过程装备制造与检测 课后答案(精华版)
By HWK
0-1过程装备主要包括哪些典型的设备和机器。
过程装备主要是指化工、石油、制药、轻工、能源、环保和视频等行业生产工艺过程中所涉及的关键典型备。
0-3压力容器按设计压力分为几个等级，是如何划分的。
按设计压力分为低压中压高压超高压四个等级，划分如下：低压（L）0.1-1.6中压（M）1.6-10高压（H）10-100超高压（U）>100
0-4为有利于安全、监督和管理，压力容器按工作条件分为几类，是怎样划分的。
a.第三类压力容器（下列情况之一）
毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器和力P*V≥0．2MPa·m3的低压容器；易燃或毒性程度为中度危害介质且P*V≥0.5MPa·m3的中压反应容器和力
P*V≥10MPa·m3的中压储存容器。;高压、中压管壳式余热锅炉;高压容器。
b.第二类压力容器（下列情况之一）
中压容器[第a条规定除外];易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和储存容器;毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器;低压管壳式余热锅炉;搪玻璃压力容器。
c.第一类压力容器
除第a、b条规定外，为第一类压力容器。
0-7按压力容器的制造方法划分，压力容器的种类。
单层容器：锻造法卷焊法电渣重溶法全焊肉法多层容器：热套法层板包扎法绕代法绕板法
1-3常规检测包括哪些检测内容。
包括宏观检测、理化检测、无损检测（射线超声波表面）
2-1简述射线检测之前应做的准备工作。
在射线检测之前，首先要了解被检工件的检测要求、验收标准，了解其结构特点、材质、制造工艺过程等，结合实际条件选组合式的射线检测设备、附件，为制定必要的检测工艺、方法做好准备工作。
2-2说明射线照相的质量等级要求（象质等级）。
一般情况下选AB级（较高级）的照相方法，重要部位可考虑B级（高级），不重要部位选A级（普通级）。
2-3射线检测焊接接头时，对接接头透照缺陷等级评定的焊缝质量级别是怎样划分的。
Ⅰ级焊缝内内不允许有裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣存在；Ⅱ级焊缝内不允许有裂纹、未熔合、未焊透存在；Ⅲ级焊缝内不允许有裂纹、未熔合以及双面焊或者相当于双面焊的全焊头对接焊缝和家电板的单面焊中的未焊透。不家电板的单面焊中的；焊缝缺陷超过Ⅲ级者为Ⅳ级。
3-2在超声波检测过程中，影响超声波能衰减的主要原因有哪些方面，衰减对检测有哪些影响，实际检测时常采取什么措施？
a声束的扩散衰减b超声波的散射衰减c介质吸收引起的衰减会使检测灵敏度降低必须使用耦合剂（一般为液体）
3-3超声波检测时应做的准备工作.
（1）调节扫描速度（2）调节检测灵敏度，包括试块调节和工件调节两种方法
3-6说明超声检测焊接接头时，国家标准对焊接接头检测等级的划分和选择。
焊接接头超声检测分为A、B、C三个等级（GH345一89）。就检验的完善程度而言A级最低（难度系数1）；B级一般（难度系数5-6）1C级最高（难度系数10-12）工程技术人员应在充分了解超声检测可行性的基础上进行结构设计及确定制造工艺，以防止焊接结构限制相应检测等级的实施。
1各等级的检验范围
a．A级检验用一种角度斜探头在被检焊缝的单面单侧仅对可能扫查到的焊缝截面实施检测。一般情况下不要求检测横向缺陷。当母材厚度大于50mm时，不允许采用A级检验。
b.B级检验原则上用一种角度探头在被检焊缝的单面双侧对整个焊面截面实施
检当母材厚度大于100mm时，要求在被检焊缝的双面双侧进行检测。在受几何条件限制的情况下，可用两种角度的斜探头在被检焊缝的双面单侧实施检测。条件允许应检测横向缺陷。
c．C级检验至少要用两种角度的斜探头在被检焊缝的单面双侧实施检测，同时要求在两个扫查方向上用两种角度的斜探头检测横向缺陷。当母材厚度大于
100mm时，应在被检焊缝的双面双侧进行检测。
4-1磁粉检测原理。影响磁粉检测灵敏度高低（漏磁场强度的强弱）的主要因素有哪些。
当一被磁化的工件表面和内部存在缺陷时，缺陆的导磁率远小于工件材料，阻大，阻碍磁力线利通过，造成力线弯曲。果工件表面、近表面存在缺陷（没有裸露出表面也可以），则磁力线在缺陷处会逸出表面进人空气中，形成漏磁场。此时若在工件表面撒上导磁率很高的磁性铁粉，在漏场处就会有意粉被吸附，聚集形成磁痕，通过对磁痕得分析即可评价缺陷。
1外加磁场影响2缺陷的形状和位置3材料的性质4被检材料的表面状态
4-2磁粉检测的特点。
磁粉检测有如下几个特点。
1适用于能被磁化的材料（如铁、钴、镍及其合金等），不能用于非磁性材料（如锅、铝、铬等）。
2适用于材料和工件的表面和近表面的缺陷，该缺陷可以是裸露于表面，也可以是未裸露于表面。不能检测较深处的缺陷（内部缺陷）。
3能直观地显示出缺陷的形状、尺寸、位置，进而能做出缺陷的定性分析。
4检测灵敏度较高，能发现宽度仅为0.1μm的表面裂纹。
5可以检测形状复杂、大小不同的工件。
6检测工艺简单，效率高、成本低。
4-8渗透检测原理和特点。
当被检工件表面存在有细微的肉眼难以观察到的裸露开口缺陷时，将含有有色染料或者荧光物质的渗透剂，用浸、喷或刷涂方法涂覆在被检工件表面，保持一段时间后，渗透剂在存在缺陷处的毛细作用下渗人表面开口缺陷的内部，然后用清洗剂除去表面上滞留的多余渗透剂，再用浸、喷或刷涂方法在工件表面上涂覆薄薄一层显像剂。经过一段时间后，渗人缺陷内部的渗透剂又将在毛细作用下被吸附到工件表面上来，若渗透剂与显像剂颜色反差明显（如前者多为红色，后者多为白色）或者渗透剂中配制有荧光材料，则在白光下或者在黑光灯下，很容易观察到放大的缺陷显示。当渗透剂和显像剂配以不同颜色的染料来显示缺陷时，通常称为着色渗透检测（着色检测、着色探伤）。当渗透剂中配以荧光材料时，在黑光灯下可以观察到荧光渗透剂对缺陷的显示，通常称为荧光渗透检测（荧光检测、荧光探伤）。因此，渗透检测是着色检测和荧光检测的统称。其基本检测原理是相同的。
特点1适用材料广泛，可以检测黑色金属、有色金属，锻件、铸件、焊接件等；还可以检测非金属材料如橡胶、石墨、塑料、陶瓷、玻璃等的制品。2是检各种工件裸露出表面开口缺陷的有效无损检测方法，灵敏度高，但未裸露的内部深处缺陷不能检测3设备简单，操作方便，尤其其对大曲积的表曲缺陷检测效率高，周期短。4所使用的渗透检测剂（渗透剂、显像剂、清冼剂）有刺激性气味，应注意通风5若被检表面受到严重污染，缺陷开口被阳塞无法彻底清除时，渗透检测灵敏度将显著下降。
4-9渗透检测方法的分类和选用。
1荧光渗透检测，渗透剂种类包括水洗型、后乳化型、溶剂去除型，
2着色渗透检测，
零件表面上多余的荧光渗透液可直接用水清洗掉。在紫外线灯下有明亮的荧光显示，易于水洗，检查速度快，对于表面粗糙度低且检测灵敏度要求不高的工件可以选用。适用于中、小型零件的批量检测
零件表面上的荧光渗透液要用乳化剂乳化处理后，方能用水洗掉。有极明亮的荧光，对于表面粗糙度较高且要求有较高检测灵敏度的工件宜选用此法
零件表面上的多余荧光渗透液需用溶剂清洗，检验成本比较高，一般情况下不宜采用。对于大型工件的局部检测可以选用
与水洗型荧光渗透剂相似，但不需要紫外线灯
与后乳化型荧光渗透剂相似，但不需要紫外线灯
一般装在喷罐内使用，便于携带，广泛用于焊缝、大型工件局部等处的检测，尤其适用于现场无水源、电源等情况下的检测
5-1举例说明GB150《钢制压力容器》中，根据压力容器主要受压部分的焊接接头位置，对焊接焊接接头的分类及其对他压力容器制造的实际作用。
上述关于焊接接头的分类及分类顺序，对于压力容器的设计、制造、维修、作都有着很重要的指导作用，例如：1壳体在组对时的对口错边量、棱角度等组对参数的技术要求，A类和B类接头是不同的，总的来看A类焊接接头的对口错边量、棱角度等参数的技术要求要比B类的严格；2焊接接头的余高要求，对于A、B、
C、D类的接头分别提出了不同的技术要求；3无损检测对A、B、C、D类焊接接头的检测范围、检测工艺内容以及最后的评定标准等都作了较具体的不同要求。
5-2焊接接头的基本形式有几种，在设计制造时应尽量选用哪种形式，为什么？对接、十字形、交接头、搭接
5-3为什么焊接接头的“余高”称为“加强高”是错误的？
会增大应力集中系数Kr，即工作压力分布更加不均匀，造成焊接接头的强度下降
5-4以低碳钢为例说明焊接接头在组织、性能上较为薄弱的部位是哪个部位，为什么？
热影响区中的过热区，此区奥氏体晶粒产生严重增大现象，冷却后得到过热组织，冲击韧性明显降低，约下降25-30%，对刚性较大的结构常在此区开裂。
5-5焊接坡口的形式有几种，选择坡口时主要考虑哪些问题？
