精细设备 第二章 例题
机械制造(第2版)第二章课后习题解答
Fc
C a f v K x Fc pFc
yFc n
c Fc
sFc
900 31 0.4 0.75 80 0 1.0 1358N
Fp
xFp
yFp nFp
CFpap f vc K sFp
530 3 0.9 0.4 0.75 80 0 1.5 1075N
Ff
xFf
yFf nFf
CFf ap f vc K sFf
450 31 0.4 0.4 80 0 0.75 702N
再根据 p38公式(2-17)，可得切削功率 P c Fcvc 10 3 1358 80/ 60 10 3 1.81 KW
2-11 影响切削力的主要因素有哪些？试论述其影响规律。 答：（P41-42）影响切削力的主要因素有工件材料、切削用量、刀具几何参数、刀具 磨损、切削液和刀具材料。 工件材料的影响：工件材料强度、硬度越高，切削力越大； 切削用量的影响：背吃刀量 ap影响最大，几乎成正比； f 次之，v 最小。
2-13 试分析刀具磨损四种磨损机制的本质与特征，它们各在什么条件下产生？ 答：（P47）刀具磨损四种磨损机制的本质和特征： 硬质点划痕：工件材料有硬质点，造成机械磨损，有划痕、划伤。 冷焊磨损：即粘接磨损，在高压高温作用下，刀具材料被粘接、撕裂，导致磨损。 扩散磨损：在高温下刀具材料中金属原子扩散，导致材料软化磨损。 化学磨损：由于化学腐蚀、氧化作用产生的磨损。
2-6 怎样划分切削变形区？第一变形区有哪些变形特点？ 答：切削形成过程分为三个变形区。第一变形区切削层金属与工件分离的剪切滑移 区域，第二变形区前刀面与切屑底部的摩擦区域；第三变形区刀具后刀面与已加工表面 的摩擦区域。 第一变形区的变形特点主要是：金属的晶粒在刀具前刀面推挤作用下沿滑移线剪切 滑移，晶粒伸长，晶格位错，剪切应力达到了材料的屈服极限。
特种加工第二章课后习题答案
第二章电火花加工一、课内习题及答案1．两金属在（1）在真空中火花放电；（2）在空气中；（3）在纯水（蒸馏水或去离子水）中；（4）在线切割乳化液中；（5）在煤油中火花放电时，在宏观和微观过程以及电蚀产物方面有何相同和相异之处？答：（1）两金属在真空中火花放电时，当电压（电位差）超过一定时即产生“击穿”，电子由“－”极逸出飞向“+”极，由于真空中没有物质阻挡电子的运动，所以没有正离子形成，没有发热的放电“通道”的概念，示波器、显像管中电子流的运动与此类似。
基本上没有“电蚀产物”成生。
（2）两金属在空气中放电的例子是电火花表面强化、涂覆。
电焊、等离子切割、等离子焊等，也是在空气中放电，利用电子流在空气中撞击气体原子形成放电通道，在通道中和工件表面产生大量的热能用于强化、涂覆、切割和焊接。
（3）在纯水、蒸馏水或去离子水中，两金属间电火花放电与在煤油中类似，只是水分子、原子受电子、正离子撞击发热气化，最后分解为氧原子和氢原子（分子），而不像煤油中会分解出碳原子（碳黑微粒）和氢气等。
（4）、（5）在乳化液中和煤油中放电过程，详见教材中有关章节，不再另行论述。
2．有没有可能或在什么情况下可以用工频交流电源作为电火花加工的脉冲直流电源？在什么情况下可用直流电源作为电火花加工用的脉冲直流电源？（提示：轧辊电火花对磨、齿轮电火花跑合时，不考虑电极相对磨损的情况下，可用工频交流电源；在电火花磨削、切割下料等工具、工件间有高速相对运动时，可用直流电源代替脉冲电源，但为什么？）答：如提示所述，在不需要“极性效应”、不需考虑电极损耗率等的情况下，可以直接用220V的50Hz交流电作为脉冲电源进行轧辊电火花对磨和齿轮电火花跑合等。
不过回路中应串接限流电阻，限制放电电流不要过大。
如需精规准对磨或跑合，则可在交流工频电源上并联RC电路（R≈500~1000Ω, C≈0.1~0.01μF），再接到两个工件上。
在用高速转动的金属轮或圆片作电火花磨削、电火花切断、下料时，如果可以不计电极损耗率，则就可以用全波整流或整流后并联电解电容滤波的直流电源进行电火花磨削。
机械制造技术第二章课后答案
第二章加工设备自动化（课后习题）2-1.实现加工设备自动化的意义是什么？ （P30）答：加工设备生产率得到有效提高的主要途径之一是采取措施缩短其辅助时 间，加工设备工作过程自动化可以缩短辅助时间，改善公认的劳动条件和减轻工 人的劳动强度。
加工设备自动化是零件整个机械加工工艺过程自动化的基本问题 之一，是机械制造厂实现零件加工自动化的基础。
2-2.为什么说单台加工设备的自动化是实现零件自动化加工的基础？ （P30） 答：单台加工设备的自动化能较好地满足零件加工过程中某个或几个工序的加 工半自动化和自动化的需要，为多机床管理创造了条件，是建立自动化生产线和 过渡到全盘自动化的必要前提，是机械制造业更进一步向前发展的基础。
2-3.加工设备自动化包含的主要内容与实现的途径有哪些？ （P30）答：加工设备自动化主要是指实现了机床加工循环自动化和实现了辅助工作自 动化的加工设备。
其主要内容如下:匚自动装卸工件实现加工设备自动化的途径主要有以下几种:（1） 对半自动加工设备通过配置自动上下料装置以实现加工设备的完全自动化；（2） 对通用加工设备运用电气控制技、数控技术等进行自动化改造；（3） 根据家公家的特点和工艺要求设计制造专用的自动化加工设备，如组合机床等；（4） 采用数控加工设备，包括数控机床、加工中心等。
