2007年注冊資產(chǎn)評估師《機(jī)電設(shè)備評估基礎(chǔ)》考試大綱

[財(cái)務(wù)會計(jì)]、[經(jīng)濟(jì)法]、[資產(chǎn)評估]、[機(jī)電設(shè)備評估基礎(chǔ)]、[建筑工程評估基礎(chǔ)]

　　一、概述

　?。ㄒ唬┛荚嚹康?/p>

　　通過對本部分內(nèi)容的考試，測試考生對機(jī)器生產(chǎn)的工藝過程、毛坯生產(chǎn)、加工質(zhì)量等基礎(chǔ)知識掌握的程度；對機(jī)器的組成、切削加工與熱處理、工藝成本等知識熟悉的程度，從而檢驗(yàn)考生解決評估機(jī)器設(shè)備中實(shí)際問題的能力。

　?。ǘ┛荚嚮疽?/p>

　　1.掌握以下內(nèi)容

　?。?）按結(jié)構(gòu)分析機(jī)器的組成及組成要素；

　?。?）毛坯生產(chǎn)中鑄造、壓力加工和焊接的方法及特點(diǎn)；

　　（3）零件加工質(zhì)量評定的主要指標(biāo)；

　　（4）尺寸精度、尺寸公差的有關(guān)內(nèi)容和尺寸公差等級的應(yīng)用：

　?。?）尺寸公差帶及其應(yīng)用；

　?。?）間隙配合、過盈配合、過渡配合的應(yīng)用場合及選用原則：

　?。?）計(jì)算軸孔配合公差的方法；

　?。?）單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)、大量生產(chǎn)的工藝特征。

　　2.熟悉以下內(nèi)容

　?。?）按功能分析機(jī)器的組成以及各個(gè)部分的主要功能；

　?。?）機(jī)器的生產(chǎn)過程、工藝過程的意義和內(nèi)容，以及兩者的區(qū)別與聯(lián)系；

　?。?）工序、工藝規(guī)程的作用；

　?。?）金屬切削加工方法及特點(diǎn)；

　?。?）熱處理的方法和特點(diǎn)；

　?。?）裝配工作的內(nèi)容和分類；

　?。?）形狀位置公差的作用、規(guī)定的形位公差項(xiàng)目、相應(yīng)的代表符號以及形位公差等級；

　?。?）表面粗糙度及其對機(jī)器質(zhì)量的影響；

　?。?）生產(chǎn)成本、工藝成本的構(gòu)成；

　　（10）年度工藝成本和單件工藝成本，及其與年產(chǎn)量的關(guān)系；

　?。?1）工藝方案的經(jīng)濟(jì)分析。

　　3.了解以下內(nèi)容

　　生產(chǎn)綱領(lǐng)的內(nèi)容。

　?。ㄈ┮c(diǎn)內(nèi)容

　　1.機(jī)器的組成

　　按功能分析，機(jī)器由動(dòng)力、傳動(dòng)、工作和控制四個(gè)部分組成。

　?。?）動(dòng)力部分：將其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。其中，將一次能源直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的稱為一次動(dòng)力機(jī)，例如水輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等；而將二次能源如電能等轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的稱為二次動(dòng)力機(jī)，如電動(dòng)機(jī)等。

　?。?）傳動(dòng)部分：介于動(dòng)力部分和工作部分之間，其功能是傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)、分配能量、改變速度和運(yùn)動(dòng)形式。按照傳動(dòng)的工作原理分為機(jī)械傳動(dòng)、流體傳動(dòng)、電力傳動(dòng)和磁力傳動(dòng)。

　?。?）工作部分：直接完成機(jī)器預(yù)定功能的部分，是機(jī)器設(shè)備區(qū)分和分類的主要依據(jù)。

　　（4）控制部分：完成被控參數(shù)的調(diào)節(jié)?？刂撇糠钟山o定值發(fā)生器、比較器、驅(qū)動(dòng)部件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)、檢測及變換元件四個(gè)部分組成，

　　2.構(gòu)件、零件、機(jī)構(gòu)、機(jī)器和機(jī)械

　　構(gòu)件是機(jī)器中的運(yùn)動(dòng)單元，零件是制造單元。

　　機(jī)構(gòu)由若干構(gòu)件組成，各個(gè)構(gòu)件之間具有確定的相對運(yùn)動(dòng)，并能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。

　　機(jī)器和機(jī)構(gòu)一樣，由若干構(gòu)件組成，各個(gè)構(gòu)件之問具有確定的村|對運(yùn)動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞，并且能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械能和其他形式能量的轉(zhuǎn)換。

　　機(jī)器與機(jī)構(gòu)的區(qū)別在于機(jī)器能實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換或代管人的勞動(dòng)太做有用功，而機(jī)構(gòu)沒有這種功能。

　　機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。

　　3.機(jī)器的生產(chǎn)過程和工藝過程

　?。?）機(jī)器的生產(chǎn)過程：使原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的全過程，包括生產(chǎn)服務(wù)過程、技術(shù)準(zhǔn)備過干程、毛坯制造過程、零件加工過程和產(chǎn)品裝配過程。

　?。?）機(jī)器生產(chǎn)的工藝過程：按照一定順序，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置或性質(zhì)等使其成為成品或半成品的過程。

　　（3）工序：工藝過程最基本的組成單位。工序是指一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地點(diǎn)，對同一個(gè)或同時(shí)對幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。

　　（4）工藝規(guī)程：將合理的生產(chǎn)方案，用表格和文字形式予以確定，作為組織和指導(dǎo)生產(chǎn)，編制生產(chǎn)計(jì)劃依據(jù)的文件，稱為加工工藝規(guī)程，簡稱工藝規(guī)程。

　　4.毛坯及其獲得方法

　　毛坯是根據(jù)零件或產(chǎn)品所需要的形狀、工藝尺寸而制成的供進(jìn)一步加工的對象。

　　鑄造是將熔化的液體金屬澆鑄到與零件形狀相似的鑄型型腔中，冷卻凝固后，獲得毛坯的方法。

　　壓力加工是利用外力使金屬材料產(chǎn)生永久變形，制成所需尺寸和形狀毛坯或零件的加工方法。

　　焊接是通過加熱或加壓（或兩者并用）使兩個(gè)分離的物體連接成為一個(gè)整體的加工方法。

　　5.切削加工

　　利用刀具或特種加工，切去多余金屬層，從而獲得幾何形狀、尺寸精度和表面粗糙度都符合要求的零件的加工方法。

　　特種加工：直接利用電能、聲能、光能、化學(xué)能或上述能量與機(jī)械能組合等形式將坯料或工件上多余的材料去除的加工方法。

　　6.熱處理

　　熱處理是指在固態(tài)下對金屬進(jìn)行不同的加熱、保溫、冷卻過程，從而得到所需組織和性能的一種工藝方法。除了合金化以外，熱處理方法是改變金屬材料性能的主要途徑。熱處理和其他加工工序不同，它的目的不是改變零件的形狀和尺寸，而是改變其內(nèi)部組織和性能。

　　7.加工精度和加工誤差

　　加工精度系指零件加工后，其實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數(shù)符合的程度。

　　加工誤差則指實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的偏離程度。

　　8.尺寸精度

　　尺寸精度是指零件表面本身的尺寸精度和表面間相互距離尺寸的精度。

　?。?）基本尺寸：根據(jù)使用要求，通過強(qiáng)度、剛度計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定的尺寸。

　　（2）極限尺寸：允許尺寸變化的極限值，較大者稱為最大極限尺寸、較小者稱為最小極限尺寸。

　　上、下偏差分別等于最大極限尺寸和最小極限尺寸與基本尺寸之差。

　　尺寸公差是允許尺寸的變動(dòng)量。它等于最大極限尺寸減去最小極限尺寸之差，或上偏差減去下偏差之差。

　　尺寸公差帶是指代表上下偏差的兩條直線所限定的區(qū)域，也是最大極限尺寸和最小極限尺寸所限定的區(qū)域。

　　尺寸公差帶由"公差帶大小"和"公差帶位置"兩個(gè)要素確定。

　　國家規(guī)定尺寸公差有IT01～I(xiàn)Tl8共有20個(gè)等級。其中，IT01精度最高、ITl8精度最低。

　　9.形狀和位置公差

　　形狀和位置公差研究的對象是機(jī)械零件的幾何要素，幾何要素是構(gòu)成機(jī)械零件幾何特征的點(diǎn)、線、面的統(tǒng)稱。

　　形位公差是指實(shí)際被測要素的允許變動(dòng)量。

　　形位公差帶是限制實(shí)際要素變動(dòng)的區(qū)域。

　　形位公差帶由"公差帶形狀"、"公差帶大小"、"公差帶方向"和"公差帶位置"四個(gè)要素確定。

　　形位公差特征項(xiàng)目一共l4種。其中：

　　形狀公差4種，即直線度、平面度、圓度、圓柱度。

　　位置公差8種，平行度、垂直度、傾斜度、對稱度、同軸度、位置度、圓跳動(dòng)和全跳動(dòng)。其中，平行度、垂直度、傾斜度為定向公差，對稱度、同軸度、位置度為定位公差，而圓跳動(dòng)和全跳動(dòng)屬于跳動(dòng)公差。

　　形狀或位置公差兩種：線輪廓和面輪廓度。

　　除圓度、圓柱度外，各種形位公差均分為l2級，最高為1級，最低為l2級。圓度和圓柱度增加了0級，為最高級。

　　形位公差對機(jī)械產(chǎn)品的工作精度、連接強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、密封性、耐磨性、配合性質(zhì)、可裝配性乃至機(jī)器壽命等都會產(chǎn)生影響。

　　10.表面粗糙度

　　表面粗糙度是指加工表面上具有較小間距的峰谷組成的微觀集合形狀特性。

　　常用輪廓算術(shù)平均偏差來衡量，即在一定測量長度內(nèi)，輪廓上各點(diǎn)至中線距離絕對值的算術(shù)平均值，記為Ra，單位為 .Ra值越小，被測表面越光滑；反之，Ra值越大，表面越粗糙。

　　表面粗糙度對機(jī)器零件的配合性質(zhì)、耐磨性、工作精度、耐腐蝕性等有較大影響。

　　11.配合

　　以軸孔配合為例，配合是指基本尺寸相同，相互結(jié)合的孔和軸的公差帶之間的關(guān)系。

　　間隙配合：孔的公差帶在軸的公差帶之上，任取加工合格的孔和軸配合，一定產(chǎn)生間隙，包括最小間隙為零的配合。

　　過盈配合：孔的公差帶在軸的公差帶之下，任取加工合格的孔和軸配合，一定產(chǎn)生過盈，包括最小過盈為零的配合。

　　過渡配合：孔的公差帶與軸的公差帶交疊，任取加工合格的孔和軸配合，可能產(chǎn)生間隙也可能產(chǎn)生過盈的配合。

　　不論是計(jì)算配合的間隙還是過盈，一律用孔的尺寸減去軸的尺寸。差值為正時(shí)足間隙，反之是過盈。

　　12.單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)的工藝特征

　　生產(chǎn)類型分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種。

　?。?）單件生產(chǎn)：加工對象經(jīng)常更換，一般使用通用機(jī)床，需要熟練的技術(shù)工人，只需編寫簡單的工藝卡片。

　　（2）成批生產(chǎn)：毛坯精度中等；采用通用機(jī)床和一部分專用機(jī)床；一般采用專用夾具；較多采用專用刀具及量具；要求工人具有中等專業(yè)技術(shù)水平。

