一建机电讲义(详)

1、一级建造师机电工程管理与实务讲义（详稿）说明：讲义中，红色字体表示关键词、关键句，蓝色表示解释。第二章是用红色表示知识点，各知识点中黑色粗体是要注意的地方。所整理讲义为辛勤劳动成果，切勿在网上传播。谢谢1H411000机电工程专业技术1H411010机械传动与技术测量1H411011掌握传动系统的特点（共8种，着重掌握前5种）一、摩擦轮传动1、摩擦轮传动的优点（1）制造简单、运转平稳、噪声很小；不像齿轮传动、链传动（2）过载时打滑，防止重要零件损坏；（因为是挠性传动。此特点与带传动类似）（3）能无极的改变传动比（摩擦轮传动所特有的）2、摩擦轮传动的缺点（1）效率较低（2）尺寸和作用在轴与轴承上

2、的载荷都比齿轮传动大（3）不宜传递很大的功率（4）不能保证准确的传动比(因为挠性传动)（5）磨损快，寿命短（6）必须采用压紧装置二、齿轮传动·分类1.平面齿轮传动：两平行轴之间的传动；如直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿轮传动2.空间齿轮传动：两交错轴之间的传动，圆锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动。 如上图是平面齿轮传动，两平行轴 如上图是空间齿轮传动，两交错轴1.齿轮传动的优点1)适用范围广；2)传动比准确，效率高；3)可靠，长寿；4)可实现平行轴、相交轴或交错轴之间的传动。2. 齿轮传动的缺点1)要求较高的制造和安装精度、成本较高；2)不适宜远距离两轴之间的传动。三、蜗轮蜗杆

3、传动 传递空间互相垂直而不相交的两轴间的运动和动力。1. 蜗轮蜗杆传动的优点1）传动比大；传动比=从动轮齿数/主动轮齿数，在这里等于涡轮的齿数/蜗杆的头数。而从图可以看出，蜗轮齿数很多，而蜗杆只有一头2）结构尺寸紧凑。2. 蜗轮蜗杆传动的缺点轴向力大,易发热,效率低；只能单向传动。只能蜗杆驱动涡轮四、带传动1. 带传动的优点1）适用于两轴中心距较大的传动；2）挠性好，吸收振动；3）打滑，防止损坏；4）结构简单，成本低。2. 带传动的缺点1）外轮廓大（因为皮带轮比链轮宽）；2）需张紧装置；3）不能保证固定传动比；4）寿命短；效率低。五、链传动1.链传动的优点（主要是与带传动比较）1)没有滑动；刚

4、性传动，不打滑2)结构比较紧凑；3)不需要很大的张紧力；4）效率较高；5)能在温度较高、湿度较大的环境中使用。2. 链传动的缺点1)只能用于平行轴间的传动；2)瞬时速度不均匀；3)不宜在载荷变化很大和急促反向的传动中使用；想想自行车掉链子4）有噪声；5）制作费用高。六、轮系（即很多对齿轮，比如机械表中的轮系）特点：(1)适用于相距较远的两轴之间的传动；(2)可作为变速器实现变速传动；(3)可获得较大的传动比； (4)实现运动的合成与分解。七、液压传动 1. 液压传动的优点1)易实现远距离操纵和自动控制；2)速度、扭矩、功率均可无级调节。所谓无级调节就是可以实现传动比的连续改变。比如轮系虽然可以

5、实现变速，但传动比=从主动轮的齿数比，但由于齿轮对数有限，所以速度的改变也仅是有限的几种，换句话说呢，齿轮变速，有那种“一顿一顿”的感觉，而液压传动可以实现无级变速，速度变化平稳。这跟汽车上的传统变速器、无级变速器的区别类似3)元件寿命长，易实现系列化、标准化、通用化。2. 液压传动的缺点1)速比不如机械传动准确，传动效率较低；2)对介质的质量、过滤、冷却、密封要求较高；3)对元件的制造精度、安装、调试和维护要求较高。八、气压传动1.优点(1)工作介质是空气，来源方便；无污染；(2)损失小，适用于远距离，系统简单；(3)可直接利用气压信号实现系统的自动控制；(4)易于实现快速的直线运动、摆动和

6、高速转动；(5)调速方便，与机械传动相比易于布局及操纵；(6)工作环境适应性好。2.缺点(1)传递运动不够平稳、均匀；(2)传动效率低，不易获得很大的力或力矩；(3)有较大的排气噪声。1H411012掌握传动件的特点4种最常见的传动件：轴、键、联轴器、离合器（没有轴承）一、轴 (一)轴的分类和特点1.按承受载荷的不同，轴可分为转轴、传动轴和心轴。(1)转 轴:既传递扭矩又承受弯矩，如齿轮减速器中的主、从动转轴。（轴上支撑着零件，且轴转、零件跟着一起转，比如笔记本电脑上的转轴）(2)传动轴:只传递扭矩而不承受弯矩或弯矩很小，如汽车的传动轴。（轴上没有零件）(3)心 轴:只承受弯矩而不传递扭矩，如