1设计或选择不同形式坡口的主要目的是保证焊接接头全焊透2设计或选择坡口首先要考虑的问题是被焊接材料的厚度。对于薄钢板的焊接，可以直接利用钢板端部（此时亦称为1形坡口）进行，对于中、厚板的焊接坡口，应同时考虑施焊的方法3要注意坡口的加工方法，如I形、V形、X形等坡口，可以利用气割、等离子切割加工，而U形、双U形坡口，则需用刨边机加工。4在相同条件下，不同形式的坡口，其焊接变形是不同的。例如，单面坡口比双面坡口变形大；V 形坡口比U形坡口变形大等。应尽量注意减少残余焊接变形与应力
5-7焊条的组成及其应用。解释E5015和J507的含义。
5-16电渣焊及其焊接特点。
电渣焊是利用电流通过液体熔渣产生的电阻热作热源，将工件和填充金熔合成焊缝的焊接方法。电渣焊的焊接过程可分为三个阶段：引弧造渣阶段、正常焊接阶段和引出阶段。合格的焊缝在正常焊接阶段产生，而两端焊缝部分应割除。根据采用电极的形状及其是否固定，电渣焊方法分为丝极电渣焊、熔嘴电渣焊和板极电渣焊。电渣焊最主要的特点是适合焊接厚件，且一次焊成，但由于焊接接头的焊缝区、热影响区都较大，高温停留时间长，易产生粗大晶粒和过热组织，接头冲击韧性较低，一般焊后必须进行正火和回火处理。
5-18焊接材料选择原则。
应根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能结合压力容器的结构特点和使用条件综合考虑选用焊接材料，必要时通过试验确定。焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准规定值的下限或满足图样规定的技术要求：对各类钢的焊缝金属要求如下。（1)相同钢号相焊的焊缝金属。1碳素钢、碳锰低合金钢的焊缝金属应保证力学性能，且需控制抗拉强度上限。2铬钼低合金钢的焊缝金属应保证化学成分和力学性能，且需控制抗拉强度上限。3低温用低合金钢的焊缝金属应保证力学性能，特别应保证夏比（V形）低温冲击韧性。4高合金钢的焊缝金属应保证力学性能和耐腐蚀性能。5不锈钢复合钢板基层的焊缝金属应保证力学性能，
且需控制抗拉强度的上限；复层的焊缝金属应保证耐腐蚀性能，当有力学性能要求时还应保证力学性能。复层焊缝与基层焊缝，以及复层焊缝与基层钢板交界处推荐采用过渡层：
（2）不同钢号相焊的焊缝金属1不同钢号的碳素钢、低合金钢之间的焊缝金属应保证力学性能。推荐采用与强度级别较低的母材相匹配的焊接材料。2碳素钢、低合金钢与奥氏体高合金钢之间的焊缝金属应保证抗裂性能和力学性推荐采用铬镍含量较奥氏体高合金钢母材高的焊接材料。3焊接材料必须有产品质量证明书，并符合相应标准的规定，且满足图样的技术要求，进厂时按有关质量保证体系规定验收或复验，合格后方准使用。
5-21奥氏体不锈钢（18-8型钢）焊接的主要问题及预防措施。
主要问题是晶间腐蚀和热裂纹。晶间腐蚀预防措施，控制焊缝的化学成分，包括控制焊缝得含碳量使之低于0.08％（低碳）或0.03％（超低碳）减少形成碳化铬的条件；添加稳定化元素（稳定剂）在被焊母材和焊接材料中，起到稳定奥氏体内铬含量的作用；双相组织法，使焊缝中形成少量δ铁素体组织，与奥氏体一起呈现双相组织，可以提高抗晶间腐蚀的能力。热裂纹预防措施：1严格限制焊缝中的硫、磷等有害元素的含量。2控制焊缝成分，使其形成由奥氏体与铁素体组成的双相组织，并控制铁素体的含量不宜过高了，可参考预防晶间腐蚀的双相组织法。这时的双相组织焊缝具有较高的抗裂性。3选用碱性焊接材料，低线能量，快焊快冷，防止过热。4尽量减少焊接残余应力。注意正确的焊接结构，选择减少焊缝金属充填量的坡口形式。
5-25解释下列概念：①焊接线能量；②焊缝形状系数；③焊接冷却时间t8/5;④可焊性；⑤TIG、MIG；⑥冷裂纹。
1焊接时由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量，又称为焊接线能量。
2熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度与焊缝厚度的比值。
3 即焊接钢体在800-500℃范围内的冷却时间，常用来代替此范围内的冷却速度4焊接性，是指金属材料在采用一定的焊接工艺包括焊接方法、焊接材料、焊接规范及焊接结构形式等条件下，获得优良焊接接头的难易程度。
5 TIG就是钨极惰性气体焊,一般称作非熔化极气体保护焊，TIG是指非熔化极气体保护焊，是利用外加气体作为保护介质的一种电弧焊方法，其优点是电弧和熔池可见性好，操作方便；没有熔渣或很少熔渣，无需焊后清渣；MIG即熔化极惰性气体保护焊，使用熔化电极，以外加气体作为电弧介质，并保护金属熔滴、焊接熔池和焊接区高温金属的电弧焊方法，称为熔化极气体保护电弧焊。用实芯焊丝的惰性气体（Ar或He）保护电弧焊法称为熔化极惰性气体保护焊，简称MIG 焊。
6焊接接头冷却到较低温度时（对于钢来说在MS温度，即奥氏体开始转变为马氏体的温度以下）产生的焊接裂纹。
6-1净化作用的作用及其常用净化方法、特点。
1试验证明，除锈质量的好坏直接影响着钢材的腐蚀速度。不同的除锈方法对钢材的保护寿命也不同，如抛丸或喷丸除锈后涂漆的钢板比自然风化后经钢丝刷除锈涂漆的钢板耐腐蚀寿命要长五倍之多.另外，铝、不锈钢制造的零件应先进行酸洗再进行纯化处理，以形成均匀的金属保护膜，提高其耐腐蚀性能。
2对焊接接头处尤其是坡口处进行净化处理，清除锈、氧化物、油污等，可以保证焊接质量：例如，铝及合金、低合金高强钢，特别是目前广泛推广使用的钛及其合金的焊接，必须进行焊前的严格清洗，才能保证焊接质量，保证耐腐蚀性能。3可以提高下道工序的配合质量。例如，下道工序需要进行喷镀、搪瓷、衬里的设备以及多层包扎式和热套式高压容器的制造，净化处理是很重要的一道工序。
a.喷砂法是目前国内常用的一种机械净化方法，要用于型材（如钢板）和设备大表面的净化处理。可除锈、氧化皮等，使之形成均匀的有一定粗糙度的表面。效率较高但粉尘大，对人体有害，应在封闭的喷砂室内进行。
b.抛丸法由于喷砂法严重危害人体健康，污染环境，目前国外已普遍应用抛丸法处理。其主要特点是改善了劳动条件，易实现自动化，被处理材料表面质量控制方便
c.化学净化法金属表面的化学净化处理主要是对材料表面进行除锈、除污物和氧化、磷化及钝理，后者即在除锈、除污物的基础上根据不同材料，将清洁的金属表面经化学作用（氧化、磷化、钝化处理）形成保护膜，以提高防腐能力和增加金属与漆膜的附着力。
钢铁酸洗除锈钢铁材料酸洗是常用的净化方法，它可以除去金属表面的氧化皮、锈蚀物，焊缝上残留的熔渣等污物
钢铁材料表面除锈多用盐酸，其速度快、效率高，不产生氢脆，表面状态好，配制洗液时比硫酸安全、经济。
金属表面除油主要是利用油脂能溶于有机溶剂，能发生皂化反应等特性，将金属表面上的油污除掉。
全属表面的氧化、磷化和钝化将清洁后的金属表面经化学作用，形成保护性薄膜，以提高防腐能力和增加金属与漆膜的附着力的方法，即氧化、磷化、钝化处理。
i.氧化处理。金属表面与氧或氧化剂作用，形成保护性的氧化膜，防止金属被进一步腐蚀。黑色金属氧化处理主要有酸性氧化法和碱性氧化法，前者经济、应用较广，耐腐蚀性和机械强度均超过碱性氧化膜。有色金属可以进行化学氧化和阳极氧化处理。
ii磷化处理。用锰、锌、镉的正磷酸盐溶液处理金属，使表面生成一层不溶性磷酸盐保护膜的过程称金属的磷化处理。此薄膜可提高金属的耐腐蚀性和绝缘性．并能作为油漆的良好底层。
jii.钝化处理。金属与铬酸盐作用，生成三价或六价铬化层，该铬化层具有一定的耐腐蚀性，多用于不锈钢、铝等金属。
7-2热卷筒节成形的特点。
1热卷可以防止冷加工硬化的产生、塑性和韧性大为提高，不产生内应力，减轻卷板机工作负担；2应控制合适的加热温度；3应控制合适的加热速度；4热卷需要加热设备，费用较大，在高温下加工，操作麻烦，钢板减薄严重；5对于厚板或小直径筒节通常采用热卷，当卷板时变形率超过要求、卷板机功率不能满足要求时，都需采用热卷。
7-3利用对称式三辊卷板机卷制筒节时，直边产生的原因及其处理方法。
被卷钢板两端各有一段无法弯卷而产生直边，直边长度大约为两个下辊中心距的一半。直边的产生使筒节不能完成整圆，也不利于校圆、组对、焊接等工序的进
行。因此在卷板之前通常将钢板两端进行预弯曲。特殊情况下，如厚板卷制后，纵缝采用电渣焊时，也可保留直边以利于电渣焊，焊后校圆。
7-7管子弯曲时易产生的缺陷及控制方法。
管子在弯矩M作用下发生纯弯曲变形时，中性轴外侧管壁受拉应力的作用，随着变形率的增大，力逐渐增大，管壁可能减薄，严重时可产生微裂纹；内侧管壁受压应力的作用，管壁可能增厚，严重时可使管壁失稳产生折皱；同时在合力作用下，使管子横截面变形，若管子是自由弯曲，变形将近似为椭圆形，若管子是利用具有半圆槽的弯管模进行弯曲，则内侧基本上保持半圆形，而外侧变扁，。管子外径和壁厚通常由结构与强度设计的决定，而管子弯曲半径R应根据结构要求和弯管工艺条件来选择。为尽量预防弯管缺陷的产生，管子弯曲半径不宜过小，以减小变形度，若弯曲半径较小时，可适当采取相应的工艺措施，如管内充砂、加芯棒、管子外用檜轮压紧等工艺。
8-3管子与管板连接方式及其特点。
