机械制造工艺学课后习题答案(哈工大,赵长发1)汇编
《机械制造工艺学》哈工大赵长发
1-1.（什么是生产过程，工艺过程和工艺规程）
生产过程—机械产品从原材料开始到成品之间各相互关联的劳动过程的总和。
工艺过程—按一定顺序逐渐改变生产对象的形状(铸造、锻造等)、尺寸(机械加工)、
相对位置(装配)和性质(热处理)使其成为成品的过程
机械加工工艺规程—规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。
1-2.（什么是工序，安装，工步和工位）
工序—一个(或一组)工人，在一个工作地点，对一个(或同时几个)工件所连续完成的那部分工艺过程。
2．工步—在加工表面和加工工具(切削速度和进给量)都不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。。
3．安装—工件经一次装夹后所完成的那一部分工序。
4. 工位—一次装夹工件后，工件与夹具或机床的可动部分一起相对刀具或机床的固定部分所占据的每一个位置，称为工位(在一个位置完成的部分工序) 。
5．行程(走刀)—对同—表面进行多次切削，刀具对工件每切削一次，称之为一次行程。
加工余量的概念：指加工过程中所切去的金属层厚度。余量有工序余量和加工总余量之分。工序余量：相邻两工序的工序尺寸之差;加工总余量：从毛培变为成品的整个加工过程中某表面切除的金属层总厚度，即毛培尺寸与零件图设计尺寸之差。
影响加工余量的因素：1上下表面粗糙度H1a和缺陷层H2a 2上工序的尺寸公差Ta 3上工序的尺寸误差4本工序加工时的装夹误差
时间定额的定义：在一定生产条件下，规定完成一定产品或完成一道工序所消耗的时间。
时间定额的组成：1基本时间tj 2辅助时间tf 3工作地点服务时间tfw 4休息与自然需要时间tx 5准备终结时间tzz
1-3.（生产类型是根据什么划分的？常用的有哪几种生产类型？他们各有哪些主要工艺特征）
?生产类型—企业生产专业化程度的分类。一般分为单件生产、成批(批量)生产和大
量生产
?(1)单件(小批)生产—产品产量很少，品种很多，各工作地加工对象经常改变，很少
重复。
?(2)成批生产—一年中分批轮流地制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量，
工作地的加工对象周期地重复。
?(3)大量生产—产品产量很大，工作地的加工对象固定不变，长期进行某零件的某
道工序的加工。
1-4.（什么叫基准？工艺基准包括哪些方面）
基准—用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。
(1)工序基准(2) 定位基准(3) 测量基准(4) 装配基准
工艺基准在加工和装配过程中所采用的基准，包括：1工序基准2,：定位基准3：测量基准4：装配基准
基准：用来确定生产对象上几何要素的几何关系所依据的那些点，线，面
根据作用的不同，基准可分为：1设计基准2工艺基准
1-5. （毛飞选择时，应考虑哪些因素）
(1)零件材料及其力学性能
(2)零件的形状和尺寸
(3)生产类型
(4)具体生产条件
(5)利用新工艺、新技术和新材料
1-6.（粗，精基准选择原则有哪些）
1. 保证相互位置要求原则。
2. 保证重要表面加工余量均匀原则
3. 保证加工余量分配合理原则。
4. 便于装夹的原则
5.粗基准一般不能重复使用原则。
2. 精基准的选择
(1) 基准重合原则
(2) 基准统一原则
(3) 互为基准原则
(4) 自为基准原则
1-10.（表面加工选择时应考虑哪些因素）
(1) 经济加工精度
(2) 工件材料的性质
(3)工件的结构形状和尺寸
(4) 生产类型和经济性
(5)现有设备情况和技术条件
1-11.（工件加工质量要求较高时，应划分哪几个阶段？划分加工阶段的原因是什么）
①粗加工阶段是切除大部分加工余量并加工出精基准，目的是提高生产率。
②半精加工阶段是为零件主要表面的精加工做准备，并完成一些次要表面的加工，一般在热处理前进行。
③精加工阶段从工件上切除较少余量，所得精度和表面质量都比较高，目的是保证质量
④光整加工阶段是用来获得很光洁表面或强化其表面的加工过程。
⑤超精密加工阶段是按照稳定、超微量切除等原则，实现尺寸和形状误差在0.1μmc以下的加工技术。
划分加工阶段的原因
?(1) 保证加工质量
?(2)合理地使用机床设备
?(3) 便于热处理工序安排
?(4)便于及时发现毛坯缺陷
?(5)保护精加工过后的表面
1-12.
?(1) 先基准面，后其它面
(2)先主要表面，后次要表面
(3) 先面后孔
(4)先粗后精
?热处理工序的安排
?(1)预备热处理
(2)最终热处理
(3)时效处理
(4)表面处理
1-13
工序余量—相邻两工序的工序尺寸之差
?加工总余量—毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差。
?影响加工余量的因素
?(1)上工序表面粗糙度H1a和缺陷层H2a
?(2)上工序的尺寸公差Ta
?(3)上工序的形位误差ρa
?(4)本工序加工时的装夹误差ε b
21.何谓时间定额？批量生产时，时间定额由哪些部分组成？
答：时间定额—在一定生产条件下，规定完成一件产品或完成一道工序所消耗的时间。
时间定额的组成：(1)基本时间；(2)辅助时间；(3)工作地点服务时间；(4)休息与自然需要时间；(5)准备终结时间。
22.提高机械加工劳动生产率的工艺措施有哪些？
答：（1）．缩短基本时间；（2）．缩短辅助时间；（3）．缩短工作地点服务时间；（4）．缩短准备与终结时间；（5）．采用新工艺和新方法；（6）．高效自动化加工及成组加工。
不同机床加工时，一般可采用几种安装方法：
1直接安装2找正安装3夹具安装
2-1（什么叫安装，为什么说定位与夹紧不是一回事）
?安装—将工件在机床上或夹具中定位并夹紧的过程。
?定位—确定工件在机床或夹具上占有正确位置
?夹紧—工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变。
2-2.(夹具一般由哪些部分组成)
1．定位元件
起定位作用，保证工件在机床上或夹具中占有正确的位置。
2．夹紧装置
将工件夹紧，保证工件定位后的正确位置不变。
3．导向元件和对刀装置
保证刀具加工时的正确位置
4．连接元件
用来保证夹具和机床之间的相对位置
5．夹具体
基础件，将上述各元件连成一体。
6．其它元件
2-3.（何谓六点定位原理）六点定位原理—采用六个按一定规则布置的约束点(支承点)限制工件六个自由度的方法
2-4.（什么是完全定位，不完全定位，欠定位和过定位？正常定位和非正常定位包括哪些方面）
?I．完全定位
?完全定位—工件的六个自由度完全被限制
?2．不完全定位(部分定位)
?不完全定位—允许有一个或几个自由度不被限制。(由被加工零件的位置要求所决定)
?3．欠定位
?欠定位—工件应该限制的自由度而未被限制。
?欠定位不能保证加工精度是绝对不允许的。
?4．过定位
?过定位—工件的同一自由度被重复限制
2-6.（使用夹具加工工件时，产生加工误差的组成部分）
?1．工件安装误差定位误差+夹紧误差
?2．夹具对定误差对刀误差+切削成形运动的误差
? 3. 加工过程误差
2-8.（何谓定位误差？定位误差是由哪些因素引起的）定位误差—同批工件在夹具中定位时，某工序基准在工序尺寸方向的最大位移量。
?定位误差由基准位置误差和基准不重合误差组成。
2-9.（对夹紧装置有哪些基本要求？夹紧力的三要素如何确定）①
应保证定位准确，而不能破坏定位；
?②夹紧后工件与夹具的变形应在允许范围内
?③夹紧机构安全可靠，有足够的刚度和强度，手动夹紧应自锁，夹紧行程要足够；
?④结构简单，制造和操作方便，快速省力。
2-19.①夹具受力元件及夹具体要有足够的强度和刚度；
?②一般均设置对刀装置和定向键，保证工件与刀具、工件与进给运动之间的位置精度；
?③铣床夹具一般要在工作台上对定后固定。
?刨床夹具可参照铣床夹具设计
2-20.(1)直线进给式
(2)圆周进给式
(3)仿形进给式
机械加工精度
1：（什么是加工精度和加工误差？加工精度包括哪些方面？他们是如何得到的？）
加工精度：是指零件加工后的实际几何叁数对理想几何叁数的符合程度。加工精度包括尺寸精度，形状精度，位置精度三个方面。
尺寸精度的获得方法：1试切法2调整法3定尺寸刀具法4自动控制法
形状精度的获得方法：1成形运动法2非成形运动法
位置精度获得方法：1一次装夹获得法2多次装夹获得法:
2：（车床床身导轨在垂直面内及水平面的直线度，对车削轴类零件的加工误差有什么影响？影响程度有何不同）