7、自行车的前轴。（轴上有零件，但轴转时零件不转）传动轴2.按轴线的形状不同，轴可分为直轴、曲轴和挠性钢丝轴。曲轴如活塞式压缩机的主轴和燃油发动机的主轴。挠性钢丝轴常用于振捣设备中。曲轴挠性钢丝轴 (二)轴的材料碳素钢（常用中碳钢）不重要或受力较小的轴；合金钢特殊要求的轴。二、键 (一)键的分类平键、半圆键、楔向键、切向键、花键(二)各类键的特点1.平键平键的两侧是工作面，上表面与轮毂槽底之间留有间隙。其定心性能好，装拆方便。2.半圆键半圆键也是以两侧为工作面,有良好的定心性能。只适用于轻载联结。3.楔键楔键的上下面是工作面，键的上表面、轮毂键槽的底面均有1:100的斜度。把楔键打入轴和轮毂槽内时

8、，其表面产生很大的预紧力，工作时主要靠摩擦力传递扭矩，并能承受单方向的轴向力。仅适用于对定心精度要求不高、载荷平稳和低速的联结。4.切向键切向键是由一对楔键组成,能传递很大的扭矩,常用于重型机械设备中。5.花键它适用于定心精度要求高、载荷大和经常滑移的联结,如变速器中,滑动齿轮与轴的联结。三、联轴器与离合器(一)连轴器的结构：刚性、弹性 (1)刚性联轴器由刚性传力件组成，分为固定式和可移式两类。固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移，可移动式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移。(2)弹性联轴器包含弹性元件，能补偿两轴的相对位移并有吸收振动和缓和冲击的能力。 (三)联轴器和离合器的区别用联轴器联结的

9、从、动两根轴，只有在机器停止工作后，经过拆卸才能把它们分离。如汽轮机与发电机的联结。用离合器联结的从、动两根轴，在机器工作中就能方便地使它们分离或结合。联轴器1H411013掌握轴承的特性一、轴承的类型轴承分为滑动轴承和滚动轴承。二、轴承的特性(一)滑动轴承的类型和特性1.滑动轴承按照承受的载荷分为:(1)向心滑动轴承(径向滑动轴承);主要承受径向载荷；(2)推力滑动轴承,主要承受轴向载荷。2.滑动轴承适用于低速、高精度、重载和结构上要求剖分的场合。在低速而有冲击的场合也常采用。3.向心滑动轴承(1)、整体式、剖分式剖分式一般由轴承盖、轴承座、轴瓦和联接螺栓等组成。(2)轴瓦是轴承中的关键零件

10、。(3) 对轴瓦材料的要求：轴承合金（巴氏合金、白合金）、青铜、特殊性能的轴承材料等。(二)滚动轴承的类型和特性2滚动轴承的分类向心轴承 径向接触向心轴承：0° 角向接触向心轴承：0-45°按承受载荷的方向或公称接触角的不同分为推力轴承；轴向接触推力轴承：90° 角向接触推力轴承：45-90°按滚动体的形状分为：球轴承、滚子轴承。3.滚动轴承的特性(1)优点：滚动轴承与滑动轴承相比，具有摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便和易于更换等优点。(2)缺点：抗冲击能力较差、高速时出现噪声、工作寿命不如液体润滑的滑动轴承。4我国机械工业常用滚动轴承的主要类型、

11、特性、代号见表lH411013。归类：一种“推力”轴承，只能承受轴向载荷；两种“向心”轴承，主要承受径向载荷，也可受少量轴向载荷；两种向心可调心； 三种“滚子”轴承，能承受很大径向载荷；（因为滚子轴承适于承受重载荷）滚针轴承、圆柱滚子轴承只能承受径向载荷；圆锥滚子轴承能同时承受很大径向、轴向载荷；推力球轴承、滚针轴承不允许有角偏差。注意：主要承受径向载荷、只能承受径向载荷、能承受很大径向载荷的滚动轴承是不一样的。三、轴承的润滑和密封方式（了解）目的：降低摩擦、减少磨损、冷却、减振、防锈；润滑方式：油杯润滑、油环润滑、油泵循环供油润滑；密封方式： 密封胶、填料密封、油封、密封圈（O、V、U、Y形

12、）、机械密封、防尘节流密封、防尘迷宫密封。1H411014熟悉技术测量与公差配合一、技术测量 (一)技术测量的基本概念四要素：测量对象：几何量，如长度、角度、表面粗糙度和形位误差等； 计量单位：根据计量法的规定，采用国际单位制； 测量方法：直接与间接测量、 接触与非接触测量、被动与主动测量、静态与动态测量；测量精度：测量结果与真值的一致程度 。(三)常用长度计量仪器及其选择1.计量器具的种类、用途和特点(1)标准量具。这种量具只有某一个固定尺寸，通常用来校对和调整其他计量器具或作为标准用来与被测件进行比较，如量块。(2)极限量规。是一种没有刻度的专用检验工具，用这种工具不能测出被测量工件的具体

13、尺寸，但可确定被测量工件是否合格。(3)检验夹具。(4)计量仪器。(四)主要形状误差、位置误差的检测方法及其误差评定(1)形状误差:是指被测实际要素对其理想要素的变动量。主要形状误差有：直线度、平面度、圆度、圆柱度等。(2)位置误差:实际要素的位置对基准的变动量。主要位置误差有:平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度等。二、公差与配合 (一)基本概念能够区分：尺寸偏差、基本偏差、尺寸公差、标准公差。尺寸偏差：实际尺寸减去基本尺寸。偏差可以是正值、负值或零值。尺寸公差：允许尺寸的变动量。基本偏差：用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。标准公差：国家标准规定，用于确定公差带大小的任