a.胀接将胀管器插人到装配在管板孔里的管口内，加向前轴向力并顺时针旋转，将管子端部胀大变形直至管子端部产生塑性变形，管板孔产生弹性变形，退出胀管器则管子在管板孔弹性变形恢复的作用下，使管子与管板孔接触表面上产生很大的挤压力并紧密结合，既达到了密封又能抗拉脱力。胀接适用于直径不大，管壁不厚的管子；胀接的管板材料的力学性能应比管子材料的高，使管子产生塑性变形时，管板仍处于弹性变形阶段，以保证胀接的强度，相同材料不宜胀接；胀接后管子与管板孔的间隙比焊接的小，有利于管端的耐腐蚀性提高；胀接的强度和密封性不如焊接；胀接不适于管程和壳程温差较大的场合，否则影响胀接质量；胀接时要求环境温度不低于一10℃，以保证胀接质量；胀接表面要求清洁，管板孔表面粗糙度Ra值不大于12.5μm。
b.焊接管子与管板连接采用焊接法应用比较广泛，其主要特点是对不能胀接的管子与管板。如管子与管板材料相同、小直径厚壁管、大直径管及管程和壳程介质温差较大的场合等，可以采用焊接连接，烀接连接的管了与管板孔的间隙较大，且介质在此流动困难。耐腐蚀性差多焊接的强度较高、密封性好；管子与管板连接采用的自动脉冲钨极氩弧焊、效率高、质量好。
C胀焊连接胀焊连接即是对同一管口进行胀接再加焊接，因此胀焊连接同时具备了胀接和焊接的优点。对于在高温、高压下工作的换热器，由于单一的焊接或胀接的缺点，而不能满足工作条件的需要，张焊连接则既可以解决高温下胀接应力松弛、胀口失效，又可以解决焊接接口在高温循环应力作用下，焊口易发生疲劳裂纹和焊接间隙内的易腐蚀损坏等问题。胀焊连接在生产中又有先胀后焊和先焊后胀的两种工艺，各有特长，但大多采用先焊后胀工艺，只是要注意避免后胀可能产生裂纹的问题。另外，管子与管板连接还有采用爆炸胀接的方法。
8-4比较单层与多层容器制造的特点。
1单层容器相对多层容器，其制造艺程简单、生产效率较高。多层容器工艺过较复杂，工序较多，生产周期长、
2单层容器使用钢板相对较厚，而厚钢板（尤其是超厚钢板）的轧制比较困难，抗脆裂性能比薄板差，质量不易保证，价格昂贵。多层容器所用钢板相对较薄，质量均匀易保抗脆裂性好，
3多层容器的安全性比单层容器高，多墚层容器的每层钢板相对抗脆裂性好，而且不会产生瞬时的脆性破坏，即使个别层板存在缺陷，也不至延展至其他层板。另外，多层容器的每个筒节的层板上都钻有透气孔，可以排出层间气体，若内筒发生腐蚀破坏，介质由透气孔泄出也易于发现。
4多层容器山于层间间隙的存在，所以导热性比单层容器小得多，高温工作时热应力大。
5由于山多层容器层板间隙的存在，环焊缝处必然存在缺口的应力集中
6多层容器没有深的纵焊缝，但它的深环焊缝难于进行热处理。
7单层厚壁容器在内压作用下，筒体沿壁厚方向的应力分布很不均匀，筒体内壁面应力大、外壁面应力小，随着简体外直径和内直径之比的增大，这种不均匀性更为突出。为提高厚壁筒的承载能力，在内壁面产生预压缩应力，达到均化应力沿壁厚分布的目的，出现了各种形式的多墚简体结构。热套式筒体是典型的多层筒体结构。
8-5多层容器的结构形式有哪些种类及其结构特点。
热套式扁平钢带错绕式层板包扎式绕板式绕丝式
制造装备课后答案
26、某车床的主轴转速n=40~1800r/min ，公比41.1=?电动机的转速min /1440=电n ，试拟定结构式，转速图；确定齿轮的齿数、带轮的直径；演算转速误差；画出主传动系统图。 解： 该主轴的变速范围为: 4540 1800 min max === n n R n 根据变速范围、公比可求变速的级数 12141 .1lg 45lg 1lg lg ≈+=+= ?n R Z 拟定结构式 级数为12的传动副数为2或3的传动方案有以下几种： 42132212??= 63122312??= 62123212??= 24123212??= 36122312??= 26132212??= 41232212??= 61323212??= 61222312??= 14223212??= 16332212??= 16222312??= 21422312??= 13632212??= 21632212??= 12422312??= 31623212??= 12623212??= 根据级比规律和传动副前多后少、传动线前密后疏的的原则确定 查表可获得12级转速为 40、56、80、112、160、224、315、450、630、900、1250、1800 作转速图如下： 63122312??= 40 56 80 112 160 224 315 450 630 900 1250 1800r/min 1440r/min
2241.122max ≤===?主u 符合要求 4/14 /141.144min ≥===--?主u 符合要求 最后扩大组的变速范围：841.1)12(6) 1(===--i i P x i R ? 符合要求 带轮的直径计算（因功率参数等不详仅举例说明）：查表取小带轮的基准直径为125mm 则大带轮直径)1(12ε-=id d ε取0.015 =-??=-=)015.01(1256.1)1(12εid d 197mm 查表取大带轮的基准直径为200mm 齿轮齿数的确定：I II 轴之间的传动副共有3对 传动比为 1:1 1:1.41 1:2 如果采用模数相同的标准齿轮， 则三对传动副的齿轮和相同 查表可得....96847260....，，，，， =z S 取72=z S 可以确定 三个传动副的齿数为 1：1传动副 36 36 1：1.41传动副 30 42 1：2传动副 24 48 同理可确定II III 轴的齿数和取 84 1：1传动副齿数取 42 42 1：2.82传动副齿数取22 62 III IV 之间的传动副齿数和取 90 2：1的传动副齿数取 60 30 1：4的传动副齿数取 18 72 转速误差的计算 主轴各级转速所获得的实际转速按下面的公式计算 321)1(2 1 U U U d d n n ?-? =ε电实际 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 理论转速 40 56 80 112 160 224 315 450 630 900 1250 1800 实际转速 39.32 56.17 78.64 110.81 158.30 221.63 314.56 449.38 629.13 886.5 1266.43 1773 转速误差率（%） 1.70 0.31 1.70 1.06 1.06 1.06 0.14 0.14 0.14 1.5 1.31 1.5 允许误差：%1.4)%141.1(10)%1(10=-?=-?? 根据上表可知转速误差率在允许的范围内 1800r/min 40 56 80 112 160 224 315 450 630 900 1250 1440r/min 电 I II III IV
过程设备设计课后习题答案
过程设备设计（第二版） 1.压力容器导言 思考题 1.压力容器主要由哪几部分组成?分别起什么作用? 答：压力容器由筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座、安全附件六大部件组成。 筒体的作用：用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间。 封头的作用：与筒体直接焊在一起，起到构成完整容器压力空间的作用。 密封装置的作用：保证承压容器不泄漏。 开孔接管的作用：满足工艺要求和检修需要。 支座的作用：支承并把压力容器固定在基础上。 安全附件的作用：保证压力容器的使用安全和测量、控制工作介质的参数，保证压力容器的使用安全和工艺过程的正常进行。 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？ 答：介质毒性程度越高，压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重，对材料选用、制造、检验和管理的要求愈高。如Q235-A或Q235-B钢板不得用于制造毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器；盛装毒性程度为极度或高度危害介质的容器制造时，碳素钢和低合金钢板应力逐进行超声检测，整体必须进行焊后热处理，容器上的A、B类焊接接头还应进行100%射线或超声检测，且液压试验合格后还得进行气密性试验。而制造毒性程度为中度或轻度的容器，其要求要低得多。毒性程度对法兰的选用影响也甚大，主要体现在法兰的公称压力等级上，如部介质为中度毒性危害，选用的管法兰的公称压力应不小于1.0MPa；部介质为高度或极度毒性危害，选用的管法兰的公称压力应不小于1.6MPa，且还应尽量选用带颈对焊法兰等。 易燃介质对压力容器的选材、设计、制造和管理等提出了较高的要求。如Q235-A·F不得用于易燃介质容器；Q235-A不得用于制造液化石油气容器；易燃介质压力容器的所有焊缝（包括角焊缝）均应采用全焊透结构等。 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？ 答：因为pV乘积值越大，则容器破裂时爆炸能量愈大，危害性也愈大，对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求愈高。 4.《压力容器安全技术监察规程》与GB150的适用围是否相同？为什么？
