《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》期末專用復(fù)習資料小字版

第七章

1、不同的生產(chǎn)條件對設(shè)備材料有不同的要求：①有的要求材料具有良好的機械性能（強度、硬度、塑性、韌性）和加工工藝性能；②有的要求材料耐高溫或低溫；③有的要求材料具有優(yōu)良的物理性能；④有的要求材料具有良好的耐腐蝕性能。

2、鋼材之所以能獲得如此廣泛的應(yīng)用：①鋼材具有優(yōu)良的機械性能，既有高的強度，又有好的塑性和韌性；②鋼材具有優(yōu)良的工藝性能（鑄造性、可鍛性、可焊性、切削加工性等），易于采用不同方法制成各種形式的零件和設(shè)備；③鋼材具有其他材料所不能及的優(yōu)良物理性能（導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、磁性等）和特殊化學性能（對某些物料的耐蝕性等）以及耐熱性；④鋼材可通過熱處理方法，即將金屬加熱到預(yù)定的溫度保溫，然后以預(yù)定的速度冷卻，使其性能進一步改善和提高，以滿足設(shè)計、制造和使用的要求。

3、一般含碳0.02%~0.2%的稱為鋼，含碳量大于2%的稱為鑄鐵。鋼，強而韌；鑄鐵，硬而脆。

4、鋼可分為碳素鋼與合金鋼。

5、隨著含碳量的增加，剛的強度極限和硬度將不斷提高，而塑性和韌性則不斷降低，當含碳量超過0.9%時，剛的強度極限反而降低。6、硫是煉鋼時由礦石與燃料帶到鋼中來的雜質(zhì)，是鋼中的有害元素，硫在鋼中與鐵化合形成FeS，熔點低，使鋼材在熱加工時容易開裂，這種現(xiàn)象稱為“熱脆”。

7、鋼中硫的含量：高級優(yōu)質(zhì)鋼，S42、0Cr13表示含碳量低于或等于0.08%，含鉻量約為13%的微碳鉻不銹鋼。

43、00Cr17Ni14Mo2表示含碳量低于或等于0.03%，并含有17%Cr、14%Ni和2%Mo的超低碳鉻鎳鉬不銹鋼。

44、對于含硫、磷較低的高級優(yōu)質(zhì)鋼，在鋼號末尾加一個“A”字如35CrMoA，表示平均含碳量為0.35%的鉻鉬高級優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼。45.Q235A-F：Q結(jié)構(gòu)鋼屈服點；235，該鋼種厚度小于16mm時最低屈服點235Mpa；A,鋼的質(zhì)量為普通級；F未完全脫氧沸騰的鋼20R：平均含碳量為0.20%的壓力容器用鋼

10：平均含碳量為萬分之十，0.10%，g：制造鍋爐用鋼08F：平均含碳量為0.08%未完全脫氧沸騰鋼

16Mng，16MnR：含碳量為0.16%,Mn：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼；g：鍋爐用鋼；R：壓力容器用鋼

15MnVR：平均含碳量為0.15%，含Mn和V的壓力容器用鋼0Cr13：含碳量低于或等于0.08%，含Cr量13%的微碳鉻不銹鋼0Cr19Ni9：含碳量小于等于0.08%，含Cr19%，Ni為9%的不銹鋼第八章

1、V帶傳動是帶傳動中的一種，靠張緊在帶輪1、帶輪2上的環(huán)形帶3與帶輪間的摩擦力來傳遞運動和動力的。

2、常有的帶傳動有V帶傳動、平型帶傳動、多楔帶傳動、同步齒形帶傳動。

3、帶傳動的優(yōu)點：①能用于兩軸中心距較大的場合；②傳動帶有一定彈性，可緩沖沖擊和吸收振動；③過載時，帶在輪上打滑，可防止損壞其他零件；④結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。

4、帶傳動的缺點：①傳動的外廓尺寸較大；②由于帶的滑動現(xiàn)象使傳動比不能保證固定不變；③有時需要安裝帶的張緊結(jié)構(gòu)；④帶的壽命較短；⑤傳動效率較低（0.94~0.97）；⑤傳動比i不能太大（一般i不大于7）。

5、帶與帶輪接觸弧所對應(yīng)的中心角稱為包角α。6、小輪的包角：11802，sinradd2d11802a，

1180d2d157.3a，

L2a2d1d2d1d224a。

7、V帶的主要結(jié)構(gòu)有兩類：簾布結(jié)構(gòu)、線繩結(jié)構(gòu)。

8、普通V帶截面尺寸由小到大共有Y、Z、A、B、C、D、E七種型號。V帶的截面尺寸以E型為最大，以Y型為最小。

9、在帶輪靜止時，張緊在帶輪兩邊的帶都受到相等出初拉力F0的作用，傳動時，由于帶與帶輪接觸面間摩擦力的作用，帶輪兩邊的帶的拉力就不再相等，即將進入主動輪的一邊，拉力由F0增至F1，稱為緊邊；進入從動輪的一邊，拉力由F0減為F2，稱為松邊。

F012F1F2。

帶所傳遞的圓周力FF1F2。圓周力F/N、帶速v/ms1和傳遞功率P/kW之間的關(guān)系為F1000Pv。當帶

壓向帶輪的壓力為Q時，平行帶的極限摩擦力為Rf0Qf0，而V帶的極限摩擦力為

Rf0Qf0sinQf，V帶與帶輪的當量摩擦系數(shù)

2ff0，顯然ff0，故在相同條件下V帶能傳遞較大功率。

sin210、在忽略帶的離心力影響時，則V帶傳動的緊邊和松邊之間的關(guān)系

可用歐拉公式描述：F1eaF。

211、最大圓周力F與F0成正比，但F0過大將使皮帶發(fā)熱和磨損加劇；若過小，則帶傳動的工作能力不能正常發(fā)揮，運轉(zhuǎn)時易跳動和打滑。F也隨包角和摩擦系數(shù)f的增大而增大。

