机械制造工艺学 第5版 重点问答
1什么是自位支承？自位支承限制工件几个不定度？
自位支承是指定为支承点的位置在工件定位的过程中，随工件定位基准位置变化而自动与之适应的定位元件。自位支承限制1个不定度。
2.什么是辅助支撑？它与可调支承在作用上有何区别？
在工件定位时只起提高工件支承刚性或辅助定位作用的定位元件，称为辅助支撑。在工件装夹中，为实现工件的预定位或提高工件的定位稳定性，常采用辅助支承。在夹具中定位支承点的位置可调节的定位元件，称为可调支承。可调支承主要用于工件的毛坯制造精度不高，而又以未加工过的毛坯表面作为定位基准的工序中。
3.定位基准为“一面两孔”组合定位时，为什么采用短削边定位销？
避免重复定位
4.工件夹紧时，夹紧力方向和作用点应考虑哪些问题？
夹紧力的方向：夹紧力的方向垂直于主要定位基准面、夹紧力的方向应有利于减小夹紧力。夹紧力的作用点：夹紧力的作用点应能保持工件定位稳定，不致引起工件产生位移或偏转、夹紧力的作用点应使被夹紧工件的夹紧变形尽可能小、夹紧力的作用点应
尽量靠近切削部位，以提高夹紧的可能性。若切削部位刚性不足，可采用
辅助支撑。
5.试述部分定位和欠定位的异同点。
相同点：都有不定度不被限制
不同点：欠定位会影响加工精度，不可以采用，部分定位可以采用。
6.斜楔自锁条件什么？
楔角应小于斜楔与工件以及斜楔与夹具体之间的摩擦角∮1与∮2之和。
1“.为遵守基准统一原则，最初工序中采用的粗基准在后续工序中尽可能多次重复使用。”这种说法是否正确？为什么？
不正确。精基准。
2.选择毛坯应考虑哪些因素？
应考虑生产规模的大小，它在很大程度上决定采用某种毛坯制造方法的经济性
应考虑工件结构形状和尺寸大小
应考虑零件的机械性能的要求
应从本厂的现有设备和技术水平出发考虑可能性和经济性
应考虑利用新工艺，新技术和新材料的可能性
3.什么叫粗基准？选择粗基准应遵循哪些原则？
在最初的工序中只能选择未经加工的毛坯表面作为定位基准，这种表面称为粗基准。
原则：如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面作为粗基准
如果必须首先保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面做粗基准
选作粗基准的表面，应平整，没有浇口，冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠
粗基准一般只能使用一次，即不应重复使用，以免产生较大的位置误差。
4.什么叫精基准？选择精基准应遵循哪些原则？
原则：基准重合，基准统一，自为基准，互为基准
5.什么是经济加工精度？钢件要求获得IT9和Ra=
6.3的外圆用车削和磨削那种加工方法较为经济？
任何一种加工方法能获得的加工精度和表面粗糙度都有一个相当大的范围，但只有在某一个较窄的范围才是经济的，这个范围的加工精度就是经济加工精度。磨削较为经济。
6.选择零件加工方法时应考虑哪些问题？
任何一种加工方法能获得的加工精度和表面粗糙度都有一个相当大的范围，但只有在某一个较窄的范围才是经济的，这个范围的加工精度就是经济加工精度
要考虑工件材料的性质
要考虑工件的结构形状和尺寸大小
要考虑生产率和经济性要求
要考虑工厂或车间的现有设备情况和技术条件
7工序分散与工序集中各有何特点？（出选择可能性大）
工序分散的特点：
所使用的机床设备的工艺设备都比较简单，容易调整，生产工人也便于掌握操作技术，容易适应更换产品
有利于选用最合理的切削用量，减少机动工时
机床设备数量多，生产面积大，工艺线路长
工序集中的特点：
有利于采用高效的专用设备和工艺设备，显著提高生产率
减少了工序数目，缩短了工艺过程，简化了生产计划和生产组织工作
减少了设备数量，相应地减少了操作工人人数和生产面积，工艺线路短
减少了工件装夹次数，不仅缩短了辅助时间，而且用于一次装夹加工较多的表面，就容易保证它们之间的位置精度
专用机床设备，工艺设备的投资大，调整和维修费事，生产设备工作量大，较为新产品的生产也比较困难
8.安排加工顺序时，如何安排退火和正火，淬火，渗碳和表面处理，时效处理等工序？
退火和正火一般安排在机械加工之前进行；淬火安排在精加工阶段磨削加工之前进行
渗碳安排在精加工之前进行，表面处理安排在工艺过程的最后进行
对于尺寸大，结构复杂的铸件，需在粗加工之前进行一次时效处理即可；对精度要求高的铸件，在加工过程中需进行俩次时效处理，即粗加工后，半精加工前以及半精加工之后。精加工前，均需安排时效处理；对于精度高，刚性差的零件，如精密丝杠的加工，一般安排三次时效处理：粗车毛坯后，粗磨螺纹后，半精磨螺纹后。
9什么是“基准统一”原则？举例说明这一原则的应用。
当工件以某一组精基准定位可以较方便的加工其它各表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，即所谓“基准统一”原则。
选择统一基准的表面，一般都应是面积较大，精度较高的平面，孔以及其它距离较远的几个面的组合，例如：箱体零件用一个较大的平面和俩个距离较远的孔作精基准、轴类零件用俩个顶尖孔作精基准、圆盘类零件用其端面和内孔作粗基准。
1.何为机床工作台的“跃进”现象？跃进程度和哪些因素有关？其产生的根本原因是什么？在进给手轮低速微量转动过程中，工作台由不动到移动，再由移动到停滞不动的反复过程，称之为跃进现象。
跃进现象的产生切削分力与整个进给机构的传动刚度、工作台重量和静、动摩擦因数有关。产生这种现象的根本原因在于进给机构中各相互运动的零件表面之机床工作台与导轨之间存在着摩擦力，其中主要的是进给系统的最后环节——即机床工作台与导轨之间的摩擦力。
2.试分析车床加工细长轴产生弯曲变形的原因，并举例说明如何减轻和消除弯曲变形？
分析细长轴车削加工时的受力情况可知，采用跟刀架虽可以解决径向切削分力Fy将工件“顶弯”的问题，但还没有解决轴向切削分力Fx及工件热伸长将工件“压弯”的问题。
采用大进给反向切削法加工细长轴时，为了使切削平稳以获得良好的加工效果，最好将工件在床头卡盘夹持部分车出一个颈部，以消除由于坯料本身弯曲而在卡盘强制夹持下引起工件
轴线歪斜的影响。为了保证最终车削加工表面的粗糙度，在精车时应将跟刀架安置在待加工表面上。
3.为什么对普通车床床身导轨水平方向直线度要求较垂直方向直线度要求高，而平面磨床床身导轨要求则相反？
对于一般平面磨床，从其加工特点来看，对零件加工平面的形状精度起主要影响作用的是砂轮架和工作台导轨在垂直平面内得直线度误差及俩导轨之间在垂直方向的平行度误差。这些导轨误差几乎是1：1地反映到被加工平面的平面度上；而导轨在水平面内的直线度误差，则由于它们不在加工误差的敏感方向而对零件加工平面的形状精度影响极小。
4.在车床上加工圆盘件的端面时，有时会出现中凸式中凹式现象，试分析其原因。
在车床上车削加工端面时，要求刀具直线运动与工件的回转运动轴线垂直，否则将产生加工端面的内凹或外凸。
5.精加工为什么一般都要求在车床达到热平衡后进行？
达到热平衡之前，机床的几何精度是变化不定的，它对加工精度的影响也变化不定。因此一般都要求在机床达到热平衡之后进行精密加工。
6.何谓“阿贝原则”？用游标卡尺和百分尺测量轴外径哪一个符合“阿贝原则”?
