機電設(shè)備評估基礎(chǔ)練習(xí)題答案

第一次練習(xí)

5.某產(chǎn)品于正式生產(chǎn)前設(shè)計了四種工藝方案，其工藝本錢組成如表所示：

求：(I〕、工藝方案I、II的臨界產(chǎn)量QOI,當產(chǎn)品年產(chǎn)量大于Q01時，選哪種方案較為合理？(2)、

工藝方案H、III的臨界產(chǎn)量Q02⑶、假設(shè)設(shè)計年產(chǎn)量為18000件,該選用哪種工藝方案比擬合理?

【正確答案】(1)工藝方案1,2的臨界產(chǎn)量

Q=(B1-B2)/(Dl-D2)=(21000-25000)/(2.3-2.5)=20000件。當產(chǎn)量大于20000件時,選工藝方案1較為

合理

(2)工藝方案2、3的的臨界產(chǎn)量

Q=(B3-B2)/(D2-D3)=(18000-21000)/(2.528)=10000件。

(3)Cl=Q*D1+B1=18000*2.3+25000=66400元/年

C2=Q*D2+B2=18000*2.5+21000=66000元/年

C3=Q*D3+B3=I8000*2.8+18()00=684()0元/年

C4=Q*D4+B4=18000*3.2+16000=73600元/年

所以：假設(shè)設(shè)計年產(chǎn)量為18000件，應(yīng)該選用工藝方案2

6.某企業(yè)生產(chǎn)一種產(chǎn)品，在年產(chǎn)量不變的前提下原來的全年工藝本錢為10000萬，現(xiàn)在為了降低生產(chǎn)本

錢，準備對生產(chǎn)設(shè)備進行技術(shù)改造。有兩種改造方案：第?種方案需固定資產(chǎn)投資6000萬元，改造后

預(yù)期全年工藝本錢可以降到700D萬元；第二種方案需固定資產(chǎn)投資9(X)0萬元，改造后預(yù)期全年工藝本

錢可以降低到5000萬元。僅從改造固定資產(chǎn)投資回收期來考慮，采用哪一種方案更為合理？

顰:笫一種方案的投資回收期：11=(K1-K0)/(Cn0-Cnl)=(6000-0)/(10000-7000)=2年

第二種方案的投資回收期：12=(K2-K0)/(Cn0-Cn2)=(9000-0)/(10000-57000)=1.8年

因為：第二種方案投資回收期較短，所以：采用方案二比擬合理

Q0=(B2-B1)/(Dl-D2)=(25000-10000)/(80-50)=500件。

所以在年產(chǎn)量小于50()件時，采用第一種工藝方案比擬有利

第三次練習(xí)

1.組合機床的通用部件有哪幾類？

【正確答案】組合機床的通用部件按其所起作用不同可分為五類：(1)動力部件(2)支承部件(3)

輸送部件(4)控制部件(5)輔助部件

2.某機床代號為CA6140A

試說明C、A、6、1、40、A各為何種代號。

試說明C、A、6、40、A各自代表的意義。

該機床的主運動和進給運動是什么？

簡要說明該機床的組成、各局部的功能和動力傳遞路線

【正確答案】機床代號CA6140A中C為類代號，代表車床類機床；A為結(jié)構(gòu)特性代號，代表普通車床;

6為組代號，代表臥式車床；1為系代號；40為主參數(shù)代號，代表最大工件回轉(zhuǎn)直徑為400mm；A為機

床重大改良順序號，代表第一次重大改良。

該機床的主運動為工件的旋轉(zhuǎn)運動，進給運動是車刀隨刀架的縱向或橫向移動。

該機床為普通車床，由三箱〔主軸箱、進給箱、溜板箱)，兩杠(光杠、絲杠)兩架(刀架、尾架)一

床身組成。

主軸箱：主軸箱是用來帶動車床主軸及卡盤轉(zhuǎn)動，并能使主軸得到不同的轉(zhuǎn)速。

在給箱：將主軸傳來的旋轉(zhuǎn)運動傳給絲杠或光杠，并使絲杠或光杠得到不同的轉(zhuǎn)速。

絲杠：用來車螺紋，它能通過溜板箱使車刀按要求的傳動比作精確的直線運動。

光杠：用來把進給箱的運動傳給溜板箱使車刀作直線運動。

溜板箱：將絲杠或光杠的轉(zhuǎn)動傳給溜板使車刀縱向或橫向運動。

刀架：用來裝夾車刀。

尾架：裝夾細長工件和安裝鉆頭、錢刀等。

床身：支持和安裝車床各部件用。床身導(dǎo)軌供縱溜板和尾架移動用。

傳動路線：

第四次練習(xí)