12、帶的應(yīng)力都是正應(yīng)力，沿著橫截面的法線方向。

13、帶的應(yīng)力：1.由于傳遞圓周力而產(chǎn)生的拉應(yīng)力（正應(yīng)力）：緊邊

F11；松邊F22A。2.由于離心力而產(chǎn)生的拉應(yīng)力：

A2cFcAqvA。3.由帶的彎曲而產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力：wEhd。最

大應(yīng)力應(yīng)發(fā)生在緊邊與小輪接觸處的橫截面中，其值為

max1cw1F1qv2EhAAd

27、V帶傳動時，帶中應(yīng)力由以下三部分組成：①由于傳遞圓周力而產(chǎn)生的拉應(yīng)力；②由于離心力而產(chǎn)生的拉應(yīng)力；③由于帶的彎曲而產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。帶在運轉(zhuǎn)過程中，其最大應(yīng)力出現(xiàn)在緊邊與小輪接觸處截面內(nèi)。

16、由于帶的彈性變形引起的滑動稱為彈性滑動。

17、從動輪與主動輪線速度的相對降低率稱為滑動系數(shù)：

v1v2d1n1d2n2v。得到傳動比：in1d2d。1d1n1n21118、帶傳動的失效形式主要是①打滑：若帶所傳遞的圓周力超過帶與

帶輪接觸面間的極限摩擦力的總和時，帶就會沿著輪面發(fā)生全面的顯著滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑；②疲勞損壞：帶繞過帶輪的次數(shù)越多，帶上的應(yīng)力變化也越頻繁，工作一段時間以后傳動帶就會出現(xiàn)膠皮脫層、撕裂或拉斷，這就是疲勞損壞。

帶傳動的設(shè)計準則是：保證不打滑，且有一定的疲勞強度和使用壽命。19、避免打滑和疲勞損壞：打滑如果是短期過載引起，只要負載正常即可消除，增大帶的初拉力F0，也可阻止打滑的出現(xiàn)。設(shè)計帶傳動時，保證帶在小輪上有一定大小的包角（一般大于或等于120°），使帶與輪間傳動時具有足夠的摩擦力，以避免發(fā)生打滑。疲勞損壞：設(shè)計時應(yīng)限制帶的轉(zhuǎn)速（大、傳動效率高、壽命長、結(jié)構(gòu)緊湊；缺點：齒輪制造和安裝的精度要求較高，精度不高的齒輪在傳動時噪音、震動和沖擊都較大，齒輪傳動無過載保護性能，也不適用于遠距離的兩軸間傳動。

2.齒廓嚙合傳動：齒輪的嚙合傳動是靠主動輪的齒廓推動從動輪的齒廓來傳遞運動和動力的，這種傳動方式為~

3.齒廓嚙合基本定律：不論齒輪齒廓在任何位置接觸，過接觸點所作齒廓的公法線都必須與連心線交于一點P，又稱節(jié)點

____4.漸開線特性：1.發(fā)生線在基圓上作純滾動，NKNC；2.漸開線

上一點的法線必切于基圓，但漸開線上各點的曲率半徑是變化的；3.同一基圓上的漸開線形狀完全相同；大小不等的基圓上的漸開線形狀不同�；鶊A愈小，漸開線愈彎曲；基圓愈大，漸開線愈平直；當基圓半徑趨于無窮大時，漸開線成一直線，為漸開線齒條的齒廓；4基圓內(nèi)無漸開線；5.漸開線上某一點的法線與該點的速度方向的夾角稱為該

點的壓力角α，在k點的壓力角rkarccosbr，漸開線齒廓在靠近

k齒頂部分接觸時，壓力角較大；而靠近齒根部分接觸時，壓力角較小。5.齒廓為漸開線的齒輪能滿足齒廓嚙合基本定率

6.輪齒各部分名稱：1.齒數(shù)，齒輪圓周上的輪齒總數(shù)，z；2.齒頂圓，過輪齒頂部所做的圓，齒頂圓直徑da；3.齒根圓，過齒槽底部所做的圓，齒根圓直徑df；4.分度圓，把齒輪分為齒頂、齒根兩部分的圓，d；5.齒厚，輪齒兩側(cè)齒廓之間的弧長，分度圓上的齒厚用s表示；6.槽寬，分度圓上相鄰兩齒之間的空間弧長，e；7.周節(jié)，分度圓上相鄰兩齒對應(yīng)點的弧長，p；8.齒頂高，分度圓到齒頂圓間的徑向距離，ha；9.齒根高，分度圓到齒根圓間的徑向距離，hf；10.全齒高，齒根圓與齒頂圓間的徑向距離，h；11.齒寬，輪齒沿軸向的寬度，b。

8.模數(shù)大，周節(jié)p大，表示輪齒的尺寸大，所能承受的載荷就大。模數(shù)是齒輪強度設(shè)計的主要數(shù)據(jù)。πd=zp，

7.漸開線齒輪的正確嚙合條件是：兩輪在分度圓上的模數(shù)和壓力角應(yīng)分別相等，即m1=m2=m，α1=α2=α=20°。

8.漸開線齒輪傳動的突出優(yōu)點：齒輪中心距的可分離性。9.切削加工齒輪的方法：成形法，展成法。

10.成形法：是用于齒槽形狀相同的圓盤銑刀或指狀銑刀直接銑出齒形。特點：加工方法簡單，但加工精度低，生產(chǎn)效率也低，修配廠多采用此法。

11.展成法：是利用一對齒輪嚙合時，其齒廓曲線互為包絡(luò)的原理來切齒的。特點：加工精度高，生產(chǎn)效率也高，是齒輪加工的主要方法。屬于展成法的加工有插齒，滾齒，磨齒和剃齒等。12.根切現(xiàn)象：用展成法切削齒數(shù)過少的齒輪時，切削刀具的齒頂會切去輪齒跟的一部分，這種現(xiàn)象叫做~。13.避免根切現(xiàn)象：輪齒跟切后，抵抗彎曲的能力降低，重合度也降低，故應(yīng)設(shè)法避免。對于標準齒輪，常采用限制最少齒數(shù)的方法來避免根切。當滾刀切制標準齒輪時，不發(fā)生根切的最少齒數(shù)Zmin=17，所以設(shè)計齒輪的齒數(shù)Z>Zmin時，就不存在根切現(xiàn)象。變位齒在Z1時，才能保證一對齒輪連續(xù)傳動。