水平面的影响：导轨在X方向存在误差，磨削外圆时工件沿砂轮法线方向产生位移。引起工件方向上的误差，当磨削长外圆时，造成圆柱度误差。
垂直的影响：由于磨床导轨在垂直内存在误差，磨削外圆时，工件沿砂轮切线方向产生位移。工件产生圆柱度误差，其值很小。
3：（对平面磨床，为什么导轨在垂直面内直线要求高与平面内的直线度的要求？镗床导轨为什么在垂直内和水平面的都有较高要求？）
因为产生的圆柱度误差，虽然很小，但对平面磨床在法向的位移（敏感方向），将直接反映被加工的表面形成的形状误差。
4：机床制造误差有哪几种：1机床回转运动2机床导轨直线运动机床传动链的误差
（1）机床回转运动误差的概念与形式：指主轴的瞬时回转轴线相对其平均回转轴线，在规定测量平面内的变动量。变动量越小，主轴回转精度越高：反之越低。形式：画圆跳动，径向圆跳动，角度摆动三种形式。主轴回转运动误差的影响因素：主轴的误差，轴承的误差，轴承的间隙，轴承配合零件的误差及主轴系统的径向不等刚度和热变形等。
对于刀具回转类机床,切削力方向随旋转方向而改变。主轴支承轴颈的圆度误差影响越小，而轴孔的圆度影响越大。
(2 )机床导轨误差存在的影响：磨床导轨在水平面内直线误差的影响磨床导轨在垂直内直线度误差的影响导轨面平行度误差的影响
（3 ）传动链误差的概念：指内联系的传动链中得首末两端传动元件之间相对运动的误差，他是按展成原理加工工件时，影响加工精度的主要因素。减少传动链传动误差的措施：尽可能缩短传动链减少各传动元件装配时的几何偏心，提高装配精度在传动链中按降速比递增的原则分配各传动副的传动比采用校正装置
5：工艺系统的受力变形：
车削细长轴时，工件在切削的作用下的弯曲变形，加工后会产生鼓形的圆柱度误差;
在内圆磨床上用横向切入磨孔时，磨孔会产生带有锥度的圆柱度误差
静刚度：作用力F与由它所引起的在作用力上产生的变形量y的比值。
负刚度：当Fy与yxt方向相反时，即出现负刚度
机床部件的刚度曲线的特点：（1）变形与作用力不是线性关系，反映力刀架变形不纯粹是弹性变形；（2）消耗在克服部件内零件间的摩擦和接触塑性变形所做的功（3）卸载后曲线不回到原点，说明有残留变形（4）部件的实际刚度比按实体所估算的小
提高工艺系统刚度的措施：（1）合理的结构设计（2）提高连接表面的接触刚度（3）提高工件定位基准面的精度和减小它的表面粗糙度值（4）采用合理的装夹和加工方式
6加工误差的统计分析
统计性质的不同，可分为：（1）系统性误差（2）随机性误差
分布曲线的缺点：（1）不能反映误差的变化趋势（2）不能在加工过程中及时提供控制精度的资料。
3-1. 加工精度—零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)对理想几何参数的符合程度。加工误差—零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度。加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度三个方面。1．尺寸精度—加工后零件表面本身或表面之间的实际尺寸与理想尺寸之间的符合程度2．形状精度—加工后零件各表面的实际形状与表面理想形状之间的符合程度。3．位置精度—加工后零件表面之间的实际位置与表面之间理想位置的符合程度。
3-11.工艺系统刚度—工件加工表面和刀具在切削法向分力Fy与工艺系统在总切削力的作用下该方向上的相对位移yxt的比值
kxt= Fy ／yxt
–(1)提高机床部件中零件间接合表面的质量
–(2)给机床部件以预加载荷
–(3)提高工件定位基准面的精度和减小它的表面粗糙度值
3-16.。(1)毛坯制造中产生的残余应力
(2)冷校直带来的残余应力
(3)切削加工中产生的残余应力
2．减少或消除残余应力的措施
?(1)合理设计零件结构
?(2)对工件进行热处理和时效处理
?(3)合理安排工艺过程
4-1 机械加工表面质量包括哪些主要内容？它们对机器使用性能有哪些影响？
答:包括加工表面的几何形状误差和表面层的物理力学性能；（1）表面质量对耐磨性的影响（2）表面质量对疲劳性的影响（3）表面质量对耐蚀性的影响（4）表面质量对零件配合质量的影响。
4-2(为什么机器上许多静止连接的接触表面，往往要求表面粗糙度值较小，而有相对运动的表面又不能要求表面粗糙度值过小)
答:表面粗糙度对零件表面磨损的影响很大。一般来说，表面粗糙度值越小，其耐磨性越好。但是表面粗糙度值太小，因接触面容易发生分子粘接，且润滑液不易储存，磨损反而增加。因此，就磨损而言，存在一个最优表面的粗糙度值。
4-3（切削加工塑性材料时，为什么高速切削会得到较小的表面粗糙度值）
答:砂轮速度越高，就有可能使表层金属的塑性变形的传播速度大于切削速度，工件材料来不及变形，致使表层金属的塑性变形减小，磨削表面的粗糙度值将明显减少。
4-5（什么叫冷作硬化？切削加工中，影响冷硬的因素有哪些？）
答:机械加工过程中产生的塑性变形，使晶格扭曲、畸变，晶粒间产生滑移，晶粒被拉长，这些都会使表面层金属的硬度增加，统称为冷作硬化；（1）影响切削加工表面冷作硬化的因素有:1）切削用量的影响2）刀具几何形状的影响3）加工材料性能的影响；（2）影响磨削加工表面冷作硬化的因素有:1）工件材料性能的影响2）磨削用量的影响3）砂轮粒度的影响。
4-6（何谓回火烧伤、淬火烧伤和退火烧伤？）
答:1）如果磨削区的温度未超过淬火钢的相变温度（碳钢的相变温度为720℃），但已超过马氏体的转变温度（中碳钢为300℃），工件表层金属的马氏体将转化为硬度较低的回火组织（索氏体或托氏体），这称为回火烧伤；
2）如果磨削区温度超过了相变温度，再加上冷却液的急冷作用，表层金属会出现二次淬火马氏体组织，硬度比原来的回火马氏体高；在它的下层，因冷却较慢，出现了硬度比原来的回火马氏体低的回火组织（索氏体或托氏体），这称为淬火烧伤；
3）如果磨削区温度超过了相变温度，而磨削过程又没有冷却液，表层金属将产生退火组织，表层金属的硬度将急剧下降，这称为退火烧伤。
4-7（为什么同时提高砂轮速度和工件速可以避免产生磨削烧伤？）
答:加大工件的回转速度，磨削表面的温度升高，但其增长速度与磨削深度影响相比小得多；且回转速度越大，热量越不容易传入工件内层，具有减小烧伤层深度的作用。但增大工件速度会使表面粗糙度增长，为了弥补这一缺陷，可以相应提高砂轮速度。实践证明，同时提高砂轮速度和工件速度可以避免烧伤。
4-8（试述产生表面残余应力的原因。）
答:1）冷态塑性变形引起残余应力2）热态塑性变形引起残余应力3)金相组织变化引起残余应力。
4-9（为什么要注意选择零件加工最终工序的加工方法？）
答:工件表层金属的残余应力将直接影响机器零件的使用性能。一般来说，工件表面残余应力的数值及性质主要取决于工件最终工序的加工方法。因次，工件最终工序加工方法的选择至关重要。
4-10（试述产生磨削裂纹的原因。）
答:在交变载荷的作用下，机器零件表面上存在的局部微观裂纹，由于拉应力的作用使原生裂纹扩大，最后导致零件断裂。
4-11（表面强化工艺的目的是什么？常用的强化方法有哪些？）
答:这里说的表面强化工艺是指通过冷压加工方法使表面层金属发生冷态塑性变形，以降低表面粗糙度值，提高表面硬度，并在表层产生压缩残余应力的表面强化工艺；1）喷丸强化2）滚压强化。
生产的振动主要有：1，受迫振,2自激振动
4-12（什么是受迫振动？产生的原因是什么？）
答:机械加工中的受迫振动是由于外界（相对于切削过程而言）周期性干扰力的作用引起的振动；1）系统外部的周期性激振力2）高速回转零件的质量不平衡引起的振动3）传动机构的缺陷和往复运动部件的惯性力引起的振动4）过程的间歇性。
4-13（简述受迫振动的特点。）
答:1)受迫振动是由周期性激振力引起的，不会被阻尼衰减掉，振动本身也不能使激振力变化2）受迫振动的振动频率与外界激振力频率相同，而与系统的固有频率无关3）受迫振动的幅值既与外界激振力的幅值有关，又与工艺系统的动态特性有关。
4-14（什么事自激振动？其特性是什么？）
答:这种由振动系统本身产生的交变力激发和维持的振动称为自激振动；1）自激振动的频率等于或接近系统的固有频率，即由系统本身的参数所决定2）自激振动是由外部激振力的偶然触发而产生的一种不衰减运动，但维持振动所需的交变力是由振动过程本身产生的3）自激振动能否产生和维持取决于每个振动周期内输入和消耗的能量自激振动系统维持稳定振动的条件是，在一个振动周期内，从能源输入到系统的能量等于系统阻尼所消耗的能量。
4-15（自激振动的机理有三种假说，你能说出都是什么吗？）
答:1)再生原理2）振型耦合原理3）负摩擦原理。
4-16什么是表面粗糙度？
表面粗糙度是加工表面的微观几何形状误差，其波长与波高比值一般小于50.