2.試述永磁直流伺服電動機的組成、特點及性能。

2.【正確答案】組成：永磁直流伺服電動機由電動機本體和檢測部件組成。

電動機本體主要由機殼、定子磁極和轉(zhuǎn)子三局部組成。

定子磁極為永磁體，磁極的形狀可以是矩形或成瓦狀，目前多用瓦狀結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子分為普通型和小慣量型

兩類。

普通型轉(zhuǎn)子與一般直流電動機的轉(zhuǎn)子相似，也是有槽轉(zhuǎn)子，只是轉(zhuǎn)子鐵芯上的槽數(shù)較多，且采用斜槽，

在一個槽內(nèi)又分布有幾個虛槽。與一般直流電動機相比，轉(zhuǎn)子鐵芯長度對直徑的比大些，氣隙小些。

特點；普通型轉(zhuǎn)子永磁直流伺服電動機與小慣量型轉(zhuǎn)子直流伺服電動機相比，具有以下一些特點；

(1)低速時輸出的轉(zhuǎn)矩大，慣量比擬大，能與機械傳動系統(tǒng)直接相連，省去齒輪等傳動機構(gòu)，從而有

利于減小機械振動和噪聲，以及齒隙誤差。

(2)轉(zhuǎn)子的熱容量大，電動機的過載性能好，一般能加倍過載幾十分鐘。

(3)調(diào)速范圍寬，當與高性能速度控制單元組成速度控制系統(tǒng)時，調(diào)速范圍可達1：1000以上。

(4)轉(zhuǎn)子慣量比擬大，為了滿足快速響應(yīng)的要求，需加大電動機的加速轉(zhuǎn)矩，為些需要加大電源容量。

(5)轉(zhuǎn)子溫升高(電動機允許溫升可達150七-180℃),可通過轉(zhuǎn)軸傳到機械上去,這會影響精密機械

的精度。

小慣量型轉(zhuǎn)子又分為無槽轉(zhuǎn)子、空心杯形轉(zhuǎn)子和印刷繞組轉(zhuǎn)子。無槽轉(zhuǎn)子的鐵芯是由無槽矽鋼片疊成的

光滑圓柱體，在圓柱體的外表用漆包線編織成包子形的繞組，氣隙較大?？招谋无D(zhuǎn)子沒有鐵芯，由漆

包線紡織成杯形，再用環(huán)氧樹脂將其固化成一個整體構(gòu)成。印刷繞組轉(zhuǎn)子是由在圓形絕緣薄板上印制裸

露的繞組構(gòu)成。

小慣量型轉(zhuǎn)子直流伺服電動機的轉(zhuǎn)子慣量小，適用于快速響應(yīng)的伺服系統(tǒng)，但過載能力低。用于數(shù)控機

床等進給伺服系統(tǒng)中，由于轉(zhuǎn)子噴量與機械傳動系統(tǒng)匹配較差，電動機軸與機械傳動系統(tǒng)不能直接相連,

必須采取一些措施。

反響用的檢測部件有高精度的測速發(fā)電機、旋轉(zhuǎn)變壓器以及脈沖編碼器等。檢測部件同軸安

裝在電動機的尾部(非軸伸出端)。

性能：永磁直流伺服電動機的性能需要用特性曲線和數(shù)據(jù)表加以全面描述。根據(jù)永磁直流伺服電動機

的工作曲線，伺服電動機的工作區(qū)域被溫度極限線、轉(zhuǎn)速極限線、換向極限線、轉(zhuǎn)矩極限線以及瞬時換

向極限線劃分成三個區(qū)域：

I區(qū)為連續(xù)工作區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的任意組合都可以長時間連續(xù)工作。

II區(qū)為斷續(xù)工作區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)電動機只能按允許的工作時間和斷電時間間歇工作。

ni區(qū)為加速和減速區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)電動機只能進行加速和減速，工作極短的時間。

永磁直流伺服電動機具有優(yōu)良的調(diào)速性能，但也存在著固有的缺點，如它的電刷和換向器容易磨損，需

要經(jīng)常維護；由于換向器換向時會產(chǎn)生火花而使最高轉(zhuǎn)速受到限制，也使應(yīng)用環(huán)

境受到限制；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，本錢高等。

3.數(shù)控機床對伺服系統(tǒng)有哪些要求？

【正確答案】數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)有進給伺服系統(tǒng)、主軸伺服系統(tǒng)和輔助伺服系統(tǒng)。

數(shù)控機床要求進給伺服系統(tǒng):①高精度，即定位要準確，跟隨精度要高。②快速響應(yīng)，無超調(diào)。要求加(減)