测试的技术部分课后答案
作业一 1、欲使测量结果具有普遍科学意义的条件是什么？ 答：①用来做比较的标准必须是精确已知的，得到公认的； ②进行比较的测量系统必须是工作稳定的，经得起检验的。 2、非电量电测法的基本思想是什么？ 答：基本思想：首先要将输入物理量转换为电量，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。 3、什么是国际单位制？其基本量及其单位是什么？ 答：国际单位制是国际计量会议为了统一各国的计量单位而建立的统一国际单位制，简称SI，SI制由SI单位和SI单位的倍数单位组成。基本量为长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、发光强度，其单位分别为米、千克、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔。 4、一般测量系统的组成分几个环节？分别说明其作用？ 答：一般测量系统的组成分为传感器、信号调理和测量电路、指示仪器、记录仪器、数据处理仪器及打印机等外部设备。 传感器是整个测试系统实现测试与自动控制的首要关键环节，作用是将被测非电量转换成便于放大、记录的电量； 中间变换（信号调理）与测量电路依测量任务的不同而有很大的伸缩性，在简单的测量中可完全省略，将传感器的输出直接进行显示或记录；信号的转换（放大、滤波、调制和解调）； 显示和记录仪器的作用是将中间变换与测量电路出来的电压或电流信号不失真地显示和记录出来；
数据处理仪器、打印机、绘图仪是上述测试系统的延伸部分，它们能对测试系统输出的信号作进一步处理，以便使所需的信号更为明确。 5、举例说明直接测量和间接测量的主要区别是什么？ 答：无需经过函数关系的计算，直接通过测量仪器得到被测量值的测量为直接测量，可分为直接比较和间接比较两种。 直接将被测量和标准量进行比较的测量方法称为直接比较；利用仪器仪表把原始形态的待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另一种物理量的变化，并以人的感官所能接收的形式，在测量系统的输出端显示出来，弹簧测力。 间接测量是在直接测量的基础上，根据已知的函数关系，计算出所要测量的物理量的大小。利用位移传感器测速度。 6、确定性信号与非确定性信号分析法有何不同？ 答：确定性信号是指可用确定的数学关系式来描述的信号，给定一个时间值就能得到一个确定的函数值。 非确定性信号具有随机特性，每次观测的结果都不相同，无法用精确的数学关系式或图表来描述，更不能准确预测未来结果，而只能用概率统计的方法来描述它的规律。 7、什么是信号的有效带宽？分析信号的有效带宽有何意义？ 答：通常把信号值得重视的谐波的频率范围称为信号的频带宽度或信号的有效带宽。 意义：在选择测量仪器时，测量仪器的工作频率范围必须大于被测信号的宽度，否则将会引起信号失真，造成较大的测量误差，因此设计
制造装备课后答案复习进程
制造装备课后答案
26、某车床的主轴转速n=40~1800r/min ，公比41.1=?电动机的转速min /1440=电n ，试拟定结构式，转速图；确定齿轮的齿数、带轮的直径；演算转速误差；画出主传动系统图。 解： 该主轴的变速范围为: 4540 1800 min max === n n R n 根据变速范围、公比可求变速的级数 12141 .1lg 45lg 1lg lg ≈+=+= ?n R Z 拟定结构式 级数为12的传动副数为2或3的传动方案有以下几种： 42132212??= 63122312??= 62123212??= 24123212??= 36122312??= 26132212??= 41232212??= 61323212??= 61222312??= 14223212??= 16332212??= 16222312??= 21422312??= 13632212??= 21632212??= 12422312??= 31623212??= 12623212??= 根据级比规律和传动副前多后少、传动线前密后疏的的原则确定 查表可获得12级转速为 40、56、80、112、160、224、315、450、630、 900、1250、1800 作转速图如下： 63122312??= 1251800r/min
2241.122max ≤===?主u 符合要求 4/14 /141.144min ≥===--?主u 符合要求 最后扩大组的变速范围：841.1)12(6)1(===--i i P x i R ?符合要求 带轮的直径计算（因功率参数等不详仅举例说明）：查表取小带轮的基准直径为125mm 则大带轮直径)1(12ε-=id d ε取0.015 =-??=-=)015.01(1256.1)1(12εid d 197mm 查表取大带轮的基准直径为200mm 齿轮齿数的确定：I II 轴之间的传动副共有3对 传动比为 1:1 1:1.41 1:2 如果采用模数相同的标准齿轮， 则三对传动副的齿轮和相同 查表可得 (9684) 72 60....，，，，， =z S 取72=z S 可以确定 三个传动副的齿数为 1：1传动副 36 36 1：1.41传动副 30 42 1：2传动副 24 48 同理可确定II III 轴的齿数和取 84 1：1传动副齿数取 42 42 1：2.82传动副齿数取22 62 1800r/min 40 56 80 112 160 224 315 450 630 900 1250
机械制造装备设计习题及解答
《机械制造装备设计》习题及解答 一、填空题 1.机床精度包括：几何精度，传动精度，运动精度和定位精度。 2.相邻两个变速组齿轮，采用交错排列或共用齿轮传动机构可以缩短其轴向长度。 3.矩型导轨和燕尾型导轨常用镶条来调整侧面间隙，镶条分为平镶条和斜镶条两种。 4.机床夹具的基本组成部分包括定位元件，夹紧装置，夹具体三部分。 5.减小夹紧变形的方法合理确定夹紧力的方向、作用点和大小，在可能条件下采用机动夹紧，并使各接触面上所受的单位压力相等， 提高工件和夹具元件的装夹刚度。 6.在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位，夹紧。 7.在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。 8.一个尚未定位的工件其位置是不确定的，空间直角坐标系中有6个自由度。 9.机床应具有的性能指标包括：工艺范围，加工精度，生产率，自动化程度和可靠性。 10.矩形导轨和燕尾形导轨可采用镶条来调整侧面间隙，辅助导轨副用压板来调整间隙。 11.主轴上的传动方式主要有带传动和齿轮传动；精密机床、高速加工中心和数控车床常用的驱动方式是：电动机直接驱动主轴。 12.定位元件中适合于工件以精基准圆柱孔定位的元件有定位轴，定位销，心轴。 13.分度装置的分度精度等级一般分为超精密，级精密级，普通级三种。 14.基准误差研究的主要对象是工件的定位基准，工序基准两个基准。 15.定位是确定工件在夹具中的占有正确位置的过程。 16.定位方法中属于不正确的定位方式是欠定位。
17.一个变速组内的最大传动比与最小传动比的比值称为变速组的变速范围；其中，级比指数为1的变速组称为基本组，第一扩大组的级比指数为 x1=x0×p0（用公式表示）。 18.加强筋（肋）的主要用途是加强局部刚度和减少薄壁振动。 19.主轴组件由主轴、支承轴承、传动件、定位元件等组成。 20.机动夹紧装置包括力源装置，中间传力机构，夹紧元件三部分 21.按夹紧力的方向单件联动夹紧有三种方式单件同向联动夹紧，单件对向联动夹紧，互垂力或斜交力联动夹紧。 22.定位元件中适合于工件以外圆柱面定位的元件有半圆套，V形块。 23.用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度称为六点定位规则。 24.支承板比较适合于工件以精基准平面定位。 25.扩大传动系统变速范围，可采用增加变速组，背轮机构，对称混合公比和双速电机等方法。 26.隔板的作用是将局部载荷传递给其他壁板，从而使整个支承件能比较均匀地承受载荷。 27.机构中适合于轴向分度对定的机构有钢球对定，圆柱销对定，菱形销对定，圆锥销对定。 28.夹紧力作用点的确定原则中作用点的位置应当落在定位元件的支承范围内，选在工件刚度较高的部位，尽量靠近加工表面。 29.属于机动夹紧装置力源装置的有电动装置，气动装置，磁力装置。 30.回转分度装置按分度盘和对定销相对位置的不同可分为两种基本形式轴向分度，径向分度。 31.长方体大表面由的三个支承点（不在同一直线）定位可限制3个自由度。 32.工件以“两孔一面”组合定位时可限制工件六个自由度。 二、判断题