14、一公差。(二)公差等级 在基本尺寸一定的情况下，公差等级系数是决定标准公差大小的惟一参数。公差等级，从IT01到IT18，等级依次降低，而标准公差值依次增大。 (三)配合的概念、种类、制度配合是指基本尺寸相同的、互相结合的孔和轴公差带之间的关系。国家标准规定有两种配合基准制度：基孔制：H 以孔为尺寸基准，下偏差为零基轴制：h 以轴为尺寸基准，上偏差为零国家标准将配合分为三种配合类型：间隙配合：孔-轴=正，动配合；过盈配合：孔-轴=负，静配合；过渡配合：中间配合。111411015了解机械机构的类型一、平面连杆机构 (一)平面连杆机构的组成平面连杆机构：是许多构件用低副(转动副或移动副)连接组成

15、的平面机构。平面四杆机构：是由四个构件组成的最简单的平面连杆机构。 铰链四杆机构：是全部用转动副相连的平面四杆机构。1四杆机构分为三种基本类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。这三个机构都是由四根杆组成的，不同之处仅仅是以长边还是短边作为机架等。2铰链四杆机构中，各杆件根据其作用，又分别称为机架、连杆、曲柄或摇杆。3铰链四杆机构的演化型式：曲柄滑块机构、导杆机构、摇块机构和定块机构、双滑块机构、偏心轮机构。这五种演化型式是把其中的“杆”换成其他的，比如块、轮等。(二)平面连杆机构的特性1急回特性：很多机械设备利用这个特性来缩短非生产时间，提高生产率。2死点位置：从动件卡死。一般采用飞轮的

16、惯性使机构通过死点位置。3压力角：驱动力与作用点之间所夹的角；压力角可作为判断机构传动性能的标志。4传动角：压力角的余角。因此传动角越大，机构的传动性能越好。二、凸轮机构由凸轮、从动件、机架组成。它能实现机械自动控制。1、凸轮的优点：可使从动件得到任意的预期运动；结构简单、紧凑、设计方便2、凸轮的缺点：（1）凸轮与从动件为点或线接触，易磨损，宜用于传力不大的场合（2）加工较困难（3）从动件的行程不能过大凸轮机构1H411020 流体力学特性和热功转换关系1H411021 掌握流体的物理性质一、流体的密度、比容、相对密度(比重)和重度相关概念： 密度 =m/V g/m3 单位体积流体所具有的质量

17、 比容 =1/ m3/g 相对密度：物体的密度与标准物质的密度之比。标准物质：固体和液体：4的水；气体：标况（0，1.01325×105Pa）下的空气注意：1、对任何一种流体，其密度是压力与温度的函数。2、温度对液体的密度有一定的影响，故在查阅液体密度时应注明温度条件。3、液体可视为不可压缩流体；因为压力对液体的密度影响很小4、气体因具有可压缩性及膨胀性，其密度随温度、压力的变化而变化较大，为可压缩流体。二、流体的压力压力（静压强、压强）：流体单位面积上所承受的垂直作用力，p； P表示总压力压力的三种表达方法： 绝对压力：是流体的真实压力 表压：流体绝对压力高于外界大气压力的数值 表

18、压=绝对压力大气压力（当地） 真空度：流体绝对压力低于外界大气压力的数值， 真空度=大气压力（当地）绝对压力三、流体的压缩性压缩性表示了流体的体积随压力变化的关系。流体压缩性大小可用体积压缩系数表示。四、流体的黏度流体的黏度不仅与流体的种类有关，还与温度、压力有关。液体的黏度随温度的升高而降低（花生油）；气体的黏度随温度的升高而增大。1H411022掌握流体机械能的特性一、流体静压力特性1、流体压力与作用面垂直，并指向该作用面；2、静压力与其作用面在空间的方位无关，只与该点位置有关；静压力各向同性。作用于静止流体同一点压强的大小各向相等，与作用面的方位无关，不管x、y、z方向二、流体静力学基本

19、方程                        Z1+p1/g=Z2+p2/g（公式不用记）  其中：      Z1、Z2分别为1、2两点相对于某一基准面的高度；      p1、p2分别为1、2两点间压力注意：  1）如果将1点取在容器的液面

20、上，且液面上方的压力为p0，则1、2两点间的垂直距离为h= Z1-Z2, ，2点的压力为： p2= p0+g h；2）在静止的、连续的同种流体中，位于同一水平面上各点的压力均相等。压力相等的面称为等压面。3）流体静力学方程也可表示为：（p2- p0 ）/ g= h，即表明压力或压力差可用液柱高度表示。四、定态流动系统的质量平衡对于不可压缩流体：v1A1=v2A2对于圆形管道流体流动： 两式适用条件：定态流动系统、不可压缩流体不可压缩流体在圆形管道中任意截面的流速与管内径的平方成反比。 五、定态流动系统的机械能流体机械能三种形式：位能、压力能、动能1、位能：流体在重力作用下，因高出某基准水平面而

