲动力

C. 喷嘴进出口蒸汽压力相等

D. 喷嘴理想焓降等于动叶理想焓降

33.汽在叶片斜切部分膨胀的特点包括【 B 】

A. 蒸汽汽流方向不变

B. 其叶片前后的压力比ε<εcr

C. 其叶片前后的压力比ε>εcr

D. 叶片出口只能得到音速汽流

34.大型气轮机低压末级的反动度一般为【 D 】

A 0

B 0.3

C 0.5

D 〉0.5

二、填空题

1.汽轮机级内漏汽主要发生在隔板和动叶顶部。

2.叶轮上开平衡孔可以起到减小轴向推力的作用。

3.部分进汽损失包括鼓风损失和斥汽损失。

4.汽轮机的外部损失主要有机械损失和轴封损失。

5.湿气损失主要存在于汽轮机的末级和次末级。

6.在反动级、冲动级和速度级三种方式中,要使单级汽轮机的焓降大,损失较少,应采用反动级。

7.轮周损失包括:喷嘴损失、动叶损失、余速损失。

三、简答题

1.速度比和最佳速比

答:将(级动叶的)圆周速度u与喷嘴出口(蒸汽的)速度c1的比值定义为速度比,轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。

2.假想速比

答:圆周速度u与假想全级滞止理想比焓降都在喷嘴中等比熵膨胀的假想出口速度的比值。3.汽轮机的级

答:汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。

4.级的轮周效率

答:1kg蒸汽在轮周上所作的轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之比。

5.滞止参数

答:具有一定流动速度的蒸汽,如果假想蒸汽等熵地滞止到速度为零时的状态,该状态为滞止状态,其对应的参数称为滞止参数。

6.临界压比

答:汽流达到音速时的压力与滞止压力之比。

7.级的相对内效率

答:级的相对内效率是指级的有效焓降和级的理想能量之比。

8.喷嘴的极限膨胀压力

答:随着背压降低,参加膨胀的斜切部分扩大,斜切部分达到极限膨胀时喷嘴出口所对应的压力。

9.级的反动度

答:动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。

10.余速损失

答:汽流离开动叶通道时具有一定的速度,且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功,这种损失为余速损失。

11.临界流量

答:喷嘴通过的最大流量。

12.漏气损失

答:汽轮机在工作中由于漏气而产生的损失。

13.部分进汽损失

答:由于部分进汽而带来的能量损失。 14.湿气损失

答:饱和蒸汽汽轮机的各级和普通凝汽式汽轮机的最后几级都工作与湿蒸汽区,从而对干蒸汽的工作造成一种能量损失称为湿气损失。 15.盖度

答:指动叶进口高度超过喷嘴出口高度的那部分叶高。 16.级的部分进汽度

答:装有喷嘴的弧段长度与整个圆周长度的比值。

17.冲动级和反动级的做功原理有何不同?在相等直径和转速的情况下,比较二者的做功能力的大小并说明原因。

答:冲动级做功原理的特点是:蒸汽只在喷嘴中膨胀,在动叶汽道中不膨胀加速,只改变流动方向,动叶中只有动能向机械能的转化。

反动级做功原理的特点是:蒸汽在动叶汽道中不仅改变流动方向,而且还进行膨胀加速。

动叶中既有动能向机械能的转化同时有部分热能转化成动能。 在同等直径和转速的情况下,纯冲动级和反动级的最佳速比比值:

op x )(1/ op x )(1=(

1c u )im /(1c u )re =(1cos 21α)/1cos α=re

t h ?2

1/im t h ?

re t h ?/im

t h ?=1/2

上式说明反动级的理想焓降比冲动级的小一倍 18.分别说明高压级内和低压级内主要包括哪几项损失?

答:高压级内:叶高损失、喷嘴损失、动叶损失、余速损失、扇形损失、漏气损失、叶轮摩

擦损失等;

低压级内:湿气损失、喷嘴损失、动叶损失、余速损失,扇形损失、漏气损失、叶轮摩

擦损失很小。

19.简述蒸汽在汽轮机的工作过程。

答:具有一定压力和温度的蒸汽流经喷嘴,并在其中膨胀,蒸汽的压力、温度不断降低,速度不断升高,使蒸汽的热能转化为动能,喷嘴出口的高速汽流以一定的方向进入装在叶轮上的通道中,汽流给动叶片一作用力,推动叶轮旋转,即蒸汽在汽轮机中将热能转化为了机械

功。

20.汽轮机级内有哪些损失?造成这些损失的原因是什么?

答:汽轮机级内的损失有:

喷嘴损失、动叶损失、余速损失、叶高损失、叶轮摩擦损失、部分进汽损失、漏汽损失、扇形损失、湿气损失9种。

造成这些损失的原因:

(1)喷嘴损失:蒸汽在喷嘴叶栅内流动时,汽流与流道壁面之间、汽流各部分之间存在碰撞和摩擦,产生的损失。

(2)动叶损失:因蒸汽在动叶流道内流动时,因摩擦而产生损失。

(3)余速损失:当蒸汽离开动叶栅时,仍具有一定的绝对速度,动叶栅的排汽带走一部分动能,称为余速损失。

(4)叶高损失:由于叶栅流道存在上下两个端面,当蒸汽流动时,在端面附面层内产生摩擦损失,使其中流速降低。其次在端面附面层内,凹弧和背弧之间的压差大于弯曲流道造成的离心力,产生由凹弧向背弧的二次流动,其流动方向与主流垂直,进一步加大附面层内的摩擦损失。

(5)扇形损失:汽轮机的叶栅安装在叶轮外圆周上,为环形叶栅。当叶片为直叶片时,其通道截面沿叶高变化,叶片越高,变化越大。另外,由于喷嘴出口汽流切向分速的离心作用,将汽流向叶栅顶部挤压,使喷嘴出口蒸汽压力沿叶高逐渐升高。而按一元流动理论进行设计时,所有参数的选取,只能保证平均直径截面处为最佳值,而沿叶片高度其它截面的参数,由于偏离最佳值将引起附加损失,统称为扇形损失。

(6)叶轮摩擦损失:叶轮在高速旋转时,轮面与其两侧的蒸汽发生摩擦,为了克服摩擦阻力将损耗一部分轮周功。又由于蒸汽具有粘性,紧贴着叶轮的蒸汽将随叶轮一起转动,并受离心力的作用产生向外的径向流动,而周围的蒸汽将流过来填补产生的空隙,从而在叶轮的两侧形成涡流运动。为克服摩擦阻力和涡流所消耗的能量称为叶轮摩擦损失。

(7)部分进汽损失:它由鼓风损失和斥汽损失两部分组成。在没有布置喷嘴叶栅的弧段处,蒸汽对动叶栅不产生推动力,而需动叶栅带动蒸汽旋转,从而损耗一部分能量;另外动叶两侧面也与弧段内的呆滞蒸汽产生摩擦损失,这些损失称为鼓风损失。当不进汽的动叶流道进入布置喷嘴叶栅的弧段时,由喷嘴叶栅喷出的高速汽流要推动残存在动叶流道内的呆滞汽体,将损耗一部分动能。此外,由于叶轮高速旋转和压力差的作用,在喷嘴组出口末端的轴向间隙会产生漏汽,而在喷嘴组出口起始端将出现吸汽现象,使间隙中的低速蒸汽进入

动叶流道,扰乱主流,形成损失,这些损失称为斥汽损失。

(8)漏汽损失:汽轮机的级由静止部分和转动部分组成,动静部分之间必须留有间隙,而在间隙的前后存在有一定的压差时,会产生漏汽,使参加作功的蒸汽量减少,造成损失,这部分能量损失称为漏汽损失。

(9)湿汽损失:在湿蒸汽区工作的级,将产生湿汽损失。其原因是:湿蒸汽中的小水滴,因其质量比蒸汽的质量大,所获得的速度比蒸汽的速度小,故当蒸汽带动水滴运动时,造成两者之间的碰撞和摩擦,损耗一部分蒸汽动能;在湿蒸汽进入动叶栅时,由于水滴的运动速度较小,在相同的圆周速度下,水滴进入动叶的方向角与动叶栅进口几何角相差很大,使水滴撞击在动叶片的背弧上,对动叶栅产生制动作用,阻止叶轮的旋转,为克服水滴的制动作用力,将损耗一部分轮周功;当水滴撞击在动叶片的背弧上时,水滴就四处飞溅,扰乱主流,进一步加大水滴与蒸汽之间的摩擦,又损耗一部分蒸汽动能。以上这些损失称为湿汽损失。

21.指出汽轮机中喷嘴和动叶的作用。

答:蒸汽通过喷嘴实现了由热能向动能的转换,通过动叶将动能转化为机械功。

22.据喷嘴斜切部分截面积变化图,请说明:

(1)当喷嘴出口截面上的压力比p1/p0大于或等于临界压比时,蒸汽的膨胀特点;

(2)当喷嘴出口截面上的压力比p1/p0小于临界压比时,蒸汽的膨胀特点。

答:(1)p1/p0大于或等于临界压比时,喷嘴出口截面AC上的气流速度和方向与喉部界面AB 相同,斜切部分不发生膨胀,只起导向作用。

(2)当喷嘴出口截面上的压力比p1/p0小于临界压比时,气流膨胀至AB时,压力等于临界压力,速度为临界速度。且蒸汽在斜切部分ABC的稍前面部分继续膨胀,压力降低,速度增加,超过临界速度,且气流的方向偏转一个角度。

23.什么是速度比?什么是级的轮周效率?试分析纯冲动级余速不利用时,速度比对轮周效率的影响。

答:将(级动叶的)圆周速度u与喷嘴出口(蒸汽的)速度c1的比值定义为速度比。

1kg 蒸汽在轮周上所作的轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之比称为轮周效率。 在纯冲动级中,反动度Ωm =0,则其轮周效率可表示为:

ηu =2()???