速度足夠大；負載突變時速度恢復(fù)時間短且無振蕩。③調(diào)速范圍寬。

④低速大轉(zhuǎn)矩，并應(yīng)具有較強的過載能力，而且力矩波動要小。

⑤可靠性高，即對環(huán)境(如溫度、濕度、粉塵、油污、振動、電磁干擾等)的適應(yīng)性強，性能穩(wěn)定，使

用壽命長，平均故障間隔時間(MBTF)長。

數(shù)控機床要求主軸伺服系統(tǒng)：

數(shù)控機床的主軸的工作運動是旋轉(zhuǎn)運動。要求主軸驅(qū)動系統(tǒng)不僅要具有寬的調(diào)速范圍，而且能在盡可能

寬的速度范圍內(nèi)保持恒功率輸出。

為了能加工螺紋，數(shù)控車床的主軸驅(qū)動應(yīng)與進給驅(qū)動實行同步控制。

數(shù)控車床、數(shù)控磨床等機床的主釉驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)具有恒線速切削功能，以保證端面加工的外表粗糙度。

加工中心的主軸驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)具有高精度的停位控制功能，以滿足其自動換刀的需要。

有的數(shù)控機床還要求主軸驅(qū)動系統(tǒng)具有角度控制功能。

4.試述數(shù)控機床中開環(huán)、閉環(huán)及半閉環(huán)系統(tǒng)的組成、原理和應(yīng)用特點。

4.【正確答案】開環(huán)控制數(shù)控機床不帶位置檢測反響裝置。CNC裝置輸出的指令脈沖經(jīng)驅(qū)動電路的功

率放大，驅(qū)動步進電動機轉(zhuǎn)動，再經(jīng)傳動機構(gòu)帶開工作臺移動。這類數(shù)控機床工作比擬穩(wěn)定，反響快，

調(diào)試方便，維修方便，但控制精度和速度都比擬低，因此多為經(jīng)濟型。

閉環(huán)控制數(shù)控機床帶有位置檢測反響裝置。位置檢測裝置安裝在機床工作臺上，用以檢測機

床工作臺的實際運行位置，并與CNC裝置的指令位置進行比擬，用差值進行控制。這類數(shù)控機床由于

能夠減小乃至于消除由于傳動部件制造、裝配所帶來的誤差，因而可以獲得很高的加工精度。但是，環(huán)

內(nèi)包含的機械傳動環(huán)節(jié)比擬多，如絲杠螺母副、工作臺等。絲杠與螺母間，工作臺與導(dǎo)軌間的摩擦特性,

各部件的剛性都是可變的，這些都直接影響伺服系統(tǒng)的調(diào)節(jié)參數(shù)，而且有一些參數(shù)是非線性的。如果設(shè)

計、調(diào)整得不好，將會造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。因此，這類數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試都有較大的難度,

如果不是精度要求很高的數(shù)控機床，一般不采用這種控制方式。

半閉環(huán)控制數(shù)控機床將檢測元件安裝在電動機的端頭或絲杠的端頭。由于半閉環(huán)的環(huán)路內(nèi)不包括工作臺

及絲杠螺母副，所以可以獲得比擬穩(wěn)定的控制特性。它的控制精度雖不如閉環(huán)控

制數(shù)控機床的高，但調(diào)試比擬方便，因而被廣泛采用。

5.試述數(shù)控機床的組成。

5.【正確答案】數(shù)控機床由CNC系統(tǒng)、機床主機和輔助裝置殂成。

其中，CNC系統(tǒng)由程序，輸入輸出(I/O)設(shè)備，CNC裝置及主軸、進給驅(qū)動單元組成。

因為數(shù)控機床是按照預(yù)先編寫好的零件加工程序進行自動加工的，所以零件加工程序是CNC系統(tǒng)的重

要組成局部。

輸入輸出設(shè)備主要用于零件加工程序的編制、存儲、打印、顯示等。簡單的輸入輸出設(shè)備只包括鍵盤、

米字管和數(shù)碼管等。一般的輸入輸出設(shè)備除了人機對話編程鍵盤和陰極射線管(CRT)顯示器或液晶顯示

器LCD外，還包括紙帶、磁盤或磁帶輸入機、穿孔機和電傳機等。高級的輸入輸出設(shè)備還包括自動編

程機乃至CAD/CAM系統(tǒng)。

CNC裝置是CNC系統(tǒng)的核心部件，它由三局部組成，即計算機(硬件和軟件)、可編程序控制器(PLC)

