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机械制造工艺学部分习题解答2第二章：机械加工工艺规程设计（第3版P94）2-1何谓机械加工工艺规程？工艺规程在生产中起何作用？概念题，见教材P25.2-2简述机械加工工艺过程卡和工序卡的主要区别以及它们的应用场合？概念题，见教材P25.2-3简述机械加工工艺过程的设计原则、步骤和内容。
见教材P25-31.2-4试分析图所示零件有哪些结构工艺性问题并提出正确的改进意见。
解：1）键槽设置在阶梯轴90°方向上，需两次装夹加工。
将阶梯轴的两个键槽设计在同一方向上，一次装夹即可对两个键槽加工。
2）车螺纹时，螺纹根部易打刀；且不能清根。
设置退刀槽，可使螺纹清根；操作相对容易，可避免打刀。
3）两端轴颈须磨削加工，因砂轮圆角而不能清根；设置退刀槽，磨削时可以清根。
2-7何谓经济精度？选择加工方法时应考虑的主要问题有哪些？答：（P34）经济精度——在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度和表面粗糙度。
选择加工方法时应考虑（P35）：根据零件表面、零件材料和加工精度以及生产率要求，考虑本厂现有的工艺条件，考虑加工经济精度等因素。
2-8在大批量生产条件下，加工一批直径为，长度为58mm的光轴，其表面粗糙度，材料为45钢，试安排其加工路线。
答：粗车——半精车——粗磨——精磨——精密磨削。
2-9图4-71所示箱体零件的两种工艺安排如下：(1)在加工中心上加工：粗、精铣底面；粗、精铣顶面；粗镗、半精镗、精镗Φ80H7孔和60H7孔；粗、精铣两端面。
(2)在流水线上加工：粗刨、半精刨底面，留精刨余量；粗、精铣两端面；粗镗削、半精镗Φ80H7孔和60H7孔，留精镗余量；粗刨、半精刨、精刨顶面；精镗Φ80H7孔和60H7孔；精刨底面。
试分别分析上述两种工艺安排有无问题，若有问题请提出改进意见。
答：(1)应在先加工底面、顶面之后，加工两端面，因为底面、端面是定位表面，定位表面加工之后，再进行镗孔。
第一章控制系统的基本概念1.什么叫生产过程自动化？生产过程自动化主要包含了哪些内容？答：利用自动化装置来管理生产过程的方法称为生产过程自动化。
主要包含：①自动检测系统②信号联锁系统③自动操纵系统④自动控制系统。
2.自动控制系统主要由哪几个环节组成？自动控制系统常用的术语有哪些？答：一个自动控制系统主要有两大部分组成：一部分是起控制作用的全套自动控制装置，包括测量仪表，变送器，控制仪表以及执行器等；另一部分是自动控制装置控制下的生产设备，即被控对象。
自动控制系统常用的术语有：被控变量y——被控对象内要求保持设定数值的工艺参数，即需要控制的工艺参数，如锅炉汽包的水位，反应温度；给定值（或设定值）y s——对应于生产过程中被控变量的期望值；测量值y m——由检测原件得到的被控变量的实际值；操纵变量（或控制变量）m——受控于调节阀，用以克服干扰影响，具体实现控制作用的变量称为操纵变量，是调节阀的输出信号；干扰f——引起被控变量偏离给定值的，除操纵变量以外的各种因素；偏差信号（e）——被控变量的实际值与给定值之差，即e=y m - y s 控制信号u——控制器将偏差按一定规律计算得到的量。
3.什么是自动控制系统的方框图？它与工艺流程图有什么不同？答：自动控制系统的方框图上是由传递方块、信号线（带有箭头的线段）、综合点、分支点构成的表示控制系统组成和作用的图形。
其中每一个分块代表系统中的一个组成部分，方块内填入表示其自身特性的数学表达式；方块间用带有箭头的线段表示相互间的关系及信号的流向。
采用方块图可直观地显示出系统中各组成部分以及它们之间的相互影响和信号的联系，以便对系统特性进行分析和研究。
而工艺流程图则是以形象的图形、符号、代号，表示出工艺过程选用的化工设备、管路、附件和仪表自控等的排列及连接，借以表达在一个化工生产中物料和能量的变化过程，即原料→成品全过程中物料和能量发生的变化及其流向。