　　（3）大量生產(chǎn)：加工對象固定不變，廣泛使用專用機(jī)床和自動(dòng)機(jī)床，使用高效的毛坯加工方法，對于操作丁的技術(shù)要求較低，需要編寫詳細(xì)的工藝卡片和工序卡片。

　　13.工藝成本

　　工藝成本是與工藝方案有關(guān)的費(fèi)用總和，包括可變費(fèi)用和不變費(fèi)用。

　　其中，可變費(fèi)用與產(chǎn)量成正比，包括毛坯或原材料費(fèi)用、操作工人工資、機(jī)床電費(fèi)、通用機(jī)床的折舊費(fèi)、通用夾具維護(hù)折舊費(fèi)、刀具維護(hù)及折舊費(fèi)等。

　　不變費(fèi)用指完全或基本與產(chǎn)量無關(guān)，包括專用機(jī)床維護(hù)及折舊費(fèi)、專用夾具維護(hù)及折舊費(fèi)用、調(diào)整工人工資與調(diào)整雜費(fèi)等。

　　年度工藝成本Gn與年產(chǎn)量Q為直線關(guān)系：

　　Gn=D.Q+B

　　單件工藝成本Gd與產(chǎn)品年產(chǎn)量Q成雙曲線關(guān)系：

　　Gd=D+B／Q

　　14.工藝方案的經(jīng)濟(jì)分析

　　通常有下列兩種情況：

　　（1）基本投資相近或使用現(xiàn)有設(shè)備時(shí)，對比工藝方案的臨界產(chǎn)量為G0：

　　二、機(jī)械傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)

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　　通過對本部分內(nèi)容的考核，測試考生對機(jī)器設(shè)備的機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)知識認(rèn)知程度，考核考生對機(jī)器設(shè)備認(rèn)識、分辨的能力。

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　　1.掌握以下內(nèi)容

　?。?）機(jī)器功率及其計(jì)算；

　?。?）機(jī)械效率及其計(jì)算；

　?。?）滾珠螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)及其應(yīng)用；

　?。?）機(jī)械傳動(dòng)中傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比的計(jì)算；

　?。?）機(jī)械傳動(dòng)中傳動(dòng)效率的計(jì)算；

　　（6）液壓傳動(dòng)的基本參數(shù)及計(jì)算；

　　（7）液壓泵的原理、分類及主要性能參數(shù)；

　?。?）常用液壓泵的特點(diǎn)及應(yīng)用場合；

　?。?）液壓控制閥的分類、各種閥的名稱、職能符號、特點(diǎn)及應(yīng)用場合；

　　（10）液壓系統(tǒng)基本回路的功能、特點(diǎn)、應(yīng)用場合及回路中所用液壓元件的名稱、作用。

　　2.熟悉以下內(nèi)容

　?。?）機(jī)械傳動(dòng)的主要作用；

　?。?）螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)及位移量的計(jì)算；

　?。?）帶傳動(dòng)特點(diǎn)及傳動(dòng)比計(jì)算、平帶傳動(dòng)的形式；

　　（4）齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、一對齒輪組成傳動(dòng)的基本類型及傳動(dòng)比計(jì)算；

　?。?）蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)及傳動(dòng)比計(jì)算；

　?。?）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的組成及應(yīng)用；

　?。?）凸輪機(jī)構(gòu)的組成、種類及應(yīng)用；

　　（8）閱讀簡單傳動(dòng)系統(tǒng)圖的方法；

　?。?）液壓傳動(dòng)的工作原理、組成及液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)。

　　3.了解以下內(nèi)容

　　（1）輪系的種類及輪系的功能；

　?。?）鏈傳動(dòng)特點(diǎn)及傳動(dòng)比計(jì)算；

　　（3）平面連桿機(jī)構(gòu)的組成；

　?。?）常用的間歇機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用；

　　（5）液壓馬達(dá)和液壓缸的功能，常用液壓缸的特點(diǎn)；

　?。?）液壓輔件的作用及職能符號。

　　（三）要點(diǎn)內(nèi)容

　　1.機(jī)械傳動(dòng)的主要作用

　　機(jī)械傳動(dòng)的主要作用表現(xiàn)在三個(gè)方面：

　?。?）傳遞動(dòng)力；

　?。?）改變運(yùn)動(dòng)速度和方向；

　?。?）改變運(yùn)動(dòng)形式。

　　2.功率

　　功率是反映機(jī)器做功的快慢程度，它是機(jī)器的重要技術(shù)指標(biāo)之一。功率等于力在其作用點(diǎn)速度方向上的投影與速度的乘積。即

　　式中：P——功率（w）；

　　F一一作用力（N）；

　　v——物體運(yùn)動(dòng)速度（m／s）；

　　a——作用力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向的夾角。、

　　由上述公式可以看出，當(dāng)機(jī)器的功率一定時(shí)，力和速度成反比，速度大，力就??；速度小，力就大。

　　對于機(jī)器中轉(zhuǎn)動(dòng)的零件，如果功率為P（kW），轉(zhuǎn)速為n（r／rain），轉(zhuǎn)矩為T，

　　則 T=9550P／n（N.m）

　　由上述公式可見：當(dāng)機(jī)器功率一定時(shí)，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比，轉(zhuǎn)速大時(shí)轉(zhuǎn)矩小，轉(zhuǎn)速小時(shí)轉(zhuǎn)矩大。

　　3.機(jī)械效率

　　機(jī)械效率 是指輸出功率與輸入功率之比，即

　　機(jī)械效率用以衡量機(jī)械摩擦損失和功率損耗的大小，它是衡量機(jī)器性能的一個(gè)很重要的指標(biāo)。顯然，機(jī)械效率恒小于l.

　　4.螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

　　螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是用內(nèi)、外螺紋組成的螺旋副來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置。它主要用來將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。螺旋傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡單、降速比大、省力、能自鎖、工作平穩(wěn)、無噪音等優(yōu)點(diǎn)，但效率低。

　　螺旋傳動(dòng)中，位移量L可按公式L=nst來計(jì)算。

　　式中：L——螺母或螺桿位移（mm）；

　　s——螺紋的導(dǎo)程（mm）；

　　n——螺桿或螺母的轉(zhuǎn)速（r／min）；

　　￡——時(shí)間（min）。

　　5.滾珠螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

　　滾珠螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由絲杠、螺母、滾珠和反向器組成。與普通螺旋傳動(dòng)相比，滾珠螺旋傳動(dòng)具有傳動(dòng)效率高、磨損小、傳動(dòng)精度高的優(yōu)點(diǎn)，但不能自鎖，制作工藝復(fù)雜、成本較高。因此應(yīng)用于要求高效率、高精度的場合。

　　6.帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

　　帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)平穩(wěn)、振動(dòng)小、結(jié)構(gòu)簡單、傳遞距離遠(yuǎn)、制造和維修方便，過載時(shí)帶與輪之間打滑，避免機(jī)器損壞。但外廓尺寸大、傳動(dòng)效率低、傳動(dòng)精度不高。平帶傳動(dòng)形式有：開口式傳動(dòng)、交叉式傳動(dòng)和半交叉式傳動(dòng)。

　　帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比可按公式來計(jì)算。

　　式中：i——傳動(dòng)比；

　　d1、d2——主動(dòng)輪、被動(dòng)輪的直徑；

　　——滑動(dòng)系數(shù)。

　　7.齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

　　（1）齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)。齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)可靠，可得到準(zhǔn)確傳動(dòng)比。結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高，適用的載荷和速度范圍大。缺點(diǎn)是加工比較復(fù)雜，當(dāng)加工精度不高時(shí)，振動(dòng)、噪聲較大，傳動(dòng)軸之間距離不能過大。

　?。?）齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本類型及傳動(dòng)比的計(jì)算。按照兩軸相對位置的不同，一對齒輪組成的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為兩軸平行的齒輪機(jī)構(gòu)（平面齒輪機(jī)構(gòu)）和兩軸不平行的齒輪機(jī)構(gòu)（空間齒輪機(jī)構(gòu)）。齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比等于主動(dòng)齒輪與被動(dòng)齒輪齒數(shù)之比。即

　　式中： ——主動(dòng)齒輪齒數(shù)；

　　——從動(dòng)齒輪齒數(shù)。

　　8.輪系

　　根據(jù)輪系中各齒輪的軸線在空間位置是否固定，輪系可分為固定輪系和周轉(zhuǎn)輪系。當(dāng)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，各齒輪的軸線均為固定不動(dòng)的稱為定軸輪系；在輪系運(yùn)轉(zhuǎn)中，其中至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線是繞另一個(gè)齒輪的固定幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的軸系，稱為周轉(zhuǎn)輪系。

　　輪系的功能有：

　?。?）可使主動(dòng)軸與從動(dòng)軸之間的速度有較大變化；

　?。?）可做較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)；

　　（3）通過齒輪適當(dāng)組合，從動(dòng)軸可獲得不同旋向和幾種不同的傳動(dòng)比；

　　（4）可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成或分解。

　　9.鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

　　鏈傳動(dòng)能在低速、重載、高溫條件及灰塵多的環(huán)境下工作，效率較高。與帶傳動(dòng)相比，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，可傳動(dòng)較大功率。與齒輪傳動(dòng)相比，可在中心距較大情況下傳動(dòng)。但鏈傳動(dòng)不能保持恒定的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和瞬時(shí)傳動(dòng)比，且工作時(shí)振動(dòng)、沖擊、噪聲較大，不能用于高速運(yùn)動(dòng)狀況。鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比等于主動(dòng)齒輪與被動(dòng)齒輪齒數(shù)之比。即

　　式中：k——蝸桿線數(shù)；

　　z——蝸輪齒數(shù)。

　　11.連桿機(jī)構(gòu)

　　連桿機(jī)構(gòu)是用鉸鏈、滑道等方式將構(gòu)件相互聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的變換和傳遞動(dòng)力。平面連桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間的相對運(yùn)動(dòng)均在同一平面或相互平行的平面內(nèi)。

　　12.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)及曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

　?。?）若四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿之一為曲柄，另一連架桿為搖桿，則該四桿機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中當(dāng)曲柄為主動(dòng)件時(shí)，可將曲柄整周連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動(dòng)；當(dāng)搖桿為主動(dòng)件時(shí)，可將搖桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變成曲柄的整周連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

　?。?）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的一種演化形式。在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，若曲柄為主動(dòng)件，并作連續(xù)整周旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過連桿可帶動(dòng)滑塊作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。反之，當(dāng)滑塊作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，也可通過連桿帶動(dòng)曲柄作整周連續(xù)旋轉(zhuǎn)。

　　13.凸輪機(jī)構(gòu)