“阿贝原则”即是指零件上的被测线应与测量工具上的测量线重合或在其延长线上。
百分尺符合“阿贝原则”
7.何谓“过裕量磨削”？举例说明过裕量磨削对工件加工精度有什么影响？
由于磨削加工时工艺系统的变形，而使磨削工件达到要求尺寸时的名义切深已大大超过了应磨去的加工余量，故称为“过裕量磨削”
影响：在“过裕量磨削”时，加工后工件的形状精度不仅与车削加工类似受到工艺系统刚度的影响外，还往往和砂轮与工件接触面积的变化有关。在磨削加工时，若砂轮与工件的接触面积有变化，其所磨去金属层的厚度也就有所不同，从而产生形状误差。
8.什么是“误差复映规律”？其产生原因是什么？
工件加工前的误差△前以类似的形状反映到加工后的工件上去的这个规律，称为误差复映规律。
工艺系统的刚度不足。
1．零件表面粗糙度是如何影响零件的使用性能和使用寿命的？
2.加工表面冷作硬化对零件的精度保持性和疲劳强度有何影响？
3.表面层残余应力对零件疲劳强度有何影响？
当零件表面具有残余拉应力时，其疲劳强度会明显下降，特别是对有应力集中或有腐蚀性介质中工作的零件，残余拉应力对零件疲劳强度的影响更为突出。
4.表面强化的目的是什么？有哪些工艺办法？
通过冷压使表面层发生冷塑变形，从而使表面硬度提高并在表面层产生残余压应力的加工方法。
冷压强化工艺方法简单、效果显著，其名目也十分繁多，常用的一些方法有单滚柱或多滚柱滚压，单滚珠或多滚珠弹性滚压、钢球挤压、涨孔和喷丸强化等.
5为什么在生产设计阶段就要确定采取何种装配方法？
一种产品究竟采用何种装配方法来保证装配精度，通常在设计阶段即应确定。因为只有在装配方法确定后，才能通过尺寸链的计算，合理地确定各个零、部件在加工和装配中的技术要求。
6.采用分组装配一般用于什么情况？使用原则是什么？
在大批、大量生产中对装配精度要求很高而组成环数较少时，达到装配精度常用的方法采用分组装配法。
原则：
要保证分组后各组的配合性质、精度与原来的要求相同，因此配合件的公差范围应相等，公差增大时要向同方向增大，增大的倍数就是以后的分组数。
要保证零件分组后在装配时能够配套。
分组数不宜太多，尺寸公差只要放大到加工经济精度就可以了。
分组公差不准任意缩小，因为分组公差不能小于表面微观峰值和形状误差之和。
7简述机器装配方法有哪些及各种装配方法的应用场合？
互换装配法：装配时各组成环零件不需挑选或改变其大小或位置，装入后即能达到封闭环的公差要求。
分组装配法：在大批、大量生产中对装配精度要求很高而组成环数较少时，达到装配精度常用的方法采用
修配装配法：一般用在单件小批生产中，在中批生产中，对一些封闭环要求较严的多环装配尺寸链大多也用修配装配法。
调整装配法：常用于机床制造，且封闭环要求较严的多环装配尺寸链中。
电磁学第六次作业解答教学文案
电磁学第六次作业解 答
电磁学第六次作业解答 第八章 真空中的稳恒磁场 8-2 如图所示，一无限长直导线通有电流I =10 A ，在一处折成夹角＝60°的折线，求角平分线上与导线的垂直距离均为r =0.1 cm 的P 点处的磁感强度．(0 =4×10-7 H ·m -1) 解：P 处的B 可以看作是两载流直导线所产生的，1B 与2 B 的方向相同． 21B B B += r I π=40μ+?--?)]90sin(60[sin r I π40μ)]60sin(90[sin ?--? r I π=420μ=?+?)60sin 90(sin 3.73×10-3 T 方向垂直纸面向上． 8-4 将通有电流I 的导线在同一平面内弯成如图所示的形状，求D 点的磁感强度B 的大小． 解：其中3/4圆环在D 处的场 )8/(301a I B μ= AB 段在D 处的磁感强度 )221 ()]4/([02?π=b I B μ BC 段在D 处的磁感强度 )221 ()]4/([03?π=b I B μ 1B 、2B 、3B 方向相同，可知D 处总的B 为 )223( 40b a I B + π π= μ 8-12 如图所示，有一密绕平面螺旋线圈，其上通有电流I ，总匝数为N ，它被限制在半径为R 1和R 2的两个圆周之间．求此螺旋线中心O 处的磁感强度． 解：以O 为圆心，在线圈所在处作一半径为r 的圆．则在r 到r + d r 的圈数为 r R R N d 1 2- 由圆电流公式得 ) (2d d 120R R r r NI B -=μ ?= -= 2 1 ) (2d 12 0R R R R r r NI B μ1 2 120ln ) (2R R R R NI -μ D b A B C a I b O R 1 R 2 I r r P θ
电磁学第八次作业解答
电磁学第八次作业解答 8-24 质子和电子以相同的速度垂直飞入磁感强度为B 的匀强磁场中，试求 质子轨道半径R 1与电子轨道半径R 2的比值． 解：洛伦兹力的大小 B q f v = 对质子： 1211/R m B q v v = 对电子： 2222/R m B q v v = ∵ 21q q = ∴ 2121//m m R R = 8-30 在xOy 平面内有一圆心在O 点的圆线圈，通以顺时针绕向的电流I 1另有一无限长直导线与y 轴重合，通以电流I 2，方向向上，如图所示．求此时圆线圈所受的磁力． 解：设圆半径为R ，选一微分元d l ，它所受磁力大小为 B l I F ?=d d 1 由于对称性，y 轴方向的合力为零。 ∴ θcos d d F F x = θθμθ c o s c o s 2 d 2 01R I R I π= θμd 22 10π= I I ∴ ?π==π 20 210d 2θμI I F F x 210I I μ= 8-32 一平面线圈由半径为0.2 m 的1/4圆弧和相互垂直的二直线组成，通以电流2 A ，把它放在磁感强度为0.5 T 的均匀磁 场中，求： (1) 线圈平面与磁场垂直时(如图)，圆弧AC 段所受的磁力． (2) 线圈平面与磁场成60°角时，线圈所受的磁力矩． 解：(1) 圆弧AC 所受的磁力：在均匀磁场中AC 电圆弧所受的磁力与通有相同电流的AC 直线所受的磁力相等，故有 F AC =283.02==RB I F AC N 方向：与AC 直线垂直，与OC 夹角45°，如图． (2) 磁力矩：线圈的磁矩为 n n IS p m 2102-?π== I 1 I 1 B ? F
机械制造工艺学第三版王先逵第五章习题解答.docx