?

?

?

ψ

+-121112

cos cos 1cos ββχαχ?

叶型选定后,φ、ψ、α1、β1数值基本确定,由公式来看,随速比变化,轮周效率存在一个最大值。同时,速比增大时,喷嘴损失不变,动叶损失减小,余速损失变化最大,当余速损失取最小时,轮周效率最大。

24.什么是汽轮机的最佳速比?并应用最佳速度比公式分析,为什么在圆周速度相同的情况下,反动级能承担的焓降或做功能力比纯冲动级小? 答:轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。 对于纯冲动级,()2

cos 1

1αχ=

OP ;反动级()11cos αχ=O P ;在圆周速度相同的情况下, 纯冲动级△h t =22a c =2

12cos 212121?????

? ??=???? ??αχu u a 反动级△h t =22

a c =2

12

12

cos 21221221????

???=???? ???=???

? ??αχu c u u a 由上式可比较得到,反动级能承担的焓降或做功能力比纯冲动级小。

25.简述蒸汽在轴流式汽轮机的冲动级、反动级和复速级内的能量转换特点,并比较它们的效率及作工能力。

答:冲动级介于纯冲动级和反动级之间,蒸汽的膨胀大部分发生在喷嘴中,只有少部分发生在动叶中;反动级蒸汽在喷嘴和动叶中理想比焓降相等;复速级喷嘴出口流速很高,高速气流流经第一列动叶作功后其具有余速的汽流流进导向叶柵,其方向与第二列动叶进汽方向一致后,再流经第二列动叶作功。

作功能力:复速级最大,冲动级次之,反动级最小; 效率:反动级最大,冲动级次之,复速级最小。

26.分别绘出纯冲动级和反动级的压力p 、速度c 变化的示意图。 答:纯冲动级:

反动级:

C1

P0

C2

P

C0

P

27.减小汽轮机中漏气损失的措施。

答:为了减小漏气损失,应尽量减小径向间隙,但在汽轮机启动等情况下采用径向和轴向轴封;对于较长的扭叶片将动叶顶部削薄,缩短动叶顶部和气缸的间隙;还有减小叶顶反动度,可使动叶顶部前后压差不致过大。

28.什么是动叶的速度三角形?

答:由于动叶以圆周速度旋转,蒸汽进入动叶的速度相对于不同的坐标系有绝对速度和相对速度之分,表示动叶进出口圆周速度、绝对速度和相对速度的相互关系的三角形叫做动叶的速度三角形。

29.简述轴向推力的平衡方法。

答:平衡活塞法;对置布置法,叶轮上开平衡孔;采用推力轴承。

30.简述汽封的工作原理?

答:每一道汽封圈上有若干高低相间的汽封片(齿),这些汽封片是环形的。蒸汽从高压端泄入汽封,当经过第一个汽封片的狭缝时,由于汽封片的节流作用,蒸汽膨胀降压加速,进入汽封片后的腔室后形成涡流变成热量,使蒸汽的焓值上升,然后蒸汽又进入下一腔室,这样蒸汽压力便逐齿降低,因此在给定的压差下,如果汽封片片数越多,则每一个汽封片两侧压差就越小,漏汽量也就越小。

31.汽轮机的调节级为什么要采用部分进汽?如何选择合适的部分进汽度?

答:在汽轮机的调节级中,蒸汽比容很小,如果喷嘴整圈布置,则喷嘴高度过小,而喷嘴高度太小会造成很大的流动损失,即叶高损失。所以喷嘴高度不能过小,一般大于15mm。而喷嘴平均直径也不宜过小,否则级的焓降将减少,所以采用部分进汽可以提高喷嘴高度,减少损失。

由于部分进汽也会带来部分进汽损失,所以,合理选择部分进汽度的原则,应该是使部分进汽损失和叶高损失之和最小。

32.汽轮机的级可分为哪几类?各有何特点?

答:根据蒸汽在汽轮机内能量转换的特点,可将汽轮机的级分为纯冲动级、反动级、带反动度的冲动级和复速级等几种。

各类级的特点:

(1)纯冲动级:蒸汽只在喷嘴叶栅中进行膨胀,而在动叶栅中蒸汽不膨胀。它仅利用冲击力来作功。在这种级中:p1 = p2;?h b =0;Ωm=0。

(2)反动级:蒸汽的膨胀一半在喷嘴中进行,一半在动叶中进行。它的动叶栅中不仅存在冲击力,蒸汽在动叶中进行膨胀还产生较大的反击力作功。反动级的流动效率高于纯冲动级,但作功能力较小。在这种级中:p1 > p2;?h n≈?h b≈0.5?h t;Ωm=0.5。

(3)带反动度的冲动级:蒸汽的膨胀大部分在喷嘴叶栅中进行,只有一小部分在动叶栅中进行。这种级兼有冲动级和反动级的特征,它的流动效率高于纯冲动级,作功能力高于反动级。在这种级中:p1 > p2;?h n >?h b >0;Ωm=0.05~0.35。

(4)复速级:复速级有两列动叶,现代的复速级都带有一定的反动度,即蒸汽除了在喷嘴中进行膨胀外,在两列动叶和导叶中也进行适当的膨胀。由于复速级采用了两列动叶栅,其作功能力要比单列冲动级大。

33.什么是冲击原理和反击原理?在什么情况下,动叶栅受反击力作用?

答:冲击原理:指当运动的流体受到物体阻碍时,对物体产生的冲击力,推动物体运动的作功原理。流体质量越大、受阻前后的速度矢量变化越大,则冲击力越大,所作的机械功愈大。

反击原理:指当原来静止的或运动速度较小的气体,在膨胀加速时所产生的一个与流动方向相反的作用力,称为反击力,推动物体运动的作功原理。流道前后压差越大,膨胀加速越明显,则反击力越大,它所作的机械功愈大。

当动叶流道为渐缩形,且动叶流道前后存在一定的压差时,动叶栅受反击力作用。34.说明冲击式汽轮机级的工作原理和级内能量转换过程及特点。

答:蒸汽在汽轮机级内的能量转换过程,是先将蒸汽的热能在其喷嘴叶栅中转换为蒸汽所具

有的动能,然后再将蒸汽的动能在动叶栅中转换为轴所输出的机械功。具有一定温度和压力的蒸汽先在固定不动的喷嘴流道中进行膨胀加速,蒸汽的压力、温度降低,速度增加,将蒸汽所携带的部分热能转变为蒸汽的动能。从喷嘴叶栅喷出的高速汽流,以一定的方向进入装在叶轮上的动叶栅,在动叶流道中继续膨胀,改变汽流速度的方向和大小,对动叶栅产生作用力,推动叶轮旋转作功,通过汽轮机轴对外输出机械功,完成动能到机械功的转换。

由上述可知,汽轮机中的能量转换经历了两个阶段:第一阶段是在喷嘴叶栅和动叶栅中将蒸汽所携带的热能转变为蒸汽所具有的动能,第二阶段是在动叶栅中将蒸汽的动能转变为推动叶轮旋转机械功,通过汽轮机轴对外输出。

35.汽轮机的能量损失有哪几类?各有何特点?

答:汽轮机内的能量损失可分为两类,一类是汽轮机的内部损失,一类是汽轮机的外部损失。

汽轮机的内部损失主要是蒸汽在其通流部分流动和进行能量转换时,产生的能量损失,可以在焓熵图中表示出来。

汽轮机的外部损失是由于机械摩擦及对外漏汽而形成的能量损失,无法在焓熵图中表示。

36.什么是汽轮机的相对内效率?什么是级的轮周效率?影响级的轮周效率的因素有哪些?答:蒸汽在汽轮机内的有效焓降与其在汽轮机内的理想焓降的比值称为汽轮机的相对内效率。

一公斤蒸汽在级内转换的轮周功和其参与能量转换的理想能量之比称为轮周效率。

影响轮周效率的主要因素是速度系数?和ψ,以及余速损失系数,其中余速损失系数的变化范围最大。余速损失的大小取决于动叶出口绝对速度。余速损失和余速损失系数最小时,级具有最高的轮周效率。

四、计算题

1.已知汽轮机某纯冲动级喷嘴进口蒸汽的焓值为3369.3 kJ/kg,初速度c

= 50

m/s,喷嘴出口蒸汽的实际速度为c

1

= 470.21 m/s,速度系数?= 0.97,本级的

余速未被下一级利用,该级内功率为P

i = 1227.2 kW,流量D

1

= 47 T/h,求:

(1)喷嘴损失为多少? (2)喷嘴出口蒸汽的实际焓?(3)该级的相对内效率?