　　凸輪機(jī)構(gòu)主要由凸輪和從動(dòng)件組合而成，其作用是將凸輪的連續(xù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為從動(dòng)件的往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)。凸輪機(jī)構(gòu)的種類很多，就凸輪的形狀和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可分為平板凸輪、移動(dòng)凸輪和圓柱凸輪。

　　14.間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

　　間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要作用是主動(dòng)件作連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件能產(chǎn)生"動(dòng)作一停止一動(dòng)作"的運(yùn)動(dòng)。常用的間歇機(jī)構(gòu)有棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)。

　　15.機(jī)械傳動(dòng)中傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比及傳動(dòng)效率

　　機(jī)器中的機(jī)械傳動(dòng)是將各種傳動(dòng)副（如皮帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等）連接成為傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的系統(tǒng)，也叫傳動(dòng)鏈。機(jī)械傳動(dòng)鏈的總傳動(dòng)比等于鏈中所有各傳動(dòng)比的乘積。

　　機(jī)械傳動(dòng)的總效率等于各部分傳動(dòng)效率的乘積。

　　16.機(jī)器傳動(dòng)系統(tǒng)圖

　　用一些簡單的符號來表示傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合簡圖叫機(jī)器傳動(dòng)系統(tǒng)圖。傳動(dòng)系統(tǒng)圖用規(guī)定的代號和一定的規(guī)律來繪制，它表明機(jī)器內(nèi)部的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)關(guān)系。認(rèn)識傳動(dòng)符號的目的是為了能看懂傳動(dòng)系統(tǒng)圖。

　　17.液壓傳動(dòng)的原理及組成

　　（1）液壓傳動(dòng)是依靠液體介質(zhì)的靜壓力來傳遞能量的液體傳動(dòng)，即它依靠密封容積的變化傳遞運(yùn)動(dòng)，依靠液體內(nèi)部壓力傳遞動(dòng)力。其本質(zhì)是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它先將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為便于輸送的液壓能，隨后又將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能做功。

　　在液壓傳動(dòng)中，只要控制油液的握力、流量和液流方向，便可控制液壓設(shè)備動(dòng)作所要求的推力（轉(zhuǎn)矩）、速度（轉(zhuǎn)速）和方向。

　?。?）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由動(dòng)力部分、執(zhí)行部分、控制部分和輔助部分組成。

　　18.液壓傳動(dòng)特點(diǎn)

　　液壓傳動(dòng)具有傳遞平穩(wěn)，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，便于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，和機(jī)械傳動(dòng)相比，具有體積小、重量輕、布局安裝有很大靈活性的優(yōu)點(diǎn)，但由于泄漏和油液可壓縮，液壓傳動(dòng)不能保證定比傳動(dòng)，此外，液壓傳動(dòng)對溫度變化敏感，液壓元件制造精度要求較高。

　　19.液壓傳動(dòng)的基本參數(shù)

　?。?）壓力：液壓傳動(dòng)中的壓力是指作用在單位面積上的液體壓力（物理學(xué)中稱為壓強(qiáng)）。液壓傳動(dòng)的壓力取決于負(fù)載。

　　（2）流量：單位時(shí)間內(nèi)流過管道或液壓缸某一截面的體積稱為流量。管道或液壓缸的流速取決于流量。

　　（3）功率：單位時(shí)間內(nèi)所作的功稱為功率。液壓傳動(dòng)中的功率等于壓力P和流量Q的乘積。

　　20.液壓泵原理

　　在液壓系統(tǒng)中，液壓泵作為一定流量、壓力的液壓能源。液壓泵必須有一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件和非運(yùn)動(dòng)件所構(gòu)成的密閉容積。該容積的大小隨運(yùn)動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)發(fā)生周期性變化。容積增大時(shí)，形成真空，油箱的油液在大氣作用下進(jìn)入密封容積（吸油）；容積減少時(shí)，油液受擠壓，克服管路阻力排出（排油）。因?yàn)樗奈秃团庞途蕾嚸荛]容積的變化，因此，稱之為容積式油泵。

　　21.液壓泵分類

　　液壓泵按其結(jié)構(gòu)形式可分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵等；按使用壓力分為低壓泵、中壓泵和高壓泵；按泵的流量特征可分為定量泵和變量泵。

　　22.液壓泵的主要性能參數(shù)

　　（1）液壓泵的輸出壓力：液壓泵工作時(shí)實(shí)際輸出的壓力取決于外界載荷，隨著負(fù)荷的變化而變化。液壓泵在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)情況下允許使用的最大工作壓力稱為額定壓力。

　　（2）排量：液壓泵的軸每轉(zhuǎn)一周所排出油液的體積。

　?。?）理論流量：液壓泵在單位時(shí)間內(nèi)理論上可以排出的液體體積。它等于排量和轉(zhuǎn)速的乘積。

　?。?）效率：液壓泵的效率 是輸出功率與輸入功率之比。

　　23.常用液壓泵的特點(diǎn)

　?。?）齒輪泵由于其結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、制造容易、成本低、工作可靠、維修方便，已廣泛應(yīng)用在壓力不高的液壓系統(tǒng)中。但齒輪泵漏油較多，軸承載荷大，使用在較高工作壓力時(shí)，結(jié)構(gòu)需采取一些措施。

　　（2）葉片泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、流量均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，但電有結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，吸油條件苛刻，工作轉(zhuǎn)速有一定限制，對油液污染比較敏感等缺點(diǎn)。

　　（3）柱塞泵具有壓力高、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、流量能調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。

　　24.液壓馬達(dá)和液壓缸

　　液壓馬達(dá)和液壓缸是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的執(zhí)行元件。液壓馬達(dá)是將液體壓力能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的裝置。液壓缸是將液壓能變成直線運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)的機(jī)械能的裝置。常用的液壓缸有雙桿活塞缸、單桿活塞缸和柱塞液壓缸。

　　25.液壓控制閥

　　液壓控制閥分成三大類：方向控制閥是用來控制和改變液壓系統(tǒng)中液流方向的閥類，如單向閥、換向閥等；壓力控制閥是用來控制或調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)液流壓力的閥類，如溢流閥、減壓閥等；流量控制閥是用來控制或調(diào)整液流流量的閥類，如節(jié)流閥、調(diào)速閥等。

　　26.液壓輔件

　　液壓輔件是液壓系統(tǒng)中一個(gè)重要組成部分，它包括蓄能器、過濾器、油箱、熱交換器等。

　　27.液壓系統(tǒng)中的基本回路

　　液壓系統(tǒng)中的基本回路主要有：速度控制回路、壓力控制回路和方向控制回路。

　　速度控制回路是用來凋節(jié)執(zhí)行元件（液壓缸或液壓馬達(dá)）速度的液壓回路。按速度調(diào)節(jié)方法分為節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速和容積節(jié)流調(diào)速三種。

　　壓力控制回路是用來控制整個(gè)液壓系統(tǒng)和局部壓力，達(dá)到調(diào)壓、卸載、減壓、增壓、平衡、保壓等功能的回路。如減壓回路、增壓同路、卸荷回路等。

　　方向控制回路是通過控制執(zhí)行元件液流的通斷或變向，來實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的起動(dòng)、停止或改變運(yùn)動(dòng)方向的回路。常用的方向控制回路有換向回路、鎖緊回路和制動(dòng)回路。

　　三、電機(jī)及電力拖動(dòng)

　?。ㄒ唬┛荚嚹康?/p>

　　通過對電機(jī)及電力拖動(dòng)有關(guān)知識的考核，測試考生對機(jī)電設(shè)備中電氣裝置的必要基礎(chǔ)知識的掌握程度。

　?。ǘ┛荚嚮疽?/p>

　　1.掌握以下內(nèi)容

　?。?）中、小型電力變壓器的組成及各組成部分的作用；

　?。?）三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)；

　　（3）三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理和技術(shù)數(shù)據(jù)；

　?。?）直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造及技術(shù)數(shù)據(jù)。

　　2.熟悉以下內(nèi)容

　?。?）中、小型變壓器的用途和分類；

　　（2）變壓器的基本工作原理及變壓器的主要額定數(shù)據(jù)；

　?。?）三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，正、反轉(zhuǎn)控制及調(diào)速；

　?。?）并勵(lì)（或他勵(lì)）直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性以及它的起動(dòng)、反轉(zhuǎn)及調(diào)速方法。

　　3.了解以下內(nèi)容

　?。?）中、小型變壓器的現(xiàn)狀：屬于高損耗、較高損耗、較低損耗、低損耗四類變壓器的系列產(chǎn)品；淘汰產(chǎn)品以及推薦更新產(chǎn)品；

　　（2）同步電動(dòng)機(jī)構(gòu)造、特點(diǎn)及工作原理；

　?。?）直流電動(dòng)機(jī)的工作原理，以及直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式，

　?。ㄈ┮c(diǎn)內(nèi)容

　　1.變壓器的用途

　　變壓器是一種能夠改變交流電壓的設(shè)備，它能將電壓由高變低或由低變高，所以被廣泛用于電力系統(tǒng)。此外，在其他方面也得到十分廣泛的應(yīng)用。

　　2.變壓器的分類

　　變壓器的種類很多，分類的方法也很多：按其容量的大小，可將其分為中、小型變壓器，大型變壓器和特大型變壓器。按用途可以把變壓器分為電力變壓器（包括升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器、廠用或所用變壓器等）、儀用變壓器、電爐變壓器、試驗(yàn)變壓器、整流變壓器、調(diào)壓變壓器、礦用變壓器及其他變壓器等。按相數(shù)的多少，可以把變壓器分為單相變壓器和三相變壓器。

　　3.變壓器的基本工作原理及主要額定數(shù)據(jù)變壓器一、二次繞組電壓之比與一、二次繞組的匝數(shù)成正比，而一、二次繞組電流之比與一、二次繞組的匝數(shù)成反比。變壓器的效率是其輸出、輸人有功功率（W或KW）之比的百分?jǐn)?shù)。電力變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的效率均在95%以上。電子設(shè)備中使用的變壓器效率比較低，一般在90%以下。顯然，變壓器空載時(shí)的效率為零。

　　變壓器在額定工作狀態(tài)下運(yùn)行才會得到好的經(jīng)濟(jì)效果和長的壽命。

　　4.中、小型電力變壓器的組成及各組成部分的作用

　　中、小型變壓器由器身（包括鐵芯、繞組、絕緣和引線），調(diào)壓裝置（包括無勵(lì)磁開關(guān)和有載分接開關(guān)），油箱及冷卻裝置，保護(hù)裝置（包括儲油柜、壓力釋放閥、吸濕器、氣體繼電器、凈油器、油位計(jì)及測溫裝置等），出線套管和變壓器油組成。變壓器的各個(gè)組成部分起著不同的作用，是變壓器正常工作和可靠運(yùn)行所不可缺少的。

　　鐵芯和繞組是變壓器最基本的組成部分。鐵芯是變壓器電磁感應(yīng)的通路。由矽鋼片疊裝而成。繞組套裝在鐵芯上，是變壓器的電路部分，分高、低壓繞組，即一、二次繞組。油箱是變壓器的外殼，內(nèi)裝鐵心、繞組和變壓器油，起一定的散熱作用。