4-17.什么是宏观几何形状误差？
当波长与波高比值大于1000时，称为宏观几何形状误差。
3.粒度
砂轮的粒度不仅表示磨粒的大小，而且还表示磨粒之间的距离。
4-18.切削用量对表面粗糙度的影响？
（1）.砂轮的速度越高，单位时间内通过被磨表面的磨粒就越多，因而工件表面的粗糙度值就越小。
（2）.工件速度越对表面粗糙度的影响刚好与砂轮速度的影响相反，增大工件速度，单位时间内通过的被磨表面的磨粒
减少，表面粗糙度值将增加。
（3）.砂轮的纵向进给减小，工件表面的每个部位被砂轮重复磨削的次数增加，倍磨削表面的粗糙度将减小。
4-19.评定表面冷作硬化的指标有下列三项：
（1）表面金属的显微硬度HV。
（2）硬化层深度h（um）
（3）硬化程度N
N=（HV-HV o/HV o）*%100
4-20.什么是磨削烧伤？
对于已淬火的刚健，很高磨削温度往往会使表层金属的金相组织产生变化，使表层金属硬度下降，使工件表面呈现氧化膜
颜色，这种现象称为磨削烧伤。
4-21（如何进行受迫振动的诊断？）
答:1）拾取振动信号，做机床工作时的频谱图2）做环境实验，查找机外振源3)做空运转实验。查找机内振源。
4-22（清除自激振动的措施有哪些？）
答:1）合理选择切削用量2）合理选择刀具几何参数3）增加切削阻尼。
5-1（什么叫装配？它包括哪些内容？）
答:按规定的技术要求，将零件、组件和部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品的工艺过程称为装配；装配不仅是零、组件、部件的配合和连接等过程，还应包括调整、检验、试验、油漆和包装等工作。
5-2（零件精度和装配精度是什么关系？）
答:零件的精度决定了机器的装配精度，零件的精度要求取决于对机器装配精度的要求及装配方法。
5-3（装配精度包括哪些方面？影响装配精度的主要因素有哪些？）答:（1）几何精度：1）尺寸精度2）相对位置精度（2）运动精度：1）回转精度2）传动链精度；因素有：1）零件的加工精度2）零件之间的配合及接触质量3）力、热、内应力等所引起的零件变形4）回转零件的不平衡。
5-5（完全互换装配法和大多数互换装配法各有何特点，其应用场合是
什么？）
答:完全互换装配法的特点有：装配质量稳定可靠，对装配工人的技术等级要求较低，装配工作简单、经济、生产率高，便于组织流水装配和自动化装配，又可保证零、部件的互换性，便于组织专业化生产和协作生产，容易解决备件供应。因此。只要各组成环的加工技术上有可能，且经济上合理时，应该尽量优先采用完全互换装配法，尤其在成批大量生产时更应如此；大多数互换装配法的特点和完全互换装配法的他点相似，只是互换程度不同。大多数互换装配法常应用于生产节拍不是很严格的成批生产中。
5-6（什么事分组装配法？其特点和应用场合是什么？）
答:分组装配法是先将组成环的公差相对于互换装配法所求之值增大若干倍，使其能较经济地加工；然后，将各组成环按其实际尺寸大小分为若干组，各对应进行装配，从而达到封闭环公差要求；特点及应用场合：分组装配法可降低对组成环的加工要求，而不降低装配精度。但是，分组装配法增加了测量、分组和配套工作。当组成环较多时，这种工作就会变得非常复杂。所以，分组装配法适用于成批大量生产中封闭环公差要求很严、尺寸链组成环很少的装配尺寸链中。
5-7（什么是修配装配法？其特点和应用场合是什么？）
答:修配装配法是将尺寸链中各组成环的公差相对于互换装配法所求之值增大，使其能按该生产条件下较经济的公差制造，装配时去除补偿环（预先选定的某一组成环）部分材料以改变其实际尺寸，使封闭环达到其公差于极限偏差要求；特点及应用场合：修配装配法可降低对组成环的加工要求，利用修配补偿环的方法可获得较高的装配精度，尤其是尺寸链中环数较多时，其优点更为明显。在大批大量生产中很少采用修配法；在单件小批生产中则广泛采用修配法；在中批生产中，一些封闭环要求较严的多环装配尺寸链大多采用修配法。
5-8（什么是调整装配法？它有哪三种形式？）装配时用改变调整件在机器结构中的相对位置或选用合适的调整件来达到装配精度的装配方法，称为调整装配法。
动调整法、固定调整法和误差抵消调整法。
5-13（制定装配工艺规程时，应考虑哪些原则？）1) 保证产品质量2) 满足装配周期的要求
3) 要尽量减少手工劳动量。
5-14（装配的组织形式有几种？有何特点？各应用于什么场合？）（1）固定式装配（2）移动式装配
5-15（为什么要把机器装配划分为若干独立的装配单元？）将产
品划分为套件、组件、部件等能进行独立装配的装配单元，是设计装配工艺规程中最重要的一项工作，这对于大批大量生产中装配那些结构较为复杂的产品尤为重要。
5-16（装配尺寸封闭环的要求方法）
1：互换装配法，分组装配法，修配装配法
不好测量的为封闭环，与封闭环同向的为减环，与封闭环反向的为增环。
1-14.为轴套零件，在车床上已加工好外圈，内孔路面，现须在床上铣出右端槽，并保存尺寸5 0^-0.06 及（26+0.2），求试切调刀时的测量尺寸H,A,及上下偏差。
解：（1）横向时，A为封闭环
（26+0.1），（26+0.2），10 +0.05^0为增环，50 0^-0.1为减环
故A=20+26+10-50=6
ESA=+0.1+0.2+0.05-（-0.1）=0.35
EIA=-0.1-0.2+0-0=-0.3
∴A=6 +0.35^-0.3
（2）5 0^-0.06为封闭环，20 0^-0.02为减环，H为增环
S=H-20
H=25
0=ESH-（-0.02）
ESH=0.02
-0.06=EIH-0
EIH=-0.06
H为25 -0.02^-0.06
1-16.偏心零件忠，表示A要求。参碳处理，参碳层深度规定为0.5~0.8mm，零件上与此有关的加工过程如下。
（1）精车A面，保证尺寸%%c26.2 0^-0.1mm
（2）参碳处理，控制参碳层深度为H。
（3）精度A面，保证尺寸%%c25.8 0^-0.016mm同时
保证参碳层深度达到规定的要求，试确定H的数值
解：Ho与0.5 +0.3^0为封闭环，H与12.9 0^-0.008为增环
13.1 0^-0.05 为减环
∴0.5=H+12.8-13.1
H=0.7
+0.3=ESH+0-（-0.05）=0.25
0=EIH-0.008-0=0.008
H=0.7 0.25^0.008
3-19.车削一批轴的外圆，其尺寸要求为%%c20 0^-0.1mm，若此工序尺寸按正态分布，均方差a=0.025，公差带中心喜爱与分布曲线中心，其偏移值△=0.03mm，试指出
该批工件的常值系统误差及随机误差，计算合格率及废品率；有无废品产生，若有，能否修复。
解：常值0.03
随机0.025
Cp=T/65=0.1/6*0.025=2/3
工序能力不足，一定产生废品
公差带中心
A=19.95
分布中心X，X=19.95+0.03=19.98
实际加工最大即可Xmax=19.98+36=20.055
图纸要求Amax Xmax>Amax产生废品，不能修复
Xmin=19.98-3a=19.98-0.075=19.905
Amin=19.905 无废品
合格率=1-%%c（20-19.98）/0.025
哈工大机械原理课程设计
Harbin Institute of Technology 机械原理课程设计说明书 课程名称：机械原理 设计题目：产品包装生产线（方案1） 院系：机电学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：
一、绪论 机械原理课程设计是在我们学习了机械原理之后的实践项目，通过老师和书本的传授，我们了解了机构的结构，掌握了机构的简化方式与运动规律，理论知识需要与实践相结合，这便是课程设计的重要性。我们每个人都需要独立完成一个简单机构的设计，计算各机构的尺寸，同时还需要编写符合规范的设计说明书，正确绘制相关图纸。 通过这个项目，我们应学会如何收集与分析资料，如何正确阅读与书写说明书，如何利用现代化的设备辅助工作。这种真正动手动脑的设计有效的增强我们对该课程的理解与领会，同时培养了我们的创新能力，为以后机械设计课程打下了坚实的基础。 二、设计题目 产品包装生产线使用功能描述 图中所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长?宽?高=600?200?200，小包装产品送至A处达到2包时，被送到下一个工位进行包装。原动机转速为1430rpm，每分钟向下一工位可以分别输送14，22，30件小包装产品。 产品包装生产线（方案一）功能简图 三、设计机械系统运动循环图 由设计题目可以看出，推动产品在输送线1上运动的是执行构件1，在A处把产品推到下一工位的是执行构件2，这两个执行构件的运动协调关系如图所示。 ?1?1 执行构件一 执行构件二 ?01?02 运动循环图