22.斜齒輪特點：1.接觸情況好，重合度大，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，因而承載能力高，噪音小，適于高速重載場合；2.中心距可湊，因為a=

mn(1，改變β即可湊出所需的中心距；3.斜齒輪傳動有

2coszz2)軸向力產(chǎn)生，因此所選軸承需能承受軸向力。

23.單個齒輪上的分度圓是把齒輪分為齒頂、齒根兩部分的圓。一對標準齒輪嚙合時，過節(jié)點有兩個相切的節(jié)圓，若屬非標準安裝，則兩齒輪的分度圓不相切，也即分度圓與節(jié)圓不重合。

第10章

1.蝸桿傳動：是由蝸桿與蝸輪組成的，它用于傳遞交錯軸線成直角的回轉(zhuǎn)運動和動力。優(yōu)點：可以得到較大的傳動比、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、和噪音較小等；缺點：傳動效率較低，成本較高。2.蝸桿的齒數(shù)即螺旋線的頭數(shù)有單頭和多頭之分。

2.主平面：通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面稱為~

2.蝸輪蝸桿的正確嚙合條件：蝸桿的軸面模數(shù)和軸面壓力角分別等于蝸輪的端面模數(shù)和端面壓力角，即ma1mt2,a1t2

2.蝸桿傳動中兩軸交錯角為90°，所以蝸桿分度圓柱上的導(dǎo)程角γ應(yīng)等于蝸輪分度圓柱上的螺旋角β，且兩者旋向必須相同，即γ=β。3.蝸桿所受的圓周力Ft1一定與蝸桿轉(zhuǎn)向方向相反；蝸輪所受的圓周力Ft2一定與蝸輪轉(zhuǎn)向方向相同；Fr1=Fr2分別指向各自軸心。3.Fn可分解為圓周力Ft和徑向力Fr和軸向力Fa，蝸桿圓周力Ft1等于蝸輪軸向力Fa2，蝸桿軸向力Fa1等于蝸輪圓周力Ft2，蝸桿徑向力Fr1等于蝸輪徑向力Fr2（方向相反）

4.左右手法則：左旋用左手，反之用右手。四指與蝸桿轉(zhuǎn)動方向w相同，大拇指指向為蝸桿軸向力方向Fa1.

4.蝸桿傳動的設(shè)計計算都以主平面的參數(shù)和幾何關(guān)系為準，該平面通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線。

5.什么是蝸桿導(dǎo)程角γ？γ如何確定？螺旋線升角就是蝸桿導(dǎo)程角γ。γ等于蝸輪分度圓柱上的螺旋角β，兩者旋向相同。

第13章

1.輪系：由一系列齒輪組成的傳動系統(tǒng)

2.減速機：將一對或幾對相嚙合的齒輪、蝸輪等組成的輪系，裝在密封的剛性箱體中，作為機器設(shè)備的一個獨立部件，成為原動機和工作機之間用以降低轉(zhuǎn)速并相應(yīng)的增大轉(zhuǎn)矩的傳送裝置。3.輪系類型：定軸輪系，動軸輪系

4.定軸輪系：傳動時每一齒輪的幾何軸線都是固定的，這種輪系稱為~5.減速機類型：齒輪和蝸桿減速機（即普通減速機）；行星減速機6.傳動比：首末兩齒輪的角速度之比稱為該輪系的傳動比。7.外嚙合時從動輪和主動輪轉(zhuǎn)向相反，i取負號；內(nèi)嚙合時兩輪轉(zhuǎn)向相同，i取正號。

8.定輪軸系應(yīng)用場合：為獲得較大的傳動比；改變從動軸的轉(zhuǎn)向；在相距較遠的兩軸間傳動；為獲得多種傳動比

9.當傳動比i30，采用三級減速機

第14章

1.按容器形狀：方形或矩形；球形容器；圓筒形容器

2.按承壓性質(zhì)：內(nèi)壓容器和外壓容器【內(nèi)壓容器：常壓（p外力破壞的能力，以保證安全生產(chǎn)；2.剛度，零部件應(yīng)有抵抗外力使其變形的能力，以防止容器在使用、運輸或安裝過程中發(fā)生不允許的變形；3.穩(wěn)定性，容器或其零部件在外力作用下應(yīng)有維持其原有形狀的能力，以防止容器被壓癟或出現(xiàn)皺折；4.耐久性，容器應(yīng)有一定的抵抗介質(zhì)及大氣腐蝕的能力，以保持一定的使用年限；5.氣密性，容器在承受壓力或處理有毒介質(zhì)時，應(yīng)有可靠地氣密性，以提供良好的勞動環(huán)境及維持正常操作；6.其他，節(jié)約材料，便于制造，運輸，安裝，操作，維修方便，符合有關(guān)國家標準和行業(yè)標準等規(guī)定。7.厚壁容器：k>1.2；薄壁容器k1.2，既n0.1

Di8.殼體在內(nèi)壓作用下產(chǎn)生的主要內(nèi)力是拉力。

8.微體平衡方程式：12PR1R2；僅有氣壓作用則經(jīng)向應(yīng)力為

1prk2cos。求出殼體中各點的經(jīng)向應(yīng)力和環(huán)向應(yīng)力，為容器設(shè)計

提供理論依據(jù)。

8.受氣壓圓筒形殼體R1=∞，R2=R，ζ1=pR/2δ=pD/4δ,ζ2=pR/δ=pD/2δ,ζ2=2ζ1;受氣壓球形殼體R1=R2=R，ζ1=ζ2=ζ，ζ=pR/2δ=pD/4δ；受氣壓的錐形殼體R1=∞,R2=r/cosα,ζ1=pr/2δcosα,ζ2=pr/δcosα,ζ2=2ζ1；受欺壓的橢球形殼體，在頂點處經(jīng)向應(yīng)力有最大值，在橢球面邊緣處經(jīng)向應(yīng)力有最小值。9.邊緣應(yīng)力：局限性和自限性；