　　儲油柜的容積一般為油箱的l/10，起著儲油和補(bǔ)油的作用，以保證油箱內(nèi)充滿油。儲油柜還能減少油與空氣的接觸面，防止油液過快氧化和受潮?？梢酝ㄟ^儲油柜上的油位計(jì)監(jiān)視油位的變化。

　　儲油柜內(nèi)的油通過吸濕器（也稱呼吸器）與空氣相通，吸濕器中的干燥劑吸收空氣中的水分和雜質(zhì)，使油保持良好的電氣性能。

　　氣體繼電器是變壓器的主要保護(hù)裝置。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，能使斷路器掉閘并發(fā)出信號。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，油溫升高、油液分解產(chǎn)生大量氣體使油箱內(nèi)壓力劇增時(shí)，可由壓力釋放闖釋放壓力，避免油箱變形或爆炸。出線套管，即高、低壓絕緣套管（瓷套管），是將變壓器高、低壓引線引致油箱外部的絕緣裝置，也起固定引線的作用。

　　5.中、小型變壓器的現(xiàn)狀

　　新中國成立以來，我國中小型變壓器的標(biāo)準(zhǔn)先后進(jìn)行了三次較大的修改，分別為初期（高損耗）標(biāo)準(zhǔn)、中期（較高損耗）標(biāo)準(zhǔn)和近期（低損耗）標(biāo)準(zhǔn)。相應(yīng)的35kV級以下（包括35kV）中小型變壓器產(chǎn)品可分為高損耗（sJ系列、SJl系列、SJ2系列、SJ3系列、SJ4系列、SJ5系列、SJL系列、SJLl系列）、較高損耗（S系列、Sl系列、S2系列、S5系列、SL系列和SL1系列、SL3系列）、較低損耗（SL7系列、S7系列）和低損耗（S9系列和SL8系列。老S9系列、新S9系列）4大類。SL7-30～l600/l0系列和S7-30～1600/10系列配電變壓器已被列入國家淘汰的機(jī)電產(chǎn)品，推薦S9-30～1600/10系列配電變壓器為更新產(chǎn)品。

　　6.三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

　　三相異步電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)基本部分組成。定子是電動(dòng)機(jī)的固定部分，用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，主要由定子鐵芯、定子繞組和基座等部件組成。轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分，由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸、風(fēng)扇等部件組成，其作用是在旋轉(zhuǎn)磁場作用下獲得轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。轉(zhuǎn)子按其結(jié)構(gòu)的不同分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。鼠籠式轉(zhuǎn)予用銅條安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi)，兩端用端環(huán)焊接，形狀像鼠籠。中小型轉(zhuǎn)子（100kW以下）一般采用鑄鋁方式。繞線式轉(zhuǎn)子的繞組和定子繞組相似，三相繞組連接成星形，三根端線連接到裝在轉(zhuǎn)軸上的三個(gè)銅滑環(huán)上，通過一組電刷與外電路相連接。

　　7.三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理和技術(shù)數(shù)據(jù)

　　通入三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的二相電流共同產(chǎn)生合成磁場，該磁場隨著電流的交變在空間不斷地旋轉(zhuǎn)，故稱為旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，進(jìn)而在閉合導(dǎo)體中產(chǎn)生電流，轉(zhuǎn)予導(dǎo)體電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。若使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子反向轉(zhuǎn)動(dòng)，只需將接于三相電源的三相繞組中的任意兩相對調(diào)位置，使旋轉(zhuǎn)磁場反向旋轉(zhuǎn)即可。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速可表示為：

　　n1=60f/p（r/min）

　　三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速的差異是保證電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的必要條件，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n1與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n相差的程度用轉(zhuǎn)差率s表示，它們之間的關(guān)系為：

　　S=（n1-n）／n1

　　S在0-1范圍內(nèi)變化。

　　電動(dòng)機(jī)制造廠生產(chǎn)的每臺電動(dòng)機(jī)上都有銘牌，銘牌上標(biāo)注有一系列額定數(shù)據(jù)。異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)主要有：額定功率P.（W、kW）、額定電壓u.（V、kV）、額定電流，。（A）、額

　　定頻率（我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用電頻率為50Hz）和額定轉(zhuǎn)速n.（r/min）。

　　電動(dòng)機(jī)按其銘牌上標(biāo)注的條件和額定數(shù)據(jù)運(yùn)行稱為額定運(yùn)行。

　　電動(dòng)機(jī)的出線盒中有六個(gè)接線柱，分上、下兩排。用金屬連接板可以把三相定子繞組接成星形或三角形。

　　電動(dòng)機(jī)的絕緣等級是指其所用絕緣材料的耐熱等級，分A、E、B、F級。允許溫升是指電動(dòng)機(jī)的溫度與周圍環(huán)境溫度相比升高的限度。例如，常用的8級絕緣材料的允許最高溫度為120℃左右，若環(huán)境溫度以40℃為標(biāo)準(zhǔn)，則8級絕緣的電動(dòng)機(jī)溫升不能超過80℃。

　　三相異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩是其在額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)矩，可從銘牌上的額定功率（輸出機(jī)械功率）和額定轉(zhuǎn)速求得，即

　　8.三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，正、反轉(zhuǎn)控制及調(diào)速在供電變壓器容量較大，電動(dòng)機(jī)容量較?。~定功率在7.5kW以下）時(shí)，三相異步電動(dòng)機(jī)可以直接起動(dòng)。在直接起動(dòng)控制電路中，一般采用組合開關(guān)將三相交流電源引入；用交流接觸器（主觸點(diǎn)）接通或斷開電動(dòng)機(jī)；用按鈕接通或斷開電動(dòng)機(jī)起、?？刂齐娐?；用熱繼電器對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)，以免因長時(shí)間過載而損壞；用熔斷器作短路保護(hù)。

　　當(dāng)鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)容量較大，而電源容量不夠大時(shí)，為了限制起動(dòng)電流，避免電網(wǎng)電壓顯著下降，需采用降壓起動(dòng)，如采用星形一三角形起動(dòng)或自耦變壓器降壓起動(dòng)。

　　繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)常采用轉(zhuǎn)子回路串接電阻起動(dòng)或轉(zhuǎn)子回路串接頻敏變阻器起動(dòng)。

　　要想改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，必須改變?nèi)嘟涣麟姷南嘈颉榇?，需將接到電源的任意兩根連接導(dǎo)線對調(diào)。完成兩根連接導(dǎo)線對調(diào)需采用兩個(gè)交流接觸器。

　　三相異步電動(dòng)機(jī)有三種調(diào)速方案：改變電源頻率f、改變繞組磁極對數(shù)P以及改變轉(zhuǎn)差率S.其中改變電源頻率調(diào)速其調(diào)速范圍寬，技術(shù)成熟，具體方法有：變頻機(jī)組、交一直一交變頻和交一交變頻。改變轉(zhuǎn)差率S的調(diào)速方法只能在繞線式轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)中使用。

　　9.同步電動(dòng)機(jī)構(gòu)造、特點(diǎn)及工作原理

　　定子和轉(zhuǎn)子是同步電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)基本組成部分。定子由機(jī)座、定子鐵芯和三相繞組組成。轉(zhuǎn)子為電極，其鐵芯上繞有勵(lì)磁繞組，采用直流勵(lì)磁。轉(zhuǎn)子按其結(jié)構(gòu)，有顯極式和隱極式兩

　　種。定子靜止不動(dòng)，可直接與外電路連接，因此小僅絕緣較為可靠，而且結(jié)構(gòu)簡單。轉(zhuǎn)子在空間轉(zhuǎn)動(dòng)，為了將勵(lì)磁電流引入勵(lì)磁繞組，必須裝有電刷和滑環(huán)。同步電動(dòng)機(jī)必須采取一定的方法（如異步起動(dòng)法）才能起動(dòng)起來。

　　10.直流電動(dòng)機(jī)的工作原理，以及直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式

　　直流電動(dòng)機(jī)是把直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置。它是依據(jù)磁場和通有電流的導(dǎo)體相互作用產(chǎn)生電磁力來工作的。為了產(chǎn)生一定方向的電磁轉(zhuǎn)矩，通人轉(zhuǎn)子繞組中電流的方向必須是交變的。直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組（主磁極繞組）和轉(zhuǎn)子繞組都由直流電源供電。依勵(lì)磁繞組與轉(zhuǎn)子繞組連接與否以及連接方式的不同，直流電動(dòng)機(jī)有四種勵(lì)磁方式，即他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)，其中常用的是他勵(lì)和并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。

　　11.直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造及技術(shù)數(shù)據(jù)

　　直流電動(dòng)機(jī)主要由靜止的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組成。定子由主磁極、換向極、電刷裝置和機(jī)座組成。主磁極鐵芯上套有線圈，通入直流勵(lì)磁電流便會產(chǎn)生磁場，即主磁場。換向極也由鐵芯及套在上面的線圈組成，其作用是產(chǎn)生附加磁場。以減弱換向片與電刷之間的火花，避免燒蝕。機(jī)座除作電動(dòng)機(jī)的機(jī)械支架外，還作為各磁極間磁的通路。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、換向器、軸和風(fēng)扇組成。轉(zhuǎn)子鐵芯用來安裝轉(zhuǎn)子繞組，并作為電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。轉(zhuǎn)子繞組的主要作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢并通過電流，以產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。換向器由換向片組成，換向片按一定規(guī)律與轉(zhuǎn)子繞組的繞組元件連接。

　　8.三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，正、反轉(zhuǎn)控制及調(diào)速在供電變壓器容量較大，電動(dòng)機(jī)容量較?。~定功率在7.5kW以下）時(shí)，三相異步電動(dòng)機(jī)可以直接起動(dòng)。在直接起動(dòng)控制電路中，一般采用組合開關(guān)將三相交流電源引入；用交流接觸器（主觸點(diǎn)）接通或斷開電動(dòng)機(jī)；用按鈕接通或斷開電動(dòng)機(jī)起、?？刂齐娐?；用熱繼電器對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)，以免因長時(shí)間過載而損壞；用熔斷器作短路保護(hù)。

　　當(dāng)鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)容量較大，而電源容量不夠大時(shí)，為了限制起動(dòng)電流，避免電網(wǎng)電壓顯著下降，需采用降壓起動(dòng)，如采用星形一三角形起動(dòng)或自耦變壓器降壓起動(dòng)。

　　繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)常采用轉(zhuǎn)子回路串接電阻起動(dòng)或轉(zhuǎn)子回路串接頻敏變阻器起動(dòng)。

　　要想改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，必須改變?nèi)嘟涣麟姷南嘈?。為此，需將接到電源的任意兩根連接導(dǎo)線對調(diào)。完成兩根連接導(dǎo)線對調(diào)需采用兩個(gè)交流接觸器。

　　三相異步電動(dòng)機(jī)有三種調(diào)速方案：改變電源頻率f、改變繞組磁極對數(shù)P以及改變轉(zhuǎn)差率S.其中改變電源頻率調(diào)速其調(diào)速范圍寬，技術(shù)成熟，具體方法有：變頻機(jī)組、交一直一交變頻和交一交變頻。改變轉(zhuǎn)差率S的調(diào)速方法只能在繞線式轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)中使用。