2-4.试分析一下生产率与加工设备自动化的关系？ （P32）答：生产率Q=K/（1+K*tf ），式中K ——理想的工艺生产率，K=1/tq ，tq —— 切削时间，tf ——空程辅助时间。
可知：tq 和tf 对机床生产的影响是相互制约 相互促进的。
当生产工艺发展到一定水平，即工艺生产率K 提高到一定程度时， 必须提高机床自动化程度，进一步减少空程辅助时间，促使生产率不断提高。
另 一方面，在相对落后的工艺基础上实现机床自动化，生产率的提高是有限的，为 了取得良好的效果，应当在先进的工艺基础上实现机床自动化。
机械原理例题(第二章机构分析)
例1：试绘制图示偏心回转油泵机构的运动简图。图中偏心轮 1 绕固定轴心A转动，外环2上的叶片在可绕轴心 C 转动的圆 柱 3 中滑动。当偏心轮连续转动时，将低压油由右端吸入， 高压油从左端排出。
B A
解： 选取合适的比例尺绘 制运动简图； 计算机构自由度 n = 3, pl = 4, ph =0 F = 3n - 2 pl - ph = 3×3－2×4－0 =1 结论：此机构为曲柄 滑块机构，需要一个 原动件。
例2: 计算图示机构的自由度。
解：
D 点是三构件相铰接的复
合铰链， 凸轮从动件的滚子G引入 一个局部自由度，凸轮与 大齿轮固结为同一构件。 n = 9, pl = 12, ph = 2 F = 3n - 2pl - ph = 3×9－2×12－2 =1
例3：图示机构中，AB∥=EF ∥=CD，试计算机构自由度。 解： C处为复合铰链， m=3； G处为局部自由度；有一个 虚约束。 I处有一个高副虚约束。 机构ABCDEF为平行四边形 机构，构件EF及引入的约束 为虚约束。 机构自由度F
e)
f)
2-13：图示为一新型偏心轮滑阀式真空泵。其偏心轮1绕固定 轴心A转动，与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心C转 动的圆柱4中滑动。当偏心轮1 按图示方向连续回转时，可将 设备中的空气吸入，并将空气从阀5中排出，从而形成真空。 试绘制其运动简图，并计算其自由度。
选取比例尺作机构运动简图， 如图所示。
求自由度： n = 3, Pl = 4, ph =0,
F = 3n - 2pl - ph
= 3×3－2×4－0 = 1
2-16：计算图示机构的自由度： （a）齿轮——连杆组合机构
机械制造技术基础课后答案——第二章
机械制造技术基础（作业拟定答案)2-2 切削过程的三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？答：三个变形区的特点:第一变形区为塑性变形区，或称基本变形区，其变形量最大，常用它来说明切削过程的变形情况；第二变形区为摩擦变形区，切屑形成后与前面之间存在压力,所以沿前面流出时必然有很大摩擦，因而使切屑底层又产生一次塑性变形；第三变形区发生在工件已加工表面与后面接触的区域，已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压和摩擦产生变形.关联：这三个变形区汇集在切削刃附近，应力集中且复杂；它们实质上都是因为挤压和摩擦产生变形，第一变形区主要由挤压沿剪切线产生剪切变形，第二变形区主要由挤压和摩擦产生切屑的变形,第三变形区主要由挤压和摩擦产生加工表面变形.2—3 分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效的控制积屑瘤的手段是什么？答：积屑瘤产生的原因：在切削速度不高又能形成连续切削的情况下，加工塑性材料时，刀面和切屑表面由于挤压和摩擦使得接触表面成为新鲜表面，少量切屑金属粘结在前刀面上，产生了冷焊，并形成加工硬化和瘤核.瘤核逐渐长大形成积屑瘤。
对加工的影响：积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损;积屑瘤使刀具的实际工作角度增大，有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使得切削厚度增加，降低了工件的加工表面精度并使加工表面粗糙度增加.生产中控制积屑瘤的手段：在粗加工中，可以采用中低速切削加以利用，保护刀具。
在精加工中应避免采用中低速从而控制积屑瘤的产生,同时还可以增大刀具前角，降低切削力，或采用好的切削液。
2-7 车削时切削合力为什么常分解为三个互相垂直的分力来分析？试说明这三个分力的作用？答：分解成三个互相垂直力的原因：切削合力的方向在空间中是不固定的,与切削运动中的三个运动方向均不重合，而切削力又是设计和性能分析的一个重要参数。
为了便于分析和实际应用，将切削力沿车削时的三个运动方向分解成三个力.三个切削运动分别为：主运动（切削速度)、进给运动(进给量）、切深运动（背吃刀量）。
机械制造技术基础第二章答案
机械制造技术基础第二章答案2-1.金属切削过程有何特征？用什么参数来表示？答：金属切削是会产生很大的力和切削热量。