图中?1 是执行构件1的工作周期，?01 是执行构件2的工作周期，?02是执行构件2的动作周期。因此，执行构件1是做连续往复运动，执行构件2是间歇运动，执行构件2的工作周期?01 是执行构件1的工作周期T1的2倍。执行构件2的动作周期?02则只有执行构件1的工作周期T1的二分之一左右。 四、 设计机械系统运动功能系统图 根据分析，驱动执行构件1工作的执行机构应该具有的运动功能如图所示。运动功能单元把一个连续的单向传动转换为连续的往复运动，主动件每转动一周，从动件（执行构件1）往复运动一次，主动件转速分别为14,22,30rpm 14,22,30rpm 执行机构1的运动功能 由于电动机的转速为1430rpm ，为了在执行机构1的主动件上分别得到14、22、30rpm 的转速，则由电动机到执行机构1之间的总传动比i z 有3种，分别为 i z1= 141430 =102.14 i z2=221430=65.00 i z3=30 1430=47.67 总传动比由定传动比i c 和变传动比i v 两部分构成，即 i z1=i c i v1 i z2=i c i v2 i z3=i c i v3 3种总传动比中i z1最大，i z3最小。由于定传动比i c 是常数，因此，3种变传动比中i v1最大，i v3最小。为满足最大传动比不超过4，选择i v1 =4 。 定传动比为 i c = v1 z1i i =4102.14=25.54 变传动比为 i v2= c z2i i =54.2565=2.55 i v3= c z3i i =54 .2547.67=1.87 传动系统的有级变速功能单元如图所示。 i=4,2.55,1.87 有级变速运动功能单元
传热学习题及参考答案
《传热学》复习题 一、判断题 1．稳态导热没有初始条件。（） 2．面积为A的平壁导热热阻是面积为1的平壁导热热阻的A倍。（） 3．复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理（） 4．肋片应该加在换热系数较小的那一端。（） 5．当管道外径大于临界绝缘直径时，覆盖保温层才起到减少热损失的作用。（） 6．所谓集总参数法就是忽略物体的内部热阻的近视处理方法。（） 7．影响温度波衰减的主要因素有物体的热扩散系数，波动周期和深度。（） 8．普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。（） 9. 傅里叶定律既适用于稳态导热过程，也适用于非稳态导热过程。（） 10.相同的流动和换热壁面条件下，导热系数较大的流体，对流换热系数就较小。（） 11、导热微分方程是导热普遍规律的数学描写，它对任意形状物体内部和边界都适用。( ) 12、给出了边界面上的绝热条件相当于给出了第二类边界条件。 ( ) 13、温度不高于350℃，导热系数不小于0.12w/(m.k)的材料称为保温材料。 ( ) 14、在相同的进出口温度下，逆流比顺流的传热平均温差大。 ( ) 15、接触面的粗糙度是影响接触热阻的主要因素。 ( ) 16、非稳态导热温度对时间导数的向前差分叫做隐式格式，是无条件稳定的。 ( ) 17、边界层理论中，主流区沿着垂直于流体流动的方向的速度梯度零。 ( ) 18、无限大平壁冷却时，若Bi→∞，则可以采用集总参数法。 ( ) 19、加速凝结液的排出有利于增强凝结换热。 ( ) 20、普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。( ) 二、填空题 1．流体横向冲刷n排外径为d的管束时，定性尺寸是。 2．热扩散率（导温系数）是材料指标，大小等于。 3．一个半径为R的半球形空腔，空腔表面对外界的辐射角系数为。 4．某表面的辐射特性，除了与方向无关外，还与波长无关，表面叫做表面。 5．物体表面的发射率是ε，面积是A，则表面的辐射表面热阻是。 6．影响膜状冷凝换热的热阻主要是。
哈工大机械原理考研-习题
1 例2-10 在例2-10图所示中，已知各构件的尺寸及机构的位置，各转动副处的摩擦圆如图中虚线圆，移动副及凸轮高副处的摩擦角为?，凸轮顺时针转动，作用在构件4上的工作阻力为Q 。试求该图示位置： 1． 各运动副的反力（各构件的重力和惯性力均忽略不计）； 2． 需施加于凸轮1上的驱动力矩1M ； 3 ． 机构在图示位置的机械效率η。 例2-10 解题要点： 考虑摩擦时进行机构力的分析，关键是确定运动副中总反力的方向。为了确定总反力的方向，应先分析各运动副元素之间的相对运动，并标出它们相对运动的方向；然后再进行各构件的受力分析，先从二力构件开始，在分析三力构件。 解：选取长度比例尺l μ(m/mm)作机构运动简图。 1． 确定各运动副中总反力的方向。如例2-10(a)图，根据机构的运动情况和力的平衡条件，先确定凸轮高副处的总反力12R 的方向，该力方向与接触点B 处的相对速度21B B v 的方向成090?+角。再由51R 应切于运动副A 处的摩擦圆，且对A 之矩的方向与1ω方向相反，同时与12R 组成一力偶与1M 平衡，由此定出51R 的方向；由于连杆3为二力构件，其在D ，E 两转动副受两力23R 及43R 应切于该两处摩擦圆，且大小相等方向相反并共线，可确定出23R 及43R 的作用线，也即已知32R 及34R 的方向线；总反力52R ，应切于运动副C 处的摩擦圆，且对C 之矩的方向应与25ω方向相反，同时构件2受到12R ，52R 及32R 三个力，且应汇交于一点，由此可确定出52R 的方向线；滑块4所受总反力54R 应与45v 的方向成090?+角，同时又受到34R ，54R 及Q 三个力，也应汇交于一点，由此可确定出54R 的方向线。 2． 求各运动副中总反力的大小。 分别取构件2，4为分离体，列出力平衡方程式 构件2 1232520R R R ++= 构件4 34540R R Q ++=
传热学答案+第五版+章熙民(完整版)
绪论 1.冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到： Q λ——与地面的导热量 f Q——与空 气的对流换热热量 注：若直接暴露于阳光下可考虑辐射换热，否则可忽略不计。6．夏季：在维持20℃的室内，人体通过与空气的对流换热失去热量，但同时又与外界和内墙面通过辐射换热得到热量，最终的 总失热量减少。（T T? 外内 ） 冬季：在与夏季相似的条件下，一方面人体通过对流换热失去部分热量，另一方面又与外界和内墙通过辐射换热失去部分 热量，最终的总失热量增加。（T T? 外内 ）。挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热，减少了人体的失热量。 7．热对流不等于对流换热，对流换热 = 热对流 + 热传导热对流为基本传热方式，对流换热为非基本传热方式 8．门窗、墙壁、楼板等等。以热传导和热对流的方式。 9．因内、外两间为真空，故其间无导热和对流传热，热量仅能通过胆壁传到外界，但夹层两侧均镀锌，其间的系统辐射系数 降低，故能较长时间地保持热水的温度。 当真空被破坏掉后，1、2两侧将存在对流换热，使其保温性
能变得很差。 10．t R R A λλ = ? 1t R R A λ λ = = 221 8.331012 m --=? 11．q t λσ =? const λ=→直线 const λ≠ 而为λλ=（t ） 时→曲线 12. i R α 1 R λ 3 R λ 0 R α 1 f t ??→ q 首先通过对流换热使炉子内壁温度升高，炉子内壁通过热传导，使内壁温度生高，内壁与空气夹层通过对流换热继续传递热量，空气夹层与外壁间再通过热传导，这样使热量通过空气夹层。（空气夹层的厚度对壁炉的保温性能有影响，影响a α的大小。） 13．已知：360mm σ=、0.61()W m K λ=? 1 18f t =℃ 2187() W h m K =? 2 10f t =-℃ 22124() W h m K =? 墙高2.8m ，宽3m 求：q 、1 w t 、2 w t 、φ 解：12 11t q h h σλ?= ++＝ 18(10) 45.9210.361 870.61124 --=++2W m