过程设备设计试题及答案
浙江大学2003 —2004 学年第2学期期末考试 《过程设备设计》课程试卷 开课学院：材化学院任课教师：郑津洋 姓名：专业：学号：考试时间：分钟 １脆性断裂的特征是断裂时容器无明显塑性变形，断口齐平，并与轴向平行，断裂的速度快，常使容器断裂成碎片。（错误，断口应与最大主应力方向平行） ２有效厚度为名义厚度减去腐 蚀裕量（错，有效 厚度为名义厚度减去腐蚀裕量和钢材 负偏差） ３钢材化学成分对其性能和热处理有较大影响，提高含碳量可使其强度和可焊性增加。 （错误，提高含碳量可能使强度增加，但可焊性变差，焊接时易在热影响区出现裂纹） ４压力容器一般由筒体、封头、开孔与接管、支座以及安全附件组成。 （错，缺密封装置） ５盛装毒性程度为高度危害介质的容器制造时，容器上的焊接接头应进行100%射线或超声检测。（对） ６承受均布载荷时，周边简支圆平板和周边固支圆平板的最大应力都发生在支承处。 （错周边简支发生在中心处） ７筒体是压力容器最主要的受压元件之一，制造要求高，因此筒体的制造必须用钢板卷压成圆筒并焊接而成。（错，也可以用锻造筒节、绕带筒体等） ８检查孔是为了检查压力容器在使用过程中是否有裂纹、变形、腐蚀等缺陷产生，所有压力容器必须开设检查孔。(错，在一定条件下，可以不开检查孔) 二、选择题（答案有可能多余于一个，每题2分,共16分） 1 《容规》适用于同时具备下列哪些条件的压力容器（ABCD） A 最高工作压力大于等于（不含液体静压力）； B 内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m；
C 容积（V ）大于等于0.025m 3 ； D 盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。 2下列关于热应力的说法哪些不正确 （AD ） A 热应力随约束程度的增大而减小 B 热应力与零外载相平衡，不是一次应力 C 热应力具有自限性，屈服流动或高温蠕变可使热应力降低 D 热应力在构件内是不变的 3 下列说法中，正确的有 （ BCD ） A 单层厚壁圆筒同时承受内压P i 和外压P o 时，可用压差简化成仅受内压的厚壁圆筒。 B 承受内压作用的厚壁圆筒，内加热时可以改善圆筒内表面的应力状态。 C 减少两连接件的刚度差，可以减少连接处的局部应力。 D 在弹性应力分析时导出的厚壁圆筒微体平衡方程，在弹塑性应力分析中 仍然适用。 4下列关于压力容器的分类错误的是 （AC ） A 内装高度危害介质的中压容器是第一类压力容器。 B 低压搪玻璃压力容器是第二类压力容器。 C 真空容器属低压容器。 D 高压容器都是第三类压力容器。 5下列对GB150，JB4732和JB/T4735三个标准的有关表述中，正确的有 （CEF ） A 当承受内压时，JB4732规定的设计压力范围为0.135MPa p MPa ≤≤. B GB150采用弹性失效设计准则，而TB/T4735采用塑性失效设计准则。 C GB150采用基于最大主应力的设计准则，而JB4732采用第三强度理论。 D 需做疲劳分析的压力容器设计，在这三个标准中，只能选用GB150. E GB150的技术内容与ASME VIII —1大致相当，为常规设计标准；而JB4732基本思路 与ASME VIII —2相同，为分析设计标准。 F 按GB150的规定，低碳钢的屈服点及抗拉强度的材料设计系数分别大于等于和。 6 下列关于椭圆形封头说法中正确的有 （ABD ） A 封头的椭圆部分经线曲率变化平滑连续，应力分布比较均匀 B 封头深度较半球形封头小的多，易于冲压成型 C 椭圆形封头常用在高压容器上 D 直边段的作用是避免封头和圆筒的连接处出现经向曲率半径突变，以改善焊缝的受力状 况。 7 下列关于二次应力说法中错误的有 (ABD) A 二次应力是指平衡外加机械载荷所必需的应力。 B 二次应力可分为总体薄膜应力、弯曲应力、局部薄膜应力。 C 二次应力是指由相邻部件的约束或结构的自身约束所引起的正应力或切应力。 D 二次应力是局部结构不连续性和局部热应力的影响而叠加到一次应力之上的应力增量。 8下列说法中，错误的有 （ C ） A 相同大小的应力对压力容器失效的危害程度不一定相同。
(完整版)测试技术课后题答案
1-3 求指数函数()(0,0)at x t Ae a t -=>≥的频谱。 (2)220 2 2 (2) ()()(2) 2(2)a j f t j f t at j f t e A A a j f X f x t e dt Ae e dt A a j f a j f a f -+∞ ∞ ---∞-∞-==== =-+++??πππππππ ()X f = Im ()2()arctan arctan Re ()X f f f X f a ==-π? 1-5 求被截断的余弦函数0cos ωt (见图1-26)的傅里叶变换。 0cos ()0 ωt t T x t t T ?≥的频谱密度函数为 1122 1()()j t at j t a j X f x t e dt e e dt a j a ∞ ∞ ----∞ -= == =++? ?ωωω ωω 根据频移特性和叠加性得： []001010222200222 000222222220000()()11()()()22()()[()]2[()][()][()][()] a j a j X X X j j a a a a j a a a a ??---+= --+=-??+-++?? --= -+-+++-++ωωωωωωωωωωωωωωωωωω ωωωωωωωω
过程设备设计试题及答案
过程设备设计试题及答案 浙江大学2003 —2004 学年第 2学期期末考试 《过程设备设计》课程试卷 开课学院: 材化学院任课教师: 郑津洋姓名: 专业: 学号: 考试时间: 分钟题序一二三四五六 ? 总分评阅人 得分 一、判断题(判断对或者错，错的请简要说明理由，每题2分，共16分) , 脆性断裂的特征是断裂时容器无明显塑性变形，断口齐平，并与轴向平行，断裂的速度快，常 使容器断裂成碎片。 (错误，断口应与最大主应力方向平行) , 有效厚度为名义厚度减去腐蚀裕量 (错，有效厚度为名义厚度减去腐蚀裕量 和钢材负偏差) , 钢材化学成分对其性能和热处理有较大影响，提高含碳量可使其强度和可焊性增加。 (错误，提高含碳量可能使强度增加，但可焊性变差，焊接时易在热影响区出现裂纹) , 压力容器一般由筒体、封头、开孔与接管、支座以及安全附件组成。 (错，缺密封装置) , 盛装毒性程度为高度危害介质的容器制造时，容器上的焊接接头应进行100%射线或超声检测。 (对) , 承受均布载荷时，周边简支圆平板和周边固支圆平板的最大应力都发生在支承处。 (错周边简支发生在中心处)
, 筒体是压力容器最主要的受压元件之一，制造要求高，因此筒体的制造必须用钢板卷压成圆筒 并焊接而成。(错，也可以用锻造筒节、绕带筒体等) , 检查孔是为了检查压力容器在使用过程中是否有裂纹、变形、腐蚀等缺陷产生，所有压力容器 必须开设检查孔。 (错，在一定条件下，可以不开检查孔) 二、选择题(答案有可能多余于一个，每题2分,共16分) 1 《容规》适用于同时具备下列哪些条件的压力容器 (ABCD) A 最高工作压力大于等于0.1MPa(不含液体静压力); B 内直径(非圆形截面指其最大尺寸)大于等于0.15m; 3C 容积(V)大于等于0.025m; D 盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。 2下列关于热应力的说法哪些不正确 (AD) A 热应力随约束程度的增大而减小 B 热应力与零外载相平衡，不是一次应力 C 热应力具有自限性，屈服流动或高温蠕变可使热应力降低 D 热应力在构件内是不变的 3 下列说法中，正确的有 ( BCD ) A 单层厚壁圆筒同时承受内压P和外压P时，可用压差简化成仅受内压的厚壁圆筒。 io B 承受内压作用的厚壁圆筒，内加热时可以改善圆筒内表面的应力状态。 C 减少两连接件的刚度差，可以减少连接处的局部应力。 D 在弹性应力分析时导出的厚壁圆筒微体平衡方程，在弹塑性应力分析中 仍然适用。
测试技术部分课后习题参考答案
第1章 测试技术基础知识 1.4 常用的测量结果的表达方式有哪3种？对某量进行了8次测量，测得值分别为：8 2.40、 82.43、82.50、82.48、82.45、82.38、82.42、82.46。试用3种表达方式表示其测量结果。 解：常用的测量结果的表达方式有基于极限误差的表达方式、基于t 分布的表达方式和基于 不确定度的表达方式等3种 1）基于极限误差的表达方式可以表示为 0max x x δ=± 均值为 8 1 18i x x ==∑82.44 因为最大测量值为82.50，最小测量值为82.38，所以本次测量的最大误差为0.06。极限误差 max δ取为最大误差的两倍，所以 082.4420.0682.440.12x =±?=± 2）基于t 分布的表达方式可以表示为 x t x x ∧ ±=σβ0 标准偏差为 s = =0.04 样本平均值x 的标准偏差的无偏估计值为