和接口電路。

主軸驅(qū)動裝置用于控制主軸的旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)在寬調(diào)速范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，并能提供切削所需要的功率。

讓給驅(qū)動裝置用于控制機床各坐標軸的切削進給運動，提供切削過程中所需要的扭矩，配以位置控制系

統(tǒng)即可實現(xiàn)對工作臺(或刀具)位置的精確控制。驅(qū)動裝置由驅(qū)動部件和速度控制單元組成。主軸驅(qū)動部

件由直流或交流主軸電動機和速度檢測元件組成。進給驅(qū)動部件由功率步進電動機(多用于經(jīng)濟型數(shù)控

機床)或交、直流伺服電動機與速度檢測元件組成。

輔助裝置包括液壓、氣動裝置，交換工作臺，數(shù)控轉(zhuǎn)臺，數(shù)控分度頭，排屑裝置，刀具及監(jiān)

控檢測裝置等。

6.試述永磁同步交流伺服電動機與永磁直流伺服電動機的區(qū)別？

6.【正確答案】永磁同步交流伺服電動機與永磁直流伺服電動機相比，其區(qū)別有以下幾點：

(1)永磁同步交流伺服電動機轉(zhuǎn)子是永磁體。而永磁直流伺服電動機的定子是永磁體的。

(2)兩種電動機的工作原理不同。永磁同步交流伺服電動機的工作原理是：定子三相繞組接上電源后，

產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場吸引轉(zhuǎn)子的永磁磁級帶動轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。永磁直流伺服電動機的根本工作

原理是：通電的轉(zhuǎn)子繞組在定子磁場中受電磁力而產(chǎn)生轉(zhuǎn)距，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。

(3)永磁同步交流伺服電動機與永磁直流伺服電相比，機械特性更硬；另外，斷續(xù)工作區(qū)的范圍擴大,

這更有利于提高電動機的加、減速能力。

(4)兩種電動機的調(diào)速方法不同。永磁同步交流伺服電動機主要采用改變電源頻率的方法，而永磁直

流伺服電動機，主要采用改變外加電壓的調(diào)速方法。

35、什么是機床的工作運動？分幾個運動局部？

A方案：設(shè)備購置費用160萬元,每年維持費用50萬元：

B方案：設(shè)備購置費用150萬元，每年維持費用38萬元。

A方案的系統(tǒng)效率為日產(chǎn)量1000噸/日；

B方案的系統(tǒng)效率為日產(chǎn)量800噸/日。

試通過費用效率的計算，選擇最正確方案。

2.：傳動系統(tǒng)如下圖：步進電動機為4相8拍，轉(zhuǎn)子齒數(shù)為50。脈沖頻率為8000Hz。各個齒輪的齒數(shù)

已經(jīng)在圖中標出。一對齒輪的傳動效率為nc=0.98,一對軸承的效率為nz=0.96,假設(shè)輸出軸5在最高

轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)矩為lOONm,

試繪出傳動路線表達式并計算該步進電動機的功率為多少？

3.一臺具有四個磁極的三相異步電動機，其額定電壓為38OV,額定電流為75A,額定功率為40kW,采

用三角形接法。在額定負載下運行時，其轉(zhuǎn)差率為0.02。電動機的起動轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比TQ/TN=1.2,

起動電流與額定電流之比IQ/IN=6.5,

試求（一）進行星形一三角形換接起動時的起動電流和起動轉(zhuǎn)矩？

（二）假設(shè)令該電動機直接起動，從理論上說需要至少多大容量的變壓器供電？

4.某機器設(shè)備原價為100000元，現(xiàn)在市場上已經(jīng)有了該產(chǎn)品的新型替用品，新產(chǎn)品比老產(chǎn)品價格降低

10%,并且每年節(jié)約用電1000（）度，每度電為0.5元，該機器目前已經(jīng)使用了5年，預(yù)計尚可使用8年,

目前設(shè)備運轉(zhuǎn)良好不需要修理，

問：

1.該設(shè)備可能存在哪些磨損？

2.試求該設(shè)備的價值（折現(xiàn)率取10%,所得稅率25%）

3.該設(shè)備原價100000,假設(shè)第一年的維持費為5000,以后每年增加2000,不考慮時間價值，試求最

小年平均費用（假設(shè)該設(shè)備無殘值）

4.該設(shè)備上有一根桿件是用高強度鋼制作的，桿件受到的最大拉應(yīng)力Q=5X104N,試問假殳設(shè)計平安

系數(shù)3,該桿件的最小直徑應(yīng)該是多少？（.高強度鋼，材料的強度極限為650MPa,斷裂極限為580MPa,

比例極限為400MPa）

5.該設(shè)備上有一根軸，主要承受兩種交變載荷P1和P2,出現(xiàn)的頻度為分別為60%和40%,對于的疲勞

極限為104和105,假設(shè)每年在兩種交變應(yīng)力的做?下循環(huán)10000次，間大約每隔多少時間需要更換?