哈工大机械原理大作业_凸轮机构设计(第3题)
机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮设计 院系：机电学院 班级： 1208103 完成者： xxxxxxx 学号： 11208103xx 指导教师：林琳 设计时间： 2014.5.2
工业大学 凸轮设计 一、设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮，其原始参数见表，据此设计该凸轮。 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程(6 50π?≤ ≤) 升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，6 50π =Φ带入正弦加速度运动规律的升程段方程式中得： ??? ?? ???? ??-=512sin 215650?ππ?S ；
?? ? ?????? ??-= 512cos 1601ππωv ； ?? ? ??= 512sin 1442 1?π ωa ； 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ π?π ≤≤6 5） mm h s 50==； 0==a v ； 3、凸轮推杆回程运动方程（9 14π ?π≤≤） 回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，9 5'0π= Φ，6 s π = Φ带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得： ?? ? ???-+=)(59cos 125π?s ； ()π?ω--=59 sin 451v ； ()π?ω-=59 cos 81-a 21； 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（π?π 29 14≤≤） 0===a v s ； 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图 根据以上所列的运动方程，利用matlab 绘制出位移、速度、加速度线图。 ①位移线图 编程如下： %用t 代替转角 t=0:0.01:5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6:0.01:pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5));
机械原理试卷自测含答案
一、选择题（每题2分，共20分） 1、铰链四杆机构的压力角是指在不计算摩擦情况下连杆作用于（）上的力与该力作用点速度所夹的锐角。A．主动件B．从动件C．机架D．连架杆 2、一个K大于1的铰链四杆机构与K=1的对心曲柄滑块机构串联组合，该串联组合而成的机构的行程变化系数K（）。 A．大于1B．小于1C．等于1D．等于2 3、平面四杆机构中，是否存在死点，取决于（）是否与连杆共线。 A．主动件B．从动件C．机架D．摇杆 4、渐开线上某点的压力角是指该点所受压力的方向与该点（）方向线之间所夹的锐角。 A.绝对速度 B.相对速度 C.滑动速度 D.牵连速度 5、渐开线标准齿轮是指m、α、h a*、c*均为标准值，且分度圆齿厚（）齿槽宽的齿轮。 A.小于 B.大于 C.等于 D.小于且等于 6、机构具有确定运动的条件是（）。 A．机构的自由度大于零B．机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数 C．机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数D．前面的答案都不对 7、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合，它们的（）必须相等。 A．直径B．宽度C.齿数D.模数 8、一渐开线标准斜齿圆柱齿轮与斜齿条传动，法面模数m n＝8mm，法面压力角a n=20°，斜齿轮的齿数Z=20,分度圆上的螺旋角β=20°，则斜齿轮上的节圆直径等于（）mm。 A.170.27 9、在曲柄摇杆机构中，若曲柄为主动件，且作等速转动时，其从动件摇杆作（）。 A．往复等速运动B．往复变速运动C．往复变速摆动D．往复等速摆动 10、两个构件在多处接触构成移动副，各接触处两构件相对移动的方向（）时，将引入虚约束。 A．相同、相平行B．不重叠C．相反D．交叉 11、在一个平面六杆机构中，相对瞬心的数目是（） A．15B．10C．5D．1 12、滑块机构通过（）演化为偏心轮机构。 A．改变构件相对尺寸B．改变构件形状C．改变运动副尺寸D．运动副元素的逆换 二、填空题（每题2分，共20分） 1、机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2、在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。 3、机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。 4、为了减少飞轮的质量和尺寸，应将飞轮安装在轴上。 5、输出功和输入功的比值，通常称为。 6、为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。 7、增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。 8、凸轮机构的运动规律中，如出现速度不连续，则机构将产生冲击；如出现加速度不连续，则机构将产生冲击； 9、具有一个自由度的周转轮系称为轮系，具有两个自由度的周转轮系称为 轮系。 10、移动副的自锁条件是；转动副的自锁条件是。 11、铰链四杆机构中传动角 为，传动效率最大。 12、平面低副具有个约束，个自由度。
哈工大传热学作业答案
一维非稳态导热计算 4-15、一直径为1cm,长4cm 的钢制圆柱形肋片，初始温度为25℃，其后，肋基温度突然升高到200℃，同时温度为25℃的气流横向掠过该肋片，肋端及两侧的表面传热系数均为 100。试将该肋片等分成两段（见附图），并用有 限差分法显式格式计算从开始加热时刻起相邻4个时刻上的温度分布（以稳定性条件所允许的时间间隔计算依据）。已知＝43W/(m.K)，。（提示：节点4的离散方程可按端面的对流散热与从节点3到节点4的导热相平衡这一条件列出）。 解：三个节点的离散方程为： 节点2： 节点3： 节点4： 。 以上三式可化简为： 稳定性要求，即 。 ，代入得： ， 如取此值为计算步长，则： ，。 于是以上三式化成为： )./(2 K m W λs m a /10333.12 5 -?=()()12223212222/2444k k k k k k k f t t t t t t d d d d x h t t c x x x πππλλπρτ+????????---++?-=?? ? ? ? ???????????? ()()12224323333/2444k k k k k k k f t t t t t t d d d d x h t t c x x x πππλλπρτ+????????---++?-=?? ? ? ? ???????????? () 22344/244k k k f t t d d h t t x ππλ????-=- ? ?????? 12132222 43421k k f a a h a h t t t t t x x cd x cd τττττρρ+????????????? =+++-- ? ? ? ????????????13243222 43421k k f a a h a h t t t t t x x cd x cd τττττρρ+????????????? =+++-- ? ? ? ??????????? ?()4322k k f xh t t xht λλ+?=+?2 3410a h x cd ττ ρ??- -≥?2341/a h x cd τρ???≤+ ????5 54332.25810 1.33310c a λρ-===??5253 1.33310410011/8.898770.020.013 2.258100.0999750.0124s τ-??????≤+== ???+??5221.333108.898770.29660.02a x τ-???==?5441008.898770.110332.258100.01h cd τρ???==??1132 20.29660.29660.1103k k f t t t t +?++=12430.29660.296620.1103k k k f t t t t ++?+=34 0.97730.0227k k f t t t +=