4.在自动控制系统中，什么是干扰作用？什么是控制作用？两者有什么关系？答：干扰作用是由干扰因素施加于被控对象并引起被控变量偏离给定值的作用；控制作用是由控制器或执行器作用于被控对象，通过改变操纵变量克服干扰作用，使被控变量保持在给定值，两者的相同之处在于都是施加于被控对象的作用，不同之处在于干扰作用是使被控变量偏离给定值，而控制作用是使被控变量接近给定值。
过程流体机械第二版（李云姜培正著）课后答案下载过程流体机械第二版(李云姜培正著)内容简介1 绪论1.1过程流体机械1.1.1过程与生产过程1.1.2过程装备1.1.3过程流体机械1.2流体机械的分类1.2.1按能量转换分类1.2.2按流体介质分类1.2.3按流体机械结构特点分类1.3气体性质和热力过程1.3.1气体状态方程1.3.2气体热力过程1.3.3气体其他性质1.4压缩机概述1.4.1压缩机的分类与命名1.4.2压缩机的用途1.4.3各种压缩机的特点和适用范围1.4.4 压缩机的一些术语和基本概念1.5 流体机械的发展趋势1.5.1 创造新的机型1.5.2 流体机械内部流动规律的研究与应用 1.5.3 高速转子动力学的研究与应用1.5.4 新型制造工艺技术的发展1.5.5 流体机械的自动控制1.5.6 流体机械的故障诊断1.5.7 实现国产化和参与国际市场竞争2 容积式压缩机2.1 往复压缩机基本构成和工作过程2.1.1 基本构成和工作原理2.1.2 压缩机级的工作过程2.2 往复压缩机热力和动力性能2.2.1 压缩机的热力性能和计算2.2.2 压缩机的动力性能和计算2.3 往复压缩机气阀和密封2.3.1 气阀组件2.3.2 工作腔滑动密封2.4 往复压缩机调节和其他附属系统 2.4.1 压缩机的容积流量调节2.4.2 压缩机润滑与润滑设备2.4.3 压缩机冷却和冷却设备2.4.4 气体管路和管系设备2.5 往复压缩机选型和结构实例2.5.1 结构形式选择及分析2.5.2 结构参数选择及影响2.5.3 压缩机的驱动机选择2.5.4 压缩机典型结构实例2.5.5 选型计算实例2.6 回转式压缩机2.6.1 螺杆压缩机2.6.2 单螺杆压缩机2.6.3 滑片压缩机2.6.4 液环压缩机(真空泵)2.6.5 罗茨鼓风机3离心压缩机3.1离心压缩机的典型结构与工作原理 3.1.1离心压缩机的典型结构与特点 3.1.2离心压缩机的基本方程3.1.3级内的各种能量损失3.1.4多级压缩机3.1.5功率与效率3.1.6三元流理论与三元叶轮的应用 3.2性能、调节与控制3.2.1离心压缩机的性能3.2.2相似理论在离心压缩机中的应用 3.2.3压缩机的各种调节方法及其特点 3.2.4附属系统3.2.5压缩机的控制3.3安全可靠性3.3.1叶轮强度3.3.2转子临界转速3.3.3轴向推力的平衡3.3.4抑振轴承3.3.5轴端密封3.3.6离心压缩机机械故障诊断3.4选型3.4.1选型的基本原则3.4.2选型分类3.4.3选型方法3.4.4选型示例4泵4.1泵的分类及用途4.1.1泵的分类4.1.2泵的用途4.2离心泵的典型结构与工作原理4.2.1离心泵的典型结构、分类及命名方式 4.2.2离心泵的工作原理及基本方程4.3离心泵的工作特性4.3.1离心泵的汽蚀及预防措施4.3.2离心泵的.性能及调节4.3.3离心泵的启动与运行4.3.4相似理论在泵中的应用4.4其他泵概述4.4.1轴流泵4.4.2旋涡泵4.4.3杂质泵4.4.4往复活塞泵4.4.5螺杆泵4.4.6滑片泵4.4.7齿轮泵4.5泵的选用4.5.1泵的选用原则及分类4.5.2选用方法及步骤4.5.3泵的选用示例5离心机5.1离心机的典型结构及工作原理5.1.1非均一系的分离及离心机的典型结构5.1.2分离因数和离心力场的特点5.1.3沉降离心机流体动力学基本方程及沉降分离过程 5.1.4过滤离心机的有关计算5.1.5离心机的分类5.2过滤离心机与沉降离心机5.2.1过滤离心机5.2.2沉降离心机5.3离心机的选型5.3.1选型的原则5.3.2选型的依据5.3.3选型的基本方法过程流体机械第二版(李云姜培正著)图书目录《过程流体机械》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，是出版的《过程流体机械》的第二版，本版保留了第一版的编排结构，对部分内容进行了更详细的分析和阐述，还添加了反映近年来的过程流体机械新成果的内容。