次？

4.：某起重機橋架承受的應(yīng)力與相應(yīng)的循環(huán)次數(shù)如下表所示:

實際循環(huán)次數(shù)n（次）有限疲勞壽命N（次）

G

ol=120MPan1=105N1=IO6

o2=200MPan2=IO4

o3=240MPan3=103N3=1953.2

試計算:

（1）假設(shè)n2單獨作用，問壽命是多少？

（2）假設(shè)nl、n2與n3同時作用，該橋架的壽命N是多少?

31>

1、蒸汽一空氣錘有哪些特點？

2、試述四沖程內(nèi)燃機的四個沖程過程。

3、試述蒸汽鍋爐將供應(yīng)的冷水變?yōu)檩敵稣羝倪^程?

標準答案：

L蒸汽一空氣錘的特點是：必須借助外來的蒸汽或壓縮空氣驅(qū)動，這樣可提高鍛擊能力，但需另設(shè)一

套輔助設(shè)備，較空氣錘復(fù)雜，驅(qū)動效率低，操作強度大，震動強烈，勞動條件差。

2、四沖程內(nèi)燃機每個工作循環(huán)由進氣、壓縮、做功和排氣四個沖程組成

(1)進氣沖程。工作時進氣門翻開，排氣門關(guān)閉，活塞由上匚點運動到下止點，曲軸旋轉(zhuǎn)180。，新鮮

充量氣體進入氣缸。

(2)壓縮沖程。在進氣終了，內(nèi)燃機的進、排氣門均關(guān)閉，氣缸形成封閉系統(tǒng)，活塞開始向上運動，

活塞由下止點運動到上止點，曲軸旋轉(zhuǎn)180。，將氣缸內(nèi)充量氣體壓縮，是缸內(nèi)充量的壓力和溫度均有

很大提高。

(3)做功沖程。由于內(nèi)燃機燃料燃燒，使缸內(nèi)氣體壓力和溫度急劇提高。氣缸內(nèi)高溫高壓氣體膨脹做

功，推動活塞由上止點運動到下止點，曲軸旋轉(zhuǎn)180。。同時，膨脹功經(jīng)連桿由曲軸輸出，從而把燃料

的熱能變?yōu)闄C械功。

(4)排氣沖程。為了使能量轉(zhuǎn)換過程連續(xù)的進行下去，在膨脹做功以后，排氣門翻開活塞由下向上運

動，將廢氣從排氣門排出。內(nèi)燃機經(jīng)過了進氣、壓縮、膨脹和排氣過程，完成了一個工作循環(huán)。當活塞

再次由上向下運動時，又開始了下一個工作循環(huán)。

3、供應(yīng)鍋爐的冷水在加熱器中加熱到一定溫度，經(jīng)給水管道進入省煤器，進一步加熱后送入鍋筒，與

鍋水混合后沿下降管下行至水冷壁進口集箱。水在水冷壁管內(nèi)吸收爐膛輻射形成水汽混合物，經(jīng)上升管

到達鍋筒中，有汽水別離裝置使水汽別離。別離出來的飽和蒸汽由鍋爐上部流過過熱器，繼續(xù)吸熱成為

450C的過熱蒸汽，然后輸出

三、綜合題

1.下列圖為一簡易車床傳動系統(tǒng)，傳動參數(shù)如下圖。

皮帶的滑動系數(shù)￡=0.98,傳動效率為0.95；每對齒輪的傳動效率均為0.97：每對軸承的傳動效率均為0.

99：絲杠螺母(含導(dǎo)軌與絲杠軸承)的傳動效率為0.5；電動機額定輸出轉(zhuǎn)速為1400r/min,效率為0.9。

試問：

1.主軸有幾種轉(zhuǎn)速?最大轉(zhuǎn)速是多少？

2.螺母移動的最大速度是多少(m/q)?