9.邊緣應(yīng)力的產(chǎn)生：是由邊緣部位的變形不連續(xù)，以及由此產(chǎn)生的對彈性變形的互相約束作用引起的。

10.如何改善邊緣應(yīng)力：改變連接處的結(jié)構(gòu)，以降低結(jié)構(gòu)幾何突變的程度；邊緣區(qū)局部的加強；保證邊緣區(qū)的焊縫質(zhì)量；降低邊緣區(qū)的殘余應(yīng)力；在邊緣區(qū)內(nèi)盡可能避免附加其他局部應(yīng)力或開孔等。11.壓力容器的設(shè)計內(nèi)容：確定設(shè)計參數(shù)P，D，δ；確定選用材料；確定容器的結(jié)構(gòu)形式；確定設(shè)計筒體和封頭厚度；確定選取標準件；確定設(shè)計圖紙。

12.設(shè)計壓力：是指設(shè)定的容器頂部的最高壓力，不低于工作壓力。設(shè)計溫度：容器正常工作的情況下，設(shè)定的原件的金屬溫度。設(shè)計溫度與設(shè)計壓力一起作為載荷的條件。

13.液壓試驗：液壓試驗時壓力應(yīng)緩慢上升，達到規(guī)定試驗壓力后，保壓時間一般不少于30分鐘，然后降至規(guī)定試驗壓力的80%，并保持足夠長時間，以檢查所有焊縫和連接部位有無泄漏，如有泄漏，修補后重新試驗。

14.氣壓試驗：緩慢升壓至規(guī)定試驗壓力的10%且不超過0.05mpa時，保持五分鐘進行初檢，合格后繼續(xù)升壓到規(guī)定試驗壓力的50%，其后按每級為規(guī)定試驗壓力的10%為級差，逐級升至試驗壓力保持10分鐘，然后再降至規(guī)定試驗壓力的87%，并保持足夠長的時間后再依次進行檢查。

15.封頭：凸形（半球形，橢圓形，碟形，拱形）圓錐形，平板16.增加直邊的目的：避開橢球邊緣與圓筒殼體的連接處設(shè)置焊縫，將焊縫轉(zhuǎn)移至圓筒區(qū)域，以免發(fā)生邊緣應(yīng)力與熱應(yīng)力疊加的情況。17.過渡半徑作用：減小邊緣應(yīng)力

18.當半頂角α=30°，采用帶折邊的錐形封頭。標準折邊錐形封頭r=0.15Di，α有30°和45°兩種。19.采用局部加強，使用有折邊的錐形封頭。20.折邊錐形封頭：直邊，過渡圓弧，錐體本身

21.平板的幾何形狀有：圓形，橢圓形，長圓形，矩形及正方形21.圓形平板的周邊與筒體連接，如為鉸支連接時μ=0，最大應(yīng)力出現(xiàn)在平板的中央；當為剛性固定連接時μ≠0，最大應(yīng)力發(fā)生在周邊處。22.六種封頭總結(jié)：1.從受力情況看，半球形封頭最好，橢圓形碟形其次，拱形和錐形更次之，而平板最差；2.從制造角度看，平板最容易，拱形錐形其次，碟形和橢圓形更次之，而半球形最難；3.就使用而論，錐形有其特色，用于壓力不高的設(shè)備上，橢圓形用作大多數(shù)中低壓容器的封頭，平板封頭用作常壓或直徑不大的高壓容器封頭，拱形封頭用作壓力不高的場合或容器中兩獨立受壓室的中間封頭，半球形封頭一般用于大型儲罐或高壓容器的封頭。第15章

1.兩種失效形式：強度不足失效，穩(wěn)定性不足失效。2.失穩(wěn)形式：周向失穩(wěn)，軸向失穩(wěn)，局部失穩(wěn)

3.外壓容器失穩(wěn)與哪些因素有關(guān)：1.橫向壓力或軸向壓力大小有關(guān)；2.圓筒的外徑與有效厚度的比值Do/δe；3.圓筒的長度與外徑的比值L/Do；4.材料的機械性能（彈性模量E，泊松比μ）

4.長圓筒失穩(wěn)時將呈現(xiàn)兩個波紋，短圓筒失穩(wěn)時出現(xiàn)兩個以上的波紋5.計算長度是指兩個剛性構(gòu)件之間的最大距離，封頭、法蘭、加強圈等均可視為剛性構(gòu)件。

第16章

1.設(shè)備及零部件標準的最基本參數(shù)是公稱直徑DN和公稱壓力PN。1.用鋼板卷制而成的筒體，其公稱直徑的數(shù)值等于內(nèi)徑

2.管子的公稱通徑，它既不是管子的內(nèi)徑也不是管子的外徑，而是一個略小于外徑的數(shù)值。

法蘭連接有如下特點：1.密封可靠，在規(guī)定的工作壓力、溫度下和介質(zhì)的腐蝕情況下能保證緊密不漏；2.強度足夠，附加法蘭等結(jié)構(gòu)后不致削弱整體的強度；3.適用面廣，在設(shè)備和管道上都能應(yīng)用，尺寸范圍大；4.可拆結(jié)構(gòu)，可多次重復(fù)裝拆，但較費事；5.經(jīng)濟合理，小型法蘭大批生產(chǎn)，成本較低，大型法蘭則成本較高。

3.法蘭聯(lián)接是有一對法蘭，若干個螺栓，螺母和一個墊片所組成。4.按法蘭密封面的形式分類：平密封面，凹凸密封面，榫槽密封面，環(huán)密封面

5.法蘭的公稱壓力須視法蘭的材料與工作溫度而定。

6.設(shè)備支座常用的有：耳式支座，支承式支座和鞍式支座

7.容器直徑大于或等于900~1000mm時，選用DN400人孔；大于1000~1600mm，選用DN450人孔；大于1600~3000，選用DN500人孔；大于3000mm，選用DN600人孔。

8.化工設(shè)備上通用零部件標準的最基本參數(shù)是公稱直徑和公稱壓力。9.圓筒：當Di

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第七章

1、不同的生產(chǎn)條件對設(shè)備材料有不同的要求：①有的要求材料具有良好的機械性能（強度、硬度、塑性、韌性）和加工工藝性能；②有的要求材料耐高溫或低溫；③有的要求材料具有優(yōu)良的物理性能；④有的要求材料具有良好的耐腐蝕性能。