机械制造工艺学习题解答 第五章：机械加工表面质量及其控制（第3 版P267） 5-1 机械加工表面质量包括哪些具体内容？ 答：（P229）机械加工表面质量，其含义包括两个方面的内容： A.加工表面层的几何形貌，主要由以下几部分组成：⑴表面粗糙度; ⑵波纹度；⑶纹理方向；⑷表面缺陷。 B.表面层材料的力学物理性能和化学性能，主要反映在以下三个方面：⑴表面层金属冷作硬化；⑵表面层金属的金相组织变化；⑶表面层金属的残余应力。 5-2 为什么机器零件一般总是从表面层开始破坏的？加工表面质量对机器使用性能有哪些影响？ 答：（P231）（1）由于表面是零件材料的边界，常常承受工作负荷所引起的最大应力和外界介质的侵蚀，表面上有着引起应力集中而导致破坏的微小缺陷，所以这些表面直接与机器零件的使用性能有关。（2）加工表面质量对机器的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性、零件配合质量都有影响。 5-3 车削一铸铁零件的外圆表面，若进给量f=0.40mm/r ，车刀刀尖圆弧半径re=3mm ，试估算车削后的表面粗糙度。
答上根据教材P2站舍式，表面粗桂度的佶算直为 5-4高速精镯呆谓工件的内孔时，采用主値角κ,=75%副?‰∕=15o fi?W 1-6 什么是机械加工工艺过程？什么是机械加工工艺系统? 机械加工工艺过程是机械产品生产的过程的一部分，是直接生产过程，其原意是指采取 金属切削刀具来加工工件或磨具来加工工件，使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和 力学物理性能，成为合格零件的生产过程。 机械加工工艺系统是零件进行机械加工时，必须具备一定的条件，即要有一个系统来支 持。通常，一个系统是由物质分系统、能量分系统和信息分系统所组成。 1-7 什么是工序、安装、工位、工步和走刀？ 1.工序：一个(或一组)工人在一个工作地点对一个(或同时对JL 个)工件连续完成的那 一部分工艺过程。 2.安装：如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那部分工序 内容称为一个安装。 3.工位：在工件的一次安装中，通过分度(或移位)装置，使工件相对于机床床身变换加 工置，则把每一个加工位置上的安装内容称为工位。 4.工步：加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容， 称为一个工步。 5.走刀：切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容，称为一次走刀。 1-8 某机床厂年产 CA6140 车床2000台，已知机床主轴的备品率为14%，机械 加工废品率为4％，试计算机床主轴的年生产纲领并说明属于何种生产类型，工 艺过程有何特点？若一年工作日为282天，试计算每月（按26天计算）的生产 批量。 （1）机床主轴的年生产纲领 N=Qn(1+%+%)=20001(1+14%+4%)=2360αβ??台 机床主轴属于中型机械，查表属于大批生产的生产类型。 （2）工艺过程特点 a)采用模锻制造毛坯，毛坯精度高，加工余量小。 b)采用专用机械加工设备流水线生产 c)采用专用工装 d)采用详细的工艺规程，用工序卡、操作卡及调整卡管理生产。 （3）生产批量 n 217.589217?'==≈N A 236026=台F 282 1-10 何谓六点定位原理？何谓完全定位和不完全定位？何谓欠定位和过定 位？试举例说明之。 六点定位原理：采用6个按一定规则布置的约束点来限制工件的6个自由度，实现完全 定位，称之为六点定位原理。 完全定位：限制了6个自由度。 不完全定位：仅限制了1—5个自由度。 电磁学习题 1 (1)在没有电流的空间区域里，如果磁感应线是平行直线，磁感应强度B 的大 小在沿磁感应线和垂直它的方向上是否可能变化(即磁场是否一定是均匀的)? (2)若存在电流，上述结论是否还对? 2 如题图所示，AB 、CD 为长直导线，C B 为圆心在O 点的一段圆弧形导线， 其半径为R ．若通以电流I ，求O 点的磁感应强度． 图 3 在半径为R 的长直圆柱形导体内部，与轴线平行地挖成一半径为r 的长直圆柱形空腔，两轴间距离为a ,且a ＞r ，横截面如题9-17图所示．现在电流I 沿导体管流动，电流均匀分布在管的横截面上，而电流方向与管的轴线平行．求： (1)圆柱轴线上的磁感应强度的大小； (2)空心部分轴线上的磁感应强度的大小． 4 如图所示，长直电流1I 附近有一等腰直角三角形线框，通以电流2I ，二者 共面．求△ABC 的各边所受的磁力． 图 5 一正方形线圈，由细导线做成，边长为a ，共有N 匝，可以绕通过其相对两边中点的一个竖直轴自由转动．现在线圈中通有电流I ，并把线圈放在均匀的水平 外磁场B 中，线圈对其转轴的转动惯量为J .求线圈绕其平衡位置作微小振动时 的振动周期T . 6 电子在B =70×10-4 T 的匀强磁场中作圆周运动，圆周半径r =3.0cm ．已知B 垂直于纸面向外，某时刻电子在A 点，速度v 向上，如图． (1) 试画出这电子运动的轨道； (2) 求这电子速度v 的大小； (3)求这电子的动能k E ． 图 7 在霍耳效应实验中，一宽1.0cm ，长4.0cm ，厚1.0×10-3cm 的导体，沿长度 方向载有3.0A 的电流，当磁感应强度大小为B =1.5T 的磁场垂直地通过该导体时，产生1.0×10-5V 的横向电压．试求： (1) 载流子的漂移速度； (2) 每立方米的载流子数目． 8 如图所示，载有电流I 的长直导线附近，放一导体半圆环MeN 与长直导线共面，且端点MN 的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b ，环心O 与导线相距a ．设半圆环以速度v 平行导线平移．求半圆环内感应电动势的大小和方向及MN 两端的电压 N M U U ． 图 9 如图所示，用一根硬导线弯成半径为r 的一个半圆．令这半圆形导线在磁场 5-4 装配尺寸链是如何构成的?装配尺寸链封闭环是如何确定的?它与工艺尺寸链的封闭环有何区别? (在机器的装配关系中），装配尺寸链由相关零件的尺寸或相互位置关系构成。 装配尺寸链的封闭环就是装配所要保证的装配精度或技术要求。装配精度(封闭环)是 零部件装配后才最后形成的尺寸或位置关系。 装配尺寸链——全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链。工艺尺寸链——全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链。工艺尺寸指工艺尺寸，定位尺寸与基准尺寸等。 