3.電動機輸出軸到螺母的傳動效率是多少？

2.在設(shè)備故障診斷的常用方法中，

⑴試述用油液污染監(jiān)測法進行磨損檢測的根本原理及常用方法。

⑵試述無損探測法的原理及常用方法。

3.三臺設(shè)備，壽命周期均為5年，設(shè)備的設(shè)置費以及在壽命周期內(nèi)每年的運行費用如表1所示，設(shè)備壽

命結(jié)束后無殘值。

表I：單位：萬元

設(shè)備甲設(shè)備乙設(shè)備丙

費用工程

設(shè)國費254016

各年運行費用151012

試問：

(1)如不考慮資金的時間價值，選擇哪一臺設(shè)備最經(jīng)濟？哪臺的經(jīng)濟性最差？

(2)如考慮資金的時間價值，資金的年利率按10%計算，選擇哪臺設(shè)備的經(jīng)濟性最好？哪臺的經(jīng)濟性

最差？

注：計算過程中，精確到小數(shù)點后第3位。

4.：某起重機橋架承受的應(yīng)力與相應(yīng)的循環(huán)次數(shù)如下表所示：

實際循環(huán)次數(shù)n(次)有限疲勞壽命N(次)

ol=120MPanl=105Nl=106

o2=200MPan2=IO4

o3=240MPan3=103N3=I953.2

試計算：

(1)假設(shè)n2單獨作用，問壽命是多少？

(2)假設(shè)nl、n2與n3同時作用，該橋架的壽命N是多少?

三、綜合題

1.【正確答案】主軸有4種轉(zhuǎn)速

其中，最大轉(zhuǎn)速

6530

4班二14(---X----

3530

=1274r/m：

=2.1xlQ-^/s可會令隘：

（3）電動現(xiàn)蹩第饌母的傳動耀晟杳"

=0,^^我7叔0.9爐X0,5

=387婿

2.【正確答案】：（1）油液污染監(jiān)測法是通過對設(shè)備中循環(huán)流動的油液污染狀況進行監(jiān)測。采用

油液污染監(jiān)測法進行筋損笳測是一種行之有效的方法。各類設(shè)備流體系統(tǒng)中的油液，均會因內(nèi)部機

件的磨損產(chǎn)物而產(chǎn)生污染。流本系統(tǒng)中被污染的油液帶有機器技術(shù)優(yōu)善的大量信息.根據(jù)監(jiān)測和分

析油液中涂屈曲元素成各、數(shù)量、尺寸、形移等物瞰學(xué)性部的氨匕便可以判斷是否發(fā)生了磨

損及磨損程,華'。於'一

用油液污染監(jiān)測法進行磨損監(jiān)測常用的方法有油液光譜分析法、油液鐵譜分析法和磁塞檢查法.其

中光譜分析法可以探測到直徑在1加格以下的粒子，鐵譜分析法題以探測到直徑在10。叩I以下的

粒子，破騫錚隧啦探測到直徑在70-1000pm的粒子.

（2）無報賽測用是利用無損探測技術(shù)發(fā)現(xiàn)機件的裂紋以及腐飩、疝械性能超差等變化，進而根據(jù)機

件損傷的麻美、形狀、大小、立生部位y位筋淬、應(yīng)力方向等信息葡測損傷或枝陷發(fā)展的趨勢，

以便采取措施，排除隱患。依、工

常用的方法包括：目視一光學(xué)檢測法;滲透探測法、碳粉探測法、射線探測法：超聲波探測法、聲

發(fā)射探測法、渦流探不怯干

3.【正夠案】＞3不考慮資金時間的價值

甲役魚的年埼使由成本」「予一%

_ZV-2X5+16

15.2

幣

由此可知:是經(jīng)濟性最差，頹憊經(jīng)萍最多

（2）考慮資姿的時間價值博［9Q（c

投資回收系數(shù)中A/P，1。％，5）0萬爐W

=0.26藍默蜷'

,10%,5)+Cw-Rl盎在;而％;經(jīng)u25X0.2638+

%=P一

心誠黃的年均冢牝、

P破6今+。一匕(婭，10%母=40X0.

仍是用該黃的經(jīng)濟特性最差,

1953.2.