哈工大机械原理试卷
一.填空题（本大题共7小题，每空1分， 共15分） 1. 按照两连架杆可否作整周回转，平面连杆机构分为 、 和 。 2. 平面连杆机构的 角越大，机构的传力性能越好。 3. 运动副按接触形式的不同，分为 和 。 4．直齿圆柱齿轮正确啮合条件是两齿轮的 和 分别相等。 5. 凸轮从动件按其端部的形状可分为 从动件、 从动件和 从动件动件。 6. 机构具有确定运动的条件是： 。 7．通过将铰链四杆机构的转动副之一转化为移动副时，则可得到具有移动副的 机构、 机构、摇块机构和 机构。 二．选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 1. 要实现两相交轴之间的传动，可采用 传动。 A ．直齿圆柱齿轮 B ．斜齿圆柱齿轮 C ．直齿锥齿轮 D ．蜗杆蜗轮 2. 我国标准规定，对于标准直齿圆柱齿轮，其ha*= 。 A ．1 B ．0.25 C ．0.2 D ．0.8 3. 在机械传动中，若要得到大的传动比，则应采用 传动。 A. 圆锥齿轮 B. 圆柱齿轮 C. 蜗杆 D. 螺旋齿轮 4. 当四杆机构处于死点位置时，机构的压力角为 。 A ．0° B ．90° C ．45° D ．15° 5. 一般情况凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的 机构。 A ．转动副 B ．移动副 C ．高副 D ．空间副 6. 齿轮的渐开线形状取决于它的 直径。 A ．齿顶圆 B ．分度圆 C ．基圆 D ．齿根圆 7. 对于滚子从动件盘形凸轮机构，滚子半径 理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径。 A ．必须小于 B ．必须大于 C ．可以等于 D ．与构件尺寸无关 8. 渐开线直齿圆柱齿轮中，齿距p ，法向齿距n p ，基圆齿距b p 三者之间的关系为 。 A.p p p n b <= B.p p p n b << C.p p p n b >> D. p p p n b => 9. 轻工机械中常需从动件作单向间歇运动，下列机构中不能实现该要求的是 。 Ａ．棘轮机构 Ｂ．凸轮机构 Ｃ．槽轮机构 Ｄ．摆动导杆机构 10. 生产工艺要求某机构将输入的匀速单向转动，转变为按正弦规律变化的移动输出，一种可供选择的机构是 。
传热学作业参考答案
第九章 4．一工厂中采用0.1MPa 的饱和水蒸气在—金属竖直薄壁上凝结，对置于壁面另一侧的物体进行加热处理。已知竖壁与蒸汽接触的表面的平均壁温为70 ℃，壁高1.2m ，宽300 mm 。在此条件下，一被加热物体的平均温度可以在半小时内升高30℃，试确定这一物体的平均热容量(不考虑散热损失)。 解:本题应注意热平衡过程，水蒸气的凝结放热量应等于被加热物体的吸热量。 P=0.1Mpa=105Pa,t s =100℃,r=2257.1kJ/kg, t m = 21( t s + t w )= 2 1 (100+70) ℃=85℃。 查教材附录5，水的物性为：ρ=958.4kg/m 3;λ=0.683 W ／(m 2·℃);μ=282.5×10-6N·s/m 2 假设流态为层流： 4 1 3 2)(13.1? ? ? ???-=w s t t l r g h μλρ 41 6 3 3 2 )70100(2.1105.282102257683.081.94.95813.1?? ????-???????=- W ／(m 2 ·℃) =5677 W ／(m 2·℃) 3 6102257105.2822 .13056774)(4Re ??????=-= -r t t hl w s c μ=1282<1800 流态为层流，假设层流正确 Φ=ωl t t h w s )(- =5677×（100?70）×1.2×0.3W=61312W 凝结换热量=物体吸热量 Φ?τ=mc p ?t 61068.330 60 3061312?=??=?Φ?= t mc p τJ/℃ 16．当液体在一定压力下做大容器饱和沸腾时，欲使表面传热系数增加10倍，沸腾温 差应增加几倍?如果同一液体在圆管内充分发展段做单相湍流换热，为使表面传热系数增加10倍，流速应增加多少倍?维持流体流动所消耗的功将增加多少倍?设物性为常数。 解 ①由米洛耶夫公式： { 5 .033.22 25.033.211122.0122.0p t h p t h ?=?= 10)(33.21 212=??=t t h h 所以 69.21033.211 2 ==??t t 即当h 增大10倍时，沸腾温差是原来的2.69倍。 ②如为单相流体对流换热，由D-B 公式可知8 .0m u h ∝，即
传热学-第一章习题答案
传热学习题答案 第一章 蓝色字体为注释部分 1-4、对于附图中所示的两种水平夹层，试分析冷、热表面间的热量交换方式有什么不同？如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数，应采用哪种布置？ 答：图（a）的热量交换方式为导热（热传导），图（b）的热量交换方式为导热（热传导）及自然对流。应采用图(a)的方式来测定流体的导热系数。 解释：因为图(a)热面在上，由于密度不同，热流体朝上，冷流体朝下，冷热流体通过直接接触来交换热量，即导热；而图（b）热面在下，热流体密度小，朝上运动，与冷流体进行自然对流，当然也有导热。 因为图（a）中只有导热，测定的传热系数即为导热系数；而图（b）有导热和自然对流方式，测定的传热系数为复合传热系数。 1-6、一宇宙飞船的外形如附图所示，其中外遮光罩是凸出于飞船船体之外的一个光学窗口，其表面的温度状态直接影响飞船的光学遥感器。船体表面各部分的表面温度与遮光罩的表面温度不同。试分析：飞船在太空中飞行时与外遮光罩表面发生热交换的对象可能有哪些？换热方式是什么？ 答：可能与外遮光罩表面发生热交换的对象有两个：一个是外遮光罩表面与外太空进行辐射换热，另一个是外遮光罩表面与船体表面进行辐射换热。 解释：在太空中，只有可能发生热辐射，只要温度大于0K，两个物体就会发生辐射换热。 1-9、一砖墙的表面积为12m2, 厚260mm，平均导热系数为1.5W/(m.K)，设面向室内的表面温度为25℃，外表面温度为-5℃，试确定此砖墙向外界散失的热
量。 解：()()()12 = 1.5122550.26 2076.92W λδΦ-=? ?--=w w A t t 此砖墙向外界散失的热量为2076.92W 。 1-12、在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中，得到下列数据：管壁平均温度t w =69℃，空气温度t f =20℃，管子外径d =14mm ，加热段长80mm ，输入加热段的功率为8.5W 。如果全部热量通过对流传热传给空气，试问此时的对流传热表面传热系数多大？ 解：此题为对流传热问题，换热面积为圆管外侧表面积，公式为： ()()πΦ=-=??-w f w f hA t t h dl t t ∴ ()() 2()8.53.140.0140.08692049.3325πΦ= ?-=???-=?w f h dl t t W m K 此时的对流传热表面传热系数49.3325W/(m 2.K) 1-18、宇宙空间可近似地看成为0K 的真空空间。一航天器在太空中飞行，其外表面平均温度为250K ，表面发射率为0.7，试计算航天器单位表面上的换热量。 解：此题为辐射换热问题，公式为： ()()4412842 0.7 5.67102500155.04εσ-=-=???-=q T T W m 航天器单位表面上的换热量为155.04W/m 2。
2009传热学试卷(1)标准答案