5-5 在查找装配尺寸链时应注意哪些原则? (1)装配尺寸链应进行必要的简化机械产品的结构通常都比较复杂，对装配精度有影响的因素很多，在查找尺寸链时，在保证装配精度的前提下，可以不考虑那些影响较小的因素，使装配尺寸链适当简化。 (2)装配尺寸链组成的“一件一环”由尺寸链的基本理论可知，在装配精度既定的条件， 组成环数越少，则各组成环所分配到的公差值就越大，零件加工越容易、越经济。这样，在产品结构设计时，在满足产品工作性能的条件下，应尽量简化产品结构，使影响产品装配精度的零件数尽量减少。 在查找装配尺寸链时，每个相关的零、部件只应有一个尺寸作为组成环列人装配尺寸链，即将连接两个装配基准面间的位置尺寸直接标注在零件图上。这样，组成环的数目就等于有关零、部件的数目，即“一件一环”，这就是装配尺寸链的最短路线(环数最少)原则。 (3))装配尺寸链的“方向性”在同一装配结构中，在不同位置方向都有装配精度的要求时，应按不同方向分别建立装配尺寸链。 5-6 保证装配精度的方法有哪几种?各适用于什么装配场合? 保证产品装配精度的方法有：互换法、选择法、修配法和调整法。 互换装配法是在装配过程中，零件互换后仍能达到装配精度要求的装配方法。产品采用互换装配法时，装配精度主要取决于零件的加工精度，装配时不经任何调整和修配，就可以达到装配精度。 根据零件的互换程度不同，互换法又可分为完全互换法和大数互换法。 完全互换法常用于高精度的少环尺寸链或低精度多环尺寸链的大批大量生产装配中。 大数互换法适用于大批大量生产，组成环较多、装配精度要求又较高的场合。 选择装配法是将尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配，以保证装配精度的要求。 选择装配法装配方法常应用于装配精度要求高而组成环数又较少的成批或大批量生产中。 选择装配法有三种不同的形式：直接选配法、分组装配法和复合选配法。 直接选配法不宜用于生产节拍要求较严的大批大量流水作业中。 分组装配法应用于在大批大量生产中对于组成环数少而装配精度要求又高的部件。 复合选配法应用于配合件公差可以不等，装配速度较快、质量高、有一定生产 节拍的要求的场合。如发动机气缸与活塞的装配多采用此种方法。 在成批生产或单件小批生产中，当装配精度要求较高，组成环数目又较多时，若按互换法装配，对组成环的公差要求过严，从而造成加工困难。而采用分组装配法又因生产零件数 量少，种类多而难以分组。这时，常采用修配装配法来保证装配精度的要求。 修配法是将尺寸链中各组成环按经济加工精度制造。装配时，通过改变尺寸链中某一预 机械制造工艺学部分习题解答1 第一章绪论（第3版P21-24） 1-6什么是机械加工工艺过程？什么是机械加工工艺系统? 答：机械加工工艺过程是机械产品生产的过程的一部分，是直接生产过程，其原意是指采取金属 切削刀具来加工工件或磨具来加工工件，使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能， 成为合格零件的生产过程。 机械加工工艺系统是零件进行机械加工时，必须具备一定的条件，即要有一个系统来支持。通常， 一个系统是由物质分系统、能量分系统和信息分系统所组成。 1-7什么是工序、安装、工位、工步和走刀？ 1.工序：一个(或一组)工人在一个工作地点对一个(或同时对几个)工件连续完成的那一部分工艺 过程。 2.安装：如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那部分工序内容称为一 个安装。 3.工位：在工件的一次安装中，通过分度(或移位)装置，使工件相对于机床床身变换加工置，则把 每一个加工位置上的安装内容称为工位。 4.工步：加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容，称为一个工步。 5.走刀：切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容，称为一次走刀。 1-8某机床厂年产CA6140车床2000台，已知机床主轴的备品率为14%，机械加工废品率为4％，试计算机床主轴的年生产纲领。从生产纲领来分析，试说明属于何种生产类型？工艺过程有何特点？ 若1年工作日为250天，试计算每月（按21天计算）的生产批量。 答：（1）机床主轴的年生产纲领 N=Qn(1+α%+θ%)=2000×1×(1+14%+4%)=2360件/年 机床主轴属于中型机械，查表1-5（教材P12）属于大批生产的生产类型。 （2）工艺过程特点（根据表1-6（P12）） a)采用模锻制造毛坯，毛坯精度高，加工余量小；b)采用专用机械加工设备流水线生产；c)采用专用工装夹具；d)采用详细的工艺规程，用工序卡、操作卡及调整卡管理生产。 （3）生产批量 件 1-9试述工件装夹的含义。在机械加工中有哪几类装夹方式？简述每种装夹方法的特点及其应用场合。 答：工件装夹的含义是定位和夹紧，也称为安装。在机械加工中有三类装夹方式。 （1）夹具中装夹：该方法由夹具保证定位和夹紧，易于保证加工精度，操作简单方便，效率高， 机械制造工艺学第三版王先逵第五章习题 解答 机械制造工艺学习题解答 第五章：机械加工表面质量及其控制（第3版P267） 5-1机械加工表面质量包括哪些具体内容？ 答：（P229）机械加工表面质量，其含义包括两个方面的内容：A．加工表面层的几何形貌，主要由以下几部分组成：⑴表面粗糙度；⑵波纹度；⑶纹理方向；⑷表面缺陷。 B．表面层材料的力学物理性能和化学性能，主要反映在以下三个方面：⑴表面层金属冷作硬化；⑵表面层金属的金相组织变化；⑶表面层金属的残余应力。 5-2为什么机器零件一般总是从表面层开始破坏的？加工表面质量对机器使用性能有哪些影响？ 答：（P231）(1)由于表面是零件材料的边界，常常承受工作负荷所引起的最大应力和外界介质的侵蚀，表面上有着引起应力集中而导致破坏的微小缺陷，所以这些表面直接与机器零件的使用性能有关。 (2)加工表面质量对机器的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性、零件配合质量都有影响。 5-3车削一铸铁零件的外圆表面，若进给量f=0.40mm/r，车刀刀尖圆弧半径re=3mm，试估算车削后的表面粗糙度。 5-6为什么提高砂轮速度能减小磨削表面的粗糙度数值，而提高工件速度却得到相反的结果？ 答：（P224）砂轮速度越高，单位时间内通过被磨表面的磨粒数就越多，工件材料来不及变形，因而工件表面粗糙度值越小。而工件速度增大，单位时间内通过被磨表面的磨粒数减少，塑性变形增加，表面粗糙度值将增大。 5-7为什么在切削加工中一般都会产生冷作硬化现象？ 