一般以刀具为准，刀具的几个重要参数：主倾角，刃倾角，前角，后角，副倾角，副后角2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点？它们之间有什么关联？答：第一变形区：变形量最大。
第二变形区：切屑形成后与前刀面之间存在压力，所以沿前刀面流出时有很大摩擦，所以切屑底层又一次塑性变形。
第三变形区：已加工表面与后刀面的接触区域。
这三个变形区汇集在切削刃附近，应力比较集中，而且复杂，金属的被切削层在此处于工件基体分离，变成切屑，一小部分留在加工表面上。
2-3.分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响，生产中最有效地控制它的手段是什么？答：在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力,使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化,形成瘤核。
瘤核逐渐长大成为积屑瘤，且周期性地成长与脱落。
积屑瘤粘结在前刀面上，减少了刀具的磨损；积屑瘤使刀具的实际工作前角大，有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使切削厚度增加，降低了工件的加工精度；积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。
由此可见：积屑瘤对粗加工有利，生产中应加以利用；而对精加工不利，应以避免。
消除措施：采用高速切削或低速切削，避免中低速切削；增大刀具前角，降低切削力；采用切削液。
2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别？若有区别，而这何处不同？答：切屑形成后与前刀面之间存在压力，所以流出时有很大的摩擦，因为使切屑底层又一次产生塑性变形，而且切屑与前刀面之间接触的是新鲜表面，化学性质很活跃。
而刚体之间的滑动摩擦只是接触表面之间的摩擦，并没有塑性变形和化学反应2-5车刀的角度是如何定义的？标注角度与工作角度有何不同？答：分别是前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角（P17）。
工作角度是以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面确定的刀具角度。
械制图习题答案第二章钱
2-6 直线的投影（一）
2-6 直线的投影（一）
判断下列各直线与投影面的相对位置
2-6 直线的投影（一）
2-6 直线的投影（一）
判断下列各直线与投影面的相对位置
2-6 直线的投影（一）
2-6 直线的投影（一）
判断下列各直线与投影面的相对位置
2-6 直线的投影（一）
2-3 参照立体示意图，补画三视图中漏画的图线，并填空
参照立体示意图，补画三视图中漏画的图线，并填空
根据给出的视图轮廓想象物体的形状，补画所缺线图
根据给出的视图轮廓想象物体的形状，补画所缺线图
根据给出的视图轮廓想象物体的形状，补画所缺线图
根据给出的视图轮廓想象物体的形状，补画所缺线图
根据给出的视图轮廓想象物体的形状，补画所缺线图
2-3 参照立体示意图，补画三视图中漏画的图线，并填空
参照立体示意图，补画三视图中漏画的图线，并填空
2-3 参照立体示意图，补画三视图中漏画的图线，并填空
参照立体示意图，补画三视图中漏画的图线，并填空
2-3 参照立体示意图，补画三视图中漏画的图线，并填空
参照立体示意图，补画三视图中漏画的图线，并填空
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点击缩略图查看对应题解
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观察物体的三视图，在立体图中找出相对应的物体，填写对应的序号
2-1 观察物体的三视图，在立体图中找出相对应的物体，填写对应的序号
根据立体图辨认其相应的两视图（在立体图下方括号内注明对应的图号），并补画所缺的第三视图
根据立体图辨认其相应的两视图（在立体图下方括号内注明对应的图号），并补画所缺的第三视图
机械制造技术基础习题和答案第二章起演示教学
机械制造技术基础习题第二章制造工艺装备一、单选题1. 定位基准是指（）[A]: 机床上的某些点、线、面[B]: 夹具上的某些点、线、面[C]:工件上的某些点、线、面[D]:刀具上的某些点、线、面正确答案：C2. 工序基准定义为（）[A]: 设计图中所用的基准[B]: 工序图中所用的基准[C]: 装配过程中所用的基准[D]: 用于测量工件尺寸、位置的基准正确答案：B3. 工件采用心轴定位时，定位基准面是（）[A]: 心轴外圆柱面[B]: 工件内圆柱面[C]: 心轴中心线[D]: 工件外圆柱面正确答案：B4. 机床夹具中，用来确定工件在夹具中位置的元件是（）[A]: 定位元件[B]: 对刀—导向元件[C]: 夹紧元件[D]: 连接元件正确答案：A5. 工件以圆柱面在短V 形块上定位时，限制了工件（）个自由度。
[A]:5[B]:4[C]:3[D]:2正确答案：D6. 加工大中型工件的多个孔时，应选用的机床是（）[A]: 卧式车床[B]: 台式钻床[C]: 立式钻床[D]: 摇臂钻床正确答案：D7. 在一平板上铣通槽，除沿槽长方向的一个自由度未被限制外，其余自由度均被限制。