2009传热学试卷（1）标准答案 一.填空题：（共20分）[评分标准：每小题2分] 1．按照导热机理，水的气、液、固三种状态中气态状态下的导热系数最小。 2．灰体是指吸收率与投入辐射的波长无关的物体。 3．对服从兰贝特定律的物体，辐射力E 与定向辐射强度L 之间的关系式为 E=πL 。 4．何为热边界层？固体壁面附近流体温度剧烈变化的薄层。 5．沸腾的临界热流密度是核态沸腾转变为过渡沸腾时的热流密度。 6．设计换热器时，温差修正系数ψ应大于0.9，至少不能小于0.8， 否则应改选其它流动型式。 7．热热流量φ为正表明该表面对外放热。 8．辐射网络图分析时，由于绝热面热流密度为零，所以J R =E bR ，该表面热 阻可以不画出来。 9．Nu=hL/λ，Bi=hL/λ，二者λ的的差异是Nu 中的λ为流体的导热系数， Bi 中的λ为固体的导热系数。 10．肋片在垂直于气流速度方向上开若干切口可以强化对流换热，其原因是减薄边界层厚度。 二．问答及推导题：（共50分） 1. 名词解释：（10分） ① 辐射力：单位表面积物体在单位时间内向半球空间发射得全部波长的能量. ② 速度边界层：把贴壁处速度剧烈变化的薄层称为速度边界层。 ③ 导温系数：c a ρλ= 表示物体内部温度扯平的能力. ④ 饱和沸腾：流体的主体温度达到了饱和温度，壁面温度大于饱和温度时发生的沸腾称为饱和沸腾。 ⑤太阳常数：大气层外缘与太阳射线相垂直的单位表面积所接受的太阳辐射能为1367W/m 2
2．厚度为δ，导热系数为λ，初始温度均匀并为t 0的无限大平板，两侧突然暴露在温度为t ∞，表面换热系数为h 的流体中。试定性画出当Bi=h δ/λ→0、Bi=h δ/λ→∞和Bi=h δ/λ为有限大小时平壁内部和流体中的温度随时间的变化示意曲线。（10分） 3． 根据大容器饱和沸腾曲线，饱和沸腾曲线可分为几个区段？其中那个区段具有温压小，换热强的特点？为什么在沸腾换热中必须严格监视并控制热通量在临界热通量以内？（10分） 答：分为四个区段：自然对流、核态沸腾、过渡沸腾和膜态沸腾。 核态沸腾具有温压小，换热强的特点。———————（5分） 对于依靠控制热流密度来改变工况的加热设备，一旦q ＞q max ，工况将沿q max 虚线跳至稳定膜态沸腾线，使△t 猛增，导致设备的烧毁。对于控制壁温的设备，可使q 大大减小。———————（5分） 4．已知空心球壁的内外半径为r 1和r 2，球壁的内外表面分别保持恒定的温度t 1和t 2。球壁的导热系数λ为常数。试用傅立叶定律，积分求证空心球壁的导热计算公式为： Q=4πλ(t 1-t 2)/(1/r 1-1/r 2) （10分） 解：由傅立叶定律， 2 121121 22211) (4)(4)11(442121 r r t t Q t t r r Q dt r dr Q dr dt r Q r r t t --=-=-==??πλπλπλλ π
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 机械原理大作业一 课程名称：机械原理 设计题目：连杆机构运动分析 院系：机电学院 班级：1208105 分析者：殷琪 学号： 指导教师：丁刚 设计时间： 哈尔滨工业大学 设计说明书 1 、题目 如图所示机构，一只机构各构件的尺寸为AB=100mm，BC=，CE=，BE=，CD=，AD=，AF=7AB，DF=，∠BCE=139?。构件1的角速度为ω1=10rad/s，试求构件2上点E的轨迹及构件5的角位移、角速度和角加速度，并对计算结果进行分析。 2、机构结构分析
该机构由6个构件组成，4和5之间通过移动副连接，其他各构件之间通过转动副连接，主动件为杆1，杆2、3、4、5为从动件，2和3组成Ⅱ级RRR 基本杆组，4和5组成Ⅱ级RPR 基本杆组。 如图建立坐标系 3、各基本杆组的运动分析数学模型 1) 位置分析 2) 速度和加速度分析 将上式对时间t 求导，可得速度方程： 将上式对时间t 求导，可得加速度方程: RRR Ⅱ级杆组的运动分析 如下图所示 当已知RRR 杆组中两杆长L BC 、L CD 和两外副B 、D 的位置和运动时，求内副C 的位置、两杆的角位置、角运动以及E 点的运动。 1) 位置方程 由移项消去j ?后可求得i ?： 式中， 可求得j ?： E 点坐标方程： 其中 2) 速度方程 两杆角速度方程为 式中， 点E 速度方程为 3) 加速度方程 两杆角加速度为 式中， 点E 加速度方程为 RPR Ⅱ级杆组的运动分析 （1） 位移方程 （2）速度方程 其中 （3）加速度方程 4、 计算编程 利用MATLAB 软件进行编程，程序如下: % 点B 和AB 杆运动状态分析 >>r=pi/180; w 1=10; e 1=0; l 1=100; Xa=0; Ya=0;
哈工大机械原理课程—产品包装线方案9
哈工大机械原理课程—产品包装线方案9
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 课程设计说明书（论文） 课程名称：机械原理课程设计 设计题目：产品包装生产线（方案9） 院系：机电工程学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师：陈明 设计时间：2013.07.01-2013.07.05
哈尔滨工业大学 目录 一．题目要求 (3) 二．题目解答 1.工艺方法分析 (3) 2.运动功能分析及图示 (4) 3.系统运动方案的拟定 (8) 4.系统运动方案设计 (13) 5.运动方案执行构件的运动时序分析 (19) 6.运动循环图 (21)
产品包装生产线(方案9) 1.题目要求 如图1所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长*宽*高=500*200*200，采取步进式输送方式，将第一包和第二包产品送至托盘A上（托盘A上平面与输送线1的上平面同高），每送一包产品至托盘A上，托盘A下降200mm。当第三包产品送到托盘A上后，托盘A上升405mm、顺时针旋转90°，把产品推入输送线2。然后，托盘A逆时针回转90°、下降5mm恢复至原始位置。原动机转速为1430rpm，产品输送量分三档可调，每分钟向输送线2分别输送6、12、18件小包装产品。 图1功能简图
2.题目解答 （1）工艺方法分析 由题目和功能简图可以看出，推动产品在输送线1上运动的是执行机构1，在A处使产品上升、转位的是执行构件2，在A处把产品推到下一个工位的是执行构件3，三个执行构件的运动协调关系如图所示。 下图中T1为执行构件1的工作周期，T2是执行构件2的工作周期，T3是执行构件3的工作周期，T3’是执行构件3的动作周期。由图2可以看出，执行构件1是作连续往复移动的，而执行构件2则有一个间歇往复运动和一个间歇转动，执行构件3作一个间歇往复运动。三个执行构件的工作周期关系为：3T1= T2= T3。执行构件3的动作周期为其工作周期的1/20。 图2 运动循环图 （2）运动功能分析及运动功能系统图 根据前面的分析可知，驱动执行构件1工作的执行机构应该具有运动功能如
机械原理试卷(卷库)
题目部分 1．(2分)在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时，只能获得机构。 2．(2分)盘形凸轮的基圆半径是上距凸轮转动中心的最小向径。3．(2分)刚性转子的平衡中，当转子的质量分布不在一个平面内时，应采用方法平衡。其平衡条件为。 4．(2分)h a *, ==? 120 α 的渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为。 5．(2分)设计滚子从动件盘形凸轮机构时，滚子中心的轨迹称为凸轮的廓线；与滚子相包络的凸轮廓线称为廓线。 6．(2分)平面机构中传动角 γ和压力角α之和等于。 7．(2分)在认为摩擦力达极限值条件下计算出机构效率 η后，则从这种效率观点考虑，机器发生自锁的条件是。 8．(2分)速度比例尺的定义是，在比例尺单位相同的条件下，它的绝对值愈大，绘制出的速度多边形图形愈小。 9．(2分)在平面机构中，具有两个约束的运动副是副，具有一个约束的运动副是副。 10．(2分)对静不平衡的回转构件施以平衡措施的过程称为_________________________过程。 11．(2分)连杆机构的急回特性用表达。 12．(2分)圆锥齿轮用于传递两轴线的运动，蜗杆传动用于传递两轴线的运动。13．(2分)标准直齿轮的基本参数是。 14．(2分)一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其啮合角的数值与圆上的压力角总是相等。 15．(4分)在移动副摩擦中，总反力是和的合力。16．(4分)写出两种实现间歇运动的机构名称 _______________________ 、。 17．(4分)在用齿条形刀具加工直齿圆柱变位齿轮时，刀具远离轮坯中心的变位方式叫_______________；刀具移近轮坯中心的变位方式叫____________________________。18．(2分)在拟定机械传动系统方案时，采用尽可能的运动 链。 二、选择题(26小题,共51.0分) 1．(2分)范成法切制渐开线齿轮时，齿轮根切的现象可能发生在的场合。 A、模数较大； B、模数较小； C、齿数较多； D、齿数较少 2．(2分)为了减小机器运转中周期性速度波动的程度，应在机器中安装。 A、调速器； B、飞轮； C、变速装置。 3．(2分)计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会。 A、增多； B、减少； C、不变。 4．(2分)压力角是在不考虑摩擦情况下作用力和力作用点的方向所夹的锐角。 A、法线； B、速度； C、加速度； D、切线 5．(2分)齿轮渐开线在上的压力角最小。