答：（P240）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，进一步变形受到阻碍，这些都会使表面层金属的硬度增加，统称为冷作硬化（或称为强化）。 5-8为什么切削速度越大，硬化现象越小？而进给量增大，硬化现象增大？ 答：（P240-241）增大切削速度，(1)刀具与工件的作用时间减少，使塑性变形的扩展深度减小，因而冷硬层深度减小；(2)温度增高，弱化倾向增大，冷硬程度降低。而进给量增大时，硬化现象增大的原因是随着进给量的增大，切削力也增大，表层金属的塑性变形加剧，冷硬程度增大。但是，这种情况只是在进给量比较大时才是正确的。 5-11什么是回火烧伤、淬火烧伤和退火烧伤？ 答：（P243）磨削淬火钢时，在工件表面形成的瞬时高温将使表层金属产生以下三种金相组织变化：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℃，工件表面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 机械制造工艺学复习题及参考答案 第一章 1.1什么叫生产过程、工艺过程、工艺规程？ 答案： 生产过程是指从原材料变为成品的劳动过程的总和。 在生产过程中凡属直接改变生产对象的形状、尺寸、性能及相对位置关系的过程，称为工 艺过程。 在具体生产条件下，将最合理的或较合理的工艺过程，用文字按规定的表格形式写成的工艺文件，称为机械加工工艺规程，简称工艺规程。 1.3结合具体实例，说明什么是基准、设计基准、工艺基准、工序基准、定位基准、测量基准、装配基准。 答案： 基准是指用以确定生产对象几何要素间的几何关系所依据的点、线、面。 设计基准是指在零件图上标注设计尺寸所采用的基准。 工艺基准是指在零件的工艺过程中所采用的基准。 在工序图中，用以确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置所采用的基准，称为 工序基准。 在加工时，用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准，称为定位基准。 在加工中或加工后，用以测量工件形状、位置和尺寸误差所采用的基准，称为测量基准。 在装配时，用以确定零件或部件在产品上相对位置所采用的基准，称为装配基准。 1.6什么是六点定位原理？什么是完全定位与不完全定位？什么是欠定位与过定位？各举例说明。 答案： 六点定位原理：在夹具中采用合理布置的6个定位支承点与工件的定位基准相接触，来限制工件的6个自由度，就称为六点定位原理。 完全定位：工件的6个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的唯一位置，称为完全 定位。 不完全定位：没有全部限制工件的6个自由度，但也能满足加工要求的定位，称为不完全 定位。 欠定位：根据加工要求，工件必须限制的自由度没有达到全部限制的定位，称为欠定位。 过定位：工件在夹具中定位时，若几个定位支承重复限制同一个或几个自由度，称为过定位。 （举例在课本page12、13）。 1.10何谓零件、套件、组件和部件？何谓套装、组装、部装、总装和装配？ 答案： 零件是组成机器的最小单元，它是由整块金属或其它材料构成的。 电磁学习题 1 (1)在没有电流的空间区域里，如果磁感应线是平行直线，磁感应强度B 的大小在沿 磁感应线和垂直它的方向上是否可能变化(即磁场是否一定是均匀的) (2)若存在电流，上述结论是否还对 2 如题图所示，AB 、CD 为长直导线，C B 为圆心在O 点的一段圆弧形导线，其半径为R ．若通以电流I ，求O 点的磁感应强度． 图 3 在半径为R 的长直圆柱形导体内部，与轴线平行地挖成一半径为r 的长直圆柱形空腔，两轴间距离为a ,且a ＞r ，横截面如题9-17图所示．现在电流I 沿导体管流动，电流均匀分布在管的横截面上，而电流方向与管的轴线平行．求： (1)圆柱轴线上的磁感应强度的大小； (2)空心部分轴线上的磁感应强度的大小． 4 如图所示，长直电流1I 附近有一等腰直角三角形线框，通以电流2I ，二者 共面．求△ABC 的各边所受的磁力． 图 5 一正方形线圈，由细导线做成，边长为a ，共有N 匝，可以绕通过其相对两边中点 的一个竖直轴自由转动．现在线圈中通有电流I ，并把线圈放在均匀的水平外磁场B 中，线圈对其转轴的转动惯量为J .求线圈绕其平衡位置作微小振动时的振动周期T . 6 电子在B =70×10-4 T 的匀强磁场中作圆周运动，圆周半径r =．已知B 垂直于纸面向外，某时刻电子在A 点，速度v 向上，如图． (1) 试画出这电子运动的轨道； (2) 求这电子速度v 的大小； (3)求这电子的动能k E ． 图 7 在霍耳效应实验中，一宽，长，厚×10-3 cm 的导体，沿长度方向载有的电流，当磁 感应强度大小为B =的磁场垂直地通过该导体时，产生×10-5 V 的横向电压．试求： (1) 载流子的漂移速度； (2) 每立方米的载流子数目． 8 如图所示，载有电流I 的长直导线附近，放一导体半圆环MeN 与长直导线共面，且端点MN 的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b ，环心O 与导线相距a ．设半圆环以速度v 平行导线平移．求半圆环内感应电动势的大小和方向及MN 两端的电压 N M U U ． 图 9 如图所示，用一根硬导线弯成半径为r 的一个半圆．令这半圆形导线在磁场中以频率f 绕图中半圆的直径旋转．整个电路的电阻为R ．求：感应电流的最大值． 电磁学复习练习题作业(答案) 第一次作业一选择题[ C ]1下列几个说法中哪一个是正确的？(A) 电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向. ???(C) 场强可E?F/q定出，其中q为试验电荷，q可正、可负，F为(B) 在以点电荷为中心的球面上，该点电荷所产生的场强处处相同．试验电荷所受的电场力．(D) 以上说法都不正确．[ C ]2 在边长为a的正方体中心处放置一电荷为Q的点电荷，则正方体顶角处的电场强度的大小为：(A) QQ．(B) ．12??0a26??0a2Q 3??0a2．(D) (C) Q．??0a2 [ B ]3图中所示为一沿x轴放置的“无限长”分段均匀带电直线，电荷线密度分别为＋??(x＜0) 和－? (x＞0)，则Oxy坐标平面上点(0，a)处的场强E为y??(0, a)??????i?j?．(A) 0．