习题参考答案第一章1-1. 略。
1-2. 杆BC 为二力杆，N BC =8.64kN ，BC 杆受压。
梁AB 在铰链A 处所受约束反力：N A X =-6.11kN ，N A Y =2.89Kn 。
1-3. 1.575kN （压力）。
1-4. N A X =G/2，N A Y =G ；N BX =G/2，N B Y =0；N C X =G/2，N C Y =G 。
1-5. 11.25kN 。
1-6. 杆EF 和CG 均为二力杆，N EF =0.943kN ，N CG =-0.167kN ；A 处约束反力：N A Y =0.667kN ，N A Y =0.5kN 。
1-7. γGbl 2=。
1-8. 51.76N 。
1-9. 22kN 。
1-10. 固定铰链给予轮子一个大小为P 方向向上的约束反力，与轮边缘作用的向下的力P 形成一个力偶，这样才能与轮子所受的力偶相平衡。
1-11. (1)塔底约束反力：N A x =17.4kN ，N A y =243.5kN ，M =202.2kN ·m ；(2)N A x =6.39kN ，N A y =23.5kN ；N B x =6.39kN ，N B y =0。
第二章2-1. 两边200mm 段中的应力为100MPa ，应变为0.0005，伸长量为0.1mm ；中段应力为60MPa ，应变为0.0003，伸长量为0.06mm ；总伸长为0.26mm 。
2-2. 略。
2-3. 细段应力127.4 MPa ，粗段应力38.2 MPa ，总伸长量为0.733mm 。
2-4. AB 杆中的应力110.3 MPa ，BC 杆中的应力31.8 MPa ，均小于许用应力，故支架是安全的。
2-5.（1）x=1.08m ；（2）杆1中的应力44 MPa ，杆2中的应力33 MPa 。
2-6. 活塞杆直径d ≥62mm ，可取d =62mm ，螺栓个数n ≥14.8，取n=16（偶数）。
第一章习题与思考题：1．为什麽机械制造装备在国民经济发展中占有重要作用？2．机械制造装备与其它工业装备相比，特别强调应满足哪些要求，为什麽？3．柔性化指的是什麽？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心、和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？4．机械制造装备的精密度越来越高，也就是说新造出来的机械制造装备要比制造它用的现有机械制造装备精度要高，如何解决用精密度较差的机械制造装备制造出精密度较高机械制造装备来？5．我国人口多，劳动力资源比较丰富，目前尚有不少下岗人员没有安排工作，实现自动化与更多地提供就业机会之间是否存在矛盾，为什麽？6．机械制造装备的机电一体化体现在哪些方面？可获得什麽好处？7．对机械制造装备进行现代化改造的主要内容有哪些？8．工业工程指的是什麽？如何在设计机械制造装备时体现工业工程的要求？第二章习题与思考题：1.机械制造装备设计有哪些类型？它们的本质区别是什麽？2.创新设计的步骤是什麽？为什麽应重视需求分析和可行性论证？3.你能以一个实际例子说明功能结构的建立、原理解的寻求和初步设计方案的形成过程。
4.哪些产品宜采用系列化设计方法，为什麽？有哪些优缺点？5.系列化设计时主参数系列公比的选取原则是什麽？公比选得过大或过小会带来哪些问题？6.哪些产品宜采用模块化设计方法，为什麽？有哪些优缺点？7.设计的评价方法很多，结合机械制造装备设计，哪些评价方法较为重要？为什麽？8.有些方案的技术评价较高。