此定位方式属于（）[A]: 完全定位[B]: 部分定位[C]: 欠定位[D]: 过定位正确答案：B8. 属于展成法加工齿形的刀具是（）[A]: 盘状模数铣刀 [B]: 指状模数铣刀 [C]: 成形砂轮 [D]: 滚刀 正确答案： D 9. 多联齿轮小齿圈齿形加工方法一般选用（） [A]:滚齿[B]:插齿[C]:剃齿[D]:珩齿 正确答案： B10. 布置在同一平面上的两个支承板相当于的支承点数是（） [A]:2 个[B]:3 个[C]:4 个[D]:无数个 正确答案： B 二、判断题 1. 不完全定位在零件的定位方案中是不允许的。
（）正确答案：错误2.粗基准在同一尺寸方向可以反复使用。
（）正确答案：错误3.轴类零件常用两中心孔作为定位基准，遵循了互为基准原则。
(完整版)第二章课后答案(装备}
2-2 说出下列机床的名称和主参数（第二主参数），并说明它们各具有何种通用和结构特性：CM6132 、MGB1432 、Z3040、MM7132A 、XK5040 。
答：CM6132 ——C 是车床的意思，M 是精密的意思，是机床通用特征代号，6 是落地及卧式车床，是组别代号，1是单轴自动车床，是型别代号32是一起的，指320mm,是加工能力的主要参数，该车床的最大工件回转直径是320mm 。
MGB1432 ——M 磨床（类代号），G 高精度（通用特性代号），B 半自动（通用特性代号）14万能外圆磨床（组系代号），32最大磨削外径320mm （主参数）。
Z3040 ―― Z钻床（类代号），3摇臂钻床组（组别代号），0摇臂钻床系（系别代号），40 最大钻孔直径40mm.。
MM7132A ―― M磨床（类代号），M精密（通用特性代号），7平面及端面磨床组（组别代号），1 卧轴矩台平面磨床系（系别代号），32 工作台面宽度320mm，A 第一次重大改进。
XK5040 ―― X 铣床（类代号），K 数控（通用特性代号），50 立式升降台铣床（组系代号），40工作台面宽度400mm （主参数）2-3.按图1-13 所示传动系统作下列各题：⑴写出传动路线表达式；⑵分析主轴的转速级数；⑶计算主轴的最高最低转速。
（注：图1-13a中M i为齿轮式离合器）答：（1）图（a）传动路线表达式：电动机——? 25/?48 —I —【16/45,30/30,25/35,20/40 J—H—] 16/42,35/23 】— m—[ 18/58,42/34 ]—W主轴的转速级数：4X 2X 2=16级主轴的最高转速：n max=1430X 25/48 X 30/30X 35/23 X 42/34=1400r/min 主轴的最低转速：n min=1430X25/48X 16/45X16/42X18/58=31r/min ⑵图（b）传动路线表达式:电动机一？ 200/?178—I —【M （左）一25/47, M （右）21/51 ]—H —[ M 2 （左） —32/60 , M 2（右）22/70 ]—川一｛ [M3（左）一58/80 —[M4-, M4（右）— 44/94 —27/106 】][M3（右）一[M4左）94/44 】][M4（右）一27/106 ] ｝主轴的转速级数2X 2X 2=8或2X 2X 2=8级主轴的最高转速；n max =1430X 25/47 X 32/60X 94/44=867r/min主轴的最低转速： n min =1430X 21/51 X 22/70X 44/94 X 27/106=22r/min2-6 答：米制螺纹 P=3mm k=2。
精细试题及答案
精细试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 下列哪项不是精细加工的特点？A. 加工精度高B. 加工速度快C. 加工质量稳定D. 材料利用率高答案：B2. 精细加工中，通常需要使用哪种类型的机床？A. 普通车床B. 精密铣床C. 手动磨床D. 粗加工机床答案：B3. 精细加工中，常用的测量工具是：A. 游标卡尺B. 卷尺C. 钢直尺D. 米尺答案：A4. 精细加工过程中，下列哪项措施可以提高加工精度？A. 增加加工速度B. 使用更粗的刀具C. 使用精密的夹具D. 减少加工次数答案：C5. 在精细加工中，下列哪项因素对加工质量影响不大？A. 机床精度B. 刀具磨损C. 操作人员技能D. 工件材料硬度答案：D二、填空题（每题2分，共10分）1. 精细加工通常要求加工精度达到______级。
答案：微米2. 精细加工中，为了减少误差，常常采用______测量方法。
答案：多次测量取平均值3. 在精细加工中，工件的______对加工精度有重要影响。
答案：装夹方式4. 精细加工时，为了提高工件表面光洁度，常采用______。
答案：抛光5. 精细加工中，为了确保加工质量，操作人员需要定期进行______。
答案：技能培训三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述精细加工中如何保证加工精度。