哈工大机械原理大作业24题
班级 1013102 学号 101310216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 2222 ==-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：11 11d 122..11. α??ω??====dt d dt ， 故可得出： D x =)1cos(4β?++l x C D y =) 1sin(4β?++l y C
哈工大机械原理大作业
连杆的运动的分析 一．连杆运动分析题目 图1-13 连杆机构简图 二．机构的结构分析及基本杆组划分 1.。结构分析与自由度计算 机构各构件都在同一平面内活动，活动构件数n=5, PL=7,分布在A、B、C、E、F。没有高副，则机构的自由度为 F=3n-2PL-PH=3*5-2*7-0=1 2．基本杆组划分 图1-13中1为原动件，先移除，之后按拆杆组法进行拆分，即可得到由杆3和滑块2组成的RPR II级杆组，杆4和滑块5组成的RRP II级杆组。机构分解图如下：
图二 图一 图三 三．各基本杆组的运动分析数学模型 图一为一级杆组， ? c o s l A B x B =， ? sin lAB y B = 图二为RPR II 杆组， C B C B j j B E j B E y y B x x A A B S l C E y x S l C E x x -=-==-+=-+=0000 )/a r c t a n (s i n )(c o s )(?? ? 由此可求得E 点坐标，进而求得F 点坐标。 图三为RRP II 级杆组， B i i E F i E F y H H A l E F A l E F y y l E F x x --==+=+=111)/a r c s i n (s i n c o s ??? 对其求一阶导数为速度，求二阶导数为加速度。
lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0; yC=-350; A0=xB-xC; B0=yB-yC; S=sqrt(A0.^2+B0.^2); zj=atan(B0/A0); xE=xB+(lCE-S)*cos(zj); yE=yB+(lCE-S)*sin(zj); a=0:0.0001:20/255; Xe=subs(xE,t,a); Ye=subs(yE,t,a); A1=H-H1-yB; zi=asin(A1/lEF); xF=xE+lEF*cos(zi); vF=diff(xF,t); aF=diff(xF,t,2); m=0:0.001:120/255; xF=subs(xF,t,m); vF=subs(vF,t,m); aF=subs(aF,t,m); plot(m,xF) title('位移随时间变化图像') xlabel('t(s)'),ylabel(' x') lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0;
机械原理期末考试及答案
《机械原理》试卷参考答案 开课单位：机械工程学院，考试形式：闭卷，允许带 计算器、绘图仪器 入场 题序 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人 一、是非题（共10分，每小题2分，对者在括号内打“√”，错者打“×”）得分︳ 1、(× ) 当机构的自由度数小于机构的原动件数时，机构将具有确定的相对运动。 2、(√ ) 不论刚性转子上有多少个不平衡质量，也不论它们如何分布，只需在任意选定的两个平面内，分别 适当地加一平衡质量，即可达到动平衡。 3、(× ) 在其他参数不变的前提下，槽面摩擦较平面摩擦的摩擦力较大，是因为前者摩擦系数较大。 4、(√ ) 在移动副中，当驱动力作用线在摩擦锥之内，则发生自锁。 5、(√ ) 对于单自由度的机械系统，若选定等效构件为移动件时，其等效质量是按等效前后动能相等的条 件进行计算的。 二、填空题（共10分，每空1分）得分︳ 1、飞轮主要用以调节 周期性 速度波动，若不考虑其他因素，只为了减小飞轮尺寸和重量，应将其安装 在 高速 轴上。 2、刚性转子的静平衡就是要使 惯性力 之和为零；而刚性转子的动平衡则要使 惯性力 之和及 惯性力偶矩 之和均为零。 3、三个彼此作平面相对运动的构件共有 3 个瞬心，且必位于 同一直线 上。 4、在机构运动分析的速度多边形中，机架的速度影像是 极点 。速度影像和加速度影像原理只适用 于 同一构件 。 5、当机械的效率0≤η时，机构则发生 自锁 。 三、（共10分）计算图1所示机构的自由度，并判断机构的运动确定性，如机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束，请在图上示出。得分︳ 图1 虚约束 局部自由度 复合铰链 复合铰链 b) a)
传热学课后作业标准答案
传热学课后作业答案
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1-10 一炉子的炉墙厚13cm ，总面积为202 m ，平均导热系数为1.04w/m.k ，内外壁温分别是520℃及50℃。试计算通过炉墙的热损失。如果所燃用的煤的发热量是2.09×104kJ/kg ，问每天因热损失要用掉多少千克煤？ 解：根据傅利叶公式 KW t A Q 2.7513.0) 50520(2004.1=-??=?= δλ 每天用煤 d Kg /9.3101009.22 .753600244 =??? 1-12 在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中，得到下列数据：管壁平均温度t w =69℃，空气温度t f =20℃，管子外径 d=14mm ，加热段长 80mm ，输入加热段的功率8.5w ，如果全部热量通过对流换热传给空气，试问此时的对流换热表面传热系数多大？ 解：根据牛顿冷却公式 ()f w t t rlh q -=π2 所以 ()f w t t d q h -= π＝49.33W/(m 2.k) 1-18 宇宙空间可近似地看成为0K 的真空空间。一航天器在太空中飞行，其外表面平均温度为250℃，表面发射率为0.7，试计算航天器单位表面上的换热量。 解：4T q εσ==0.7 155250)./(1067.54 428=???-K m W W/2m 1-30 设图1-4所示壁面两侧分别维持在20℃及0℃，且高温侧受到 流体的加热， )./(200,100,08.02 101K m W h C t m f ===δ,过程是稳态的，试确定壁面材料的导热系数。 解： ()()21111w w w f t t t t h q -= -=δλ () 21111w w w f t t t t h --= ∴δλ ＝64)./(K m W 1-32 一玻璃窗，尺寸为60cm cm 30?，厚为4mm 。冬天，室内及室外温度分别为20℃及-20℃，内表面的自然对流换热表面系数为W ，外表面强制对流换热表面系数为50)./(K m W 。玻璃的导热系数)./(78.0K m W =λ。试确定通过玻璃的热损失。 解： λδA Ah A h T + +?= Φ2111 ＝57.5W