2、鋼材之所以能獲得如此廣泛的應(yīng)用：①鋼材具有優(yōu)良的機械性能，既有高的強度，又有好的塑性和韌性；②鋼材具有優(yōu)良的工藝性能（鑄造性、可鍛性、可焊性、切削加工性等），易于采用不同方法制成各種形式的零件和設(shè)備；③鋼材具有其他材料所不能及的優(yōu)良物理性能（導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、磁性等）和特殊化學性能（對某些物料的耐蝕性等）以及耐熱性；④鋼材可通過熱處理方法，即將金屬加熱到預(yù)定的溫度保溫，然后以預(yù)定的速度冷卻，使其性能進一步改善和提高，以滿足設(shè)計、制造和使用的要求。

3、一般含碳0.02%~0.2%的稱為鋼，含碳量大于2%的稱為鑄鐵。4、鋼可分為碳素鋼與合金鋼。

5.隨著含碳量的增加，剛的強度極限和硬度將不斷提高，而塑性和韌性則不斷降低，當含碳量超過0.9%時，剛的強度極限反而降低。

6、硫在鋼中與鐵化合形成FeS，熔點低，使鋼材在熱加工時容易開裂，這種現(xiàn)象稱為“熱脆”。

7、鋼中硫的含量：高級優(yōu)質(zhì)鋼，S鉬。

25、結(jié)晶溫度Tc與熔點溫度Tm之差稱為過冷度，T=Tm-Tc。過冷度不是固定不變的，冷卻速度越大，過冷度越大。

26、結(jié)晶過程：晶核、晶粒、晶界。

27、金屬晶粒的大小對其機械性能影響較大。

28、多數(shù)金屬凝固后晶格形式保持不變。但鐵的晶格形式隨著所處的溫度而變動。純鐵在910℃以上呈面心立方晶格形式（Fe），以下則呈體心立方晶格結(jié)構(gòu)（Fe）。

910CFeFe。

29、碳在鐵中存在的狀態(tài)可能是溶解在鐵中形成固溶體，或與鐵化合而成化合物Fe3C，稱為滲碳體。

30、對于Fe的固溶體稱為鐵素體；對于Fe的固溶體稱為奧氏體。

31、含碳量高于0.8%的碳素鋼，當溫度下降到723℃時，合金組織為碳化鐵和含碳量0.8%的奧氏體所組成，此時奧氏體開始向鐵素體轉(zhuǎn)變。這類鋼材具有硬與脆的特點。

32、含碳量低于0.8%的碳素鋼，這些飽和溶碳的奧氏體在723℃轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體時，也轉(zhuǎn)變成珠光體。

33、如果過冷度很大，奧氏體極快冷卻下來，碳就可能來不及從奧氏體中析出，雖然奧氏體已經(jīng)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體，但碳仍然溶于鐵素體內(nèi)，形成了一種過飽和的固溶體，它在顯微鏡下呈針狀組織，稱為馬氏體。因其處于過飽和狀態(tài)，故很不穩(wěn)定，稍微受熱升溫，碳又化合成碳化鐵而析出。

34、最常用的熱處理方法：（1）、退火：把鋼件放在爐中緩慢加熱，保溫一定時間后，隨爐緩慢冷卻的過程。②完全退火：主要用于碳含量低于0.8%的鋼材熱加工后及切削加工前，目的在于消除組織缺陷，降低硬度，消除內(nèi)應(yīng)力；②再結(jié)晶退火：Trc=（0.35~0.40）Tm；③低溫退火。（2）、正火：是指把鋼件加熱到GS或ES線以上30℃~50℃，經(jīng)適當保溫后從爐中取出在空氣中冷卻。目的是減少鋼件內(nèi)應(yīng)力，均勻組織和細化晶粒，為最終熱處理做好組織準備等工作。（3）、淬火：是指把鋼件加熱到GS或PSK線以上，保溫后快速冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的操作過程。目的是增加工件的硬度、強度和耐磨性。（4）、回火：將經(jīng)過淬火后的鋼件重新加熱到PSK線以下某溫度后，經(jīng)較長時間保溫后，在油中或空氣中冷卻。目的在于降低或消除鋼件的內(nèi)應(yīng)力，使內(nèi)部組織趨于穩(wěn)定，并可通過控制回火溫度獲得不同的機械性能。按回火的溫度分為①低溫回火：淬火后在150℃~250℃范圍內(nèi)的回火。目的為了降低鋼件的內(nèi)應(yīng)力和脆性而保持鋼在淬火后所得到的高硬性和耐磨性；②中溫回火：淬火后在350℃~500℃范圍內(nèi)的回火。馬氏體完全分解，細小點狀的碳化鐵大大增多，密布于鐵素體組織中，硬度下降韌性顯著提高；③高溫回火：淬火后在500℃~650℃范圍內(nèi)的回火。馬氏體全部消失，碳化鐵呈球狀，硬脆特征也消除。（5）、化學熱處理：是將鋼件放在一定的介質(zhì)中加熱和保溫，使介質(zhì)中的活性原子滲入工件表層，改變表層的化學成分以獲得預(yù)期的組織和性能的一種熱處理過程，可分為滲碳、氮化、氰化和滲金屬等。35、淬火加高溫回火的熱處理叫作調(diào)質(zhì)處理。36、滲金屬是利用價格便宜的碳鋼和低合金鋼制成零件，然后在高溫下向零件表層滲入各種合金元素使表面合金化，從而獲得某些特殊性能，不僅滿足了零件的使用要求，而且可以代替某些高合金鋼，如不銹鋼、耐熱鋼等。）37、目前常用的合金元素有：錳（Mn）、硅（Si）、鉻（Cr）、鎳（Ni）、鋁（Al）、硼（B）、

鎢（W）、鉬（Mo）、釩（V）、鈦（Ti）、鈮（Nb）或混合稀土元素（RE）等。38、按鋼材用途可劃分為：結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊性能鋼三大類。39、對于合金結(jié)構(gòu)鋼，含碳量表示方法是以萬分之一的碳作為一個數(shù)字單位，其數(shù)字是兩位，如35CrMo表示含碳量平均為萬分之三十五，含鉻和鉬分別在1%左右。