1061

n2單獨作用

疲勞壽命為

23螃

-1福翳I1*<少&卜1X、

IO6fU）+iO、l"10077.6105+1044-10\1953.2105+104+103

=69189：9次濟畜寒然3系

【答案解析】：此題中并不缺少條件，表中告訴大家三種情況下的實際使用次數(shù)即:nl,n2,n3

這就是在變相的告訴大家三種受力的頻度：

就是:用某種受力情況下的實際使用次數(shù)/總實際使用次數(shù),這就是ni/N

nI/N=nI/（n1+n2+n3）,

n2/N=n2/（nl+n2+n3）,

n3/N=n3/（nl+n2+n3）

nl/N+n2/N+n3/N=l

三、綜合題（共4題；共40分，其中第（一）10分，第（二）10分，第（三）12分，第（四）18分。有計算的，要求

列出算式、計算步驟。需按公式計算的，應(yīng)列出公式。）

（一）試述用油液污染檢測法進行磨損檢測的根本原理及常用方法。

（二）某工廠對一臺機械復(fù)雜系數(shù)、電氣修理復(fù)雜系數(shù)1）的設(shè)備進行大修。該設(shè)備于6年前已大修過一次，

設(shè)備單位修理復(fù)雜系數(shù)大修理方用定領(lǐng)為：材料備件消消耗用定額為120元/R,燃料動力消耗定額為100元/R,工

時消消耗用定額為50元/R,勞動消消耗用（）/：定額為30元/R,應(yīng)攤車間經(jīng)費定額1）/：為60元/R.求該臺

設(shè)備方案大修費用？

（三）某廠新購進一臺機床，其型號為MB1432.

（1）試述該機床的名稱及工作運動？

（2）機床安裝后，經(jīng)檢驗，其工作精度指數(shù)為0.465,幾何精度指數(shù)為0.531,問該該機床質(zhì)量是否合格？

（四）一根機器軸承受對稱循環(huán)交變應(yīng)力，經(jīng)過分析，有兩個截面比擬危險，其中第一個截面上承受的應(yīng)力幅

oa=80Mna,該截面的尺寸系數(shù)￡o=0.85,外表質(zhì)量系數(shù)B=0.95,有效應(yīng)力集中系數(shù)K。=1.50：截而一上承受的最大

應(yīng)力omaX=60Mpa,該截面的尺寸系數(shù)￡。=0.80,外表質(zhì)量系數(shù)3=0.90,有效應(yīng)力集中系數(shù)K。=2.50,軸所使用的

材料的彎曲疲勞極限。T=245Mpa,假設(shè)規(guī)定平安系數(shù)[n]=L6,試校咳計算該軸是否平安？

三、綜合題

（…）答：油液污染監(jiān)測法是通過對設(shè)備中循環(huán)流動的油液污染狀況進行監(jiān)測。采用油液污染監(jiān)測法進行磨損監(jiān)測

是一種行之有效的方法。各類設(shè)備流體系統(tǒng)中的油液，均會因內(nèi)部機件的磨損產(chǎn)物而產(chǎn)生污染。流體系統(tǒng)中被污染的油

液帶有機器技術(shù)狀態(tài)的大量信息。根據(jù)監(jiān)測和分析油液中污染物的元素成分、數(shù)量、尺寸、形態(tài)等物理化學(xué)性質(zhì)的變化,

便可以判斷是否發(fā)生了磨損及磨損程度。

用油液污染監(jiān)測法進行磨損監(jiān)測常用的方法有油液光譜分析法、油液鐵譜分析法和磁塞檢查法。其中光譜分析法可

以探測到直徑在10Rm以下的粒子，饌譜分析法可以探測到立徑在100“ml以下的粒子，磁塞檢查法可以探測到直徑在

7QTOOOum的粒子。

（二）該設(shè)備單位復(fù)雜系數(shù)方案大修理本錢=120+100+50+30+60=360（元/R）

該設(shè)備修理復(fù)雜系數(shù)：該設(shè)備為第二次大修，修理次數(shù)修正系數(shù)取1.1,該設(shè)備方案大修理費用為：

Fj=CjXRXK=360X18Xl.1=7128（元）

（三）（1）該機床為最大磨削直徑為320mm的半自動外圓磨床。該磨床的主運動是砂輪的高速旋轉(zhuǎn)運動，其進給運

動有二個：工件隨工作臺進行縱向進洽運動和工件由頭架的主軸旋轉(zhuǎn)進行圓周進給運動。

（2）該機床工作精度指數(shù)T工=0.465,幾何精度指數(shù)Tn=0.531,

該機床精度指數(shù)

故該機床質(zhì)量合格。

（四）第一個截面的情況：

（1）因為L-1,所以。max-?！窼OMpa,即該軸承受對稱循環(huán)交變彎曲應(yīng)力

（2）考慮尺寸系數(shù)、外表狀態(tài)系數(shù)以及應(yīng)力集中系數(shù)后，在軸的危險截面上

（3）該軸段的平安系數(shù)

結(jié)論：該截面平安。

第二個截面的情況：

（1）。max=80Mpa

（2）考慮尺寸系數(shù)、外表狀態(tài)系數(shù)以及應(yīng)力集中系數(shù)后，在軸的該截面上

（3）該軸段的平安系數(shù)