但经济评价一般或不好，有些方案可能是相反的情况，如何对这些方案进行综合评价？9.可靠性指的是什麽？有哪些可靠性衡量指标，它们之间有哪些数值上的联系？10.从系统设计的角度，如何提高产品的可靠性？11.在机械制造装备设计中用到哪些人机工程学的概念和方法，解决了什麽问题？12.举例说明为什麽机械加工工艺性的评价应依据制造厂的生产条件，没有一个绝对的标准？第三章思考题与习题：1.机床设计应满足哪些基本要求，其理由是什么？2.机床设计的主要内容及步骤是什么？3.机床设计的基本理论有哪些？其定义、原理、要求如何？4.机床系列型谱的含义是什么？5.机床的基本工作原理是什么？6.工件表面的形成原理是什么？7.工件表面发生线的形成方法有哪些？8.工件表面的形成方法是什么？9.机床的运动功能有哪些？10.机床的主运动与形状创成运动的关系如何？进给运动与形状创成运动的关系如何？11.机床上的复合运动、内联系传动链、运动轴的联动的含义及关系如何？12.机床运动功能方案设计的方法及步骤如何？13.数控机床的坐标系如何选取？14.机床的运动功能式和运动功能图表达的含义是什么？15.虚拟轴机床的原理是什么？有哪些特点？16.分析图3-14所示各种机床的运动功能图，说明各个运动的所属类型、作用及工件加工表面的形成方法。
1. 第2章 构件受力分析与平衡理论2-5 图（a ）所示为一管道支架ABC ，A 、C 处为固定铰链约束，杆AB 和杆CB 在B 处铰接。
已知两管道的重量均为G=4.5kN ，图中尺寸单位均为mm 。
试求管架中杆AB 和杆BC 所受的力。
解：（1）根据题意，画出受力图如图（b ）所示。
（2）求解约束力和杆BC 所受的力∑=0xF ，045cos =+BC AX N N （1） ∑=0y F ，045sin 2=++-AYBC N N G（2）∑=0A M ，012.145sin 12.14.0=⨯+--BCN G G （3）由方程（3）解得 )(64.812.145sin 5.412.15.44.0kN N BC =⨯⨯+⨯=代入方程（2）得 kN N G N BC Ay89.245sin 2=-=代入方程（1）得 kN N N BC AX 11.62264.845cos -=⨯-=-=（负号表示与假设方向相反）2-6 某塔侧操作平台梁AB 上作用着分布力q=0.7kN/m 。
横梁AB 和撑杆CD 的尺寸如图（a ）所示，试求撑杆CD 所受的力。
解：（1）根据题意，画受力图如图（b ）所示。
(a) (b)题2-5图GAX NAY NAB45GBC N（2）求撑杆CD上的力∑=0AM，0130sin25.01)5.01(=⨯+++-CDNq解以上方程得kNNCD575.1130sin2/)5.01(7.02=⨯+=2-7 图(a)所示支架ABC由均质等长杆AB和BC组成，杆重为G。
试求A、B、C处的约束力。
解：（1）根据题意，画出整个支架ABC的受力图和支架AB的受力图，如图（b）和图（c）所示。
（a）（b）（c）题2-7图（2）设两均质杆的长度为l，取整个支架ABC作为研究对象，则有：∑=0xF，0=-CXAXNN（1）由方程（1）解得CXAXNN=∑=0yF，02=+-CYAYNGN（2）∑=0AM，)45cos45cos()45cos245cos(45cos2=+⋅++⋅-⋅-llNllGlGCY（3）由方程（3）解得GNCY=代入方程（2）得GNAY=题2-6图（3）取AB杆为研究对象：∑=0BM，045sin45cos45cos2=+-lNlNlGAXAY2=+-lNGllGAX22GllGGlNAX=-=∑=0xF，0=-BXAXNN2GNNBXAX==∑=0yF，0=--BYAYNGN=BYN2-9 梯子由AB与AC两部分在A处用铰链连接而成，下部用水平软绳连接，如图（a）所示。
《过程设备设计基础》习题集樊玉光西安石油大学2007.1前言本习题集为配合过程装备与控制工程专业《过程设备设计基础》课程的教学参考用书。
本书是编者在过去多年教学经验的基础上整理编写而成，旨在帮助加深对课程中一些基本概念的理解，巩固所学的知识，提高分析和解决工程设计问题的能力，因此编写过程中力求选题广泛，突出重点，注重解题方法和工程概念的训练。
