20xx年一級建造師機電工程管理與實務精講講義-文庫吧

【正文】 的一個稱為最大極限尺寸，較小的一個稱為最小極限尺寸。 —— 簡稱公差，是指允許尺寸的變動量。 —— 等于最大極限尺寸與最小極限尺寸的代數差的絕對值； — 通常零線表示基本尺寸。 —— 正偏差位于零線的上方； 負偏差位于零線的下方。 ： “ 公差帶位置 ” 由基本偏差決定。 —— 用來確定公差帶相對于零線位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零線的那個偏差。 當公差帶位于零線上方時，其基本偏差為下偏差； 當公差帶位于零線下方時 ，其基本偏差為上偏差。 (二 )配合的種類、制度 兩種配合制度： —— 基孔制 基孔制的孔為基準孔，標準規定基準孔的下偏差為零。 基準孔的代號為 “H” 。 —— 基軸制 基軸制的軸為基準軸，標準規定基準軸的上偏差為零。 基準軸的代號為 “h” 。 三種配合種類： 國家標準將配合分為三種配合類型 依據：孔的尺寸減去與之相配合軸的尺寸 =？ 孔的尺寸減去與之相配合軸的尺寸，其差值為正： 間隙配合 ； 孔的尺寸減去與之相配合軸的尺寸，其差值為負： 過盈配合 ； 在孔與軸的配合中，可能具有間隙，也可能具有過盈的配合稱為： 過渡配合 。 1H411020 流體力學特性和熱功轉換關系 1H411021 掌握流體的物理性質 一、流體的密度、比容、相對密度 (比重 ) ：單位體積流體所具有的質量，稱為流體的密度。以ρ示之，單位為 g/m3。 注意： 1）溫度對液體的密度有一定的影響，故在查閱液體密度時應注明溫度條件。 2） 液體可視為不可壓縮流體； 3）氣體因具有可壓縮性及膨脹性，其密度隨溫度、壓力的變化而變化較大，為 可壓縮體。 ：物質的密度與標準物質的密度之比，稱為相對密度。 對于固體和液體，標準物質選用 4℃的水； 對于 氣體多采用標準狀況 (0℃， l05Pa)下的空氣。 二、流體的壓力 流體單位面積上所承受的垂直作用力，稱之為靜壓強；習慣上稱為壓力；以符號 p 表示。而流體的壓力 P 稱為總壓力。 p= P/A（壓強） 式中： p—— 流體壓力 (N/m2或 Pa)。 P—— 垂直作用于面積 A 上的總壓力 (N)。 A—— 作用面的表面積 (m2)。 ：流體的真實壓力。 ： 流體絕對壓力高于外界大氣壓力的數值。當流體絕對壓力高于外界大氣壓力時 ,安裝在設備上的壓力表的讀數即為表壓。 表壓 = 絕對壓力 +大氣壓力 (當地 ) ： 當設備內流體壓力低于外界大氣壓力時 ,安裝在設備上的真空表的讀數即為真空度。真空度與絕對壓力的關系為 : 真空度 =大氣壓力 (當地 )一絕對壓力 三、流體的黏度 —— 黏度特性 液體的黏度 隨溫度的升高而 降低 ,氣體的黏度 隨溫度的升高而 增大 ； 在同樣流動情況下 ,流體的黏度越大 ,流體流動時產生的內摩擦力越大。 —— 溫度和粘度將會影響液壓件的密封性能。 1H411022 掌握流體機械能的特性 一、流體靜力學基本方程： 描述靜止流體內部的壓力與所處位置之間的關 系。 流體靜力學方程： Z1+ p1/ρ g= Z2 + p2/ρ g 其中： Z Z2— 分別為 2 兩點相對于某一基準面的高度； p p2— 分別為 2 兩點間壓力 , ρ — 密度 1）如果將 1 點取在容器的液面上，且液面上方的壓力為 p0，則 2 兩點間的垂直距離為 h= Z1 Z2, ， 2 點的壓力為： p2= p0+ρ g h； 2）流體靜力學方程：（ p2— p0） /ρ g= h，即表明壓力或壓力差可用液柱高度表 （ h= Z1 Z2） 。 三、流量與流速 流量與流速的關系： 體積流量 Q 與平均流速 v的關系 : V=Q/A 質量流量 G 與平均流速 v的關系 :V=G/(Aρ ) 式中ρ流體的密度 (Kg/m3)。 切記 一般液體的流速為 1～ 3m/s,低壓氣體流速為 8～ 12m/s。 四、定態流動系統的質量平衡 定態流動 : 流體在流動過程中 ,任一截面處的 流速、流量和壓力等有關物理參數都不隨時間變化 ,只隨空間位置變化。 