?x σ ==0.014 自由度817ν=-=，置信概率0.95β=，查表得t 分布值 2.365t β=，所以 082.44 2.3650.01482.440.033x =±?=± 3）基于不确定度的表达方式可以表示为 0x x x x σ∧ =±=± 所以 082.440.014x =± 解题思路：1）给出公式；2）分别计算公式里面的各分项的值；3）将值代入公式，算出结果。 第2章 信号的描述与分析 2.2 一个周期信号的傅立叶级数展开为 12ππ120ππ ()4( cos sin )104304 n n n n n y t t t ∞ ==++∑（t 的单位是秒） 求：1）基频0ω；2）信号的周期；3）信号的均值；4）将傅立叶级数表示成只含有正弦项的形式。 解：基波分量为 12ππ120ππ ()|cos sin 104304 n y t t t == + 所以：1）基频0π (/)4 rad s ω= 2）信号的周期0 2π 8()T s ω= =
机械制造装备设计课后习题标准答案整理
1－１为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着重要的作用? 制造业是国民经济发展的支柱产业，也是科技技术发展的载体及使其转化为规模生产力的工具和桥梁。装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。 1－2 机械制造装备与其他工业化装备相比，特别强调应满足哪些要求？为什么？（需要看教材确认答案）1）柔性化精密化自动化机电一体化节材节能2)符合工业工程要求符合绿色工程要求 1-3 柔性化指的是什么？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？ １）柔性化有俩重含义:产品机构柔性化和功能柔性化。 2)数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。在柔性制造系统中,不同工件可以同时上线，实现混流加工。组合机床其柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工。 1-6机械制造装备的机电一体化体现在哪些方面？可获得什么好处？ 1)机械制造装备的机电一体化体现在：其系统和产品的通常结构是机械的,用传感器检测来自外界和机器内部运行状态的信息,由计算机进行处理，经控制系统,由机械、液压、气动、电气、电子及他们的混合形式的执行系统进行操作，使系统能自动适应外界环境的变化，机器始终处于正常的工作状态。 2）好处:1.对机器或机组系统的运行参数进行巡查和控制;2.对机器或机组系统工作程序的控制;３．用微 电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能，简化产品的机械结构。 1-7 对机械制造装备如何进行分类？ 1)加工装备：采用机械制造方法制造机器零件的机床。 ２)工艺装备:产品制造是用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具。 3）仓储运输装备:各级仓库、物料传送、机床上下料等设备。 4)辅助装备:清洗机和排屑装置等设备。 1－8工业工程指的是什么?如何在设计机械制造装备时体现工业工程的需求？ 1)工业工程:是对人、物料、设备、能源和信息能组成的集成系统进行设计，改善和实施的一门科学。 ２)产品设计符合工业工程的需求：在产品开发阶段，充分考虑结构的工艺性,提高标准化、通用化程度,以便采用最佳的工艺方案，选择最合理的制造设备,减少工时和材料的消耗;合理地进行机械制造装备的总体布局,优化操作步骤和方法,减少操作过程中工人的体力消耗；对市场和消费者进行调研,保证产品合理的质量标准,减少因质量标准定得过高造成不必要的超频工作量。 1-9 机械制造装备设计有哪些类型?他们的本质区别是什么？ 1)类型:机械制造装备设计包括创新设计、变形设计、模块化设计; 2）本质区别:创新设计：一般需要较长的设计开发周期,投入较大的研制开发工作量； 变型设计:变型设计不是孤立无序的设计，而是在创新设计的基础上进行的； 模块化设计：对一定范围内不同性能，不同规格的产品进行功能分析,划分一系列的功能模块， 而后组合而成的; 1-１2 哪些产品宜采用系列化设计方法？为什么？有哪些优缺点? （再看教材确认） 1)系列化设计方法是在设计的某一类产品中,选择功能、结构和尺寸等方面较典型产品为基型，运用结构典型化、零部件通用化、标准化的原则,设计出其他各种尺寸参数的产品，构成产品的基型系列。 2-1)优点 1）用较少品种规格的产品满足市场较大范围的需求。 2)可以减少设计工作量，提高设计质量，减少产品开发的风险,缩短产品的研制周期。 3)可以压缩工艺装备的数量和种类，有助于缩短产品的研制周期,降低生产成本。 4）零备件的种类少，系列中的产品结构相似,便于进行产品的维修,改善售后服务质量。 5）为开展变型设计提供技术基础 2-2)缺点：用户只能在系类型谱内有限的品种规格中选择所需的产品，选到的产品,一方面其性能参数和功能特性不一定最符合用户的需求。另一方面有些功能还可能冗余。 １-13系列化设计时主参数系列公比的选取原则是什么?公比选得过大或过小会带来哪些问题？ 1)选取原则:产品的主参数应尽可能采用优先数系。
过程设备设计第章课后习题试题
第一章压力容器导言 单选题 1.1高温容器 所谓高温容器是指下列哪一种：（） A.工作温度在材料蠕变温度以上 B.工作温度在容器材料的无塑性转变温度以上 C.工作温度在材料蠕变温度以下 D.工作温度高于室温 1.2GB150 GB150适用下列哪种类型容器：（） A.直接火加热的容器 B.固定式容器 C.液化石油器槽车 D.受辐射作用的核能容器 1.3设计准则 一个载荷稳定均匀的内压厚壁圆筒最好采用哪种设计准则：（） A 弹性失效 B 塑性失效 C 爆破失效 D 弹塑性失效 1.4《容规》 有关《容规》适用的压力说法正确的是：（） A.最高工作压力大于0.01MPa(不含液体静压力) B.最高工作压力大于等于0.1MPa(不含液体静压力) C.最高工作压力大于1MPa(不含液体静压力) D.最高工作压力大于等于1MPa(不含液体静压力) 1.5压力容器分类 毒性为高度或极度危害介质PV>=0.2MPa.m3的低压容器应定为几类容器：（）A.Ⅰ类
B.Ⅱ类 C.Ⅲ类 D.不在分类范围 1.6材料性质 影响过程设备安全可靠性的因素主要有：材料的强度、韧性和与介质的相容性；设备的刚度、抗失稳能力和密封性能。以下说法错误的是：（） A.材料强度是指在载荷作用下材料抵抗永久变形和断裂的能力 B.冲击吸收功是指材料断裂过程中吸收变形能量的能力 C.刚度是过程设备在载荷作用下保持原有形状的能力 D.密封性是指过程设备防止介质或空气泄漏的能力 1.7介质毒性 毒性为中度危害的化学介质最高容许质量浓度为：（） A.<0.1mg/m3 B.0.1~<1.0mg/m3 C.1.0~<10mg/m3 D.10mg/m3 1.8压力容器分类 内压容器中，设计压力大小为50MPa的应划分为：（） A.低压容器 B.中压容器 C.高压容器 D.超高压容器 1.9压力容器分类 下列属于分离压力容器的是：（） A.蒸压釜 B.蒸发器 C.干燥塔 D.合成塔 单选题1.1 A单选题1.2 B单选题1.3 B单选题1.4 B单选题1.5 C单选题1.6 B单选题1.7 B 单选题1.8 C单选题1.9 C
检测技术课后答案
习题答案 第二章 2-1 二阶系统的频率特性受阻尼比ξ的影响较大。分析表明，ξ越小，系统对输入扰动容易发生超调和振荡，对使用不利。在ξ=0.6-0.7时，系统在宽广的频率范围内由于幅频特性和相频特性而引起的失真小，系统可以获得较为合适的综合特性。比如二阶系统在单位阶跃激励下时，如果阻尼比ξ选择在0.6-0.7范围内，则最大超调量不超过10%，且当误差允许在（5-2）%时趋于“稳态”的调整时间也最短。 2-2 频率特性是指测试系统反映出来的输出与输入幅值之比和两者之相位差是输入频率的函数的这样一个特性。当测试系统的输入为正弦信号时，将该信号的输出与输入之比定义为频响函数。工作频带是指测试装置的适用频率范围，在该频率范围内，仪器装置的测试结果均能保证达到其它相关的性能指针。 2-3 不失真测试要求测试系统的输出波形和输入波形精确相一致，只是幅值相对增大和时间相对延迟。而实际的测试系统很难做到无限频带上完全符合不失真测试的条件，即使测取一个理想的三角波，在某一频段范围内，也难以完全理想地实现不失真测试。三角波呈周期性变化，其测试装置的非线性度必然引起波形的畸变，导致输出失真。由此只能努力使波形失真限制在一个允许的误差范围内，即做到工程意义上的不失真测量。 2-4 系统的总灵敏度为：90×0.005×20=9mm/Mpa 偏移量为：9×3.5=31.5mm 2-5 由，得 用该装置测量频率为50Hz的正弦信号时， ，即幅值误差为1.3% 相角差为： 2-6 由，得：