40、對于合金工具鋼，以千分之一的碳作為一個數(shù)字單位，數(shù)字為一位，如9CrSi表示含碳量平均為千分之九，含鉻和硅分別在1%左右。

41、如09Mn2V，表示平均含碳量為0.09%，含錳量大約2%，以及含有少量釩的低碳合金結(jié)構(gòu)鋼。

42、0Cr13表示含碳量低于或等于0.08%，含鉻量約為13%的微碳鉻不銹鋼。

43、00Cr17Ni14Mo2表示含碳量低于或等于0.03%，并含有17%Cr、14%Ni和2%Mo的超低碳鉻鎳鉬不銹鋼。

44、對于含硫、磷較低的高級優(yōu)質(zhì)鋼，在鋼號末尾加一個“A”字如35CrMoA，表示平均含碳量為0.35%的鉻鉬高級優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼。

第八章

1、V帶傳動是帶傳動中的一種，靠張緊在帶輪1、帶輪2上的環(huán)形帶3與帶輪間的摩擦力來傳遞運動和動力的。

2、常有的帶傳動有V帶傳動、平型帶傳動、多楔帶傳動、同步齒形帶傳動。

3、帶傳動的優(yōu)點：①能用于兩軸中心距較大的場合；②傳動帶有一定彈性，可緩沖沖擊和吸收振動；③過載時，帶在輪上打滑，可防止損壞其他零件；④結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。4、帶傳動的缺點：①傳動的外廓尺寸較大；②由于帶的滑動現(xiàn)象使傳動比不能保證固定不變；③有時需要安裝帶的張緊結(jié)構(gòu)；④帶的壽命較短；⑤傳動效率較低（0.94~0.97）；⑤傳動比i不能太大（一般i不大于7）。

5、帶與帶輪接觸弧所對應(yīng)的中心角稱為包角。6、小輪的包角：

11802，sinrad2d2d1180，2add2dd11180257.3，L2ad1d21。

a24a7、V帶的主要結(jié)構(gòu)有兩類：簾布結(jié)構(gòu)、線繩結(jié)構(gòu)。

8、普通V帶截面尺寸由小到大共有Y、Z、A、B、C、D、E七種型號。

9、在帶輪靜止時，張緊在帶輪兩邊的帶都受到相等出初拉力F0的作用，傳動時，由于帶與帶輪接觸面間摩擦力的作用，帶輪兩邊的帶的拉力就不再相等，即將進入主動輪的一邊，拉力由F0增至F1，稱為緊邊；進入從動輪的一邊，拉力由F0減為F2，稱為松邊。

1F1F2。帶所傳遞的圓周力FF1F2。圓周力F/N、帶速v/ms1和傳遞21000P功率P/kW之間的關(guān)系為F。當帶壓向帶輪的壓力為Q時，平行帶的極限摩擦

vF力為Rf0Qf0，而V帶的極限摩擦力為Rf0Qf0sin2Qf，V帶與帶輪的當量摩擦系數(shù)

ff0sin2，顯然ff0，故在相同條件下V帶能傳遞較大功率。

10、在忽略帶的離心力影響時，則V帶傳動的緊邊和松邊之間的關(guān)系可用歐拉公式描述：

aF1e。F211、最大圓周力F與F0成正比，但F0過大將使皮帶發(fā)熱和磨損加��；若過小，則帶傳動的工作能力不能正常發(fā)揮，運轉(zhuǎn)時易跳動和打滑。F也隨包角和摩擦系數(shù)f的增大而增大。12、帶的應(yīng)力都是正應(yīng)力，沿著橫截面的法線方向。13、由于傳遞圓周力而產(chǎn)生的拉應(yīng)力（正應(yīng)力）：緊邊1F1F；松邊22。AAFcqv214、由離心力引起的拉應(yīng)力：c。AA15、由帶的彎曲而產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力：w截面中，其值為w1cw1Eh。最大應(yīng)力應(yīng)發(fā)生在緊邊與小輪接觸處的橫dF1qv2EhAAd16、由于帶的彈性變形引起的滑動稱為彈性滑動。

17、從動輪與主動輪線速度的相對降低率稱為滑動系數(shù)：v1v2d1n1d2n2。得v1d1n1到傳動比：in1d2。n2d1118、帶傳動的失效形式主要是①打滑：若帶所傳遞的圓周力超過帶與帶輪接觸面間的極限摩擦力的總和時，帶就會沿著輪面發(fā)生全面的顯著滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑；②疲勞損壞。19、打滑如果是短期過載引起，只要負載正常即可消除，而且增大帶的初拉力F0，保證一定大小的包角（一般大于或等于120°），都可以避免發(fā)生打滑。

20、三角帶的疲勞強度條件為max1cw1，1cw1（為由疲勞實驗確定的帶的許用應(yīng)力），得單根V帶所能傳遞的功率即額定功率：1AvP1w1c1fkW，修正公式：P1PP1KKL。

e100021、帶速應(yīng)在5~25m/s的范圍內(nèi)，v=20m/s的時候，可以充分發(fā)揮帶的傳動能力。22、為了張緊膠帶，應(yīng)給中心距留出+0.03Ld的調(diào)整余量。

2.5Pd223、單根V帶所需的初拉力應(yīng)為：F0500K1zvqv

24、帶輪常用鑄鐵制造。

25、鑄鐵帶輪；典型結(jié)構(gòu)：①輪緣：帶輪外圈的環(huán)形部分，制有楔形環(huán)槽，槽數(shù)等于V帶的根數(shù)z；②輪：是帶輪與軸配合的部分；③輪輻：是把輪緣與輪連成一體的部分，根據(jù)帶輪直徑的大小，可以是輻板、輻條（橢圓截面）和實心三種形式。

26、張緊裝置的位置：①V帶松邊內(nèi)側(cè)；②不能靠近小帶輪；③張緊輪的輪槽的尺寸與帶輪相同，且直徑小于帶輪直徑。

27、V帶傳動時，帶中應(yīng)力由以下三部分組成：①由于傳遞圓周力而產(chǎn)生的拉應(yīng)力；②由于離心力而產(chǎn)生的拉應(yīng)力；③由于帶的彎曲而產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。帶在運轉(zhuǎn)過程中，其最大應(yīng)力出現(xiàn)在緊邊與小輪接觸處截面內(nèi)。