答案：在精细加工中，保证加工精度的方法包括：使用高精度的机床，选用精密的夹具和刀具，进行严格的工件装夹，采用多次测量取平均值的方法进行测量，以及对操作人员进行定期的技能培训。
2. 描述精细加工中常见的质量问题及其解决方法。
答案：精细加工中常见的质量问题包括加工精度不足、表面光洁度不够、工件变形等。
解决方法包括：提高机床精度，使用精密的夹具和刀具，优化加工工艺参数，采用适当的冷却和润滑措施，以及对工件进行适当的热处理以减少变形。
现代仪器分析第二章习题及答案
第二章光学分析法导论一、选择题1．电磁辐射的粒子性主要表现在哪些方面（）A．能量B．频率C．波长D．波数2．当辐射从一种介质传播到另一种介质时，下列哪种参量不变（）A．波长B．速度C．频率D．方向3．电磁辐射的二象性是指（）A．电磁辐射是由电矢量和磁矢量组成B．电磁辐射具有波动性和电磁性C．电磁辐射具有微粒性和光电效应D．电磁辐射具有波动性和粒子性4．可见光区、紫外区、红外光区、无线电波四个电磁波区域中，能量最大和最小的区域分别为（）A．紫外区和无线电波区B．可见光区和无线电波区C．紫外区和红外区D．波数越大5．有机化合物成键电子的能级间隔越小，受激跃迁时吸收电磁辐射的（）A．能量越大B．频率越高C．波长越长D．波数越大6．波长为0.0100nm的电磁辐射的能量是（）A．0.124B．12.4eV C．124eV D．1240 eV7．受激物质从高能态回到低能态时，如果以光辐射形式辐射多余的能量，这种现象称为（）A．光的吸收B．光的发射C．光的散射D．光的衍射8．利用光栅的（）作用，可以进行色散分光。
A．散射B．衍射和干涉C．折射D．发射9．棱镜是利用其（）来分光的。
A．散射作用B．衍射作用C．折射作用D．旋光作用10．光谱分析仪通常由以下（）四个基本部分组成。
A．光源、样品池、检测器、计算机B．信息发生系统、色散系统、检测系统、信息处理系统C．激发源、样品池、光电二级管、显示系统D．光源、棱镜、光栅、光电池二、填空题1．不同波长的光具有不同的能量，波长越长，频率、波数越（），能量越（）；反之，波长越短，能量越（）。
2．在光谱分析中，常常采用色散元件获得（）来作为分析手段。
3．物质对光的折射率随着光的频率变化而变化，这中现象称为（）。
4．吸收光谱按其产生的本质分为（）、（）、（）等。
5．由于原子没有振动和转动能级，因此原子光谱的产生主要是（）所致。
6．当光与物质作用时，某些频率的光被物质选择性的吸收并使其强度减弱的现象，称为（），此时，物质中的分子或原子由（）状态跃迁到（）的状态。
(整理)化工设备第二章习题答案
2-1 试求出图2-34所示各杆1-1，2-2，及3-3截面上的轴力，并作轴力图。
（a）解：使用截面法，沿截面1-1将杆分成两段，用F N1表示左段对右段的作用，由平衡方程∑Fx=0，得F N1 = 0同理，可以计算横截面2-2上的轴力F N2，由平衡方程∑Fx=0，得F N2=F（压）。
同理，可以计算横截面3-3上的轴力F N3，由平衡方程∑Fx=0，得F N3=0(b)解: 使用截面法，沿截面1-1将杆分成两段，取出右段并画出受力图，用F N1表示左段对右段的作用，由平衡方程∑Fx=0，得F N1 =F（拉）同理，横截面2-2上的轴力F N2，由截面2-2右段的平衡方程∑F x=0，得F N2= F（压）同理，横截面3-3上的轴力F N3，由截面3-3左段的平衡方程∑F x=0，得F N3=F（拉）2-2 试求图2-35所示钢杆各段内横截面上的应力和杆的总变形。
钢的弹性模量E=200GPa。
解:(1)、内力计算用截面法分别计算左段和右段的内力并作杆的轴力图（b）得 F 左 =4kN （拉） F 右 =4kN （拉）左段：32594F L 4108010L 5.095510m EA 200104104π---⨯⨯⨯∆===⨯⨯⨯⨯⨯左左左左（） 右段：32594F L 4104010L 0.63710m EA 2001016104π---⨯⨯⨯∆===⨯⨯⨯⨯⨯右右右右（）324F 41012.73MPa A 2104δπ-⨯===⨯⨯左左左324F 410 3.18MPa A 4104δπ-⨯===⨯⨯右右右(2)、各段变形的计算左、右两段的轴力为F 左 、F 右 ，横截面面积A 左、A 右，长度L 左，L 右均不相同，变力计算应力分别进行。
(3)、总变形计算555L L L 5.0955100.63710 5.7310m ---∆=∆+∆=⨯+⨯=⨯左右（）计算结果表明，左段伸长5.0955x 10-5m ，右段伸长0.637x 10-5m ，全杆伸长5.73 x10-5m 。
试验设计与建模 第二章课后作业答案
试验设计与分析 第二章 习题1 在金属加工车间中有几种炉用来加热金属样品。
假设所有的炉都在同一温度上运行，尽管推测这一假设不一定为真。
随机选取三只炉并测量其加热温度，收集到的数据如下： 炉 温度1 491.50 498.30 498.10 493.50 493.602 488.50 484.65 479.90 477.353490.10 484.80 488.25 463.00 471.85 478.65（a ）、炉间的温度有显著性差异吗？ （b ）、估计这一模型的方差分量。
解、经计算，得到如下方差分析表：（a ）、由表知，炉间的温度有显著性差异。