2-7 由 输入信号的频率范围是： 2-8 环节一的灵敏度为： 1.5/5=0.3 环节二的灵敏度为：41 故串联后的灵敏度为：0.3×41=12.3 2-9 由 测量频率为400Hz变化的力参量时: 若装置的阻尼比为0.7，则: 2-10 由，得： 又：由，得： 频率响应函数为：
传感器与检测技术课后题答案
第1章 概述 1.1 什么是传感器？ 传感器定义为能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装 置，通常由敏感元件和转换元件组成。 1.2 传感器的共性是什么？ 传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性，将非电量（如位移、 速度、加速度、力等）输入转换成电量（电压、电流、电容、电阻等）输出。 1.3 传感器由哪几部分组成的？ 由敏感元件和转换元件组成基本组成部分，另外还有信号调理电路和辅助电源电路。 1.4 传感器如何进行分类？ （1）按传感器的输入量分类，分为位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、 压力传感器等。（2）按传感器的输出量进行分类，分为模拟式和数字式传感器两类。（3）按 传感器工作原理分类，可以分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感 器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。（4）按传感器的基本效应分类，可分 为物理传感器、化学传感器、生物传感器。（5）按传感器的能量关系进行分类，分为能量变 换型和能量控制型传感器。（6）按传感器所蕴含的技术特征进行分类，可分为普通型和新型 传感器。 1.5 传感器技术的发展趋势有哪些？ （1）开展基础理论研究（2）传感器的集成化（3）传感器的智能化（4）传感器的网络化 （5）传感器的微型化 1.6改善传感器性能的技术途径有哪些？ （1）差动技术（2）平均技术（3）补偿与修正技术(4) 屏蔽、隔离与干扰抑制 (5) 稳定性处理 第2章传感器的基本特性 2.1 什么是传感器的静态特性？描述传感器静态特性的主要指标有哪些？ 答：传感器的静态特性是指在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系。 主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、温度漂 移。 2.2 传感器输入-输出特性的线性化有什么意义？如何实现其线性化？ 答：传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。 常用的线性化方法是：切线或割线拟合，过零旋转拟合，端点平移来近似，多数情况下用最 小二乘法来求出拟合直线。 2.3 利用压力传感器所得测试数据如下表所示，计算其非线性误差、迟滞和重复性误差。设 压力为0MPa 时输出为0mV ,压力为0.12MPa 时输出最大且为16.50mV. 非线性误差略 正反行程最大偏差mV H 1.0max =?，所以%6.0%50 .161.0%100max ±=±=?±=FS H Y H γ 重复性最大偏差为08.0max =?R ，所以%48.0%1005 .1608.0max ±=±=?±=FS R Y R γ 2.4什么是传感器的动态特性？如何分析传感器的动态特性？ 传感器的动态特性是指传感器对动态激励（输入）的响应（输出）特性，即输出对随时间变 化的输入量的响应特性。
过程设备设计第三版-课后习题标准答案
(第三版)过程设备设计题解 １.压力容器导言 思考题 1.压力容器主要由哪几部分组成?分别起什么作用? 答:压力容器由筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座、安全附件六大部件组成。 筒体的作用：用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间。 封头的作用：与筒体直接焊在一起，起到构成完整容器压力空间的作用。 密封装置的作用:保证承压容器不泄漏。 开孔接管的作用：满足工艺要求和检修需要。 支座的作用:支承并把压力容器固定在基础上。 安全附件的作用：保证压力容器的使用安全和测量、控制工作介质的参数，保证压力容器的使用安全和工艺过程的正常进行。 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? 答:介质毒性程度越高,压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重，对材料选用、制造、检验和管理的要求愈高。如Q23５-A或Q23５-B钢板不得用于制造毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器；盛装毒性程度为极度或高度危害介质的容器制造时,碳素钢和低合金钢板应力逐张进行超声检测,整体必须进行焊后热处理，容器上的A、B类焊接接头还应进行10０%射线或超声检测，且液压试验合格后还得进行气密性试验。而制造毒性程度为中度或轻度的容器,其要求要低得多。毒性程度对法兰的选用影响也甚大，主要体现在法兰的公称压力等级上,如内部介质为中度毒性危害,选用的管法兰的公称压力应不小于1.0MPa；内部介质为高度或极度毒性危害,选用的管法兰的公称压力应不小于 1.６ＭPａ,且还应尽量选用带颈对焊法兰等。 易燃介质对压力容器的选材、设计、制造和管理等提出了较高的要求。如Q235-Ａ·Ｆ不得用于易燃介质容器；Q235-A不得用于制造液化石油气容器；易燃介质压力容器的所有焊缝(包括角焊缝）均应采用全焊透结构等。 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? 答：因为pV乘积值越大，则容器破裂时爆炸能量愈大，危害性也愈大,对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求愈高。 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? 答:不相同。 《压力容器安全技术监察规程》的适用范围:错误!最高工作压力≥0.1ＭＰa（不含液体静压力)；错误!内直径（非圆形截面指其最大尺寸)≥0.１５m,且容积≥0．025m3；错误!盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。 ＧB150的适用范围:错误!0．1MPa≤p≤３5MPa，真空度不低于0.0２MPａ;错误!按钢材允许的使用温度确定(最高为70０℃,最低为-１9６℃)；错误!对介质不限；错误!弹性失效设计准则和失稳失效设计准则；错误!以材料力学、板壳理论公式为基础，并引入应力增大系数和形状系数;错误!最大应力理论;错误!不适用疲劳分析容器。 GＢ150是压力容器标准是设计、制造压力容器产品的依据；《压力容器安全技术监察规程》是政府对压力容实施安全技术监督和管理的依据,属技术法规范畴。 5.GB15０、ＪB47３2和ＪB/T47３5三个标准有何不同?它们的适用范围是什么? 答:JＢ/T4７35《钢制焊接常压容器》与GB１50《钢制压力容器》属于常规设计标准;JB4732《钢制压力容
传感器与智能检测技术课后习题答案.doc
西安理工研究生考试 传 感 器 与 智 能 检 测 技 术 课 后 习 题