　　9.同步電動(dòng)機(jī)構(gòu)造、特點(diǎn)及工作原理

　　定子和轉(zhuǎn)子是同步電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)基本組成部分。定子由機(jī)座、定子鐵芯和三相繞組組成。轉(zhuǎn)子為電極，其鐵芯上繞有勵(lì)磁繞組，采用直流勵(lì)磁。轉(zhuǎn)子按其結(jié)構(gòu)，有顯極式和隱極式兩

　　種。定子靜止不動(dòng)，可直接與外電路連接，因此小僅絕緣較為可靠，而且結(jié)構(gòu)簡單。轉(zhuǎn)子在空間轉(zhuǎn)動(dòng)，為了將勵(lì)磁電流引入勵(lì)磁繞組，必須裝有電刷和滑環(huán)。同步電動(dòng)機(jī)必須采取一定的方法（如異步起動(dòng)法）才能起動(dòng)起來。

　　10.直流電動(dòng)機(jī)的工作原理，以及直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式

　　直流電動(dòng)機(jī)是把直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置。它是依據(jù)磁場和通有電流的導(dǎo)體相互作用產(chǎn)生電磁力來工作的。為了產(chǎn)生一定方向的電磁轉(zhuǎn)矩，通人轉(zhuǎn)子繞組中電流的方向必須是交變的。直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組（主磁極繞組）和轉(zhuǎn)子繞組都由直流電源供電。依勵(lì)磁繞組與轉(zhuǎn)子繞組連接與否以及連接方式的不同，直流電動(dòng)機(jī)有四種勵(lì)磁方式，即他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)，其中常用的是他勵(lì)和并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。

　　11.直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造及技術(shù)數(shù)據(jù)

　　直流電動(dòng)機(jī)主要由靜止的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組成。定子由主磁極、換向極、電刷裝置和機(jī)座組成。主磁極鐵芯上套有線圈，通入直流勵(lì)磁電流便會產(chǎn)生磁場，即主磁場。換向極也由鐵芯及套在上面的線圈組成，其作用是產(chǎn)生附加磁場。以減弱換向片與電刷之間的火花，避免燒蝕。機(jī)座除作電動(dòng)機(jī)的機(jī)械支架外，還作為各磁極間磁的通路。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、換向器、軸和風(fēng)扇組成。轉(zhuǎn)子鐵芯用來安裝轉(zhuǎn)子繞組，并作為電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。轉(zhuǎn)子繞組的主要作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢并通過電流，以產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。換向器由換向片組成，換向片按一定規(guī)律與轉(zhuǎn)子繞組的繞組元件連接。

　　12.并勵(lì)（或他勵(lì)）直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，以及它的起動(dòng)、反轉(zhuǎn)及調(diào)速方法

　　并勵(lì)（或他勵(lì)）直流電動(dòng)機(jī)具有硬的機(jī)械特性。并勵(lì)（或他勵(lì)）直流電動(dòng)機(jī)絕對小能采用直接起動(dòng)方式起動(dòng)，通常采取在轉(zhuǎn)子回路串接起動(dòng)變阻器的方法進(jìn)行起動(dòng)。

　　可以采取將轉(zhuǎn)子繞組兩端的接頭對凋或?qū)?lì)磁繞組兩端的接頭對調(diào)方法使直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。但不能將轉(zhuǎn)子繞組和勵(lì)磁繞組的接頭同時(shí)對調(diào)，因?yàn)橥瑫r(shí)對調(diào)電磁轉(zhuǎn)矩的方向?qū)⒈３植蛔儭?/p>

　　并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)有三種調(diào)速方法，即改變磁通 調(diào)速、改變外加電壓U調(diào)速和改變轉(zhuǎn)子繞組回路電阻調(diào)速。其中，改變磁通 的調(diào)速方法通常是減小磁通將轉(zhuǎn)速往上調(diào)，為恒功率調(diào)速。改變外加電壓U的調(diào)速方法通常是通過降低電壓將轉(zhuǎn)速往下調(diào)，為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。改變轉(zhuǎn)子繞組回路電阻的調(diào)速方法由于有較大的功率損耗而很少采用。

　　四、金屬切削機(jī)床

　?。ㄒ唬┛荚嚹康?/p>

　　通過本部分內(nèi)容的考核，測試考生對機(jī)床的掌握情況，考核考生對評估中常見設(shè)備的認(rèn)知能力。

　?。ǘ┛荚嚮疽?/p>

　　1.掌握以下內(nèi)容

　　（1）機(jī)床的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；

　?。?）機(jī)床的工作運(yùn)動(dòng)；

　?。?）機(jī)床的分類；

　?。?）機(jī)床型號的含義；

　?。?）機(jī)床類別、主參數(shù)等內(nèi)容在機(jī)床型號中的表示方法；

　?。?）普通車床的組成及各組成部分的功能；

　?。?）鏜床種類及常見鏜床的特點(diǎn)；

　?。?）臥式萬能銑床、立式銑床、龍門銑床的構(gòu)造特點(diǎn)及應(yīng)用范圍；

　　（9）磨床的特點(diǎn)，外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床的構(gòu)造及應(yīng)用范圍；

　　（10）電火花加工、超聲波加工、激光加工常用的設(shè)備、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。

　　2.熟悉以下內(nèi)容

　?。?）車床的應(yīng)用范圍；

　?。?）立式車床的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；

　?。?）鉆床類型及各自特點(diǎn)；

　?。?）刨床、插床的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍；

　?。?）特種加工機(jī)床的特點(diǎn)及應(yīng)用；

　?。?）組合機(jī)床自動(dòng)線的組成及特點(diǎn)。

　　3.了解以下內(nèi)容

　?。?）機(jī)床的傳動(dòng)；

　　（2）六角車床的特點(diǎn)；

　?。?）鏜床的應(yīng)用范同；

　　（4）拉床的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍；

　?。?）銑床的應(yīng)用范圍；

　　（6）組合機(jī)床的組成、特點(diǎn)及應(yīng)用。

　　（三）要點(diǎn)內(nèi)容

　　1.機(jī)床的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)機(jī)床的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要有：

　?。?）工藝的可能性；

　?。?）加工精度和表面粗糙度；

　?。?）生產(chǎn)率；

　?。?）系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化程度；

　?。?）壽命。

　　2.機(jī)床的工作運(yùn)動(dòng)

　　機(jī)床的工作運(yùn)動(dòng)可分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)是形成機(jī)床切削速度或消耗主要?jiǎng)恿Φ墓ぷ鬟\(yùn)動(dòng)；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是使工件的多余材料不斷被去除的工作運(yùn)動(dòng)。切削過程中主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是一個(gè)或多于一個(gè)。機(jī)床的運(yùn)動(dòng)除工作運(yùn)動(dòng)外，還有一些實(shí)現(xiàn)機(jī)床切削過程的輔助工作而必須進(jìn)行的輔助運(yùn)動(dòng)。

　　機(jī)床的傳動(dòng)是機(jī)床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡稱，其作用是傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。按傳動(dòng)速度調(diào)節(jié)變化的特點(diǎn)，可將傳動(dòng)分為有級傳動(dòng)和無級傳動(dòng)。

　　3.機(jī)床的分類

　?。?）按機(jī)床加工性質(zhì)和所用刀具分類，可將機(jī)床分為車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、銑床、刨床、拉床、鋸床，以及其他機(jī)床共11大類。

　?。?）按機(jī)床工作精度分類，機(jī)床可分為普通機(jī)床、精密機(jī)床和高精度機(jī)床。機(jī)床精度不同，則價(jià)格不同，使用范圍及要求工作環(huán)境不同?？忌鷳?yīng)會將常見的機(jī)床按機(jī)床工作精度進(jìn)行分類。

　?。?）按機(jī)床加工工件尺寸的大小和機(jī)床自身重量分類，機(jī)床可分為儀表機(jī)床、中小型機(jī)床、大型機(jī)床、重型機(jī)床和特重型機(jī)床。

　　（4）按機(jī)床通用性分類，機(jī)床可分為通用機(jī)床、專門化機(jī)床和專用機(jī)床。

　　4.機(jī)床型號

　　機(jī)床型號由漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字按一定規(guī)律組合而成。機(jī)床型號中機(jī)床的代號用C、Z、T、M、Y、S、X、B、L、G、Q等ll個(gè)漢語拼音字母代表11類金屬切削機(jī)床。每一類機(jī)床劃分為若干組，每個(gè)組又劃分為若干系列。反映機(jī)床規(guī)格大小的主要數(shù)據(jù)稱為第一主參數(shù)，簡稱主參數(shù)。機(jī)床型號中，機(jī)床主參數(shù)的代號是用阿拉伯?dāng)?shù)字來表示的。一般是表示機(jī)床主參數(shù)或主參數(shù)的1／10或1／100.

　　5.車床

　　車床是用車刀在工件上加工旋轉(zhuǎn)表面的機(jī)床，車床加工范圍較廣，主要有；車外圓、車端面、切槽、鉆孔、鏜孔、車錐面、車螺紋、車成形面、鉆中心孔及滾花等。一般車床的加工精度可達(dá)ITl0～I(xiàn)T7，表面粗糙度R.值可達(dá)l.6μm.

　　普通車床由三箱（主軸箱、進(jìn)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(dòng)車床主軸及卡盤轉(zhuǎn)動(dòng)，并能使主軸得到不同的轉(zhuǎn)速

　?。?）進(jìn)給箱：將主軸傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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(dòng)比作精確的直線運(yùn)動(dòng)。

　?。?）光杠：用來把進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)傳給溜板箱使車刀作直線運(yùn)動(dòng)。

　?。?）溜板箱：將絲杠或光杠的轉(zhuǎn)動(dòng)傳給溜板使車刀作縱向或橫向運(yùn)動(dòng)。

　?。?）刀架：用來裝夾車刀。

　?。?）尾架：裝夾細(xì)長工件和安裝鉆頭、鉸刀等。

　?。?）床身：支持和安裝車床各部件用。床身導(dǎo)軌供縱漓板和尾架移動(dòng)用。

　　6.立式車床

　　立式車床在結(jié)構(gòu)布局上的主要特點(diǎn)是主軸垂直布置，并有一個(gè)很大的圓形工作臺，供裝卡工件之用，工作臺臺畫在水平面內(nèi)，工件的安裝調(diào)整比較方便，而且安全，工作臺由導(dǎo)軌支撐，剛性好，因而能長期地保持機(jī)床精度。立式車床適用于加工徑向尺寸大而軸向尺寸相對較小的大型和重型零件，如各種盤、輪類零件。

　　7.六角車床的特點(diǎn)

　　（1）它沒有尾架，在普通車床尾架位置上有一個(gè)可以同時(shí)裝夾多種刀具的轉(zhuǎn)塔刀架。

　　（2）它沒有絲杠，一般只能用絲錐和板牙加工螺紋。

　　由于轉(zhuǎn)塔刀架上的刀具多，而且該刀架設(shè)有多種定程裝置，能保證其準(zhǔn)確位移和轉(zhuǎn)換，這樣能減少裝卸刀具、對刀、試切和測量尺寸等輔助時(shí)間，所以生產(chǎn)率較高。

　　8.鉆床

　　鉆床的特點(diǎn)是加工中工件不動(dòng)，而讓刀具移動(dòng)，將刀具中心對正待加工孔中心，并使刀具轉(zhuǎn)動(dòng)（主運(yùn)動(dòng)）、刀具移動(dòng)（進(jìn)給運(yùn)動(dòng)）來加工孔。

　　鉆床有臺式鉆床、立式鉆床、搖臂鉆床。

　　鉆床加工精度可達(dá)ITl2，表面粗糙度Rq值可達(dá)l2.5μm.