(B) i．(C) i．(D) 2??0a4??0a4??0a?(sin?2?sin?1) 【提示】根据Ex?4??0a?Ey?(cos?1?cos?2) 4??0a?对＋?均匀带电直线?1?0,?2? 2?对—?均匀带电直线?1?,?2?0 2+?-?Ox 在点的场强是4个场强的矢量和[ A ]4电荷面密度分别为＋?和－?的两块“无限大”均匀带电的平行平板，如图放置，则其周围空间各点电场强度随位置坐标x变化的关 系曲线为：(设场强方向向右为正、向左为负)yE -?+?E ?/?0 ?/2?0(B)(A) -a O +a x -aO+ax-aO a x E(C) E?/2?0-aO+a-?/2?0x(D)?/2?0?/?0+ax -aO??/2?0 1 【提示】依据E??及场强叠加2?0二．填空题--5. 电 电磁学第七次作业解答 8-21 一无限长圆柱形铜导体(磁导率μ0)，半径为R ，通有均匀分布的电流I ．今取一矩形平面S (长为1 m ，宽为2 R )，位置如右图中画斜线部分所示，求通过该矩形平面的磁通量． 解：在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r 处的磁感强度的大小，由安培环路定 律可得： )(220R r r R I B ≤π=μ 因而，穿过导体内画斜线部分平面的磁通Φ1为 ???==S B S B d d 1 Φr r R I R d 2020?π=μπ=40I μ 在圆形导体外，与导体中心轴线相距r 处的磁感强度大小为 )(20 R r r I B >π=μ 因而，穿过导体外画斜线部分平面的磁通Φ2为 ??=S B d 2Φr r I R R d 220?π=μ2ln 20π=I μ 穿过整个矩形平面的磁通量 21ΦΦΦ+=π=40I μ2ln 20π+I μ 8-22 有一长直导体圆管，内外半径分别为R 1和R 2，如 图，它所载的电流I 1均匀分布在其横截面上．导体旁边有一绝缘“无限长”直导线，载有电流I 2，且在中部绕了一个半径为R 的圆圈．设导体管的轴线与长直导线平行，相距为d ， 而且它们与导体圆圈共面，求圆心O 点处的磁感强度B ． 解：圆电流产生的磁场 )2/(201R I B μ= ⊙ 长直导线电流的磁场 )2/(202R I B π=μ ⊙ 导体管电流产生的磁场 )](2/[103R d I B +π=μ ? 圆心Ｏ点处的磁感强度 321B B B B -+= ) ()1)((21 20d R R RI d R I +-π++? π=μ ⊙ 1 m 机械制造工艺学习题解答第五章：机械加工表面质量及其控制（第3版P267） 5-1机械加工表面质量包括哪些具体内容？ 答：（P229）机械加工表面质量，其含义包括两个方面的内容： A．加工表面层的几何形貌，主要由以下几部分组成：⑴表面粗糙度；⑵波纹度；⑶纹理方向；⑷表面缺陷。 B．表面层材料的力学物理性能和化学性能，主要反映在以下三个方面：⑴表面层金属冷作硬化；⑵表面层金属的金相组织变化；⑶表面层金属的残余应力。 5-2为什么机器零件一般总是从表面层开始破坏的？加工表面质量对机器使用性能有哪些影响？ 答：（P231）(1)由于表面是零件材料的边界，常常承受工作负荷所引起的最大应力和外界介质的侵蚀，表面上有着引起应力集中而导致破坏的微小缺陷，所以这些表面直接与机器零件的使用性能有关。 (2)加工表面质量对机器的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性、零件配合质量都有影响。 5-3车削一铸铁零件的外圆表面，若进给量f=r，车刀刀尖圆弧半径 re=3mm，试估算车削后的表面粗糙度。 5-6为什么提高砂轮速度能减小磨削表面的粗糙度数值，而提高工件速度却得到相反的结果？ 答：（P224）砂轮速度越高，单位时间内通过被磨表面的磨粒数就越多，工件材料来不及变形，因而工件表面粗糙度值越小。而工件速度增大，单位时间内通过被磨表面的磨粒数减少，塑性变形增加，表面粗糙度值将增大。 5-7为什么在切削加工中一般都会产生冷作硬化现象？ 答：（P240）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，进一步变形受到阻碍，这些都会使表面层金属的硬度增加，统称为冷作硬化（或称为强化）。 5-8为什么切削速度越大，硬化现象越小？而进给量增大，硬化现象增大？ 答：（P240-241）增大切削速度，(1)刀具与工件的作用时间减少，使塑性变形的扩展深度减小，因而冷硬层深度减小；(2)温度增高，弱化倾向增大，冷硬程度降低。而进给量增大时，硬化现象增大的原因是随着进给量的增大，切削力也增大，表层金属的塑性变形加剧，冷硬程度增大。但是，这种情况只是在进给量比较大时才是正确的。 5-11什么是回火烧伤、淬火烧伤和退火烧伤？ 答：（P243）磨削淬火钢时，在工件表面形成的瞬时高温将使表层金属产生以下三种金相组织变化：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℃，工件表面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织织，硬度比原来的回火马氏 电磁学作业及解答精选 文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8- 电磁学习题 1 (1)在没有电流的空间区域里，如果磁感应线是平行直线，磁感应强度B 的大小在沿磁感应线和垂直它的方向上是否可能变化(即磁场是否一定是均匀的)? (2)若存在电流，上述结论是否还对? 2 如题图所示，AB 、CD 为长直导线，C B 为圆心在O 点的一段圆弧形导线， 其半径为R ．若通以电流I ，求O 点的磁感应强度． 图 3 在半径为R 的长直圆柱形导体内部，与轴线平行地挖成一半径为r 的长直圆柱形空腔，两轴间距离为a ,且a ＞r ，横截面如题9-17图所示．现在电流I 沿导体管流动，电流均匀分布在管的横截面上，而电流方向与管的轴线平行．求： (1)圆柱轴线上的磁感应强度的大小； (2)空心部分轴线上的磁感应强度的大小． 4 如图所示，长直电流1I 附近有一等腰直角三角形线框，通以电流2I ，二者 共面．求△ABC 的各边所受的磁力． 图 5 一正方形线圈，由细导线做成，边长为a ，共有N 匝，可以绕通过其相对两边中点的一个竖直轴自由转动．现在线圈中通有电流I ，并把线圈放在均匀的 水平外磁场B 中，线圈对其转轴的转动惯量为J .求线圈绕其平衡位置作微小振动时的振动周期T . 