1、对于实际的测量数据，应该如何选取判别准则去除粗大误差？ 答：首先，粗大误差是指明显超出规定条件下的预期值的误差。去除粗大误差的准则主要有拉依达准则、格拉布准则、t检验准则三种方法。准则选取的判别主要看测量数据的多少。 对于拉依达准则，测量次数n尽可能多时，常选用此准则。当n过小时，会把正常值当成异常值，这是此准则的缺陷。 格拉布准则，观测次数在30—50时常选取此准则。 t检验准则，适用于观察次数较少的情况下。 2、系统误差有哪些类型？如何判别和修正？ 答：系统误差是在相同的条件下，对同一物理量进行多次测量，如果误差按照一定规律出现的误革。 系统误差可分为：定值系统误差和变值系统误差。 变值系统误差乂可以分为：线性系统误差、周期性系统误差、复杂规律变化的系统误差。判定与修正： 对于系统误差的判定方法主要有： 1、对于定值系统误差一?般用实验对比检验法。改变产生系统误差的条件，在不同条件下进行测量，对结果进行比较找出恒定系统误差。 2、对于变值系统误差：a、观察法：通过观察测量数据的各个残差大小和符号的变化规律来判断有无变值系统误差。这些判断准则实质上是检验误差的分布是否偏离正态分布。 b、残差统计法：常用的有马利科夫准则（和检验），阿贝-赫梅特准则（序差检验法）等。 c、组间数据检验正态检验法 修正方法： 1.消除系统误差产生的根源 2.引入更正值法 3.采用特殊测量方法消除系统误差。主要的测量方法有：1）标准量替代法2）交换法3）对称测量法4）半周期偶数测量法 4.实时反馈修正 5.在测量结果中进行修正 3、从理论上讲随机误差是永远存在的，当测量次数越多时，测量值的算术平均值越接近真值。因此，我们在设计自动检测系统时，计算机可以尽可能大量采集数据，例如每次采样数万个数据计算其平均值，这样做的结果合理否？ 答：这种做法不合理。随机误差的数字特征符合正态分布。当次数n增大时，测量精度相应提高。但测量次数达到一定数Id后，算术平均值的标准差下降很慢。对于提高精度基本可忽略影响了。因此要提高测量结果的精度，不能单靠无限的增加测量次数，而需要采用适当的测量方法、选择仪器的精度及确定适当的次数等几方面共同考虑来使测量结果尽可能的接近真值。 4、以热电阻温度传感器为例，分析传感器时间常数对动态误差的影响。并说明热电阻传感器的哪些参数对有影响？ 答：1、对于热电阻温度传感器来说，传感器常数对于温度动态影响如式子t2=t x-T （dtJdt）所示，7■决定了动态误差的波动幅度。了的大小决定了随着时间变化
机械制造装备设计课后习题答案
1-1 为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着 备，减少工时和材料的消耗； 合理地进行机械制造装 构工艺性评价 产品造型评价 标准化评价 重要的作用？ 备的总体布局， 优化操作步骤和方法， 减少操作过程 1-16 有些方案的技术评价较高，但经济评价一般或 制造业是国民经济发展的支柱产业， 也是科技技 中工人的体力消耗；对市场和消费者进行调研， 保证 不好， 有些方案可能是相反的情况， 如何对这些方案 术发展的载体及使其转化为规模生产力的工具和桥 产品合理的质量标准， 减少因质量标准定得过高造成 进行综合评价？ 梁。装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表 不必要的超频工作量 答： 设计方案的技术评价 Tj 和经济评价 Ej 经常不会 现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和 1-9 机械制造装备设计有哪些类型？他们的本质区 同时都是最优， 进行技术和经济的综合评价才能最终 综合国力的重要标准 别是什么？ 选出最理想的方案。 技术经济评价 TEj 有两种计算方 1-2 机械制造装备与其他工业化装备相比， 特别强调 1. ）机械制造装备设计包括创新设计、 变形设计、 法 ： 应满足哪些要求？为什么？ 模块化设计； 1、 当 Tj 和 Ej 的值相差不太悬殊时，可用均值法 柔性化 精密化 自动化 机电一体化 节材节能 2. ）创新设计，一般需要较长的设计开发周期， 计算 TEj 值，即 TEj= （ Tj+Ej ）/2 符合工业工程要求 符合绿色工程要求 投入较大的研制开发工作量； 变型设计， 变型设计不 2、 当 Tj 和 Ej 的值相差很悬殊时，建议用双曲线 1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机 是孤立无序的设计，而是在创新设计的基础上进行 法计算 TEj 值，即 TEj= 根号（ Tj+Ej ） 床、 数控机床、 加工中心和柔性制造系统的柔性化程 的，模块化设计，对一定范围内不同性能，不同规格 技术经济评价值 TEj 越大， 设计方案的技术经济综合 其柔性表现在哪里？ 的产品进行功能分析， 划分一系列的功能模块， 而后 性能越好，一般 TEj 值不应小于 化。 柔性化有俩重含义： 产品机构柔性化和功能柔性 组合而成的； 1-17 可靠性指的是什么？有哪些可靠性衡量指标？ 数控机床、 柔性制造单元或系统具有较高的功能 柔性化程度。 在柔性制造系统中，不同工件可以同时 上线， 实现混流加工。 组合机床其柔性表现在机床可 进行调整以满足不同工件的加工 1-6 ．机械制造装备的机电一体化体现在哪些方面？ 可获得什么好处？ 答： 机械制造装备的机电一体化体现在： 其系统和产 品的通常结构是机械的， 用传感器检测来自外界和机 器内部运行状态的信息， 由计算机进行处理， 经控制 系统，由机械、液压、气动、电气、电子及他们的混 合形式的执行系统进行操作， 使系统能自动适应外界 环境的变化，机器始终处于正常的工作状态 采用机电一体化技术可以获得如下几方面功能： 1， 对机器或机组系统的运行参数进行巡查和控制； 2， 对机器或机组系统工作程序的控制； 3，用微电子技 术代替传统产品中机械部件完成的功能， 简化产品的 机械结构 1-7 对机械制造装备如何进行分类？ 加工装备： 采用机械制造方法制造机器零件的机 工艺装备：产品制造是用的各种刀具、模具、夹 具、 量具等工具 仓储运输装备：各级仓库、物料传送、机床上下 料等设备 辅助装备：清洗机和排屑装置等设备 1-8 工业工程指的是什么？如何在设计机械制造装备 时体现工业工程的需求？ 答：工业工程是对人、物料、设备、能源和信息能组 成的集成系统进行设计，改善和实施的一门科学 产品设计符合工业工程的需求：在产品开发阶 段，充分考虑结构的工艺性，提高标准化、通用化程 度， 以便采用最佳的工艺方案， 选择最合理的制造设 1-12 哪些产品宜采用系列化设计方法？为什么？ 哪些优缺点 ? 系列化设计方法是在设计的某一类产品中， 功能、 结构和尺寸等方面较典型产品为基型， 选择 运用结 构典型化、零部件通用化、标准化的原则，设计出其 他各种尺寸参数的产品，构成产品的基型系列 优点： 1）用较少品种规格的产品满足市场较大范围 的需求 2 ）可以减少设计工作量，提高设计质量，减 少产品开发的风险，缩短产品的研制周期 3 ）可以压缩工艺装备的数量和种类，有助于 缩短产品的研制周期，降低生产成本 4 ） 零备件的种类少， 系列中的产品结构相似， 便于进行产品的维修，改善售后服务质量 5 ）为开展变型设计提供技术基础 缺点： 用户只能在系类型谱内有限的品种规格中选择 所需的产品， 选到的产品， 一方面其性能参数和功能 特性不一定最符合用户的需求 另一方面有些功能还 它们之间有哪些数值上的联系？ 答：含义： 可靠性是指产品在规定的条件下和规定的 时间内，完成规定任务的能力 可靠性的衡量指标有： 1、可靠度； 2 、积累失效 概率； 3、失效率； 4 、平均寿命和平均无故障工作时 间； 5、可靠寿命 这些可靠性衡量指标之间在数值上都与时间 t 相关 2-1 机床设计应满足哪些基本要求？其理由是什么 工艺范围、柔性、与物流系统的可亲性、刚度、 精度、噪声、成产率自动化、成本、生产周期、可靠 性、造型与色彩 2-2 机床设计的主要内容及步骤是什么？ 答：（一）总体设计： 1、机床主要技术指标设计，包 括工艺范围、 运行模式、 生产率、 性能指标等。 2、 总体方案设计，包括运动功能、基本参数、总体 结构布局等设计。 3、总体方案综合评价与选择 总体方案 的设计修改或优化。 （二）详细设计， 包括技术设计和施工设计 4、 三） 机床整机综合评 可能冗余 2-3 机床的基本工作原理是什么？ 1-13 系列化设计时主参数系列公比的选取原则是什 答： 基本工作原理是： 通过刀具与工件之间的相 么？公比选得过大或过小会带来哪些问题？ 对运动， 由刀具切除工件上多余的金属材料， 使工件 答：选取原则产品的主参数应尽可能采用优先数系 主参数系列公比如选得较小， 则分级较密，有利于用 户选到满意的产品，但系列内产品的规格品种较多， 系列化设计的许多优点得不到充分利用； 反之， 则分 级较粗， 系列内产品的规格品种较少， 可带来系列化 设计的许多优点， 但为了以较少的品种满足较大使用 范围内的需求， 系列内每个品种产品应具有较大的通 用性，导致结构相对复杂，成本会有待提高，对用户 来说较难选到称心如意的产品 1-15 设计的评价方法很多， 结合机械制造装备设计， 指出哪些评价方法极为重要，为什么？ 技术经济评价 可靠性评价 人机工程学评价 结 具有要求的尺寸和精度的几何形状 2-4 机床系列型谱的含义是什么？ 为了以最少的品种规格， 满足尽可能多用户的不 同需求， 通常是按照该类机床的主参数标准， 先确定 一种用途最广、 需要量较少的机床系列作为“基型系 列”，在这系列的基础上，根据用户的需求派生出若 干种变型机床， 形成“变型系列” 。“基型” 和“变型” 构成了机床的“系类型谱” 2-5 机床的基本工作原理是什么？ 通过刀具与工件之间的相对运动， 由刀具切除工 件加工表面多余的金属材料， 使工件具有要求的几何