結(jié)論：該截面不平安。

總的結(jié)論：該軸平安系數(shù)不能滿足要求，不平安。

三、簡答題（簡單題（共1題，共20分））

41、

1、試述數(shù)控機床中開環(huán)、閉環(huán)及半閉環(huán)系統(tǒng)的組成、原理和應(yīng)用特點。

2、簡述燃煤鍋爐水汽流程。

3、下列圖中直流電動機的輸出功率為30kW。額定轉(zhuǎn)速=1500r/min,電動機帶動的傳動機構(gòu)：其兩個帶輪宜徑分別為

dl=200mm,d2=300mm,滑動系數(shù)e=0.98；直齒圓柱齒輪齒數(shù)Z1=17,22=34,Z5=20,Z6=50；圓錐齒輪齒數(shù)Z3=Z4=4

0；蝸輪蝸桿傳動中，蝸桿線數(shù)為1,,蝸輪為數(shù)Z7=40.假設(shè)每對齒輪的傳動效率均為0.97；皮帶傳動效率為0.95（不

含軸承）：蝸輪蝸桿傳動效率為0.5；每對軸承的效率均為0.99。

（1）輸出軸VI的轉(zhuǎn)速：

（2）輸出軸VI輸出的功率：

（3）輸出軸VI輸出的轉(zhuǎn)矩。1每步計算保存2位小數(shù)）

4、某廠對一臺臥式銃床大修后進行了檢驗，其結(jié)果如表所示。

項目允差（mm）實測結(jié)果（mm）

工作臺的平面度0.030.02

工作臺縱向移動對工作臺平行度0.020.02

工作臺橫向移動對工作臺平行度0.020.01

主軸軸向竄動0.010.02

主軸軸肩支承面跳動0.020.02

主軸回轉(zhuǎn)中心線對工作臺面的平

0.030.02

行度

問時對加工后的試件進行了檢驗，確定其工作精度指數(shù)為0.9,問該機床大修質(zhì)量是否合格？

5、一根機罌軸承受對稱循環(huán)交變應(yīng)力，經(jīng)過分析，有兩個截面比擬危險，其中第一個截面上承受的應(yīng)力幅oa=80

Mpa,該截面的尺寸系數(shù)￡c=0.85,外表質(zhì)量系數(shù)3=0.95,有效應(yīng)力集中系數(shù)K。=L50：第二個截面上承受的最大

應(yīng)力。max=50Mpa,該截面的尺寸系數(shù)￡。=0.80,外表質(zhì)量系數(shù)3=0.90,有效應(yīng)力集中系數(shù)K。=2.5。。假設(shè)第一

個截面的平安系數(shù)為1.65,試問第二個截面的平安系數(shù)為多少？假設(shè)規(guī)定平安系數(shù)[n]=1.6,試確定第二個截面是否

平安？

您的答案：標準答案：1、答：開環(huán)控制數(shù)控機床不帶位置檢測反響裝置。CNC裝置輸出的指令脈沖經(jīng)驅(qū)動電路的

功率放大，驅(qū)動步進電動機轉(zhuǎn)動，再經(jīng)傳動機構(gòu)帶開工作臺移動。這類數(shù)控機床工作比擬穩(wěn)定，反響快，調(diào)試方便，維

修方便，但控制精度和速度都比擬低，因此多為經(jīng)濟型。

閉環(huán)控制數(shù)控機床帶有位置檢測反響裝置。位置檢測裝置安裝在機床工作臺上，用以檢測機床工作臺的實際運行位

置，并與CNC裝置的指令位置進行比擬，用差值進行控制。這類數(shù)控機床由于能夠減小乃至于消除由于傳動部件制造、

裝配所帶來的誤差，因而可以獲得很高的加工精度。但是，環(huán)內(nèi)包含的機械傳動環(huán)節(jié)比擬多，如絲杠螺母副、工作臺等。

絲杠與螺母間，工作臺與導(dǎo)軌間的摩擦特性，各部件的剛性都是可變的，這些都直接影響伺服系統(tǒng)的調(diào)節(jié)參數(shù)，而且有

些參數(shù)是非線性的。如果設(shè)計、調(diào)整得不好，將會造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。因此，這類數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試都

有較大的難度，如果不是精度要求很高的數(shù)控機床，?般不采用這種控制方式

半閉環(huán)控制數(shù)控機床將檢測元件安裝在電動機的端頭或絲杠的端頭。由于半閉環(huán)的環(huán)路內(nèi)不包括工作臺及絲杠螺母副,

所以可以獲得比擬穩(wěn)定的控制特性。它的控制精度雖不如閉環(huán)控制數(shù)控機床的高，但調(diào)試比擬方便，因而被廣泛采用。

2、答：空氣一送風機-空氣預(yù)熱器