本书与《过程设备设计基础》教材中各章教学要求基本对应。
各章中包含思考题和习题。
目录第一章压力容器导言 (2)第一章思考题 (2)第二章压力容器应力分析 (3)第二章思考题 (3)第二章习题 (7)第三章压力容器材料及环境和时间对其性能的影响 (13)第三章思考题 (13)第四章压力容器设计 (14)第四章思考题 (14)第四章习题 (16)第五章储存设备 (19)第五章思考题 (19)第五章习题 (19)第一章压力容器导言1.1压力容器总体结构，1.2压力容器分类，1.3压力容器规范标准。
第一章思考题思考题1.1.压力容器主要有哪几部分组成？分别起什么作用？思考题1.2.介质的毒性程度和易燃特性对压力容器的设计、制造、使用和管理有何影响？思考题1.3.《压力容器安全技术监察规程》在确定压力容器类别时，为什么不仅要根据压力高低，还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类？思考题1.4.《压力容器安全技术监察规程》与GB150的适用范围是否相同？为什么？思考题1.5.GB150、JB4732和JB/T4735三个标准有何不同？他们的适用范围是什么？思考题 1.6.化工容器和一般压力容器相比较有哪些异同点？为什么压力容器的安全问题特别重要？思考题1.7.从容器的安全、制造、使用等方面说明对压力容器机械设计有哪些基本要求？思考题 1.8.为什么对压力容器分类时不仅要根据压力高低，还要考虑压力乘容积PV的大小?思考题1.9.毒性为高度或极度危害介质PV＞0.2MP a·m3的低压容器应定为几类容器？思考题1.10.所谓高温容器是指哪一种情况?第二章压力容器应力分析2.1 载荷分析，2.2回转薄壳应力分析，2.3 厚壁圆筒应力分析，2.4 平板应力分析，2.5 壳体的稳定性分析，2.6 典型局部应力。
《机械制造装备设计》第3版第二章习题参考答案2-1 何谓转速图中的一点三线？机床的转速图表示什么？转速图包括一点三线：转速点，主轴转速线，传动轴线，传动线。
⑴转速点 主轴和各传动轴的转速值，用小圆圈或黑点表示，转速图中的转速值是对数值。
⑵主轴转速线 由于主轴的转速数列是等比数列，所以主轴转速线是间距相等的水平线，相邻转速线间距为ϕlg 。
⑶传动轴线 距离相等的铅垂线。
从左到右按传动的先后顺序排列，轴号写在上面。
铅垂线之间距离相等是为了图示清楚，不表示传动轴间距离。
⑷传动线 两转速点之间的连线。
传动线的倾斜方式代表传动比的大小，传动比大于1，其对数值为正，传动线向上倾斜；传动比小于1，其对数值为负，传动线向下倾斜。
倾斜程度表示了升降速度的大小。
一个主动转速点引出的传动线的数目，代表该变速组的传动副数；平行的传动线是一条传动线，只是主动转速点不同。
转速图是表示主轴各转速的传递路线和转速值，各传动轴的转速数列及转速大小，各传动副的传动比的线图。
2-2 结构式与结构网表示机床的什么内容？只表示传动比的相对关系，主轴转速的传递路线，而不表示传动轴（主轴除外）转速值大小的线图称为结构网。
结构式是结构网的数学表达式或等比数列变速系统原理数学表达式。
2-3等比传动系统中，总变速范围与各变速组的变速范围有什么关系？与主轴的转速级数有什么关系？总变速范围为R r r r r j P P P P Z J ===--01211012ΛΛϕϕ2-4 等比传动系统中，各变速组的级比指数有何规律？ 第j 扩大组的级比指数为x P P P P j j =-0121Λ()2-5 拟定转速图的原则有哪些？ 1． 极限传动比、极限变速范围原则 一般限制最小传动比为min i ≥1/4；为减少振动，提高传动精度，直齿轮的最大传动比i max≤2，斜齿圆柱齿轮max i ≤2.5；直齿轮变速组的极限变速范围是842=⨯=r斜齿圆柱齿轮变速组的极限变速范围为1045.2=⨯=r2． 确定传动顺序及传动副数的原则从传动顺序来讲，应尽量使前面的传动件多一些。