　　9.鏜床

　　鏜床主要完成精度高、孔徑大或孔系的加工，此外，還可銑平面、溝槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔和車端面、外圓、內(nèi)外環(huán)形槽及車螺紋等。，

　　常見的鏜床有臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床和金剛鏜床等。

　　臥式鏜床主要是加工孔，特別是箱體零件上的許多大孔、同心孔、平行孔等。易于保證被加工孔的尺寸精度和位置精度。鏜孔的尺寸精度可達(dá)IT7，表面粗糙度Ra值為1.6μm～0.8μm.

　　坐標(biāo)鏜床具有以下特點(diǎn)：

　?。?）結(jié)構(gòu)剛性好，能在實(shí)體工件上鉆、鏜精密孔。

　?。?）主軸轉(zhuǎn)速高，進(jìn)給最小。

　　（3）設(shè)有縱、橫向可移動(dòng)的工作臺，它們的微調(diào)整量可達(dá)1μm，并有精確坐標(biāo)測量系統(tǒng)，所以適于加工孔距誤差小的孔系。

　　金剛鏜床是一種高速鏜床，其特點(diǎn)是以很小的進(jìn)給量和很高的切削速度進(jìn)行加工，加工出的工件具有較高的尺寸精度（IT6）和較光潔的表面（Ra為0.2μm）。臥式金剛鏜床的主參數(shù)是上作臺面寬度。

　　10.刨床

　　刨床主要加工平面、溝槽和成型面。

　　常見的刨床有牛頭刨床和龍門刨床。牛頭刨床適于刨削長度不超過l000mm的中小型工件，其主運(yùn)動(dòng)是滑枕帶動(dòng)刨刀做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，工作臺的間歇移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。龍門刨床主要加工大型工件或同時(shí)加工多個(gè)工件，其主運(yùn)動(dòng)是工作臺的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是刀架帶著刨刀作橫向或垂直的間歇運(yùn)動(dòng)。

　　插床實(shí)際上是一種立式刨床。插床主要是加工上件內(nèi)部表面如方孔、長方孔、各種多邊形孔和鍵槽等。由于生產(chǎn)率低，只適合單件小批生產(chǎn)。

　　11.拉床

　　拉床是用拉刀加工工件各種內(nèi)、外成形表面的機(jī)床，拉削時(shí)機(jī)床只有拉刀的直線運(yùn)動(dòng)，它是主運(yùn)動(dòng)。拉床一般是液壓傳動(dòng)。拉床的主參數(shù)是額定拉力。

　　12.銑床

　　銑床是利用銑刀在工件上加工各種表面的機(jī)床。銑床加工范圍與刨床相近，但比刨床加工范圍廣，生產(chǎn)率也較高。常見的銑床有：臥式銑床、立式銑床和龍門銑床。

　?。?）臥式銑床的主軸是水平布置的，臥式銑床可加工平面、成形面、各種溝槽、螺旋槽及齒輪齒形等。立式銑床的主軸是垂直布置的。

　　（2）立式銑床適于加工較大平面、加工溝槽，生產(chǎn)率比臥式銑床高。

　　（3）龍門銑床與龍門刨床相似，其區(qū)別在于它的橫梁和立柱上裝的不是刨刀架，而是帶有主軸箱的銑刀架。，龍門銑床主軸箱帶動(dòng)銑刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，工作臺縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

　?。?）龍門銑床生產(chǎn)率較高，適用于成批和單件生產(chǎn)，用以加工中型和大型工件。

　　13.磨床

　　磨床是用磨具或磨料加工工件各種表面的精密加上機(jī)床，通常，磨具旋轉(zhuǎn)為士運(yùn)動(dòng)。

　　磨床特點(diǎn)：

　?。?）切削工具砂輪是由無數(shù)細(xì)小、尖硬、鋒利的非金屬磨粒粘接而成的多刃工具，并且做高速旋轉(zhuǎn)的主運(yùn)動(dòng)。

　?。?）萬能性強(qiáng)，適應(yīng)性更廣。

　?。?）磨床種類多，范圍廣，能適應(yīng)磨削各種加工表面、工件形狀及生產(chǎn)批量的要求。

　　（4）磨削加工余量小，生產(chǎn)率高，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和半自動(dòng)化，可廣泛應(yīng)用于流水線和自動(dòng)線中。

　?。?）磨削加工精度高，表面質(zhì)量高。

　　常見的普通磨床有：外圓磨床、內(nèi)圓磨床和平面磨床。

　　外圓磨床山床身、工作臺、頭架、尾架、砂輪架以及液壓操縱系統(tǒng)組成。可磨削工件的外圓柱面和外圓錐面。其中，萬能外圓磨床構(gòu)造與普通外圓磨床基本相同，所不同的是它的砂輪架上、頭架上和工作臺上都裝有轉(zhuǎn)盤，并增加了內(nèi)圓磨具等附件，故萬能外圓磨床還能磨削內(nèi)圓柱面及錐度較大的內(nèi)外圓錐面。

　　內(nèi)圓磨床山床身、工作臺、頭架、砂輪架、滑臺組成，主要用于磨削內(nèi)圓柱面、內(nèi)圓錐面及端面等。

　　平面磨床用來磨削工件的平面。主要由床身、工作臺、立柱、滑座、砂輪架等部件組成。平面磨床的工作臺一般是電磁工作臺，工件安放在電磁工作臺上，靠電磁吸力吸住工件。

　　14.特種加工機(jī)床

　　特種加工機(jī)床是利用電能、電化學(xué)能、光能、聲能等特種加工方法加工工件的機(jī)床。主要用于一般切削方法難以加工（如材料性能特殊、形狀復(fù)雜）的工件。

　　電火花加工是利用兩極間脈沖放電時(shí)產(chǎn)生的電腐蝕現(xiàn)象對材料進(jìn)行加工的。常見的有電火花成形加工機(jī)床和電火花切割加工機(jī)床。其特點(diǎn)是：

　　（1）可加工任何硬、脆、韌、高熔點(diǎn)、高純度的導(dǎo)電材料。

　?。?）加工時(shí)機(jī)床和刀具間不存在顯著機(jī)械力作用。

　?。?）加工中不受熱的影響。

　?。?）同一臺機(jī)床可進(jìn)行粗加工、半精加工、精加工。

　　（5）便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

　　超聲波加工是利用工具作超聲頻振動(dòng)沖擊磨料，進(jìn)行撞擊和拋磨工件，從而達(dá)到加工目的。其特點(diǎn)是：

　?。?）超聲波加工適于加工各種硬脆材料。

　　（2）易于加工出各種復(fù)雜形狀的型孔、型腔和成形表面。

　?。?）由于切削力小，適于加工薄壁等不能承受較大機(jī)械應(yīng)力的零件。

　　激光加工是利用光能經(jīng)過透鏡聚焦后達(dá)到很高的能量密度，依靠光熱效應(yīng)來加工各種材料。其特點(diǎn)是：

　?。?）不受材料性能限制，幾乎所有材料均能加工。

　　（2）加工時(shí)不需刀具，屬于非接觸加工。

　　（3）加工速度極高，熱影響區(qū)小，易實(shí)現(xiàn)加工過程自動(dòng)化。

　?。?）可通過透明介質(zhì)進(jìn)行加丁。

　　15.組合機(jī)床

　　組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件對一種或若干種工件按預(yù)定的工序進(jìn)行加工的機(jī)床。

　　與其他機(jī)床相比有下列特點(diǎn)：

　?。?）設(shè)計(jì)制造周期短。

　　（2）自動(dòng)化程度高。

　?。?）通用化程度高。

　?。?）能穩(wěn)定地保證加工精度。

　?。?）易于聯(lián)成自動(dòng)線。

　　在組合機(jī)床上，可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削及滾壓等工序。組合機(jī)床既有專用機(jī)床生產(chǎn)率高、結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，又具有通用機(jī)床易于更新調(diào)整，以適應(yīng)新的加工對象的特點(diǎn)。

　　16.組合機(jī)床自動(dòng)線

　　由若干臺組合機(jī)床及輔助設(shè)備組成的自動(dòng)化生產(chǎn)線稱為組合機(jī)床自動(dòng)線。

　　組合機(jī)床自動(dòng)線是用工件自動(dòng)傳送系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)，把按加工工序合理排列的若干臺組合機(jī)床或自動(dòng)機(jī)床和其他輔助設(shè)備聯(lián)系起來的自動(dòng)生產(chǎn)線。

　　組合機(jī)床自動(dòng)線的基本結(jié)構(gòu)有下列幾部分：

　　（1）組合機(jī)床或自動(dòng)機(jī)床。

　　（2）傳送機(jī)構(gòu)。

　　（3）自動(dòng)線的操縱機(jī)構(gòu)。

　　組合機(jī)床自動(dòng)線能減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減少操作人員，減少輔助運(yùn)輸上具和減少占地面積，能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低產(chǎn)品成本。

　　五、數(shù)控機(jī)床及工業(yè)機(jī)器人

　?。ㄒ唬┛荚嚹康?/p>

　　通過對本部分內(nèi)容的考核，測試考生對數(shù)控機(jī)床及其計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以及工業(yè)機(jī)器人、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)等相關(guān)設(shè)備、相關(guān)技術(shù)熟悉的情況，從而考核考生對機(jī)電一體化設(shè)備、系統(tǒng)的必要基礎(chǔ)知識掌握的程度。

　?。ǘ┛荚嚮疽?/p>

　　1.掌握以下內(nèi)容

　?。?）采用數(shù)控機(jī)床的原兇和必然性；

　?。?）數(shù)控機(jī)床的組成；

　?。?）數(shù)控機(jī)床再生改造應(yīng)該考慮的問題；

　?。?）單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，以及它們之間的區(qū)別；

　　（5）PLC的特點(diǎn)；

　?。?）應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床中的兩種PLC的型式、特點(diǎn)、區(qū)別；

　?。?）常用的反應(yīng)式、永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要區(qū)別；

　?。?）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)速的計(jì)算；

　?。?）直流主軸電動(dòng)機(jī)、交流主軸電動(dòng)機(jī)、永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)、永磁同步交流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，以及它們之間的區(qū)別；

　?。?0）CNC裝置的控制流程及CNC軟件的特點(diǎn)。

　　2.熟悉以下內(nèi)容

　?。?）數(shù)控機(jī)床的各種分類方法；

　?。?）CNC裝置所具有的功能；

　　（3）PLC的組成、技術(shù)指標(biāo)；

　?。?）伺服系統(tǒng)的分類以及數(shù)控機(jī)床對伺服系統(tǒng)的要求；

　?。?）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理、特點(diǎn)及主要性能指標(biāo)；