21、具有的能量。是一个相对值。位于基准水平面以上为正，以下为负。2、压力能：将流体推进流动系统所需的功或能量。3、动能：流体因运动而具有的能量。六、定态流动系统的机械能平衡  伯努利方程，为：       gZ1+ v12/2+ p1 /+we=gZ2+ v22/2+ p2 /+ghf除g             Z1+ v12/2g+ p1 /g+he=Z2+ v22/2g+ p2 /g+hf式中：了解每项的含义

22、60;          Z位压头，又称为位头(米流体柱)；       v22/2g动压头，又称为速度头(米流体柱)；    p2 /g压力能，以压头形式表示，称为静压头(米流体柱)；      he=we/g外加功，以压头形式表示，称为有效压头(米流体柱)；     hf压头损失(米流体柱)。1H411023 熟悉热力系统工质能量转换

23、关系一、热力学基本概念闭口系统：系统与外界只有能量交换并无物质交换的系统为闭口系统；开口系统：系统与外界既有能量交换又有物质交换的系统；绝热系统：系统与外界之间没有热量的交换的系统。二、热力学常用参数常用热力学参数压力、温度、比容、内能、焓等。热力学的三个基本状态参数压力(压强)、温度、比容。衡量单位工质做功能力大小的尺度压力、比容衡量单位工质具有热力势能大小的一个尺度焓三、基本热力过程常见的基本热力过程：（1）定压过程：热力系统状态变化过程中，工质的压力保持不变。如工质在锅炉内的吸热过程。（2）定温过程：热力系统状态变化过程中，工质的温度保持不变。如工质在凝汽器内的放热过程。（3）定容过程：

24、热力系统状态变化过程中，工质的比容保持不变。如工质在汽油机内的加热过程。（4）绝热过程：热力系统状态变化过程中，工质与外界无任何热量交换。如工质在汽轮机内的膨胀做功过程。记忆方法：压力锅（定压-锅炉）、高温蒸汽（定温-凝汽器）、绝热膨胀四、热力学第一定律能量守恒定律表述方法：热可以变为功，功也可以变为热。一定量的热消失时，必产生与之数量相当的功；消耗一定量的功时，也必出现相应数量的热。能量守恒定律:能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。基本表达形式：进入系统的能量-离开系统的能量=系统储存能量的增加在开

25、口系统中可简化为：进入系统的能量=离开系统的能量五、热力学第二定律自发过程的不可逆性自发过程：比如水往低处流；破镜难圆。热力学第二定律的表述方法有以下几种：(1)热不可能自发地、不付代价地从低温物体传向高温物体。(2)凡是有温度差的地方都能产生动力。(3)不可能制造出从单一热源吸热，使之全部转化成为功而不留下其他任何变化的热力发动机。注意：两个热力学定律的表达方法不要混淆了。卡诺循环：两个等温过程和两个绝热过程组成，是实际动力循环中效率最高的理想循环。卡诺循环表达式：结论：（1）循环热效率取决于T1、T2；提高工质吸热温度并尽可能降低工质排向冷源的温度，可提高循环热效率。T1热源温度、T2冷源

26、温度（2）循环热效率永远小于100%。永远小于1（3）当T1=T2时，循环热效率为零。（4）在两个不同温度的恒温热源间工作的一切可逆循环，均具有相同的热效率，且与工质的性质无关。100度的油和20度的水换热、100度的铁和20度的空气换热，具有相同的热效率，因为热效率只取决于T1、T2，与工质性质无关（5）在两个不同温度的恒温热源间工作的任何不可逆循环，其热效率必低于在两个同样恒温热源间工作的可逆循环。实际循环都是不可逆循环，其热效率必低于同温限的卡诺循环。1H411024了解流体流动阻力的影响因素一、流体流动阻力产生的原因流体流动阻力有关因素：流体黏度、流道结构形状、流道壁面粗糙程度、流速二

27、、管内流体流动类型1、流动型态：层流或滞流；液体沿管轴线作直线运动，流体分层流动，互不混合湍流或紊流。流动做不规则的运动，波形起伏加剧，出现强烈的骚扰滑动2、雷诺数流体的雷诺数有关因素：流速、管径d、密度、黏度。雷诺将这四个因素以符号Re表示：                 Re =dv/ =vd/想一想：Re还有没有其它的表达方法？结论：（1）Re与流速、管径d、密度成正比，与黏度成反比（2）对于流体在圆管内流动，  &#

28、160;    当Re<2000时,流动型态为层流；       当Re>4000时,流动型态为湍流；       当Re=2000-4000时,称为过渡流。三、圆管内流动损失的计算（一）沿程阻力(直管阻力)损失的计算式中 摩擦系数，与雷诺数Re和管壁粗糙度有关，可实验测定，也可计算得出。层流时：四、经济管径的确定（了解）密度大或黏度大的流体，流速取小一些；    对于含有固体杂质的流体，流速宜取大一些，

29、以避免固体杂质沉积在管路中；对于真空管路，选择的流速必须保证产生的压力降低于允许值。1H411030 机电工程材料的分类和性能1H411031 掌握机电工程材料的分类一、金属材料：黑色金属、有色金属（一）黑色金属：又称为钢铁材料，按照碳质量分数的含量不同，可以分为生铁和钢。 生铁：碳质量分数含量大于2的为生铁。 钢：碳质量分数含量小于2的为钢，分为碳素钢与合金钢。 碳素钢含按碳量的多少，可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢； 合金钢按合金元素含量的多少，可分为低合金钢、中合金钢、高合金钢。（二）有色金属：是指铁金属以外的其他金属及合金统称为有色金属材料。1、重金属：铜、锌、镍(1)铜及铜合金纯铜：密度