解:(1)

s m c c t /75.48497.021

.4701

1==

=

?

喷嘴损失:

kg kJ c h t n /94.6)97.01(100075.48421)1(21222

21=-?=-=??ξ

(2) kg

kJ kg J c h c /25.1/125022

0===?

kg kJ h h h c /55.337025.13.336900*

0=+=?+=

kg

kJ c h h t t /3253100075.4842155.337021221*0

1=?-=-=

喷嘴出口蒸汽的实际焓:

kg

kJ h h h n t /326094.6325311=+=?+=ξ

(3)

kg kJ h h h t t t /55.117325355.33701**=-=-=? kg kJ D P h i i /941000472

.1227360036001=??==

?

级的相对内效率:80.055.11794

*

==??=

t i ri h h η

2.某冲动级级前压力p 0=0.35MPa ,级前温度t 0=169°C, 喷嘴后压力p 1=0.25MPa, 级后压力p 2=0.56MPa, 喷嘴理想焓降Δh n =47.4kJ/kg, 喷嘴损失Δh n

t

=3.21kJ/kg, 动叶理想焓降Δh b =13.4kJ/kg, 动叶损失Δh b t =1.34kJ/kg, 级

的理想焓降Δh t =60.8kJ/kg ,初始动能Δh c0=0,余速动能Δh c 2=2.09kJ/kg, 其他各种损失ΣΔh=2.05 kJ/kg 。计算: (1)计算级的反动度Ωm

(2)若本级余速动能被下一级利用的系数μ1=0.97,计算级的相对内效率ηr i

解:级的反动度Ωm =Δh b /Δh t =13.4/60.8=0.22

级的相对内效率ηri

=(Δh t -Δh n ζ-Δh b ζ-Δh c2-ΣΔh)/(Δh t -μ1×Δ

h c2)=0.92

3.某反动级理想焓降Δh t =62.1kJ/kg ,初始动能Δh c0=1.8 kJ/kg, 蒸汽流量G=4.8kg/s ,若喷嘴损失Δh n ζ=5.6kJ/kg, 动叶损失Δh b ζ=3.4kJ/kg ,余速损失Δh c2=3.5kJ/kg ,余速利用系数μ1=0.5,计算该级的轮周功率和轮周效率。 解:级的轮周有效焓降 Δh u =Δh t *-δh n -δh b -δh c2 =62.1+1.8-5.6-3.4-3.5 =51.4kJ/kg

轮周功率

P u =G ×Δh u =4.8×51.4=246.7kW 轮周效率

ηu =Δh u /E 0=Δh u /(Δh t *-μ1×δh c2)=51.4/(62.1+1.8-0.5×0.35)= 82.7%

4.某级蒸汽的理想焓降为Δh t = 76 kJ/kg ,蒸汽进入喷嘴的初速度为 c 0 = 70 m/s ,喷嘴出口方向角α1 =18°,反动度为Ωm = 0.2,动叶出汽角β2 = β1-6°,动叶的平均直径为d m = 1080 mm ,转速n = 3000 r/min ,喷嘴的速度系数? = 0.95,动叶的速度系数ψ = 0.94,求: (1)动叶出口汽流的绝对速度c 2 (2)动叶出口汽流的方向角α2

(3)绘出动叶进出口蒸汽的速度三角形。

解:

22

*

c h h t t

+

?=?=76 + 0.5×702/1000 = 76 + 2.45 = 78.45 kJ/kg =

??-??=?Ω-==100045.78)2.01(295.0)1(2*11t m t h c c ??336.57 m/s

=

??=

?=

603000

08.114.360

n

d u m π169.56 m/s

=

???-+=-+=022********cos 56.16957.336256.16957.336cos 2αu c u c w 182.97 m/s

00111164.3497.18218sin 57.336arcsin sin arcsin =???? ???=???? ??=w c αβ

664.346012-=-=ββ=28.64o

=?Ω=?*t m b h h 0.2×78.45=15.69 kJ/kg

2

21297.182100069.15294.02+??=+?=w h w b ψ=239.39 m/s

=

???-+=-+=022********.28cos 56.16939.239256.16939.239cos 2βu w u w c 121.69 m/s

=???

???=???

?

??=69.12164.28sin 39.239arcsin sin arcsin 2222c w βα70.54°

动叶进出口蒸汽的速度三角形

5.已知汽轮机某级的理想焓降为84.3 kJ/kg ,初始动能1.8 kJ/kg ,反动度0.04,喷嘴速度系数?= 0.96,动叶速度系数ψ= 0.96,圆周速度为171.8 m/s ,喷嘴出口角α 1 = 15°,动叶出口角β2 =β1-3°,蒸汽流量G = 4.8 kg/s 。求:

(1)喷嘴出口相对速度? (2)动叶出口相对速度? (3)轮周功率?

解:(1) 3.84=?t h kJ/kg ,8.10=?c h kJ/kg ,04.0=Ωm ,u = 171.8 m/s

1.868.13.840*=+=?+?=?c t t h h h kJ/kg

5

.390)1(2*1=?Ω-=t m h c ? m/s

喷嘴出口相对速度:

9

.228cos 2112211=-+=αuc u c w m/s

11112.26sin arcsin =?

??

?

??=w c αβ

(2) 动叶出口相对速度:

2

.243221*2=+?Ω=w h w t m ψ m/s

(3) 0

0122.233=-=ββ

轮周功率:

c

()

()

kW 66.3391000/2.23cos 7.2242.26cos 9.2288.1718.4cos cos 002211=+??=+?=ββw w u G P u

6.已知喷嘴进口蒸汽焓值h 0=3336kJ/kg ,蒸汽初速度c 0=70m/s ;喷嘴后理想焓值h 1t =3256 kJ/kg ,,喷嘴速度系数?=0.97。试计算

(1)喷嘴前蒸汽滞止焓 (2)喷嘴出口实际速度

解:(1)喷嘴进口动能:⊿h c0 = c 02/2 = 702/2 = 2450(J/kg )= 2.45 kJ/kg

喷嘴前蒸汽滞止焓:h 0*=h 0+⊿h c0 =3336+2.45=3338.5(kJ/kg) (2)

)

/(2.4065.8220002)

/(5.8232565.3338*11*

0*s m h c s m h h h n t t n =?=?==-=-=?

喷嘴出口实际速度:)/(0.3942.40697.011s m c c t =?==?

7.某冲动级级前压力p 0=0.35MPa ,级前温度t 0=169°C, 喷嘴后压力p 1=0.25MPa, 级后压力p 2=0.56MPa, 喷嘴理想焓降Δh n =47.4kJ/kg, 喷嘴损失Δhnt=3.21kJ/kg, 动叶理想焓降Δhb =13.4kJ/kg, 动叶损失Δhbt =1.34kJ/kg, 级的理想焓降Δht=60.8kJ/kg ,初始动能Δhc0=0,余速动能Δhc2=2.09kJ/kg, 其他各种损失ΣΔh=2.05 kJ/kg 。计算: (1) 计算级的反动度Ωm

(2) 若本级余速动能被下一级利用的系数μ1=0.97,计算级的相对内效率η

ri 。

解:级的反动度Ωm=Δhb/Δht=13.4/60.8=0.22

级的相对内效率ηri=(Δht-Δhn ζ-Δhb ζ-Δhc2-ΣΔh)/(Δht-μ1×Δhc2)=0.92

8.凝汽式汽轮机的蒸汽初参数:P 0=8.83 MPa ,温度t 0=530℃,汽轮机排汽压力P c =0.0034 MPa ,全机理想焓降ΔH t = 1450 kJ/kg ,其中调节级理想焓降Δh t I = 209.3 kJ/kg ,调节级相对内效率η

I ri

=0.5其余各级平均相对内效率η

II ri =0.85。

假定发电机效率ηg =0.98,机械效率ηm =0.99。试求:

(1) 该级组的相对内效率。 (2) 该机组的汽耗率。

(3) 在h~s(焓~熵)图上绘出该机组的热力过程线。 解:(1)因为调节级效率η

I ri

=0.5=Δh i I /Δh t I

所以调节级有效焓降:Δh i I =0.5×Δh t I =104.65 kJ/kg 其余各级的有效焓降:ΔH i II =η

II ri

×ΔH t II

其中:ΔH t II =ΔH t -Δh t I =1450-209.3=1240.7 kJ/kg ∴ ΔH i II =ηII ri ×ΔH t II =0.85×1240.7=1054.6 kJ/kg

故整机的相对内效率: ηri =(Δh i I +ΔH i II )/ΔH t = 1159.25/1450 = 79.9 %

(2)机组的汽耗率:

d = 3600/(ΔH t ·ηri ·ηg ·η

m

) = 3600/(1124.7)= 3.2 kg

/kW.