若取05.0=α，检验P-值=0.005<05.0=α,故因拒绝原假设，有95%的把握认为炉间的温度有显著性差异。
（b ）方差分量的估计结果已经展示在表中：SS A =594.530，SS E =413.812，SS T =1008.342；2 纺织厂有很多织布机，设每台织布机每分钟织出同样多的布，为了研究这一假设，随机选取5台织布机并测定它们在不同时间的产量，得出下述数据： 织布机 产量（lb/min) 1 14 14.1 14.2 14 14.1 2 13.9 13.8 13.9 14 143 14.1 14.2 14.1 14 13.9 4 13.6 13.8 14 13.9 13.75 13.813.613.913.814（a ）说明为什么这是一种随机效应实验。
这些织布机的产量相等吗？（b ）估计织布机间的变异性。
（c ）估计实验的误差方差。
（d ）给)222σσσττ+（找一个95%的置信区间。
解、（a ）因为5台织布机是随机选取的，所以是一种随机效应实验； 经计算，得如下方差分析表：①原假设：H0：织布机不影响产量；H1：织布机影响产量； ②构造统计量：77.5==EMS MS F 处理； ③选定显著性水平：05.0=α；④决策：对于05.0=α，P-值为0.003<05.0=α，故拒绝原假设H0，接受备择假设H1，有95%的把握认为织布机影响产量。
第二章练习册题
第二章技术测量的基本知识及常用计量器具§2-1 技术测量的基本知识一、填空题（将正确的答案填在横线上）1、一个完整的测量过程都包括测量对象、计量单位、测量方法和测量精度四个要素。
2、计量器具按结构特点可分为量具、量规、量仪和计量装置。
3、测量方法的分类，按测量时所测的几何量是否为要求的被测量分为直接测量和间接测量；按测量时是否直接读取被测量值分为绝对测量和相对测量；按在一次测量中测得几何量的多少分为单项测量和多项测量。
4、测量误差产生的原因主要有计量器具误差、测量方法误差、环境误差和人员误差等。
二、判断题（判断正误，并在括号内填“√”或“”）1、在机械制造中，只有通过测量或检验判定为合格的零件，才具有互换怀。
（√）2、测量和检验的区别是，测量能得到被测几何量的大小，而检验只确定被测几何量是否合格，不能得到具体的量值。
因而测量比检验的精度高。
（×）—3、机械制造中长度单位一般用毫米（mm），在精密测量中，长度计量单位采用微米（μm ），超精密测量中采用纳米（nm）。
（√）4、量具和量仪在结构上最主要的区别是，量具一般具有传动放大系统，而量仪没有此系统。
（×）5、使用相同精度的计量器具，采用直接测量法比采用间接测量法精度高。
（√）6、根据测量方法分类的定义可知：绝对测量一般也同时为直接测量；相对测量一般也同时为间接测量。
（×）7、用游标卡尺测量两孔的中心距属于相对测量法。
（×）8、用机械式比较仪测量轴径尺寸，既属于相对测量法，又属于直接测量法。
（√）9、综合测量一般属于检验，如用螺纹量规综合检验螺纹的合格性。
（√）10、规格为150mm的游标卡尺的示值范围和测量范围均为0~150mm，因而可以说示值范围和测量范围属于同一概念。
（×）11、对于机械比较仪，示值范围由比较仪本身确定，而测量范围的大小还与辅助设计（如底座、立柱、支架等）有关。
（√）12、计量器具的校正值又称为修正值，计量器具的校正值等于计量器具的示值误差。
第三版机械制造工艺学第二章习题解答
解：根据题意，尺寸链上图所示，在图中 A0 为封闭环，A3 为增环，A1，A2 为减环。 A1，A2 的公称尺寸， mm.
由于 按大致 IT11 级精度考虑，T3=0.16，则 T1=T2=0.07； 取 A1，A2 为对称公差， ，计算 A3 的上下偏差。
由于 ES0=ES3-EI1-EI2，可得 ES3=ES0+EI1+EI2=0.15-0.035-0.035=0.08； 由于 EI0=EI3-ES1-ES2，可得 EI3=EI0+ES1+ES2=-0.15+0.035+0.035=-0.08； 所以， mm。
上述表中 4 个工序尺寸已经符合入体原则（因为计算机打印不方便） ，h 公差上偏差为 0，下偏差 不为 0。 已知精磨工序余量 Zb=0.10mm，Tb=0.013mm，前道工序粗磨公差 Ta=0.033mm，根据教材 P44 图 2-17 的几何关系，可得 Zmax=Zb+Tb=0.10+0.013=0.113mm； Zmin=Zb-Ta=0.10-0.033=0.067mm; TZ=Ta+Tb=0.033+0.013=0.046mm。
mm，图 d)中标注的尺寸
2-19 拟用数控镗床加工某箱体的孔系， 该箱体 O1, O2 孔的位置尺寸如图 4-78 所示， 试确定镗孔顺序， 并计算有关坐标尺寸及坐标尺寸公差。
解：镗孔的顺序应该是先镗孔 O1，然后根据坐标尺寸镗孔 O2，可根据上图尺寸链求出坐标尺寸 及公差，上述尺寸链是一个平面尺寸链的问题。 已知：A2=18，R1=121.125±0.05，
机械制造工艺学部分习题解答 2
第二章：机械加工工艺规程设计（第 3 版 P94）
2-1 何谓机械加工工艺规程？工艺规程在生产中起何作用？ 概念题，见教材 P25.