為處理工程設計問題， 一般將相應工程問題按條件簡化為定態流體。 五、定態流動系統的機械能平衡 —— 伯努利方程 在定態流動系統中 ,動能、位能、壓力能在流動過程中可以相互轉化 ,其變化規律符合定態流動系統的機械能衡算方程 ,定態流動系統的能量衡算方程式為 :—— 即伯努利方程。 gZ1+ v21/2+ p1/ρ +we=gZ2+ v22/2+ p2/ρ +g∑ hf 除 g Z1+ v21/2g+ p1/ρ g+ he =Z2+ v22/2g+ p2/ρ g+∑ hf 式中：以下內容要掌握 Z—— 位壓頭 ,又稱為位頭 (米流體柱 )。 v2/2g—— 動壓頭 ,又稱為速度頭 (米流體柱 )。 P/ρ g—— 壓力能 ,以壓頭形式表示 ,稱為靜壓頭 (米流體 柱 )。 he= we /g—— 外加功 ,以壓頭形式表示 ,稱為有效壓頭 (米流體柱 )。 ∑ hf—— 壓頭損失 (米流體柱 )。 1H411023 熟悉熱力系統工質能量轉換關系 一、熱力學常用參數 熱力學的三個基本狀態參數： 壓力 (壓強 ) 溫度 (熱力學溫標 ) 比容 (與密度互為倒數 )； 二、基本熱力過程 :熱力系統由其初始平衡狀態 ,經過一系列中間狀態變化達到另一新的平衡狀態 ,其中間的物理變化過程即為熱力過程 。 注意： 常見的基本熱力過程有 : (1)定壓過程 : 熱力系統狀態變化過程中 ,工質的壓力保持不變 。如工質在鍋爐內的吸熱過程。 (2)定溫過程 : 熱力系統狀態變化過程中 ,工質的溫度保持不變 。如工質在凝汽器內的放熱過程。 (3)定容過程 : 熱力系統狀態變化過程中 ,工質的比容保持不變 。如工質在汽油機內的加熱過程。 (4)絕熱過程 : 熱力系統狀態變化過程中 ,工質與外界無任何熱量交換。 如工質在汽輪機內的膨脹做功過程 1H411024 了解流體流動阻力的影響因素 一、管內液體流動類型 1. 管內液體流動 類型有二種類型：層流或滯流；湍（ tuan 團）流或紊流，其值與雷諾數有關。 流動型態： —— 層流或滯流 : —— 湍（ tuan 團）流或紊流。 2．流體的流動型態與流速 v、管徑 d、密度ρ、黏度μ這四個因素有關。雷諾將這四個因素以符號 Re 表示： Re =dvρ / μ 結論：對于流體在圓管內流動 , 當 Re2021 時 ,流動型態為層流 。 當 Re4000 時 ,流動型態為湍流 。 當 Re=2021— 4000 時 ,稱為過渡流。 一、 圓管內 流動損失的計算 —— 沿程阻力損失和局部阻力損失。 管路系統主要由兩部分組成 ,一部分是直管，另一部分是管件 (如彎頭、三通 )、閥門等。 將流體流經直管的能量損失稱為 沿程阻力 (或直管阻力 )； 流體流經管件、閥門等局部地方的能量損失稱為 局部阻力。 (一 )沿程阻力 (直管阻力 )損失的計算 流體流經一定管徑的直管時 ,由于流體內摩擦力的作用而產生的阻力。 計算式 : hf=λ lv2/d2g 沿程阻力損失與流體在管道內的流速 v 和流經管道的長度 l 成正比；而與其管徑 d的大小成反比。 式中： hf—— 沿程阻力損失 (m)。 λ —— 摩擦系數 ,與雷諾數 Re和管壁粗糙度 e有關 ,可通過實驗測定 ,也可以通過計算得出。當流態處于層流時 , λ =64/Re l—— 直管段長度 (m)。 d—— 管內徑 (m)。 v—— 流體在管內流速 (m/s)。 (二 )局部阻力損失 hf’ 的計算 局部阻力是指流體通過管路中的管件 (如三通、彎頭、大小頭等 )、閥門、管子出入口及流量計等局部障礙處而發生的阻力。 1. 阻力系數法： hf’ =ξ v2/2g 式中： ξ —— 局部阻力系 數 ,由實驗測定 ,或查閱有關圖表。 ： hf’ =入 lev2/d2g 將流體的局部阻力折合成相當于流體流經同直徑管長為 le的直管時所產生的阻力。 式中： le—— 管件的當量長度 ,其值由實驗測定 ,或查閱有關圖表。 