30、为8.96g/cm3, 良好的导电性、导热性、焊接性、塑性；较低的硬度、强度具有良好的导电性（如电线）、导热性（电磁炉的铜线圈）以及优良的焊接性能，纯铜强度不高、硬度较低、塑性好（所以容易弯曲成型）。变换一下顺序记忆铜合金：加入合金元素制成黄铜、青铜、白铜合金, 具有较高的强度。如轴瓦的材料青铜(2)锌及锌合金纯锌：一定的强度、较好的耐蚀性 如水管、煤气管用镀锌钢管，户外的热镀锌管，都是利用其耐蚀性锌合金：分为变形锌合金、铸造锌合金、热镀锌合金。(3)镍及镍合金纯镍：良好的塑性、较高的强度；导热性差，电阻大；极强的耐腐蚀性,特别是耐海水腐蚀能力突出。镍合金：是在镍中加入铜、铬、钼等而形成的，耐

31、高温，耐酸碱腐蚀。2、轻金属：铝、镁、钛（1）铝及铝合金纯铝：密度小，良好的导电性、导热性、塑性，但强度、硬度低，耐磨性差，可进行各种冷、热加工。注意与纯铜相同和不同的特性。铝合金：分为变形铝合金、铸造铝合金。（2）镁及镁合金纯镁：强度不高，室温塑性低，耐蚀性差，易氧化，可用作还原剂。镁合金：分为变形镁合金、铸造镁合金，用于飞机、宇航结构件和高气密零部件。（3）钛及钛合金纯钛：强度低，但比强度高，塑性及低温韧性好，耐腐蚀性好。随着钛的纯度降低，强度升高，塑性大大降低。钛合金：其强度、耐热性、耐蚀性可得到很大提高。二、无机非金属材料：（3类）硅酸盐材料、高分子材料、胶粘剂(一)硅酸盐材料：水泥、

32、玻璃、耐火材料、陶瓷 掌握特性，了解定义1水泥：水硬性胶凝材料。2玻璃：各向同性匀质的硅酸盐材料。玻璃的特点：化学稳定性好，质地坚硬，热膨胀系数低，但热稳定性很差。3陶瓷：是以黏土等硅酸盐类矿物为原料，经粉末处理、成型、烧结等过程加工而成。 具有坚硬、不燃、不生锈、能承受光照、压力和电作用等优良的性能。 按照陶瓷材料的性能和用途不同可分为：结构陶瓷、功能陶瓷。 (1)结构陶瓷：具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高强度、高硬度的特点，是典型的耐高温材料、高硬度材料、高耐蚀材料。 (2)功能陶瓷：除了具有优异力学性能外，还具有良好的电、磁、热、光等其他物理化学性能。(二)高分子材料：（4种）塑料、橡胶、

33、纤维、涂料高分子材料与其他材料的主要不同特点：质轻、透明、柔软、高弹；使用过程中会出现“老化”现象。1.塑料以合成的或天然的树脂作为主要成分，添加一些辅助材料如填料、增塑剂、稳定剂、防老剂等，在一定温度、压力下加工成型。(1)热塑性塑料：链状的体型结构，受热后又软化，可以反复塑制成型。(2)热固性塑料：网状的体型结构，受热后不再软化，强热下发生分解破坏，不可以反复成型。2.橡胶具有高弹性的高分子材料，由生胶、配合剂、增强剂组成。天然橡胶弹性最好，具有强度大、电绝缘性好、不透水的特点。3.纤维人造纤维：木料、芦苇、棉绒等原料经过制浆提取纤维素，再经过化学处理及机械加工而成的。合成纤维：石油、煤炭

34、、天然气等原料生产制造的纤维制品。4.涂料是一种涂覆于固体物质表面并形成连续性薄膜的液态或粉末状态的物质。涂料的主要功能： (1)保护被涂覆物体免受各种作用而发生表面的破坏； (2)装饰效果； (3)防火、防静电、防辐射。(三)胶粘剂：用来将其他材料粘接在一起的材料。通过粘附作用，使同质或异质材料连接在一起。三、复合材料1.树脂基复合材料：是以合成树脂为胶粘剂,玻璃纤维作增强材料而制成的复合材料,又称为玻璃钢。其主要特点是：非匀质材料，无明显屈服点，材料呈脆性破坏（玻璃特性），热传导慢，隔热性能好（保温杯），有良好的表面性能和施工工艺性，但刚性差，弹性模量小。2.金属基复合材料：是以金属为基体

35、,复合高强度的增强体材料制造而成。其特点是：高比强度、比模量，良好的高温性能、尺寸稳定性，较低的热膨胀系数。111411032熟悉机电工程材料的性能 了解定义，以及各种性能包括哪些一、力学性能材料的力学性能是指材料在荷载作用下表现的抵抗外力的行为，包括变形和抗力。 力学指标强度、刚度、硬度、弹性、塑性、韧性、疲劳性。1强度：指材料在外力作用下对永久变形与断裂的抵抗能力，断裂是变形的极限。变形可分为弹性变形和塑性变形。 弹性变形：材料在外力作用去除后变形能够恢复。塑性变形：材料在外力作用去除后变形不能够恢复的残余变形。强度指标：比例极限、弹性极限、屈服点和屈服强度、抗拉强度其中，抗拉强度是材料及