精细设备 第二章 例题
VR V0 (t t ') 4.155 (118.8/ 60 1.0) 12.38m3
实际反应器体积：12.38m3/0.75＝16.51m3
例 8 ：在间歇反应器中进行己二酸和己二醇的缩 聚反应 , 其动力学方程为 rA=kCA2 kmol/(L· min) ， k=1.97L/(kmol· min) 。己二酸与己二醇的摩尔 配比为1:1，反应混合物中己二酸的初始浓度为 0.004kmol/L 。若每天处理己二酸 2400kg, 要求 己二酸的转化率达到80%，每批操作的辅时为 1h，装料系数取为0.75，计算反应器体积。 解：r dC A kC 2 kC 2 (1 x ) 2 积之得 A A A0 A
mVm=（3330/1.41）×200×10-3/12.5=37.8m3
取Va为10 m3的最大搪瓷锅4台。 δ=（4-3.78）/3.78×100%=5.82%
6
• 例 4：萘磺化反应器体积的计算。萘磺化生产 2-萘磺酸，然后通过碱熔得2-萘酚。 • 已知2-萘酚的收率按萘计为75%，2-萘酚的纯 度 为 99% ， 工 业 萘 纯 度 为 98.4% ， 密 度 为 963kg/m3 。 • 磺化剂为98%硫酸，密度为1.84。萘与硫酸的 摩尔比为1：1.07。每批磺化操作周期为3.67小 时。 • 萘磺化釜的装料系数为 0.7 。年产 2- 萘酚 4000t ，年工作日330天。
设XA为乙酸的转化率，则各组分的瞬时浓度与转化率 的关系为
C A 4(1 x A )
CR = 4x A
CB 10.4 4 xA
C S = 18 + 4 x A
18
代入反应速率方程式，则得 rA 4.76104 4(1 xA )(10.4 4xA ) 1.63104 4xA (18 4xA )
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V FV t ' / 0.83 16 / 0.75 17.7m
3
取 2 台釜，每釜容积为 8.85m3 ，采用标准容积为 10m3的反应釜，后备能力为
(10 8.85) / 8.85 100% 13.0%
4
例2：同例1，如果根据工厂的加工能力能够制造的最 大容积的还原锅为6m3。问需用几个还原锅？ 解：选用6 m3的锅，每锅受料体积为VR=0.75×6=4.5 m3，则
3
8
每小时处理物料总体积为：FV=626+270=896L 反应器的体积为：
896 3.67 V 4390L 0.75 FV t
若采用2500L标准反应器两个，则反应器的生产能力 后备系数为：
'
2 2500 4390 100 % 13.9% 4390
• 例5：以醋酸（A）和正丁醇（B）为原料在间歇反应器中生产
mVm=（3330/1.41）×200×10-3/12.5=37.8m3
取Va为10 m3的最大搪瓷锅4台。 δ=（4-3.78）/3.78×100%=5.82%
6
• 例 4：萘磺化反应器体积的计算。萘磺化生产 2-萘磺酸，然后通过碱熔得2-萘酚。 • 已知2-萘酚的收率按萘计为75%，2-萘酚的纯 度 为 99% ， 工 业 萘 纯 度 为 98.4% ， 密 度 为 963kg/m3 。 • 磺化剂为98%硫酸，密度为1.84。萘与硫酸的 摩尔比为1：1.07。每批磺化操作周期为3.67小 时。 • 萘磺化釜的装料系数为 0.7 。年产 2- 萘酚 4000t ，年工作日330天。
例9：在搅拌良好间歇操作釜式反应器中，以盐酸作为
催化剂，用乙酸和乙醇生产乙酸乙酯，反应式为：
CH3COOH+C4H9OH A B CH3COOC4H9+H2O R S
已知100℃时，反应速率方程式为 rA k1CACB k2CRCS 正反应速率常数k1为4.76×10-4m3/（kmol.min），逆 反应速率常数k2为1.63×10-4m3/（kmol.min）。反应 器内装入0.3785m3水溶液，其中含有90.8kg乙酸， 181.6lkg乙醇。物料密度为1043kg/m3，假设反应过程 不改变。试计算反应2h后乙酸的转化率。
16.23 60 4.35 4.155(m3 / h) 1020 /h 其次计算原料液的起始组成： C A0 16.23mol 3.908mol / L 3 4.155m / h
通过乙酸的起始浓度和原料中各组分的质量比，可求出乙醇和水 的起始浓度为 3.908 60 2 3.908 60 1.35 CB 0 10.2(mol / L) CS 0 17.59(mol / L) 18 46
设XA为乙酸的转化率，则各组分的瞬时浓度与转化率 的关系为
C A 4(1 x A )
CR = 4x A
CB 10.4 4 xA
C S = 18 + 4 x A
18
代入反应速率方程式，则得 rA 4.76104 4(1 xA )(10.4 4xA ) 1.63104 4xA (18 4xA )
醋 酸 A
1kmol
60kg
0.l
368kg
0.496m3
可求出，投料总体积为0.559m3
nA 0 cA0 1.79kmol / m3 V x Af dx x Af 1 A t c A0 ( ) 2 0 kc A kc A0 1 x Af
t0.5 0.535h t0.9 4.81h t0.99 52.9h
5