28、V帶的截面尺寸以E型為最大，以型為最小。29、V帶型號B2240表時帶型為B，基準長度Ld=2240mm。

30、打滑可以避免，彈性滑動不可避免。第9章

齒輪傳動優(yōu)點：傳動比恒定、工作平穩(wěn)、傳動速度和傳動功率范圍大、傳動效率高、壽命長、結(jié)構(gòu)緊湊；缺點：齒輪制造和安裝的精度要求較高，精度不高的齒輪在傳動時噪音、震動和沖擊都較大，齒輪傳動無過載保護性能，也不適用于遠距離的兩軸間傳動。

齒廓嚙合傳動：齒輪的嚙合傳動時靠主動輪的齒廓推動從動輪的齒廓來傳遞運動和動力的，這種傳動方式為~齒廓嚙合基本定律：不論齒輪齒廓在任何位置接觸，過接觸點所作齒廓的公法線都必須與連心線交于一點P，又稱節(jié)點

漸開線特性：1.發(fā)生線在基圓上作純滾動，NKNC；2.漸開線上一點的法線必切于基圓，但漸開線上各點的曲率半徑是變化的；3.同一基圓上的漸開線形狀完全相同；大小不等的基圓上的漸開線形狀不同。基圓愈小，漸開線愈彎曲；基圓愈大，漸開線愈平直；當基圓半徑趨于無窮大時，漸開線成一直線，為漸開線齒條的齒廓；4基圓內(nèi)無漸開線；5.漸開線上某一點的法線與該店的速度方向的夾角稱為該點的壓力角α，在k點的壓力角karccos____rbrk，

漸開線齒廓在靠近齒頂部分接觸時，壓力角較大；而靠近齒根部分接觸時，壓力角較小。齒廓為漸開線的齒輪能滿足齒廓嚙合基本定率

輪齒各部分名稱：1.齒數(shù)，齒輪圓周上的輪齒總數(shù)，z；2.齒頂圓，過輪齒頂部所做的圓，齒頂圓直徑da；3.齒根圓，過齒槽底部所做的圓，齒根圓直徑df；4.分度圓，把齒輪分為齒頂、齒根兩部分的圓，d；5.齒厚，輪齒兩側(cè)齒廓之間的弧長，分度圓上的齒厚用s表示；6.槽寬，分度圓上相鄰兩齒之間的空間弧長，e；7.周節(jié)，分度圓上相鄰兩齒對應(yīng)點的弧長，p；8.齒頂高，分度圓到齒頂圓間的徑向距離，ha；9.齒根高，分度圓到齒根圓間的徑向距離，hf；10.全齒高，齒根圓與齒頂圓間的徑向距離，h；11.齒寬，輪齒沿軸向的寬度，b。

模數(shù)大，周節(jié)p大，表示輪齒的尺寸大，所能承受的載荷就大。模數(shù)是齒輪強度設(shè)計的主要數(shù)據(jù)。

漸開線齒輪的正確嚙合條件是：兩輪在分度圓上的模數(shù)和壓力角應(yīng)分別相等，即m1=m2=m，α1=α2=α=20°。

漸開線齒輪傳動的突出優(yōu)點：齒輪中心距的可分離性。切削加工齒輪的方法：成形法，展成法。

成形法：是用于齒槽形狀相同的圓盤銑刀或指狀銑刀直接銑出齒形。特點：加工方法簡單，但加工精度低，生產(chǎn)效率也低。展成法：是利用一對齒輪嚙合時，其齒廓曲線互為包絡(luò)的原理來切齒的。特點：加工精度高，生產(chǎn)效率也高，是齒輪加工的主要方法。屬于展成法的加工有插齒，滾齒，磨齒和剃齒等。根切現(xiàn)象：用展成法切削齒數(shù)過少的齒輪時，切削刀具的齒頂會切去輪齒跟的一部分，這種現(xiàn)象叫做~。

避免根切現(xiàn)象：輪齒跟切后，抵抗彎曲的能力降低，重合度也降低，故應(yīng)設(shè)法避免。對于標準齒輪，常采用限制最少齒數(shù)的方法來避免根切。當滾刀切制標準齒輪時，不發(fā)生根切的最少齒數(shù)Zmin=17，所以設(shè)計齒輪的齒數(shù)Z>Zmin時，就不存在根切現(xiàn)象。

變位齒在Z蝸桿傳動：是由蝸桿與蝸輪組成的，它用于傳遞交錯軸線成直角的回轉(zhuǎn)運動和動力。優(yōu)點：可以得到較大的傳動比、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、和噪音較小等；缺點：傳動效率較低，成本較高。

蝸輪蝸桿的正確嚙合條件：蝸桿的軸面模數(shù)和軸面壓力分別等于蝸輪的端面模數(shù)和端面壓力，即ma1mt2,a1t2

蝸桿所受的圓周力Ft1一定與蝸桿轉(zhuǎn)向方向相反；蝸輪所受的圓周力Ft2一定與蝸輪轉(zhuǎn)向方向相同；Ft1=Ft2分別指向各自軸心。

蝸桿傳動的設(shè)計計算都以主平面的參數(shù)和幾何關(guān)系為準，該平面通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線。

什么是蝸桿導(dǎo)程角γ？γ如何確定？螺旋線升角就是蝸桿導(dǎo)程角γ。γ等于蝸輪分度圓柱上的螺旋角β，兩者旋向相同。第13章

輪系：由一系列齒輪組成的傳動系統(tǒng)

減速機：將一對或幾對相嚙合的齒輪、蝸輪等組成的輪系，裝在密封的剛性箱體中，作為機器設(shè)備的一個獨立部件，成為原動機和工作機之間用以降低轉(zhuǎn)速并相應(yīng)的增大轉(zhuǎn)矩的傳送裝置。

輪系類型：定軸輪系，動軸輪系

定軸輪系：傳動時每一齒輪的幾何軸線都是固定的，這種輪系稱為~減速機類型：齒輪和蝸桿減速機（即普通減速機）；行星減速機傳動比：首末兩齒輪的角速度之比成為該輪系的傳動比。