　?。?）直流主軸電動(dòng)機(jī)的性能及速度控制方法；

　　（7）永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)的性能及速度控制方法；

　　（8）交流主軸電動(dòng)機(jī)的性能及速度控制方法；

　?。?）永磁同步交流伺服電動(dòng)機(jī)的性能及速度控制方法；

　　（10）工業(yè)機(jī)器人的特性參數(shù)和技術(shù)要求；

　　（11）柔性制造單元的結(jié)構(gòu)形式，柔性制造單元與加工中心的區(qū)別。

　　3.了解以下內(nèi)容

　　（1）數(shù)控機(jī)床及其產(chǎn)生和發(fā)展；

　　（2）數(shù)控機(jī)床加工與普通機(jī)床加工的區(qū)別；

　?。?）開放式CNC裝置的組成方式；

　　（4）PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用；

　?。?）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)對驅(qū)動(dòng)電源的要求，驅(qū)動(dòng)電源的組成和功能；

　　（6）加工機(jī)器人的組成、分類及編程方式；

　?。?）柔性制造系統(tǒng)的基本功能、組成及其柔性。

　?。ㄈ┮c(diǎn)內(nèi)容

　　1.數(shù)控機(jī)床及其產(chǎn)生和發(fā)展

　　數(shù)控機(jī)床是一種采用計(jì)算機(jī)，利用數(shù)字化信息進(jìn)行控制的，具有高附加值的，技術(shù)密集型機(jī)電一體化產(chǎn)品。

　　數(shù)控機(jī)床自20世紀(jì)50年代問世以來，得到了迅速發(fā)展，不斷地更新?lián)Q代。我國的數(shù)控機(jī)床行業(yè)起步于1958年。到目前為止，在開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造具有自主版權(quán)的中、高檔CNC系統(tǒng)方面取得了可喜的成果。我國的數(shù)控產(chǎn)品覆蓋了車、銑（包括仿型銑）、鏜銑、鉆、磨、加工中心及齒輪機(jī)床、折彎機(jī)、火焰切割機(jī)、柔性制造單元等，品種達(dá)300多種。中、低檔CNC系統(tǒng)已達(dá)到小批量生產(chǎn)能力。

　　2.數(shù)控加工與普通機(jī)床加工的區(qū)別

　　數(shù)控機(jī)床是高效的自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床加工不同于普通機(jī)床加工，在數(shù)控機(jī)床上加工零件，是將加工過程所需要的各種操作（如主軸的起停、換向及變速，工件或刀具的送進(jìn)，刀具選擇，冷卻液供給等）以及零件的形狀、尺寸按規(guī)定的編碼方式寫成數(shù)控加工程序，輸入到數(shù)控裝置中。再由數(shù)控裝置對這些輸入的信息進(jìn)行處理和運(yùn)算，并控制伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使坐標(biāo)軸協(xié)調(diào)移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)刀具與工件間的相對運(yùn)動(dòng)，完成零件的加工。當(dāng)被加工工件改變時(shí)，除了重新裝夾工件和更換刀具外，只需更換程序。而在普通機(jī)床上加工零件，是由操作者根據(jù)圖紙要求，手動(dòng)操作機(jī)床，不斷改變刀具與工件相對運(yùn)動(dòng)參數(shù)（位置、速度等），使刀具從工件上切除多余材料，最終獲得符合技術(shù)要求的尺寸、形狀、表面質(zhì)量及位置要求的零件。

　　3.采用數(shù)控機(jī)床的原因和必然性

　　數(shù)控機(jī)床的前期投資費(fèi)用以及維修（技術(shù)）費(fèi)用比較高，對管理及操作人員素質(zhì)的要求也比較高。但是采用數(shù)控機(jī)床不僅節(jié)約勞動(dòng)力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，對開發(fā)新產(chǎn)品和促進(jìn)老產(chǎn)品更新?lián)Q代，加速流動(dòng)資金周轉(zhuǎn)和縮短交貨期都起著很大作用。合理選用數(shù)控機(jī)床可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本、提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與競爭力。因此，普通機(jī)床正在大量地被數(shù)控機(jī)床取代。數(shù)控機(jī)床已經(jīng)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)必不可少的設(shè)備。采用數(shù)控機(jī)床，提高機(jī)械工業(yè)的數(shù)控化率是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造和技術(shù)更新的必由之路。

　　4.數(shù)控機(jī)床的組成

　　數(shù)控機(jī)床由CNC系統(tǒng)和機(jī)床主機(jī)及輔助裝置組成。

　　CNC系統(tǒng)由程序、輸入輸出設(shè)備、CNC裝置及主軸、進(jìn)給控制單元組成。零件加工程序是CNC系統(tǒng)的重要組成部分。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。不同檔次的CNC系統(tǒng)其輸入輸出設(shè)備的復(fù)雜程度也不一樣。CNC裝置是CNC系統(tǒng)的核心部件，它由計(jì)算機(jī)（包括硬件和軟件）、可編程序控制器（PLC）和接口電路組成。

　　主軸控制單元與交、直流主軸電動(dòng)機(jī)及其進(jìn)給檢測元件組成主軸驅(qū)動(dòng)裝置，用于控制主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在寬范圍內(nèi)速度連續(xù)可調(diào)，并在每種速度下都能提供切削所需要的功率。

　　速度控制單元與進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)（功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或交、直流伺服電動(dòng)機(jī)）及其檢測元件組成進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置，用于控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，提供切削過程中所需要的扭矩，并可以任意調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)速度。再配以位置控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對工作臺（或刀具）位置的精確控制，這就是進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

　　為了滿足數(shù)控機(jī)床高自動(dòng)化、高效率、高精度、高速度、高可靠性的要求，與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床主機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)需滿足高剛度和高抗振性、小的機(jī)床熱變形等要求，為此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料選用上采取一系列措施；此外，在數(shù)控機(jī)床中多采用高效率、無間隙、低摩擦傳動(dòng)，并采用高性能，寬調(diào)速范圍交、直流伺服電動(dòng)機(jī)和主軸電動(dòng)機(jī)，以盡量簡化機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

　　輔助裝置是保證數(shù)控機(jī)床功能充分發(fā)揮所需要的配套部件，包括：電器、液壓、氣動(dòng)元件及系統(tǒng)，冷卻、排屑、防護(hù)、潤滑、照明、儲運(yùn)等一系列裝置，交換工作臺，數(shù)控轉(zhuǎn)臺，數(shù)控分度頭，刀具及其監(jiān)控檢測裝置等。

　　5.數(shù)控機(jī)床的分類

　　數(shù)控機(jī)床可以從不同的角度對其分類：

　　按照能夠控制刀具與工件相對運(yùn)動(dòng)的軌跡可以把數(shù)控機(jī)床分為點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床和輪廓控制數(shù)控機(jī)床。點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床只控制工作臺（或刀具）從一點(diǎn)精確地移動(dòng)到另一點(diǎn)，移動(dòng)過程中不進(jìn)行加工。采用這種控制方案的有數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控沖床等。輪廓控制數(shù)控機(jī)床不僅控制工作臺（或刀具）的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)，而且還要控制軌跡上每點(diǎn)的速度和位置，因而能夠加工曲線（或曲面）。數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、數(shù)控電加工機(jī)床、加工中心等都采用這種控制方案。

　　按照伺服系統(tǒng)的控制方式可以把數(shù)控機(jī)床分為開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床、閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床和半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。開環(huán)控制方式與閉環(huán)、半閉環(huán)控制方式的區(qū)別是明顯的。閉環(huán)和半閉環(huán)控制方式都為反饋控制系統(tǒng)，都包括位置、速度控制單元，都采用交、直流伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行元件，都有位置、速度檢測器，速度檢測器都可以安裝在電動(dòng)機(jī)的軸端。區(qū)別是：閉環(huán)控制其位置檢測器安裝在機(jī)床工作臺上，環(huán)內(nèi)包括絲杠螺母副、工作臺等傳動(dòng)部件，設(shè)計(jì)、調(diào)試難度大，但控制精度高。而半閉環(huán)控制其位置檢測器安裝在電動(dòng)機(jī)軸端或絲杠的軸端，一般位置測量和速度測量用一個(gè)檢測器。由于環(huán)中包括的傳動(dòng)部件少，設(shè)計(jì)、調(diào)試難度小，但控制精度不如閉環(huán)的高。

　　按照加工方式可以把數(shù)控機(jī)床分為金屬切削類、金屬成型類、特種加工類和其他類等數(shù)控機(jī)床。

　　數(shù)控機(jī)床還可以按其功能水平分高、中、低三檔。

　　6.數(shù)控機(jī)床再生改造應(yīng)該考慮的問題

　　數(shù)控機(jī)床再生改造通常應(yīng)該考慮以下問題：

　?。?）正確估計(jì)被改造數(shù)控機(jī)床的剩余價(jià)值。在對舊數(shù)控機(jī)床進(jìn)行改造時(shí)，必須仔細(xì)分析這臺數(shù)控機(jī)床哪些部分還可利用，哪些必須更新。一般要求可利用的剩余價(jià)值不應(yīng)低于總價(jià)值的1／3.一般來說，舊數(shù)控機(jī)床中剩余價(jià)值較大的是機(jī)械部分及配套附件，數(shù)控系統(tǒng)往往都需要更新。

　?。?）對是否值得改造做出判斷。設(shè)備技術(shù)改造力求投資少，一般不應(yīng)超過同類新設(shè)備購置費(fèi)用的40%～60%.