6 电子在B =70×10-4T 的匀强磁场中作圆周运动，圆周半径r =．已知B 垂直于 纸面向外，某时刻电子在A 点，速度v 向上，如图． (1) (2) 试画出这电子运动的轨道； (3) (4) 求这电子速度v 的大小； (3)求这电子的动能k E ． 图 7 在霍耳效应实验中，一宽，长，厚×10-3cm 的导体，沿长度方向载有的电 流，当磁感应强度大小为B =的磁场垂直地通过该导体时，产生×10-5V 的横向电压．试求： (1) (2) 载流子的漂移速度； (3) (4) 每立方米的载流子数目． 电磁学第一次作业解答 第六章 真空中的静电场 6-1 在边长为a 的正方形四个顶点上各有相等的同号点电荷－q ．试求：在正方形的中心处应放置多大电荷的异号点电荷q 0，才能使每一电荷都受力为零？ 解：如图所示，由于对称分布，放在中心处的q 0无论电荷多少都能取得平衡.因四个定点上的电荷受力情况相同，因此只需考虑任一顶点上的电荷受力情况．例如考虑D 点处的电荷，顶点A 、B 、C 及中心处的电荷所激发的电场对D 处点电 荷的作用力的大小分别为： ( ) 2 002 0122 /24a qq a qq qE f εεπ=π= = ( ) 2 02 2 2 2824a q a q qE f B εεπ= π= = 2 02 34a q qE f A επ== 2 02 44a q qE f C επ= = 各力方向如图所示，α＝45°．D 处电荷的受力平衡条件为： ∑=0x f , ∑=0y f 用 0c o s c o s 123=-+=∑ ααf f f f x 将f 1，f 2，f 3式代入上式化简得： ()4/2210q q +=＝0.957 q 用∑=0y f 得同样结果． 6-4 如图所示，真空中一长为L 的均匀带电细直杆，总电荷为q ，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d 的P 点的电场强度． 解：设杆的左端为坐标原点O ，x 轴沿直杆方向．带电直杆的电荷线密度为λ=q / L ，在x 处取一电荷元d q = λd x = q d x / L ，它在P 点的场强： L q O () 2 04d d x d L q E -+π= ε() 2 04d x d L L x q -+π= ε 总场强为 ?+π= L x d L x L q E 0 2 ) (d 4－ε() d L d q +π= 04ε 方向沿x 轴，即杆的延长线方向． 6-8 两根相同的均匀带电细棒，长为l ，电荷 线密度为λ，沿同一条直线放置．两细棒间最近距离也为l ，如图所示．假设棒上的电荷是不能自由移动的，试求两棒间的静电 相互作用力． 解：选左棒的左端为坐标原点O ，x 轴沿棒方向向右，在左棒上x 处取线元 d x ，其电荷为d q ＝λd x ，它在右棒的x '处产生的场强为： () 2 04d d x x x E -'π= ελ 整个左棒在x '处产生的场强为： () ? -'π= l x x x E 0 2 04d ελ?? ? ??'--'π= x l x 11 40ελ 右棒x '处的电荷元 d x '在电场中受力为： x x l x x E F '?? ? ??'--'π= '=d 11 4d d 02 ελ λ 整个右棒在电场中受力为： ???'?? ? ??'--'π=l l x x l x F 3202 d 11 4ελ 34ln 402 ελπ=，方向沿x 轴正向． 左棒受力 F F -=' 6-14 一半径为R 的半球面，均匀地带有电荷，电荷面密度为σ，求球心O 处的电场强度． 解： 选取坐标轴Ox 沿半球面的对称轴，如图所示．把半球面分成许多微小宽度的环带，每一环带之面积 θθθθd R R R S s i n 2d s i n 2d 2 π=π= 小环带上带电荷 θθσσd s i n 2d d 2R S q π== 该电荷元在O 点产生的场强 O R d E x d θ θ 机械制造工艺学第三版第五章答案 ： 篇一：机械制造工艺学第三版王先逵第五章习题解答 机械制造工艺学习题解答 第五章：机械加工表面质量及其控制（第3版P267） 5-1机械加工表面质量包括哪些具体内容？ 答：（P229）机械加工表面质量，其含义包括两个方面的内容： A．加工表面层的几何形貌，主要由以下几部分组成：⑴表面粗糙度； ⑵波纹度；⑶纹理方向；⑷表面缺陷。 B．表面层材料的力学物理性能和化学性能，主要反映在以下三个方面：⑴表面层金属冷作硬化；⑵表面层金属的金相组织变化；⑶表面层金属的残余应力。 5-2为什么机器零件一般总是从表面层开始破坏的？加工表面质量对机器使用性能有哪些影响？ 答：（P231）(1)由于表面是零件材料的边界，常常承受工作负荷所引起的最大应力和外界介质的侵蚀，表面上有着引起应力集中而导致破坏的微小缺陷，所以这些表面直接与机器零件的使用性能有关。 (2)加工表面质量对机器的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性、零件配合质量都有影响。 5-3车削一铸铁零件的外圆表面，若进给量f=0.40mm/r，车刀刀尖圆弧半径re=3mm，试估算车削后的表面粗糙度。 5-6为什么提高砂轮速度能减小磨削表面的粗糙度数值，而提高工件速度却得到相反的结果？ 答：（P224）砂轮速度越高，单位时间内通过被磨表面的磨粒数就越 多，工件材料来不及变形，因而工件表面粗糙度值越小。而工件速度增大，单位时间内通过被磨表面的磨粒数减少，塑性变形增加，表面粗糙度值将增大。 5-7为什么在切削加工中一般都会产生冷作硬化现象？ 答：（P240）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，进一步变形受到阻碍，这些都会使表面层金属的硬度增加，统称为冷作硬化（或称为强化）。 5-8为什么切削速度越大，硬化现象越小？而进给量增大，硬化现象增大？ 答：（P240-241）增大切削速度，(1)刀具与工件的作用时间减少，使塑性变形的扩展深度减小，因而冷硬层深度减小；(2)温度增高，弱化倾向增大，冷硬程度降低。而进给量增大时，硬化现象增大的原因是随着进给量的增大，切削力也增大，表层金属的塑性变形加剧，冷硬程度增大。但是，这种情况只是在进给量比较大时才是正确的。 5-11什么是回火烧伤、淬火烧伤和退火烧伤？ 