(3)热力过程线

见右图。

9.已知某级级前蒸汽入口速度C 0=0.0 m/s ,级的理想焓降△h t =78.0kJ/kg ,级的反动度Ω=0.3,α1=12°,β2=18°,圆周速度u =178m/s, 喷嘴速度系数

?=0.97,动叶速度系数ψ=0.9,余速利用系数μ0=1.0。 (1) 计算动叶进出口汽流绝对速度及相对速度。 (2) 画出动叶进出口速度三角形。 (3) 画出该级热力过程线并标注各符号。

解: (1) ()0

10t m n h h ?Ω-=?=(1-0.3)×78=54.6 kJ/kg

5.330

6.5410210230

31=??=??=n t h c m/s 5.32097.05.33011=?==t c c ?m/s

h

s

0221122

1112cos 1785.32021785.320cos 2??-+=-+=αu c u c w =149.4m/s 330

210783.029.0102????=?Ω=t m h w ψ=194.7 m/s

022222

2218cos 1787.19421787.194cos 22???-+=-+=βu w u w c =55.1m/s

(2) 动叶进出口速度三角形:

(3) 该级热力过程线:

10.已知某级G=30Kg/s ,c 0=0.0,w 1=158m/s ,c 1=293m/s ,w 2=157m/s ,c 2=62.5m/s ,轴向排汽(α2=900),喷嘴和动叶速度系数分别为?=0.95,ψ=0.88,汽轮机转速为3000转/分。

(1)计算该级的平均反动度。

(2)计算轮周损失、轮周力、轮周功率和轮周效率(μ0=0,μ1=0.9)。 (3)作出该级的热力过程线并标出各量。

P 2

h

P C 1

凸轮机构大作业___西工大机械原理要点

大作业(二) 凸轮机构设计 (题号:4-A) (一)题目及原始数据···············(二)推杆运动规律及凸轮廓线方程·········(三)程序框图········· (四)计算程序·················

(五)程序计算结果及分析·············(六)凸轮机构图·················(七)心得体会··················(八)参考书··················· 一题目及原始数据 试用计算机辅助设计完成偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的设计 (1)推程运动规律为五次多项式运动规律,回程运动规律为余弦加速度运动规律; (2)打印出原始数据; (3)打印出理论轮廓和实际轮廓的坐标值; (4)打印出推程和回程的最大压力角,以及出现最大压力角时凸轮的相应转角;(5)打印出凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径,以及相应的凸轮转角; (6)打印最后所确定的凸轮的基圆半径。 表一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数 题号初选的 基圆半 径 R0/mm 偏距 E/mm 滚子 半径 Rr/m m 推杆行 程 h/mm 许用压力角许用最小曲率半径 [ρamin] [α1] [α2] 4-A 15 5 10 28 30°70?0.3Rr 计算点数:N=90 q1=60; 近休止角δ1 q2=180; 推程运动角δ2 q3=90; 远休止角δ3 q4=90; 回程运动角δ4 二推杆运动规律及凸轮廓线方程推杆运动规律: (1)近休阶段:0o≤δ<60 o s=0;

ds/dδ=0; 2/δd 2 d=0; s (2)推程阶段:60o≤δ<180 o 五次多项式运动规律: Q1=Q-60; s=10*h*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2)-15*h*Q1*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2)+6*h*Q1*Q1*Q 1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2*q2); ds/dδ =30*h*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2)-60*h*Q1*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2)+30*h*Q1*Q1*Q 1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2*q2); 2/δd 2 d=60*h*Q1*QQ*QQ/(q2*q2*q2)-180*h*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2))+1 s 20*h*Q1*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2*q2)); (3)远休阶段:180o≤δ<270 o s=h=24; ds/dδ=0; 2/δd 2 d=0; s (4)回程阶段:270≤δ<360 Q2=Q-270; s=h*(1+cos(2*Q2/QQ))/2; ds/dδ=-h*sin(2*Q2/QQ); 2/δd 2 d=-2*h*cos(2*Q2/QQ); s 凸轮廓线方程: (1)理论廓线方程: s0=sqrt(r02-e2) x=(s0+s)sinδ+ecosδ y=(s0+s)cosδ-esinδ (2)实际廓线方程 先求x,y的一、二阶导数 dx=(ds/dδ-e)*sin(δ)+(s0+s)*cos(δ);

有机化学作业答案

第二章 饱和烃 2.2什么是伯、仲、叔、季碳原子,什么是伯、仲、叔氢原子?写出符合下列条件的烷烃构造式,并用系统命名法命名。 (1) 只含有伯氢原子的戊烷;(2) 含有一个叔氢原子的戊烷;(3) 只含有伯氢和仲氢原子的已烷;(4) 含有一个叔碳原子的已烷;(5) 含有一个季碳原子的已烷(6) 只含有一种一氯取代物的戊烷;(7) 只有三种一氯取代物的戊烷;(8) 有四种一氯取代物的戊烷;(9) 只有二种二氯取代物的戊烷。 解:在烷烃分子中,某碳原子仅与一个其它碳原子相连接时称该碳原子为伯碳原子,当与两个其它碳原子相连接时称该碳原子为仲碳原子,当与三个及四个其它碳原子相连接时,分别称为叔碳原子和季碳原子。伯、仲、叔碳原子上所连接的氢原子分别称为伯氢、仲氢和叔氢。 2.3?试写出下列化合物的构造式。 (4)1,2-二甲基-4-乙基环戊烷 2.4 下列各结构式共代表几种化合物?分别用系统命名法命名之。 a.CH 3 CH CH 3 CH 2CH CH 3 CH CH 3 CH 3 b. CH 3CH CH 3 CH 2CH CH 3 CH CH 3 CH 3 c.CH 3CH CH 3CH CH 3 CH CH 3CH CH 3 CH 3 d.CH 3CHCH 2CHCH 3 CH 3 CH H 3C CH 3 e.CH 3CH CH CH 2CH CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 f. CH 3CH CH 3 CH CH CH 3CH 3 CH CH 3 CH 3 解:二种化合物。A 、B 、D 、E 为同一化合物,名称为:2,3,5-三甲基己烷; C 、F 为同一化合物,名称为:2,3,4,5-四甲基己烷。 2.7将下列化合物的沸点或熔点排序(不查表)。 (1) 沸点:A .2,3-二甲基戊烷;B. 庚烷;C. 2,4-二甲基庚烷;D. 戊烷;E. 3-甲基己烷 (2) 熔点:A .正戊烷;B. 异戊烷;C. 新戊烷 解:(1) 烷烃的沸点随相对分子质量增大而升高,相对分子质量相同时,支链越多,沸点越低,因此, 沸点由高至低顺序为:(C )>(B )>(A )>(E )>(D ) (2) 碳原子数相同烷烃的不同异构体,对称性较好的愅构体具有较高的熔点,因此, 沸点由高至低顺序为:(C )>(A )>(B )> 2.8 用纽曼投影式画出1,2-二溴乙烷最稳定及最不稳定的构象,并写出该构象的名称。 解:最稳定构象:全交叉式 ,最不稳定构象:全重叠式 2.12 写出反-1-甲基-3-异丙基环己烷及顺-1-甲基-4-异丙基环己烷可能的椅式构象。指出占优势的构象。 解: 反-1-甲基-3-异丙基环己烷 顺-1-甲基-4-异丙基环己烷 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) D. B. C. E. F. A.

西北工业大学机械原理课后答案第4章

第四章 平面机构的力分析 题4-7 机械效益Δ是衡量机构力放大程度的一个重要指标,其定义为在不考虑摩擦的条件下机构的输出力(力矩)与输入力(力矩)之比值,即Δ=d r d r F F M M //=。试求图示各机构在图示位置时的机械效益。图a 所示为一铆钉机,图b 为一小型压力机,图c 为一剪刀。计算所需各尺寸从图中量取。 (a ) (b) (c) 解:(a)作铆钉机的机构运动简图及受力 见下图(a ) 由构件3的力平衡条件有:02343=++R R r F F F 由构件1的力平衡条件有:04121 =++d R R 按上面两式作力的多边形见图(b )得 θcot ==?d r F F (b )作压力机的机构运动简图及受力图见(c ) 由滑块5的力平衡条件有:04565=++R R F F G 由构件2的力平衡条件有:0123242 =++R R R 其中 5442R R = 按上面两式作力的多边形见图(d ),得t F G = ? (c) 对A 点取矩时有 b F a F d r ?=? a b =? 其中a 、b 为F r 、F d 两力距离A 点的力臂。t F G = ?