36、产品质量控制的重要标志。2刚度：指材料能够不发生过量弹性变形的能力。3弹性：材料在外力作用下产生变形能够恢复的性能。4塑性：材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力。5韧性：指材料在塑性变形和断裂前吸收变形能量的能力。6硬度：表示材料软硬程度的性能指标。7疲劳性：在交变荷载长时间作用下而发生断裂的现象为疲劳断裂。疲劳断裂的特点： (1)断裂时的应力远低于材料静载下的抗拉强度，甚至会低于屈服强度。(2)断裂前没有明显的塑性变形，发生突然脆性断裂破坏，无预兆，危险性大。二、物理性能 1.热学性能：熔点；热容；热膨胀性；导热性。(1)熔点：反映材料由固态变为液态的特征温度。(2)热容：材料温度每升

37、高lK所需的能量。(3)热膨胀性：因温度变化而引起材料体积膨胀或收缩的现象称为热胀冷缩。(4)导热性：金属材料是良好的热导体，而陶瓷材料则为热的不良导体。 2.声学性能：反映材料对声波吸收、反射的性能。 3.光学性能：反映材料在光的照射下的折射率和黑度。 4.电学性能：电阻率、电阻温度系数、介电性(1)电阻率：用于衡量材料的导电能力的参数。(2)电阻温度系数：表示材料的导电能力随着温度的变化而变化的参数。(3)介电性：能把带电导体分开并能长期经受电场作用的绝缘材料的性能。 5.磁学性能：材料在电磁场作用下表现出来的性能；磁导率、饱和磁化强度。三、化学性能1.耐腐蚀性：是材料在使用工艺条件下抵抗

38、腐蚀性介质侵蚀的能力。2.抗渗入性：表现材料抵抗外界介质侵入的性质。四、工艺性能1.可焊性:被焊材料在一定的焊接条件下获得优质焊接接头的难易程度。2.切削性:材料进行各种切削加工时的难易程度。一般以硬度作为评定材料切削加工性能的难易程度。3.可锻性4.铸造性5.粘接性6.热处理性1H411040 电路与电气设备1H411041 掌握单相电路的种类一、交流电的基本概念正弦交流电的八个物理量：1.瞬时值:任意时刻正弦交流电的数值称为瞬时值。2.最大值:交流电在变化中出现的最大瞬时值称为最大值。3.周期T:交流电每变化一次所需的时间称为周期，单位s。4.频率f:交流电在1s内变化的次数称为频率，单位

39、Hz。5.角频率:交流电在1s内变化的电角度，单位rad/s。       三者间内在的联系是： 瞬时电动势表达式： 6.初相角:t+为相位角，当t=0时，为初相角。初相角的绝对值：小于或等于180°表示注意：正弦交流电的三要素： 最大值、角频率(或频率或周期)、初相角。  7.相位差:两个同频率的正弦交流电的相位之差称为相位差。根据相位差，可以判断两个同频率正弦交流电超前和滞后关系。8.有效值:热效应相等的直流电的数值称为交流电的有效值。正弦交流的最大值是有效值的倍。   实际工程中

40、，交流仪表所测出的数值都是有效值。二、单一参数元件交流电路交流电路中交流负载一般由电阻R、电感L、电容器C元件组成。(一)电阻电路只具有电阻的交流电路称为纯电阻电路。1.电压和电流的关系(1)电压与电流的数量关系:电压有效值等于电流与电阻的乘积。(2)频率关系:电压与电流同频率。(3)相位关系:电压与电流同相位。2.功率：电阻在交流电一个周期内消耗的功率称为有功功率（平均功率）P有功功率等于电压有效值与电流有效值的乘积。即：P=UI=I2R=U2/R。 (二)电感电路只具有电感的交流电路称为纯电感电路。1.感抗 电感对交流电的阻碍作用称为感抗。    

41、对直流电,频率为零,则感抗等于零；电感线圈可视为短路，相当于一根导线的作用。2.电压和电流的关系(1)数量关系:电压有效值等于电流与感抗的乘积。(2)频率关系:电压和电流同频率。(3)相位关系:电压相位超前电流相位900。3.功率纯电感电路的有功功率等于零。 反映能量交换规模的物理量称为无功功率Q,它等于电压与电流的乘积。(三)电容电路只有电容的交流电路称为纯电容电路。1.容抗电容器对交流电的阻碍作用称为容抗。容抗等于角频率与电容量乘积的倒数。对直流电，频率为零，容抗趋于无穷大，即电容器对直流电可视为开路，直流电不能通过电容器。2.电压和电流的关系(1)数量关系:电压等于电流与容抗的