答：（P243）磨削淬火钢时，在工件表面形成的瞬时高温将使表层金属产生以下三种金相组织变化：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℃，工件表面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织织，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，组织，表层金属的硬度将急剧下降，这称为退火烧伤。 5-12为什么磨削容易产生烧伤？如果工件材料和磨削用量无法改 第八章作业分析（2007/05/23） 8.2 三个电量为q-的点电荷各放在边长为r的等边三角形的三个顶点上，点电荷Q(Q>0) Q之值应为多大？ q - 解：由题 2 2 2 14 1 r q f f? = = πε ， 2 ) 3 2 ( 4h qQ f πε =，而f f3 =，r h 2 3 =，联立解之：q Q 3 3 = 8.5 一个电偶极子的电矩为l P q =，证明此电偶极子轴线上距其中心为r(r>>l)处的 一点的场强为3 4/ 2r P Eπε =。 解：由题 2 4 1 + + ? = r q E πε ， 2 4 1 - - ? = r q E πε ，而2 2 2 2 2 r l r r+ ? ? ? ? ? = =- + 由对称性可知 + E、-E的 沿中垂线方向方量相互抵消，只剩平行于l的方向，则： 3 2 1 4 2 cos 2 + + + + ? = ? ? 4 2 = = r ql r l r q E E πε πε θ 而r>>l，即t+≈r ∴ 3 4r p E πε = 8.7 有一长度为L，电荷线密度为λ的均匀带电直线段, 求直线的延长线上距近端为R 的P点处的场强。 x dx x0 解：取线地dx 有：dx dq λ= ∴ 20 41x dx dE λπε? = ∴ ) (44102 L R R L x dx E L R R +? = ? =? +πελλπε 方向沿带电直线 8.9 如图8-43，一个细的带电塑料圆环，半径为R ，所带电荷线密度λ和θ有θλλsin 0=的 关系，求在圆心处的电场强度的方向和大小。 解：取线元dl ，有：θd R dl ?= ∴ )(sin 41410002 R d R R Rd E d -??= ? = θθλπεθ λπε ∴ 0cos sin 420 00 =- =? θθθπελπd R E x R d R E y 00220 004sin 4ελ θθπελπ-=-=? 8.11 如图8-45所示，有宽度为L ，电荷面密度为σ的无限长均匀带电平面，求在与 带电平面共面的P 点处的场强。 dx 解： 取宽度为dx 的无限长，其在P 点的场强为： x a L dx r dE -+??=?= 1 21200πεσπελ 电磁学第七次作业解答-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 2 电磁学第七次作业解答 8-21 一无限长圆柱形铜导体(磁导率μ0)，半径为R ，通有均匀分布的电流I ．今取一矩形平面S (长为1 m ，宽为2 R )，位置如右图中画斜线部分所示，求通过该矩形平面的磁通量． 解：在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r 处的磁感强度的大小，由安培环路定 律可得： )(220R r r R I B ≤π=μ 因而，穿过导体内画斜线部分平面的磁通Φ1为 ???==S B S B d d 1 Φr r R I R d 2020?π=μπ=40I μ 在圆形导体外，与导体中心轴线相距r 处的磁感强度大小为 )(20 R r r I B >π=μ 因而，穿过导体外画斜线部分平面的磁通Φ2为 ??=S B d 2Φr r I R R d 220?π=μ2ln 20π=I μ 穿过整个矩形平面的磁通量 21ΦΦΦ+=π=40I μ2ln 20π +I μ 8-22 有一长直导体圆管，内外半径分别为R 1和R 2，如图，它所载的电流I 1均匀分布在其横截面上．导体旁边有一绝缘“无限长”直导线，载有电流I 2，且在中部绕了一个半径 为R 的圆圈．设导体管的轴线与长直导线平行，相距为d ，而且它们与导体圆 圈共面，求圆心O 点处的磁感强度B ． 解：圆电流产生的磁场 )2/(201R I B μ= ⊙ 长直导线电流的磁场 )2/(202R I B π=μ ⊙ 导体管电流产生的磁场 )] (2/[103R d I B +π=μ? I S 2R 1 m d R O I 1 I 2 I 2 电磁学第六次作业解答-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 电磁学第六次作业解答 第八章 真空中的稳恒磁场 8-2 如图所示，一无限长直导线通有电流I =10 A ，在一处折成夹角＝60°的折线，求角平分线上与导线的垂直距离均为r =0.1 cm 的P 点处的磁感强度．(0 =4×10-7 H ·m -1) 解：P 处的B 可以看作是两载流直导线所产生的，1B 与2 B 的方向相同． 21B B B += r I π=40μ+?--?)]90sin(60[sin r I π40μ)]60sin(90[sin ?--? r I π=420μ=?+?)60sin 90(sin 3.73×10-3 T 方向垂直纸面向上． 8-4 将通有电流I 的导线在同一平面内弯成如图所示的形状，求D 点的磁感强度B 的大小． 解：其中3/4圆环在D 处的场 )8/(301a I B μ= AB 段在D 处的磁感强度 )221 ()]4/([02?π=b I B μ BC 段在D 处的磁感强度 )221 ()]4/([03?π=b I B μ 1B 、2B 、3B 方向相同，可知D 处总的B 为 )223( 40b a I B + π π= μ 8-12 如图所示，有一密绕平面螺旋线圈，其上通有电流I ，总匝数为N ，它被限制在半径为R 1和R 2的两个圆周之间．求此螺旋线中心O 处的磁感强度． 解：以O 为圆心，在线圈所在处作一半径为r 的圆．则在r 到r + d r 的圈数为 r R R N d 1 2- 由圆电流公式得 ) (2d d 120R R r r NI B -=μ ?= -= 2 1 ) (2d 12 0R R R R r r NI B μ1 2 120ln ) (2R R R R NI -μ D b A B C a I b O R 1 R 2 I r r P θ机械制造工艺学(王先逵)第一章参考答案(部分)
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