(d) (a) (b)d r R41 F R43 F d G 题4-8 在图示的曲柄滑块机构中,设已知l AB=0.1m,l BC=0.33m,n1=1500r/min(为常数),活塞及其附件的重量G3=21N,连杆质量G2=25N,J S2=0.0425kg·m2,连杆质心S2至曲柄销B的距离l BS2=l BC/3。试确定在图示位置时活塞的惯性力以及连杆的总惯性力。 解:1) 选定比例尺, 绘制机构运动简图。(图(a) ) 2(b) 4-1 (c) 3) 确定惯性力 活塞3 连杆2 (顺时针) (图(a) )

哈工大机械原理大作业凸轮机构第四题

Harbin Institute of Technology 机械原理大作业二 课程名称:机械原理 设计题目:凸轮机构设计 姓名:李清蔚 学号:1140810304 班级:1408103 指导教师:林琳

一.设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构,其原始参数见表 1 表一:凸轮机构原始参数 升程(mm ) 升程 运动 角(o) 升程 运动 规律 升程 许用 压力 角(o) 回程 运动 角(o) 回程 运动 规律 回程 许用 压力 角(o) 远休 止角 (o) 近休 止角 (o) 40 90 等加 等减 速30 50 4-5-6- 7多 项式 60 100 120

二.凸轮推杆运动规律 (1)推程运动规律(等加速等减速运动) 推程F0=90° ①位移方程如下: ②速度方程如下: ③加速度方程如下: (2)回程运动规律(4-5-6-7多项式) 回程,F0=90°,F s=100°,F0’=50°其中回程过程的位移方程,速度方程,加速度方程如下:

三.运动线图及凸轮线图 本题目采用Matlab编程,写出凸轮每一段的运动方程,运用Matlab模拟将凸轮的运动曲线以及凸轮形状表现出来。代码见报告的结尾。 1、程序流程框图 开始 输入凸轮推程回 程的运动方程 输入凸轮基圆偏 距等基本参数 输出ds,dv,da图像 输出压力角、曲率半径图像 输出凸轮的构件形状 结束

2、运动规律ds图像如下: 速度规律dv图像如下: 加速度da规律如下图:

3.凸轮的基圆半径和偏距 以ds/dfψ-s图为基础,可分别作出三条限制线(推程许用压力角的切界限D t d t,回程许用压力角的限制线D t'd t',起始点压力角许用线B0d''),以这三条线可确定最小基圆半径及所对应的偏距e,在其下方选择一合适点,即可满足压力角的限制条件。 得图如下:得最小基圆对应的坐标位置O点坐标大约为(13,-50)经计算取偏距e=13mm,r0=51.67mm.

有机化学作业答案

第二章饱和烃 2.2什么是伯、仲、叔、季碳原子,什么是伯、仲、叔氢原子?写出符合下列条件的烷烃构造式,并用系统命名法命名。 (1) 只含有伯氢原子的戊烷;(2) 含有一个叔氢原子的戊烷;(3) 只含有伯氢和仲氢原子的已烷;(4) 含有一个叔碳原子的已烷;(5) 含有一个季碳原子的已烷(6) 只含有一种一氯取代物的戊烷;(7) 只有三种一氯取代物的戊烷;(8) 有四种一氯取代物的戊烷;(9) 只有二种二氯取代物的戊烷。 解:在烷烃分子中,某碳原子仅与一个其它碳原子相连接时称该碳原子为伯碳原子,当与两个其它碳原子相连接时称该碳原子为仲碳原子,当与三个及四个其它碳原子相连接时,分别称为叔碳原子和季碳原子。伯、仲、叔碳原子上所连接的氢原子分别称为伯氢、仲氢和叔氢。 2.3?试写出下列化合物的构造式。 (8 (4)1,2-二甲基-4-乙基环戊烷 2.4 下列各结构式共代表几种化合物?分别用系统命名法命名之。

a.CH3CH CH3 2 CH CH3CH 3 CH3 b.CH3CH CH3 CH2CH 3 CH CH3 CH3 c.CH3CH 3 CH3 CH 3 CH CH3 CH3 d.CH32CHCH3 CH3 CH H3C CH3e.CH 3 CH CH CH2CH CH3 CH3 CH33 f.CH3CH CH3 CH CH 3 CH3 CH CH3 3 解:二种化合物。A、B、D、E为同一化合物,名称为:2,3,5-三甲基己烷; C、F 为同一化合物,名称为:2,3,4,5-四甲基己烷。 2.7将下列化合物的沸点或熔点排序(不查表)。 (1) 沸点:A.2,3-二甲基戊烷;B. 庚烷;C. 2,4-二甲基庚烷;D. 戊烷;E. 3-甲基己烷 (2) 熔点:A.正戊烷;B. 异戊烷;C. 新戊烷 解:(1) 烷烃的沸点随相对分子质量增大而升高,相对分子质量相同时,支链越多,沸点越低,因此,沸点由高至低顺序为:(C)>(B)>(A)>(E)>(D) (2) 碳原子数相同烷烃的不同异构体,对称性较好的愅构体具有较高的熔点,因此,沸点由高至低顺序为:(C)>(A)>(B)> 2.8 用纽曼投影式画出1,2-二溴乙烷最稳定及最不稳定的构象,并写出该构象的名称。 解:最稳定构象:全交叉式,最不稳定构象:全重叠式

西北工业大学机械原理课后答案第3章

第3章课后习题参考答案 3—1 何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何异同点? 答:参考教材30~31页。 3—2 何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理来确定? 答:参考教材31页。 3-3试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P,,直接标注在图上) (a) (b) 答:

答: (10分) (d) (10分) 3-4标出图示的齿轮一连杆组合机构中所有瞬心,并用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比ω1/ω3。

答:1)瞬新的数目: K=N(N-1)/2=6(6-1)/2=15 2)为求ω1/ω3需求3个瞬心P 16、P 36、P 13的位置 3) ω1/ω3= P 36P 13/P 16P 13=DK/AK 由构件1、3在K 点的速度方向相同,可知ω3与ω1同向。 3-6在图示的四杆机构中,L AB =60mm ,L CD =90mm,L AD =L BC =120mm, ω2=10rad/s,试用瞬心法求: 1)当φ=165°时,点的速度vc ; 2)当φ=165°时,构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及速度的大小; 3)当V C =0时,φ角之值(有两个解)。 解:1)以选定的比例尺μ机械运动简图(图b ) 2)求vc 定出瞬心p12的位置(图b ) 因p 13为构件3的绝对瞬心,则有 ω3=v B /lBp 13=ω2l AB /μl .Bp 13=10×0.06/0.003× v c =μc p 13ω3=0.003×52×2.56=0.4(m/s) 3)定出构件3的BC 线上速度最小的点线上速度最小的点必与p13点的距离 最近,故丛p13引BC 线的垂线交于点 v E =μl.p 13E ω3=0.003×46.5×

有机化学作业答案

有机化学作业答案 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-

第二章饱和烃 2.2什么是伯、仲、叔、季碳原子,什么是伯、仲、叔氢原子?写出符合下列条件的烷烃构造式,并用系统命名法命名。 (1) 只含有伯氢原子的戊烷;(2) 含有一个叔氢原子的戊烷;(3) 只含有伯氢和仲氢原子的已烷;(4) 含有一个叔碳原子的已烷;(5) 含有一个季碳原子的已烷(6) 只含有一种一氯取代物的戊烷;(7) 只有三种一氯取代物的戊烷;(8) 有四种一氯取代物的戊烷;(9) 只有二种二氯取代物的戊烷。 解:在烷烃分子中,某碳原子仅与一个其它碳原子相连接时称该碳原子为伯碳原子,当与两个其它碳原子相连接时称该碳原子为仲碳原子,当与三个及四个其它碳原子相连接时,分别称为叔碳原子和季碳原子。伯、仲、叔碳原子上所连接的氢原子分别称为伯氢、仲氢和叔氢。 2.3?试写出下列化合物的构造式。 (8 (4)1,2-二甲基-4-乙基环戊烷 2.4 下列各结构式共代表几种化合物?分别用系统命名法命名之。

a.CH3CH CH3 2 CH CH3CH 3 CH3 b.CH3CH CH3 CH2CH 3 CH3 CH3 c.CH3CH 3 CH CH3 CH 3 CH CH3 CH3 d.CH32CHCH3 CH3 CH H3C CH3e.CH 3 CH CH CH2CH CH3 CH3 CH33 f.CH3CH CH3 CH CH 3 CH3 CH CH3 3 解:二种化合物。A、B、D、E为同一化合物,名称为:2,3,5-三甲基己烷; C、F 为同一化合物,名称为:2,3,4,5-四甲基己烷。 2.7将下列化合物的沸点或熔点排序(不查表)。 (1) 沸点:A.2,3-二甲基戊烷;B. 庚烷;C. 2,4-二甲基庚烷;D. 戊烷;E. 3-甲基己烷 (2) 熔点:A.正戊烷;B. 异戊烷;C. 新戊烷 解:(1) 烷烃的沸点随相对分子质量增大而升高,相对分子质量相同时,支链 越多,沸点越低,因此,沸点由高至低顺序为:(C)>(B)>(A)>(E)>(D) (2) 碳原子数相同烷烃的不同异构体,对称性较好的愅构体具有较高的熔点, 因此,沸点由高至低顺序为:(C)>(A)>(B)> 2.8 用纽曼投影式画出1,2-二溴乙烷最稳定及最不稳定的构象,并写出该构 象的名称。 解:最稳定构象:全交叉式,最不稳定构象:全重叠式