局部阻力損失與流體在管道內的流速 v 和流經管道的當量長度 l 成正比；而與其管徑 d的大小成反比。 管路的總阻力損失為流體流經直管的阻力損失與各局部阻力損失之和。 ∑ hf ＝ hf +∑ hf’ 四、經濟管徑的確定 —— d 當流體流量 Q 一定時 ,管徑 d 與√ v 成反比。 若選較大流速 ,則管徑減小 ,投資費用亦減少 ,但流體流動阻力增大 ,運行費用 (包括能耗及每年的大修理費用 )將隨之增加 。 反之 ,若選較小流速 ,運行費用減小 ,但管徑增大 ,使投資費用增加。 結論是： 適宜流速的選擇應使每年的運行費與按使用年限計算的投資回收折舊費之和為最小。 工程實際中 , 常用流速范圍有一定的規律。 —— 密度大或黏度大的流體 ,流速取小一些 。 對于含有固體雜質的流體 ,流速宜取大一些 ,以避免固體雜質沉積在管路中 。 確定經濟管徑時 ,一般先選擇適宜流速 (或稱經濟流速 ),由 d=√ 4Q/Vπ 估算管徑，再圓整到管子標準規格。 —— 1H411030 機電工程材料的分類和性能 1H411031 掌握機電工程材料的分類 一、金屬材料：生鐵和鋼 —— 碳質量分數含量 小于 2%的 為鋼； 碳質量分數含量 大于 2%的 為生鐵； 當碳質量分數含量 小于 2%的時，碳 質量分數含量越小其鋼的塑性越好（受外力變形越容易）而強度和硬度越低； 當碳質量分數含量 大于 2%的時，碳 質量分數含量越大其材料的生鐵特性越明顯（塑性差、焊接性差、剛性高）。 (二 )有色金屬 鐵金屬以外的其他金屬及合金統稱為有色金屬材料。 ： 銅及銅合金（純銅密度為 ,），良好的導電性、導熱性；優良的焊接性能。 鋅及鋅合金：鋅合金分為變形鋅合金、鑄造鋅合金、熱鍍鋅合金。 鎳及鎳合金：有極強的耐腐蝕性 ,特別是耐海水腐蝕能力突出。 使鎳耐高溫 ,耐酸堿腐蝕是在鎳中加入銅、鉻、鉬等而形成的 ,。 ：鋁及鋁合金；鎂及鎂合金；鈦及鈦合金 二、無機非金屬材料 (一 )硅酸鹽材料 包括水泥、玻璃、耐火材料和陶瓷。 (二 )高分子材料 —— 電絕緣體、難導熱體 ,熱膨脹較大 ,耐熱溫度低 ,低溫脆性；耐水 ,大多數能耐酸、堿、鹽等； 高分 子材料有：塑料、橡膠、纖維、涂料 三、復合材料 （玻璃鋼） :是以合成樹脂為膠粘劑 ,玻璃纖維作增強材料而制成的復合材料； 其主要特點是 :非勻質材料 ,無明顯屈服點 ,材料呈脆性破壞 ,熱傳導慢 ,隔熱性能好 ,有良好的表面性能和施工工藝性 ,但剛性差 ,彈性模量小。 :是以 金屬為基體 ,復合高強度的增強體材料制造而成。其特點是良好的高溫性能、尺寸穩定性 ,較低的熱膨脹系數。 1H411032 熟悉機電工程材料的性能 一、力學性能 1． 強度 (1)屈服點和屈服強度 : 在外力作用下 ,材料產 生屈服現象的極限應力值為屈服強 度。若材料有明顯的屈服現象 ,可以應力一應變曲線所對應的應力值為 屈服強度 ,表示為 ? s； 若材料 沒有明顯的屈服現象 ,國家標準規定殘余應變達到 %時的應力值作為屈服 強度。 式中 N一材料屈服時所對應的荷載 。 A—— 材料受力截面面積。 屈服點所對應的屈服強度表示了材料從彈性階段過渡到彈塑性階段的臨界應力 ,是設 計與選材的主要依據。 (2)抗拉強度 :材料承受的最大荷載時所對應的應力值。 是材料及產品質量控制的重 要標志。 :指材料能夠不發生過量彈性變形的能力。 若材料和結構 發生的彈性變形過大 ,也不會保證工件或結構的安全正常使用 ,必須進 行變形極限控制 ,即剛度設計 ,在外力作用下 ,工件或結構不能超過允許的最大撓度。 桅桿式起重機設計既以 剛度 計算為主。 :指材料在塑性變形和斷裂前吸收變形能量的能力。 評價材料韌性的力學性 能指標有沖擊韌性和斷裂韌性。 斷裂韌性 :指材料抵抗裂紋失穩擴展的能力 （焊接件） 。 :在交變荷載長時間作用下而發生斷裂的現象為疲勞斷裂。 疲勞斷裂的特點 :（鋼構件） 斷裂前沒有明顯的塑性變形 ,發生突然脆性斷裂破壞 ,無預兆 ,危險性大。 1H411040 電 路與電氣設備 1H41104