例3：西维因农药中试车间取得以下数据： 用 200 升搪瓷锅做实验，每批操作可得西维因成品 12.5Kg，操 作周期为17小时。今需设计年产1000吨的西维因车间，求算需 用搪瓷锅的数量与容积。年工作日取300天。 解： 每台锅每天操作批数： β=24/17=1.41 每天生产西维因农药数量： 1000×1000÷300=3330Kg（GD） 需要设备总容积:
然后，将题给的速率方程变换成转化率的函数。
C A C A 0 (1 x A ) CB CB 0 C A0 x A CR CR 0 C A0 x A CS CS 0 C A 0 x A
式中
a CB 0 / C A0 2.61
代入速率方程，整理后得
2 2 rA k (a bxA cxA )C A 0
VR V0 (t t ') 4.155 (118.8/ 60 1.0) 12.38m3
实际反应器体积：12.38m3/0.75＝16.51m3
例 8 ：在间歇反应器中进行己二酸和己二醇的缩 聚反应 , 其动力学方程为 rA=kCA2 kmol/(L· min) ， k=1.97L/(kmol· min) 。己二酸与己二醇的摩尔 配比为1:1，反应混合物中己二酸的初始浓度为 0.004kmol/L 。若每天处理己二酸 2400kg, 要求 己二酸的转化率达到80%，每批操作的辅时为 1h，装料系数取为0.75，计算反应器体积。 解：r dC A kC 2 kC 2 (1 x ) 2 积之得 A A A0 A
得
x Af
ktCA0 1 ktCA0
又由 VR FV (t t 0) 得
t VR / FV t 0
解上述方程得 x Af 80.0%
例题7：用间歇反应器进行乙酸和乙醇的酯化反应，每天生产乙酸 乙酯12000kg，其化学反应式为
CH3COOH(A)+C2H6OH(B) =
反应开始时A和B的浓度均为2.0kmol/m3，目的产 物为R，计算反应时间为3h的A的转化率和R的收 率以及生成R的选择性。 解 ： rA= rR+2rS=2CA+2×0.5CA2=2CA+CA2 ， 所 以 ， 恒容条件下，组份A的物料衡算式为
-dC A / dt rA 2C A C A
-dC A / dt 2C A C A dC R / dt = 2C A 得
CH3COOC2H5 (R)+H2O(S)
原料中反应组分的质量比为A：B：S=1：2：1.35，反应液的密度
为1020kg/m3，并假定在反应过程中不变。每批装料、卸料及清
洗等辅助操作时间为1h。反应在100℃下等温操作，其反应速率
方程为
rA k (CACB CRCS / K )
100℃时，k=4.76×10-4 L/（mol· min），平衡常数K=2.92。 试计算乙酸转化35 % 时所需的反应体积。根据反应物料的特性， 若反应器填充系数取0.75，则反应器的实际体积是多少？
也可由实验得到。由以上数据可求VR、V、m、Vm以
及δ等
例1：邻硝基氯苯连续氨化，然后分批还原生 还原操作时间为 7h( 不计受料时间 ) ，求需要
3
产邻苯二胺。已知氨化出料速率为 0.83m3/h ，
还原锅的个数与容积。设备装料系数取 0.75 。
解：因氨化为连续操作，故至少需要 2 台还原釜交 替进行受料和还原。 还原操作时间为7h，可取受料时间为8h，安排每班 进行一次还原操作，则每批的操作时间为16h。 装料系数取0.75，于是需要设备的总容积为
7
解：
H2SO4 + 98 128
SO3H 144
OH
根据生产任务，每小时需处理工业萘的体积为：
4000 10 3 0.99 128 1 1000 626L 330 24 144 0.75 0.984 963
每小时需处理硫酸的体积为：
400010 0.99 981.07 1 1000 270L 330 24 144 0.75 0.98 1.84
=
0.125xAf 0.912 0.068 50 ln 0.422 0.125xAf 0.068 0.912
当t=120min，用上式算得：xAf=0.356， 即35.6%乙酸转化成乙酸乙酯。
19
例10：在等温间歇釜式反应器中进行以下恒容液相反 应：
A+B→R，rR=2CA kmol/(m3h) 2A→S， rS=0.5CA2 kmol/(m3h)
受料时间： 4.5/0.83=5.44h 操作周期： 5.44+8=13.44h 每天操作总批数： α=24X0.83/4.5=4.45 每锅每天操作批数： β=24/13.44=1.78
需要锅的个数：
m=4.55/1.78=2.5
取用三个锅，生产能力后备系数为： δ=[（3-2.5）/2.5]×100%=20%
b 1 CB 0 / C A0 CS 0 / C A0 K 5.15 c 1 1/ K 0.6575 k 4.76 10 L /(mol min)
4
代入到基本公式中 得：t=118.8min
1 t kC A0
x Af
0
dx A 2 a bx A cx A
解：乙酸的初始浓度
乙醇的初始浓度
C A0
90.8 = = 4.0 kmol/m3 60 ×0.3785
181.6 C B0 = = 10.4 46 ×0.3875
kmol/m3
0.3875 1.043 (90.8 181 .6) 水的初始浓度 CS 0 18 kmol/m3 18 0.3785
= 8 10
2
(0.248 0.49xA 0.063x )
2 A
x Af 0
所以
t C A0
dxA 4 rA 8 102
x Af
0
dxA 2 0.248 0.49x A 0.063x A