西北工业大学机械原理课后答案第3章-1

第三章 平面机构的运动分析 题3-3 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P ij 直接标注在图上) 解: 1 P 13(P 34)13 ∞ 题3-4 在图示在齿轮-连杆机构中,试用瞬心法求齿轮1与齿轮3 的传动比w1/w3. P 13 P 23 P 36 3 D 6 52 C 4 B P 16A 1 P 12 解:1)计算此机构所有瞬心的数目 152 ) 1(=-=N N K 2)为求传动比31ωω需求出如下三个瞬心16P 、36P 、13P 如图3-2所示。 3)传动比31ω计算公式为: 13 1613 3631P P P P =ωω 题3-6在图a 所示的四杆机构中,l AB =60mm ,l CD =90mm ,l AD =l BC =120mm ,ω2=10rad/s ,试用瞬心法求:

23 1) 当φ=165°时,点C 的速度Vc ; 2) 当φ=165°时,构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及速度的大小; 3) 当Vc=0时,φ角之值(有两个解) 解:1) 以选定比例尺,绘制机构运动简图。(图3-3 ) 2)求V C ,定出瞬心P 13的位置。如图3-3(a ) s rad BP l l v l AB AB B 56.213 23=== μωω s m CP v l C 4.0313==ωμ 3)定出构件3的BC 线上速度最小的点E 的位置。 因为BC 线上速度最小的点必与P 13点的距离最近,所以过P 13点引BC 线延长线的垂线交于E 点。如图3-3(a ) s m EP v l E 375.0313==ωμ 4)当0=C v 时,P 13与C 点重合,即AB 与BC 共线有两个位置。作出0=C v 的两个位置。 量得 ?=4.261φ ?=6.2262φ 题3-12 在图示的各机构中,设已知各构件的尺寸、原动件1以等角速度ω1顺时针方向转动。试用图解法求机构在图示位置时构件3上C 点的速度及加速度。

西北工业大学机械原理课后答案第4章

第四章 平面机构的力分析 题4-7 机械效益Δ是衡量机构力放大程度的一个重要指标,其定义为在不考虑摩擦的条件下机构的输出力(力矩)与输入力(力矩)之比值,即Δ=d r d r F F M M //=。试求图示各机构在图示位置时的机械效益。图a 所示为一铆钉机,图b 为一小型压力机,图c 为一剪刀。计算所需各尺寸从图中量取。 (a ) (b) (c) 解:(a)作铆钉机的机构运动简图及受力 见下图(a ) 由构件3的力平衡条件有:02343=++R R r F F F 由构件1的力平衡条件有:04121 =++d R R 按上面两式作力的多边形见图(b )得 θcot ==?d r F F (b )作压力机的机构运动简图及受力图见(c ) 由滑块5的力平衡条件有:04565=++R R F F G 由构件2的力平衡条件有:0123242 =++R R R 其中 5442R R = 按上面两式作力的多边形见图(d ),得t F G = ? (c) 对A 点取矩时有 b F a F d r ?=? a b =? 其中a 、b 为F r 、F d 两力距离A 点的力臂。t F G = ?

(d) (a)(b) d r R41 F R43 F d G 题4-8 在图示的曲柄滑块机构中,设已知l AB=0.1m,l BC=0.33m,n1=1500r/min(为常数),活塞及其附件的重量G3=21N,连杆质量G2=25N,J S2=0.0425kg·m2,连杆质心S2至曲柄销B的距离l BS2=l BC/3。试确定在图示位置时活塞的惯性力以及连杆的总惯性力。 解:1) 选定比例尺, mm m l 005 .0 = μ绘制机构运动简图。(图(a) ) 2)运动分析:以比例尺vμ作速度多边形,如图(b) 以比例尺 a μ作加速度多边形如图4-1 (c) 2 44 . 23 s m c p a a C ='' =μ2 2 2 2100 s m s p a a S = '' =μ 2 2 2 1 5150 s BC c n l a l a BC t B C= '' = = μ μ α 3) 确定惯性力 活塞3:) ( 3767 3 3 3 3 N a g G a m F C S I = - = - =方向与c p''相反。 连杆2:) ( 5357 2 2 2 2 32 N a g G a m F S S I = - = - =方向与 2 s p'相反。 ) (8. 218 2 2 2 m N J M S I ? = - =α(顺时针) 总惯性力:) ( 5357 2 2 N F F I I = = ') ( 04 .0 2 2 2 m F M l I I h = =(图(a) )

机械原理大作业3 凸轮结构设计

机械原理大作业(二) 作业名称:机械原理 设计题目:凸轮机构设计 院系:机电工程学院 班级: 设计者: 学号: 指导教师:丁刚陈明 设计时间: 哈尔滨工业大学机械设计

1.设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构,根据其原始参数设计该凸轮。 表一:凸轮机构原始参数 序号升程 (mm) 升程运动 角(o) 升程运动 规律 升程许用 压力角 (o) 回程运动 角(o) 回程运动 规律 回程许用 压力角 (o) 远休止角 (o) 近休止角 (o) 12 80 150 正弦加速 度30 100 正弦加速 度 60 60 50 2.凸轮推杆运动规律 (1)推杆升程运动方程 S=h[φ/Φ0-sin(2πφ/Φ0)]

V=hω1/Φ0[1-cos(2πφ/Φ0)] a=2πhω12sin(2πφ/Φ0)/Φ02 式中: h=150,Φ0=5π/6,0<=φ<=Φ0,ω1=1(为方便计算) (2)推杆回程运动方程 S=h[1-T/Φ1+sin(2πT/Φ1)/2π] V= -hω1/Φ1[1-cos(2πT/Φ1)] a= -2πhω12sin(2πT/Φ1)/Φ12 式中: h=150,Φ1=5π/9,7π/6<=φ<=31π/18,T=φ-7π/6 3.运动线图及凸轮线图 运动线图: 用Matlab编程所得源程序如下: t=0:pi/500:2*pi; w1=1;h=150; leng=length(t); for m=1:leng; if t(m)<=5*pi/6 S(m) = h*(t(m)/(5*pi/6)-sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/(2*pi)); v(m)=h*w1*(1-cos(2*pi*t(m)/(5*pi/6)))/(5*pi/6); a(m)=2*h*w1*w1*sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/((5*pi/6)*(5*pi/6)); % 求退程位移,速度,加速度 elseif t(m)<=7*pi/6 S(m)=h; v(m)=0; a(m)=0; % 求远休止位移,速度,加速度 elseif t(m)<=31*pi/18 T(m)=t(m)-21*pi/18; S(m)=h*(1-T(m)/(5*pi/9)+sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9))/(2*pi)); v(m)=-h/(5*pi/9)*(1-cos(2*pi*T(m)/(5*pi/9))); a(m)=-2*pi*h/(5*pi/9)^2*sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9)); % 求回程位移,速度,加速度

次有机化学作业

1.与Lucas试剂反应速度最快的是 C.叔丁醇 2. 下列说法正确的是: A.若分子中没有对称因素,就是手性分子 3. 下列化合物中有p-π共轭的是答案C 4. 下列化合物中能发生碘仿反应的是 C.丙酮 5. 请从备选答案中选取一个最佳答案 B.(CH3)3COH 6. 下列糖类化合物中能与溴水反应使其褪色的是 B.葡萄糖 7.与CH3COOH酯化反应速度最慢的是 B.(CH3)3COH 8. 9. 正丁烷的构象中,能量最低的是 D.全重叠式 10. 下列化合物中最易被Br2开环的是: C. 11. D.几何异构体 12. 下列化合物中进行卤代反应活性最高的是 A. 13. 下列化合物在浓硫酸作用下脱水速率最大的是:C. 14. 下列化合物中没有芳香性的是:D. 15. 下列化合物中酸性最强的是:D.