外嚙合時從動輪和主動輪轉(zhuǎn)向相反，i取負號；內(nèi)嚙合時兩輪轉(zhuǎn)向相同，i取正號。

定輪軸系應(yīng)用場合：為獲得較大的傳動比；改變從動軸的轉(zhuǎn)向；在相距較遠的兩軸間傳動；為獲得多種傳動比

當傳動比i30，采用三級減速機第14章

按容器形狀：方形或矩形；球星容器；圓筒形容器按承壓性質(zhì)：內(nèi)壓容器和外壓容器【內(nèi)壓容器：常壓（p1.2；薄壁容器k1.2，既n0.1

Di殼體在內(nèi)壓作用下產(chǎn)生的主要內(nèi)力是拉力。邊緣應(yīng)力：局限性和自限性；邊緣應(yīng)力的產(chǎn)生：是由邊緣部位的變形不連續(xù)，以及由此產(chǎn)生的對彈性變形的互相約束作用引起的。

如何改善邊緣應(yīng)力：改變連接處的結(jié)構(gòu)，以降低結(jié)構(gòu)幾何突變的程度；邊緣區(qū)局部的加強；保證邊緣區(qū)的焊縫質(zhì)量；降低邊緣區(qū)的殘余應(yīng)力；在邊緣區(qū)內(nèi)盡可能避免附加其他局部應(yīng)力或開孔等。

壓力容器的設(shè)計內(nèi)容：確定設(shè)計參數(shù)平P，D，δ；確定選用材料；確定容器的結(jié)構(gòu)形式；確定設(shè)計筒體和封頭厚度；確定選取標準件；確定設(shè)計圖紙。設(shè)計壓力：是指設(shè)定的容器頂部的最高壓力，不低于工作壓力。設(shè)計溫度：容器正常工作的情況下，設(shè)定的原件的金屬溫度。設(shè)計溫度與設(shè)計壓力一起作為載荷的條件。

液壓試驗：液壓試驗時壓力應(yīng)緩慢上升，達到規(guī)定試驗壓力后，保壓時間一般不少于30分鐘，然后降至規(guī)定試驗壓力的80%，并保持足夠長時間，以檢查所有焊縫和連接部位有無泄漏，如有泄漏，修補后重新試驗。

氣壓試驗：緩慢升壓至規(guī)定試驗壓力的10%且不超過0.05mpa時，保持五分鐘進行初檢，合格后繼續(xù)升壓到規(guī)定試驗壓力的50%，其后按每級為規(guī)定試驗壓力的10%為級差，逐級升至試驗壓力保持10分鐘，然后再降至規(guī)定試驗壓力的87%，并保持足夠長的時間后再依次進行檢查。

封頭：凸形（半球形，橢圓形，碟形，拱形）圓錐形，平板

增加直邊的目的：避開橢球邊緣與圓筒殼體的連接處設(shè)置焊縫，將焊縫轉(zhuǎn)移至圓筒區(qū)域，以免發(fā)生邊緣應(yīng)力與熱應(yīng)力疊加的情況。過渡半徑作用：減小邊緣應(yīng)力

當半頂角α=30°，采用帶折邊的錐形封頭。標準折邊錐形封頭r=0.15Di，α有30°和45°兩種。采用局部加強，使用有折邊的錐形封頭。折邊錐形封頭：直邊，過渡圓弧，錐體本身

平板的幾何形狀有：圓形，橢圓形，長圓形，矩形及正方形

六種封頭總結(jié)：1.從受力情況看，半球形封頭最好，橢圓形碟形其次，拱形和錐形更次之，而平板最差；2.從制造角度看，平板最容易，拱形錐形其次，碟形和橢圓形更次之，而半球形最難；3.就使用而論，錐形有其特色，用于壓力不高的設(shè)備上，橢圓形用作大多數(shù)中低壓容器的封頭，平板封頭用作常壓或直徑不大的高壓容器封頭，拱形封頭用作壓力不高的場合或容器中兩獨立受壓室的中間封頭，半球形封頭一般用于大型儲罐或高壓容器的封頭。第15章

兩種失效形式：強度不足失效，穩(wěn)定性不足失效。失穩(wěn)形式：周向失穩(wěn)，軸向失穩(wěn)，局部失穩(wěn)

外壓容器失穩(wěn)與哪些因素有關(guān)：1.橫向壓力或軸向壓力大小有關(guān)；2.圓筒的外徑與有效厚度的比值Do/δe；3.圓筒的長度與外徑的比值L/Do；4.材料的機械性能（彈性模量E，泊松比μ）

長圓筒失穩(wěn)時將呈現(xiàn)兩個波紋，短圓筒失穩(wěn)時出現(xiàn)兩個以上的波紋

計算長度是指兩個剛性構(gòu)件之間的最大距離，封頭、法蘭、加強圈等均可視為剛性構(gòu)件。第16章

用鋼板卷制而成的筒體，其公稱直徑的數(shù)值等于內(nèi)徑

管子的公稱通徑，它既不是管子的內(nèi)徑也不是管子的外徑，而是一個略小于外徑的數(shù)值。法蘭連接有如下特點：1.密封可靠，在規(guī)定的工作壓力、溫度下和介質(zhì)的腐蝕情況下能保證緊密不漏；2.強度足夠，附加法蘭等結(jié)構(gòu)后不致削弱整體的強度；3.適用面廣，在設(shè)備和管道上都能應(yīng)用，尺寸范圍大；4.可拆結(jié)構(gòu)，可多次重復(fù)裝拆，但較費事；5.經(jīng)濟合理，大型法蘭大批生產(chǎn)，成本較低，大型法蘭則成本較高。

法蘭聯(lián)接是有一對法蘭，若干個螺栓，螺母和一個墊片所組成。

按法蘭密封面的形式分類：平密封面，凹凸密封面，榫槽密封面，環(huán)密封面法蘭的公稱壓力須視法蘭的材料與工作溫度而定。設(shè)備支座常用的有：耳式支座，支撐式支座和鞍式支座

容器直徑大于或等于900~1000mm時，選用DN400人孔；大于1000~1600mm，選用DN450人孔；大于1600~3000，選用DN500人孔；大于3000mm，選用DN600人孔�；�工設(shè)備上通用零部件標準的最基本參數(shù)是公稱直徑和公稱壓力。

圓筒：當Di

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