42、乘积。(2)频率关系:电压和电流同频率。(3)相位关系:电流相位超前电压相位900。3.功率纯电容电路的有功功率等于零。无功功率等于电压与电流的乘积。总结三种单一参数元件交流电路：电路电压与电流关系功率数量频率相位有功功率无功功率纯电阻电路IR同频率同相位P=UI=I2R=U2/R纯电感电路IL同频率电压超前9000Q=UI纯电容电路IC同频率电流超前9000Q=UI三、RLC串联电路及电路谐振(一)RLC串联电路由电阻、电感和电容组成的串联电路称为RLC串联电路。1.阻抗：电路元件对交流电的阻碍作用称为阻抗。2.电压、电流和阻抗三者之间的关系：电压有效值等于电流与阻抗的乘积。3.频率关系：电

43、压与电流同频率。4.功率    (1)视在功率S:又称表观功率,单位为VA（KVA )；   其值为电路两端电压与电流的乘积,它表示电源提供的总功率,反映了交流电源容量的大小。   (2)有功功率P：等于电阻两端电压与电流的乘积,也等于视在功率×功率因数。   (3)无功功率Q三种功率之间的关系5.功率因数=,反映了电路对电源功率的利用率注意：     (1)当感抗大于容抗时,则电压超前电流,电路呈感性；    (2)当感抗小于容抗时,

44、则电压滞后电流,电路呈容性；    (3)当感抗等于容抗时,则电压与电流同相, 电路呈电阻性, 此时电路的工作状态称为谐振。（二）电路谐振：串联谐振、并联谐振串联谐振特点电流与电压同相位，电路呈电阻性；阻抗最小，电流最大；电感电压与电容电压大小相等，相位相反，电阻电压等于总电压；电感电压与电容电压有可能大大超过总电压。故串联谐振又称电压谐振。并联谐振特点电流与电压同相位，电路呈电阻性；阻抗最大，电流最小；电感电流与电容电流大小相等，相位相反；电感电流或电容电流有可能大大超过总电流。故并联谐振又称电流谐振。供电系统中不允许电路发生谐振，以免产生高压引起设备损坏或造成

45、人身伤亡等。总结串联谐振与并联谐振：串联谐振/电压谐振感容电压总电压电压等阻抗小，电流大电流电压同相位并联谐振/电流谐振感容电流总电流电流等阻抗大，电流小电流电压同相位串联谐振的并联谐振有两个共同点：产生条件相同：感抗等于容抗；电流电压同相位，电阻性四、功率因数的提高 (一)提高功率因数的意义 1使电源设备得到充分利用 2降低线路损耗和线路压降（二）提高功率因数的方法    为了提高电力系统的功率因数,可采用提高自然功率因数和人工补偿装置的方法。常在负载两端并联电容器,叫并联补偿。1H411042掌握三相交流电路联接方法一、三相对称电动势的产生三相电动势

46、是由三相交流发电机产生的，它主要由转子和定子构成。当转子磁场旋转时，产生了最大值相等、频率相同、初相互差l20°的三个电动势对称三相电动势。二、三相四线制电源的星形连接方法   电源的星形连接：把发电机三个线圈的末端连接在一起,成为一个公共端点(称中性点， N）；把首端作为与外电路连接的端点。注意：    1）从中性点引出的输电线称为中性线,简称中线,俗称零线；从三个线圈的始端引出的输电线叫做端线或相线,俗称火线； 三根相线及中线的文字符号分别为L1、L2、L3和N，并分别用黄、绿、红色标识三根相线，中线用淡蓝色来标识。&#

47、160;  2）三相四线制可输送两种电压:      一种是端线与端线之间的电压,叫线电压；      另一种是端线与中线间的电压,叫相电压；      且线电压是相电压的倍。（380/220）注意：前面，正弦交流的最大值是有效值的倍。而三相交流电路中涉及的倍数是。二、三相负载的星形联接（Y）对称三相负载：如三相电动机、三相电炉等；不对称三相负载，如三相照明电路中的负载。三相负载的星形联接：把三相负载分别接在三相电源的一根端线

48、和中线之间。三相对称负载作星形联接时的中线电流为零；对称负载三相四线制可变成三相三线制。在高压输电时,一般都采用三相三线制输电。当负载不对称时，这时中线电流不为零。所以，三相负载不对称的低压供电系统中,不允许在中线上安装熔断器或开关,以免中线断开引起事故。注意：（1）在对称三相负载的星形联接中,线电流就等于相电流；线电压是每相负载相电压的倍。  （2）在对称三相电压作用下，流过对称三相负载中每相负载的电流应相等。三、三相负载的三角形联接（）三相负载的三角形联接：把三相负载分别接在三相电源的每两根端线之间。注意：   1）负载的相电压就是电源的线电压。但线电流是相电

49、流的倍。   2）在对称三相电压作用下,流过对称三相负载中每相负载的电流应相等,而各相电流间的相位差仍为120°。四、三相负载的/Y联接选择原则     负载作三角形联接时的相电压比作星形联接时的相电压要高倍；    依据三相负载的额定电压决定三相负载的连接方式：        若各相负载的额定电压等于电源的线电压,则应作联接；        若各相负载的额