16. 果糖的半缩酮羟基是:B. 17. 下列化合物中能与银氨溶液作用生成白色沉淀的是:C. 18. 下列化合物中构型为Z型的是:B. 19. 下列分子在极性条件下最难生成碳正离子的是:D. 20. 下列化合物酸性最强的是:D 21. 在芳香烃的亲电取代反应中属于邻对位定位基的基团是C 22. 下列化合物中能与NaHSO3反应生成α-羟基磺酸钠的是: D 23. 下列条件下,能发生反应的是:B.氯气先用光照射后,在黑暗中迅速与乙烷混合 24. 下列化合物中无顺反异构体的是丁烯 25. 与CH3COOH酯化反应速度最快的是 D. 26. 下列化合物中不能使高锰酸钾褪色的是B 27. 列化合物中与乙醇发生亲核取代反应速度最快的是:B.乙酰氯 28. 甲烷与氯气在光照下进行反应,其反应机理是:B.亲核取代 29. 与Lucas试剂反应速度最慢的是:A.正丁醇 30. 下列化合物在碱性条件下不能与重氮盐发生偶联反应的是C. 31. 下列化合物最易脱羧的是A. 32. 下列化合物中与乙醇发生亲核取代反应速度最快的是 B.乙酰氯 1.下列化合物中属于单糖的是:C.葡萄糖

最新有机化学作业答案知识讲解

1、下列化合物命名正确的是(D ) 1. A. 3, 3, 4, 7-四甲基-4-辛炔 2. B. 2, 2, 7, 7-四甲基-2-庚炔 3. C. 3, 3, 7, 7-四甲基-3-辛炔 4. D. 2, 2, 7, 7-四甲基-3-辛炔 2、下列化合物命名正确的是(a ) 1. A. 3-氯-2, 3, 4-三甲基戊烷 2. B. 3-氯-2, 4-二甲基己烷 3. C. 2-氯-2, 2, 4-三甲基戊烷 4. D. 4-甲基-2-氯戊烷 3、下列化合物命名正确的是(d) 1. A. 甲基苯基酮 2. B. 甲氧基苯 3. C. 苯乙醚 4. D. 甲基苯基醚

4、下列化合物命名正确的是(b ) 1. A. 2 -羟基丁二酸 2. B. 2, 3-二羟基丁二酸 3. C. 2, 3-二羟基乙二酸 4. D. 丁二酸 5、下列化合物命名正确的是(c) 1. A. 苯甲酰胺 2. B. 乙酰苯胺 3. C. 苯乙酰胺 4. D. 苯乙酰基乙酰胺 6、下列化合物命名正确的是() 1. A. 2, 3, 3-三甲基己烷 2. B. 2, 2, 3-三甲基己烷 3. C. 2, 2, 5-三甲基己烷 4. D. 2, 3-二甲基丁烷

7下列化合物命名正确的是(a) A. α-萘酚 1. B. 2-羟基萘 2. C. 1-羟基联苯 3. D. 2-羟基联苯 8、下列化合物命名正确的是(b ) 1. A. 2, 6-二甲基萘 2. B. 2, 6-二甲基联苯 3. C. 2, 7-二甲基萘 4. D. 2, 2-二甲基联苯 9、下列化合物命名正确的是(a) 1. A. 4, 4-二甲基-5-乙基辛烷 2. B. 4, 4-二甲基-6-乙基辛烷 3. C. 2, 4-二甲基-3-乙基辛烷 4. D. 4-乙基-5, 5-二甲基辛烷

哈工大机械原理大作业凸轮

机械原理大作业二 课程名称: _______ 设计题目: 凸轮机构设计 院 系: ------------------------- 班 级: _________________________ 设计者: ________________________ 学 号: _________________________ 指导教师: ______________________ 哈尔滨工业大学 Harbin I nstituteof Techndogy

设计题目 如右图所示直动从动件盘形凸轮机构,选择一组凸轮机构的原始参数, 据此设计该凸轮机构。 凸轮机构原始参数 二.凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图 凸轮推杆升程运动方程:冷3唱—亦(中] 156 12 .. v 」1 - cos()] 兀1 5 374.4 2 12 ? a 1si n( ) 兀 1 5 % t 表示转角, s 表示位移 t=0:0.01:5*pi/6; %升程阶段 s= [(6*t)/(5*pi)- 1/(2*pi)*si n(12*t/5)]*130; hold on plot(t,s);

t= 5*pi/6:0.01:pi; %远休止阶段 s=130; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; %回程阶段 s=65*[1+cos(9*(t-pi)/5)]; hold on plot(t,s); t=14*pi/9:0.01:2*pi; %近休止阶段 s=0; hold on plot(t,s); grid on % t表示转角,令3 1=1 t=0:0.01:5*pi/6; %升程阶段v=156*1*[1-cos(12*t/5)]/pi hold on plot(t,v); t= 5*pi/6:0.01:pi; %远休止阶段

吉大在线作业有机化学单选题及答案..知识讲解

1:CH3?CH=CH2分子中的π键是由两个平行的轨道组成的,这两个原子轨道是() 1.s轨道 2.sp3轨道 3. sp2轨道 4.sp轨道 5.p轨道 2:属于醛糖的单糖是() 1.D-葡萄糖 2.D-果糖 3.蔗糖 4.麦芽糖 5.乳糖 3:不能水解的化学键是() 1.酐键 2.酯键 3.酰胺键 4.苷键 5.醚键 4:RNA水解后不存在的产物是() 1.磷酸

2.鸟嘌呤 3.胸腺嘧啶 4.D-核糖 5.胞嘧啶 5:DNA水解后不存在的产物是() 1.磷酸 2.鸟嘌呤 3.胞嘧啶 4.D-脱氧核糖 5.尿嘧啶 6:无变旋光现象发生的糖是() 1.果糖 2.甘露糖 3.乳糖 4.蔗糖 5.葡萄糖 7:下列化合物中,沸点最高的是() 1.丁酸 2.丁醛 3.丁醇

4.2-丁酮 5.1-丁烯 8:能够鉴别伯、仲、叔胺的试剂是() 1.苯磺酸 2.HNO3 3.苯磺酰氯 4.乙酰氯 5.浓盐酸 9:在pH=8的溶液中,主要以阳离子形式存在的氨基酸是() 1.甘氨酸 2.丙氨酸 3.亮氨酸 4.赖氨酸 5.谷氨酸 10:“福尔马林”的组成成分是() 1.40%甲醛水溶液 2.40%甲酸水溶液 3.40%乙醛水溶液 4.40%煤酚肥皂液 5.50%煤酚肥皂液

11:在生理条件下,带正电荷的氨基酸是() 1.半胱氨酸(pI=5.07) 2.谷氨酸(pI= 3.22) 3.脯氨酸(pI=6.48) 4.酪氨酸(pI= 5.66) 5.赖氨酸(pI=9.74) 12:不是维系蛋白质高级结构的化学键是() 1.肽键 2.配位键 3.二硫键 4.氢键 5.盐键 13:沸点最高的是() 1..CH3CH2COOH 2.CH3COOCH3 3.CH3(CH2) 2CH2OH 4.CH3CH2OCH2CH3 5.HCOOCH2CH3 14:某氨基酸在pH=7的溶液中带正电荷,其pI值() 1.大于7

西北工业大学机械原理习题答案教材

1—1填空题: 1.机械是机器和机构的总称。 机械原理课程的研究内容是有关机械的基本理论问题。 2.各种机构都是用来传递与变换运动和力的可动的装置。 如:齿轮机构、连杆机构、凸轮机构等。 3.凡用来完成有用功的机器是工作机。 如:机床、起重机、纺织机等。 凡将其它形式的能量转换为机械能的机器是原动机。 如:电动机、蒸气机、内燃机等。 4.在机器中,零件是制造的单元,构件是运动的单元。 5.机器中的构件可以是单一的零件,也可以是由多个零件装配成的刚性结构。 在机械原理课程中,我们将构件作为研究的基本单元。 6.两个构件直接接触形成的可动联接称为运动副。 7.面接触的运动副称为低副,如移动副、转动副等。 点或面接触的运动副称为高副,如凸轮副、齿轮副等。 8.构件通过运动副的连接而构成的可相对运动的系统是运动链,若组成运动链的各构件构成首尾封闭的系统称为闭链,若未构成首尾封闭的系统称为开链。 9.在运动链中,如果将其中一个构件固定而成为机架,则该运动链便成为机构。10.平面机构是指组成机构的各个构件均在同一个平面上运动。 11.在平面机构中,平面低副提供 2 个约束,平面高副提供 1 个约束。12.机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称为机构的自由度。13.机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目应等于机构的自由度的数目。1—2试画出图示平面机构的机构示意图,并计算自由度(步骤:1)列出完整公式,2)

带入数据,3)写出结果)。其中: 图a) 唧筒机构――用于水井的半自动汲水机构。图中水管4直通水下,当使用者来回摆动手柄2时,活塞3将上下移动,从而汲出井水。 解:自由度计算:画出机构示意图: n= 3 p L= 4 p H= 0 p'= 0 F'= 0 F=3n-(2p l+p h-p′)-F′ = 3×3-(2×4+0-0)-0 = 1 图b) 缝纫机针杆机构原动件1绕铰链A作整周转动,使得滑块2沿滑槽滑动,同时针杆作上下移动,完成缝线动作。 解:自由度计算:画出机构示意图: n= 3 p L= 4 p H= 0 p'= 0 F'= 0 F=3n-(2p l+p h-p′)-F′ = 3×3-(2×4+0-0)-0 = 1 1—3试绘出图a)所示偏心回转油泵机构的运动简图(各部分尺寸由图中直接量观察方向 3 2 4 1 4 3 2 1

西北工业大学机械原理课后答案第2章

第二章 机构的结构分析 题2-11 图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是:动力由齿轮1输入,使轴A 连续回转;而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动,以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方案。 解:1)取比例尺,绘制机构运动简图。(图2-11a) 2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。尽管此机构有4个活动件,但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上,只能作为一个活动件,故 3=n 3=l p 1=h p 01423323=-?-?=--=h l p p n F 原动件数不等于自由度数,此简易冲床不能运动,即不能实现设计意图。 分析:因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。故需增加构件的自由度。 3)提出修改方案:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或用一个高副来代替一个低副。 (1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-11b)。 (2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-11c)。 (3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-11d)。

1 1 (c) 题2-11 (d) 5 4 3 6 4 (a) 5 3 2 5 2 1 5 43 6 4 2 6 (b) 3 2 1 讨论:增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件(相当于增加3个自由度)和1个低副(相当于引入2个约束),如图2-1(b )(c )所示,这样就相当于给机构增加了一个自由度。用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度,如图2-1(d )所示。 题2-12 图a 所示为一小型压力机。图上,齿轮1与偏心轮1’为同一构件,绕固定轴心O 连续转动。在齿轮5上开有凸轮轮凹槽,摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中,从而使摆杆4绕C 轴上下摆动。同时,又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C 轴上下移动。最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G 使冲头8实现冲压运动。试绘制其机构运动简图,并计算自由度。 解:分析机构的组成: 此机构由偏心轮1’(与齿轮1固结)、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。偏心轮1’与机架9、连杆2与滑杆3、滑杆3与摆杆4、摆杆4与滚子6、齿轮5

哈工大机械原理大作业

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 大作业设计说明书 课程名称:机械原理 设计题目:凸轮机构 院系:机电学院 班级: 姓名: 学号: 指导教师:丁刚 设计时间: 哈尔滨工业大学 1.设计题目 2.运动方程式及运动线图 由题目要求凸轮逆时针旋转 (1)确定凸轮机构推杆升程、回程运动方程,并绘制推杆位移、速度、加速度线图。升程第一段:(0 <φ< pi /4)φ0=pi/2; s1 = 73*φ^2; v1=146*w*φ; a1 = 146*w^2;

升程第二段:(pi/4 <φ< pi /2) s2 =90-73*(pi/2-φ)^2; v2=146*w*( pi/2-φ); a2 =-146*w.^2; 远休止程:(pi/2 <φ< 10*pi/9) s3 = 90; v3 = 0; a3 = 0; 回程:(10*pi/9)< φ< ( 14*pi/9) s4 =45*(1+cos(9/4*(φ-10*pi/9))); v4 =*w*sin(9/4*(φ-10*pi/9)) ; a4 =*w^2* cos(9/4*(φ-10*pi/9)); 近休止程:(14*pi/9)< φ < ( 2*pi); s5 =0; v5 =0; a5 =0; 1.由上述公式通过编程得到位移、速度、加速度曲线如下:(编程见附录). 2. 凸轮机构的线图及基圆半径和偏距的确定 凸轮机构的线图如下图所示(代码详见附录): 因为凸轮逆时针旋转,,所以滚子从动件右偏,但由于绘图原因,采用向左为正方向,由此 确定凸轮基圆半径与偏距: 基圆半径为r0 = (50^2+100^2)=112mm,偏距e = 50mm。 3.凸轮实际轮廓,理论轮廓,基圆,偏距圆绘制

西北工业大学机械原理课后第9篇

第9章课后参考答案 9-1何谓凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击?试补全图示各段s v一、一曲线,并指出哪些地方有刚性冲击,哪些地方有柔性冲击? 答凸轮机构传动中的刚性冲击是指理论上无穷大的惯性力瞬问作用到构件上,使构件产生强烈的冲击;而柔性冲击是指理论上有限大的惯性力瞬间作用到构件上,使构件产生的冲击。 s-S , v-S , a-S曲线见图。在图9-1中B,C处有刚性冲击,在0, A,D,E处有柔性冲击。 9—2何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象?它对凸轮机构的工作有何影响?如何加以避免? 答在用包络的方法确定凸轮的工作廓线时,凸轮的工作廓线出现尖点的现象称为变尖现象:凸轮的工作廓线使推杆不能实现预期的运动规律的现象件为失真现象。变尖的工作廓线极易磨损,使推杆运动失真.使推杆运动规律达不到设计要求,因此应设法避免。变尖和失真现象可通过增大凸轮的基圆半径.减小滚子半 题9-1图 径以及修改推杆的运动规律等方法来避免。 9—3力封闭与几何封闭凸轮机构的许用压力角的确定是否一样?为什么?答力封闭与几何封闭凸轮机沟的许用压力角的确定是不一样的。因为在回程阶 段-对于力封闭的凸轮饥构,由于这时使推杆运动的不是凸轮对推杆的作用力F,而是推杆所受的封闭力.其不存在自锁的同题,故允许采用较大的压力角。但为?4^ y 5 J 曲

使推秆与凸轮之间的作用力不致过大。也需限定较大的许用压力角。而对于几何形状封闭的凸轮机构,则需要考虑自锁的问题。许用压力角相对就小一些。 9—4 一滚子推杆盘形凸轮机构,在使用中发现推杆滚子的直径偏小,欲改用较大的滚子?问是否可行?为什么? 答不可行。因为滚子半径增大后。凸轮的理论廓线改变了.推杆的运动规律也势必发生变化。 9—5 一对心直动推杆盘形凸轮机构,在使用中发现推程压力角稍偏大,拟采用推杆偏置的办法来改善,问是否可行?为什么? 答不可行。因为推杆偏置的大小、方向的改变会直接影响推杆的运动规律. 而原凸轮机构推杆的运动规律应该是不允许擅自改动的。 9-6 在图示机构中,哪个是正偏置?哪个是负偏置?根据式(9-24)说明偏置方向对凸轮机构压力角有何影响? S 9-6 答由凸轮的回转中心作推杆轴线的垂线?得垂足点,若凸轮在垂足点的速度沿推杆的推程方向?刚凸轮机构为正偏置?反之为负偏置。由此可知?在图示机沟中,两个均为正偏置。由 , ds/d me tan J(r0 e2) s 可知.在其他条件不变的情况下。若为正偏置(e前取减号).由于推程时(ds/d S )为正.式中分子ds/d5 -evds/d S ,故压力角a减小。而回程时,由于ds/d S 为负,式中分子为 |(ds/d S )-e|=| (ds/d S ) |+ |e| >ds/d S。故压力角增大。负偏置时刚相反,即正偏置会使推程压力角减小,回程压力角增大;负偏置会使推程压力角增大,回程压力角减小。9—7试标出题9—6a图在图示位置时凸轮机构的压力角,凸轮从图示位置转过90。后推杆的位移;并标出题9—6b图推杆从图示位置升高位移s时,凸轮的转角和凸轮机构的压力角。 解如图(a)所示,用直线连接圆盘凸轮圆心A和滚子中心B,则直线AB与推杆导路之间所夹的锐角为图示位置时凸轮机构的压力角。以A为圆心,AB为半径作圆,得凸轮的理论廓线圆。连接A与凸轮的转动中心O并延长,交于凸轮的理论廓线于C点。以O 为圆心.以OC为半径作圆得凸轮的基圆。以O为圆心,以O点到推杆导路的距离OD 为半径作圆得推杆的偏距圆;。延长推杆导路线交基圆于G-点,以直线连接0G。过0点作0G的垂线,交基圆于E点。过E 点在偏距圆的下侧作切线?切点为H点?交理论廓线于F点,则线段EF的长即为凸轮从图示位置转过90后推杆的位移s。

哈工大机械原理大作业24题

班级 1013102 学号 6 机械原理大作业说明书 题目 1、连杆机构运动分析 2、凸轮机构设计 3、齿轮传动设计 学生姓名

1连杆机构运动分析1.设计题目:

一、先建立如下坐标系: 二、划分杆组如下,进行结构分析: 该机构由I级杆组RR(如图1)、II级杆组RPR(如图2、3)和II级杆组RRP(如图4)组成。 (1)(2) (3)(4)

三、运动分析数学模型: (1)同一构件上点的运动分析: 如右图所示的原动件1,已知杆1的角速度=10/rad s ω,杆长1l =170mm,A y =0,A x =110mm 。可求得下图中B 点的位置B x 、B y ,速度xB v 、yB v ,加速度xB a 、yB a 。 θcos 1l xB =,θsin 1l yB = θωυsin 1l xB -=,θωυcos 1l yB =, 222B 2==-cos =-B xB i d x a l x dt ω?ω 222 2 ==-sin =-B yB i B d y a l y dt ω?ω。 (2)RPRII 级杆组的运动分析: a. 如右图所示是由2个回转副和1个移 动副组成的II 级组。已知两个外运动副C 、B 的位置(B x 、B y 、c x =110mm 、C y =0)、速度(xB υ,yB υ, xC υ=0, yC υ=0)和加速度 (0,0,,==yC xC yB xB a a a a )。可确定下图中D 点的位置、速度和加速度。确定构件3的角位移1?、角速度1ω、角加速度1α。 1sin 31..??l x dt dx C B -= 1sin 131cos 13.....2????l l x dt x d C B --= 1cos 31..??l y dt dy C B += 1cos 131sin 13.....2????l l y dt y d C B +-= 根据关系:1111d 122..11. α??ω??====dt d dt , 故可得出: D x =)1cos( 4β?++l x C

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