50、定电压是电源线电压的倍，应作Y形联接。1H411043熟悉变压器的工作特性一、变压器的分类（了解）二、变压器的工作原理变压器是利用电磁感应原理，将原绕组吸收的电能传送给副绕组所连接的负载，实现能量的传送；使匝数不同的原、副绕组中感应出大小不等的电动势，实现电压等级变换。原、副绕组上的电压的比值等于两者的匝数比，比值K称为变压器的变比。三、基本结构三相油浸式电力变压器主要由铁芯、绕组及其他部件组成。图 油浸式变压器外形图 1放油阀门 2绕组 3铁心 4油箱 5分接开关 6低压套管 7高压套管 8气体继电器 9安全气道 10油表 11储油柜 12吸湿器 13湿度计1铁芯 为了减小铁损，铁芯大多采用

51、薄硅钢片叠装而成。2绕组绕组是变压器的电路部分，原绕组吸取电源的能量，副绕组向负载提供电能。变压器的绕组由包有绝缘材料的扁导线或圆导线绕成，有铜导线和铝导线两种。3其他部件(1)油箱：散热(2)储油柜(也称为油枕)：保护变压器油(3)气体继电器(也称为瓦斯继电器)(4)安全气道(也称为防爆管)(5)绝缘套管(6)分接开关四、额定值和运行特性（一）变压器的型号（二）变压器的额定值（三）运行特性1.外特性：变压器的一次绕组电压和负载功率因数一定时，二次电压随负载电流变换的曲线。2.效率特性：变压器的传输效率与负载电流的关系。从图中可见：（1）变压器的效率与负载有关；效率总是小于1；（2）随着负载增

52、大，效率先大后小，在不到额定负载时出现最大值。1H411044 熟悉旋转电机的工作特性一、旋转电机的分类按功能用途分：发电机、电动机、变压器、控制电机按照电机的结构或转速分：变压器、旋转电机根据电源的不同分：直流电机、交流电机 直流电动机电动机 单相电动机 交流电动机 同步电动机 三相电动机 异步电动机目前广泛应用的旋转电机是异步电动机。异步电动机特点：具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、维护方便、启动容易、成本较低等优点，但也有调速困难、功率因数偏低等缺点。二、三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的结构由定子(固定部分)、转子(转动部分)和附件组成。定子由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。

53、定子的主要作用是产生旋转磁场。转子是电动机的旋转部分，由转轴、转子铁芯和转子绕组三部分组成。三、三相异步电动机的工作原理利用定子绕组中三相交流电产生的旋转磁场和转子绕组内的感生电流相互作用工作的。（一）旋转磁场旋转磁场：由定子绕组中通以三相对称交流电产生。旋转磁场的转速：r/min，其中f电源频率，p电机的磁极对数旋转磁场的方向：和电源相序有关。（二）旋转磁场对转子的作用转子跟随旋转磁场以nn1的转速旋转。转子转速总是小于旋转磁场转速，异步转差：n1-n（异步电动机同步转速与转子转速之差）转差率：s，转差与同步转速之比转差率是分析异步电动机运行情况的重要参数。电动机启动瞬时，n=0，s=1；电

54、动机空载运行时，nn1，s0，所以0s1四、铭牌数据1.型号例：型号Y160L-4。 Y表示（笼型）异步电动机； 160表示机座中心高为160mm； L表示长机座（S表示短机座，M表示中机座）； 4表示4极电动机。2.额定电压：电动机定子绕组应加的线电压有效值。3.额定频率：电动机所用交流电源的频率，我国为50 Hz。4.额定功率：在额定电压、额定频率下满载运行时电动机轴上输出的机械功率。5.额定电流：电动机在额定运行（即在额定电压、额定频率下输出额定功率）时定子绕组的线电流有效值。6.接 法：指电动机在额定电压下，三相定子绕组应采用的联接方法。7.绝缘等级：按电动机所用绝缘材料允许的最高温度

55、来分级的。目前一般电动机采用较多的是E级绝缘和B级绝缘。五、三相异步电动机的特性从图中可见：P2，I1；P2，n；和cos1存在最大值。1H411045了解供配电系统中电气设备的作用一、高压熔断器高压熔断器的作用：熔断器（FU）是最为简单和常用的保护电器，它的作用是在通过的电流超过规定值并经过一定的时间后熔体熔化而分断电流，断开电路，在电路中起到过载和短路保护。在输配电系统中，对容量小且不太重要的负荷，广泛采用高压熔断器作为高压输配电线路、电力变压器、电压互感器和电力电容器等电气设备的短路和过负荷保护。二、高压隔离开关（QS）高压隔离开关有闸刀，但没有灭弧装置，主要用来断开无负荷电流的电路，在

56、分闸状态时有明显的断开点，以保证其他电气设备的安全检修。在合闸状态时能可靠地通过正常负荷电流及短路故障电流。高压隔离开关的作用：隔离高压电源，保证安全检修及人身安全。隔离开关的特点：（1）隔离开关的结构特点是断开后具有明显可见的断开间隙。（2）隔离开关没有灭弧装置，所以不容许带负荷操作。但可容许通断一定的小电流。三、高压负荷开关（QL）高压负荷开关一般有闸刀，而且闸刀处有灭弧装置。在大电流电路上，触头或开关的通断会产生电弧火花，为了安全起见，在触头等地方加装灭弧装置来屏蔽电弧火花的产生。当然灭弧的原理各不相同。高压负荷开关的特点：（1）断开后通常有明显的断开间隙，有“功率隔离开关”之称。（2）具有简单的灭弧装置，能通断一定的负荷电流和过负荷电流，但是不能用它来断