　?。?）對舊數(shù)控機(jī)床進(jìn)行再生改造時(shí)，應(yīng)避免只搞局部改造，而應(yīng)做全面配套改造。

　?。?）再生改造要與企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)狀況相適應(yīng)。設(shè)備改造的宗旨是以有限的投入創(chuàng)造出較大的經(jīng)濟(jì)效益，因此不一定要把設(shè)備改造成水平。

　　7.CNC裝置所具有的功能

　　CNC裝置的基本功能包括控制功能、準(zhǔn)備功能、插補(bǔ)功能、進(jìn)給功能、主軸功能、輔助功能、刀具功能、字符顯示功能及診斷功能等；還有一些功能屬于CNC裝置的選擇功能，如補(bǔ)償功能、固定循環(huán)功能、圖形顯示功能、通信功能、在線自動(dòng)編程功能等。

　　8.單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及區(qū)別

　　CNC裝置的硬件有單微處理器和多微處理器結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)形式。

　　單微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置采用以總線為中心的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，微處理器通過總線與存儲器、PLC、位置控制器及各種接口相連。CNC裝置的接口包括與機(jī)床側(cè)的信號輸入輸出接口、與上位計(jì)算機(jī)的通信接口及與標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出設(shè)備的接口。

　　單微處理器CNC裝置只有一個(gè)微處理器。有的CNC裝置雖然有兩個(gè)或兩個(gè)以上微處理器，但只有一個(gè)微處理器能夠控制總線，占有總線資源，其他微處理器不能控制系統(tǒng)總線，不能訪問主存儲器，只作為智能部件工作，這種CNC裝置也屬于單微處理器結(jié)構(gòu)。由于只有一個(gè)微處理器，因此多采用集中控制、分時(shí)處理的方式完成數(shù)控的各項(xiàng)功能。由于所有數(shù)控功能由一個(gè)微處理器完成，因此CNC裝置的功能將受微處理器的字長、數(shù)據(jù)寬度、尋址能力和運(yùn)算速度等因素的限制。CNC裝置的檔次主要由微處理器的品質(zhì)決定。

　　按印刷電路板插接方式的不同單微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置分為大板結(jié)構(gòu)和模塊化結(jié)構(gòu)。

　　多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置都采用模塊化結(jié)構(gòu)，有多個(gè)微處理器，每個(gè)微處理器分管各自的任務(wù)，形成特定的功能單元，即功能模塊?；竟δ苣K包括CNC管理模塊、CNC插補(bǔ)模塊、位置控制模塊、存儲器模塊、PLC模塊和指令、數(shù)據(jù)的輸人輸出及顯示模塊。進(jìn)一步擴(kuò)展功能，可增加相應(yīng)模塊。多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置各模塊之間的互連和通信除了采用共享總線結(jié)構(gòu)外，還采用共享存儲器結(jié)構(gòu)。多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置采用積木方式組成CNC裝置，具有良好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性。插件模塊更換方便，可使故障對系統(tǒng)的影響降到最低。運(yùn)算速度高，更適合多軸控制、高進(jìn)給速度、高精度、高效率的數(shù)控要求。

　　單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置的區(qū)別歸納如下：

　?。?）單微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置只有一個(gè)微處理器能夠控制總線，占有總線資源，而多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置有多個(gè)微處理器。

　　（2）單微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置采用以總線為中心的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，而多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置各模塊之間的互連和通信除了采用共享總線結(jié)構(gòu)外，還采用共享存儲器結(jié)構(gòu)。

　?。?）單微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置有大板和模塊兩種結(jié)構(gòu)形式，而多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置都采用模塊化結(jié)構(gòu)形式。

　?。?）單微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置的功能受微處理器的字長、數(shù)據(jù)寬度、尋址能力和運(yùn)算速度等因素的限制，用于控制功能不十分復(fù)雜的數(shù)控機(jī)床中。多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置適合多軸控制、高進(jìn)給速度、高精度、高效率的數(shù)控機(jī)床。

　　（5）與單微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置相比，多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置具有更好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性。使故障對系統(tǒng)的影響更低。

　　9.開放式CNC裝置的組成方式

　　CNC裝置的開放化是制造業(yè)最終用戶、機(jī)床生產(chǎn)廠家以及CNC生產(chǎn)廠家共同的需求。開放化具體體現(xiàn)在：系統(tǒng)組成內(nèi)部的開放化，亦即系統(tǒng)內(nèi)部硬、軟的公開化；系統(tǒng)組成各部分之間的開放化，即使各組成部分（如CNC、伺服驅(qū)動(dòng)、主軸驅(qū)動(dòng)等）之間的接口標(biāo)準(zhǔn)化。其組成方式一般有：

　　（1）PC連接型CNC，是一種將現(xiàn)有CNC與PC通過串行通信連接起來的一種形式。

　?。?）PC內(nèi)藏型CNC，即在CNC內(nèi)部加裝PC，PC與CNC之間通過專用總線連接。

　?。?）CNC內(nèi)藏型PC，即在通用PC的擴(kuò)展槽中插入專用CNC，專用CNC具有包括加工軌跡生成等幾乎所有的CNC處理功能。

　?。?）全軟件型NC，即CNC的全部功能都由PC完成，并通過裝在PC擴(kuò)展槽中的接口卡進(jìn)行伺服驅(qū)動(dòng)控制。

　　10.CNC裝置的控制流程及CNC軟件的特點(diǎn)

　　CNC裝置需要執(zhí)行兩種控制，即數(shù)字控制和順序控制（或稱輔助控制）。因此，CNC軟件要處理兩種信息，即輔助控制信息和數(shù)字控制信息。各種控制指令、參數(shù)及加工數(shù)據(jù)通過輸入設(shè)備送入CNC裝置的存儲器中，加工時(shí)從存儲器中調(diào)出零件加工程序，按程序段進(jìn)行譯碼，將零件加工程序轉(zhuǎn)變?yōu)镃NC裝置能夠接受的代碼。譯碼后分成兩路；一路是輔助控制信息，包括輔助功能M、主軸轉(zhuǎn)速功能S和刀具功能T，該路信息通過PLC處理并輸出；另一路是數(shù)字控制信息，通過預(yù)處理（刀具補(bǔ)償處理和速度處理）后，進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算、位置控制，控制伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)軸的協(xié)同移動(dòng)。

　　CNC軟件的特點(diǎn)是多任務(wù)并行處理：CNC系統(tǒng)軟件需要完成多項(xiàng)任務(wù)，包括輸入、I／O處理、顯示、診斷等管理任務(wù)和譯碼、刀具補(bǔ)償、速度處理、插補(bǔ)、位置控制等控制任務(wù)。在許多情況下CNC裝置中的管理和控制的某些任務(wù)必須同時(shí)執(zhí)行，即所謂的并行處理。

　　11.PLC的組成、技術(shù)指標(biāo)

　　可編程序控制器PLC實(shí)質(zhì)上是一種專用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其組成包括硬件和軟件兩大部分。其硬件包括基本組成部分、I／0擴(kuò)展部分和外部設(shè)備三大部分?；静糠职–PU及存儲器、輸入輸出接口、電源等；I／O擴(kuò)展部分是為系統(tǒng)擴(kuò)展輸入輸出點(diǎn)數(shù)而設(shè)計(jì)的；外部設(shè)備是開發(fā)PLC控制系統(tǒng)（設(shè)計(jì)、調(diào)試應(yīng)用程序）的輔助設(shè)備，主要有編程器、EPROM寫入器、磁帶機(jī)、打印機(jī)、監(jiān)視器等。PLC軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件由PLC生產(chǎn)廠家編制，一般固化在ROM中，隨機(jī)提供給用戶。應(yīng)用軟件由用戶根據(jù)控制需要編寫，可存儲在帶鋰電池保護(hù)的RAM中、EPROM模塊（盒）中或盒式磁帶中。PLC機(jī)插入裝有用戶程序的EPROM模塊，則執(zhí)行EPROM模塊中的程序，沒有EPROM模塊插入，則執(zhí)行RAM中的程序。

　　PLC的主要技術(shù)指標(biāo)包括存儲容量、掃描速度、I／O點(diǎn)數(shù)、編程語言等。

　　12.PLC的特點(diǎn)

　　PLC的特點(diǎn)有控制程序可變，具有良好的柔性；采用面向過程的語言編程，編程方便；功能完善；擴(kuò)展方便，配置靈活；系統(tǒng)構(gòu)成簡單，安裝調(diào)試方便；可靠性高等。正因?yàn)樗哂猩鲜鎏攸c(diǎn)才在數(shù)控機(jī)床及機(jī)械制造中得到廣泛應(yīng)用。

　　13.應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床中的兩種PLC的型式、特點(diǎn)、區(qū)別

　　可編程序控制器應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床中有兩種型式，即內(nèi)裝型和獨(dú)立型。

　　內(nèi)裝型PLC的特點(diǎn)是：

　?。?）它的性能指標(biāo)由所屬的CNC裝置的性能規(guī)格確定。其硬件和軟件被作為CNC裝置的基本功能統(tǒng)一設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、適配性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

　?。?）它有與CNC共用微處理器和具有專用微處理器兩種類型。前者利用CNC微處理器的余力來完成PLC的功能，I／O點(diǎn)數(shù)較少；后者由于有獨(dú)立的微處理器，多用于順序程序復(fù)雜及動(dòng)作速度要求快的場合。

　　（3）它與CNC其他電路同裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，共用一個(gè)電源和地線。

　?。?）它的硬件電路可與CNC其他電路制作在同一塊印刷電路板上，也可以單獨(dú)制成一塊附加印刷電路板。

　?。?）它對外沒有單獨(dú)配置的I／O接口電路，而是使用CNC裝置本身的I／O接口電路。

　?。?）采用內(nèi)裝型PLC，擴(kuò)大了CNC內(nèi)部直接處理的窗口通信功能，可以采用梯形圖編輯和傳送高級控制功能，且造價(jià)低，提高了CNC的性能／價(jià)格比。

　　獨(dú)立型PLC的特點(diǎn)是：

　?、倏筛鶕?jù)數(shù)控機(jī)床對控制功能的要求靈活選購或自行開發(fā)。

　?、谟凶约旱腎／O接口電路，PLC與CNC裝置、PLC與機(jī)床側(cè)的連接都通過I／0接口電路連接。PLC本身采用模塊化結(jié)構(gòu)，裝在插板式籠箱內(nèi)，I／O點(diǎn)數(shù)可通過I／0模塊或插板的增減靈活配置。

　?、劭梢詳U(kuò)大CNC的控制功能，可以形成兩個(gè)以上的附加軸控制。

　?、茉谛阅埽瘍r(jià)格比上不如內(nèi)裝型PLC.

　　由內(nèi)裝型和獨(dú)立型PLC的特點(diǎn)不難看出它們之間的區(qū)別：

　　①內(nèi)裝型PLC其硬件和軟件被作為CNC裝置的基本功能統(tǒng)一設(shè)計(jì)，其性能指標(biāo)由所屬的CNC裝置的性能，規(guī)格確定。而獨(dú)立型PLC是根據(jù)數(shù)控機(jī)床對控制功能要求進(jìn)行靈活選購或自行開發(fā)的單獨(dú)的PLC機(jī)。

　　②內(nèi)裝型PLC可以與CNC共用一個(gè)微處理器，而獨(dú)立型PLC不與CNC共用一個(gè)微處理器。

　?、蹆?nèi)裝型PLC與CNC其他電路同裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，共用一個(gè)電源和地線。而獨(dú)立型PLC本身采用模塊化結(jié)構(gòu)，單獨(dú)裝在插板式籠箱內(nèi)，I／O點(diǎn)數(shù)可通過I／0模塊或插板的增減靈活配置。

　?、軆?nèi)裝型PLC對外沒有單獨(dú)配置的I／O接口電路，而是使用CNC裝置本身的I／0接口電路。而獨(dú)立型PLC有自己的l／0接口電路，PLC與CNC裝置、PLC與機(jī)床側(cè)的連接都通過l／O接口電路連接。

　?、莳?dú)立型PLC可以擴(kuò)展CNC的控制功能，可以形成兩個(gè)以上的附加軸控制。而內(nèi)裝型PLC則不可以。

　?、拊谛阅埽瘍r(jià)格比上，內(nèi)裝型PLC高于獨(dú)立型。

　　14.PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用

　　PLC廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制中，可以應(yīng)用PLC進(jìn)行順序控制和開關(guān)邏輯控制、閉環(huán)過程控制、組合數(shù)字控制，可以組成多級控制系統(tǒng)及控制機(jī)器人等，PLC也可以用于位置控制中。

　　15.伺服系統(tǒng)的分類以及數(shù)控機(jī)床對伺服系統(tǒng)的要求

　　按照控制對象和使用目的的不同，數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)可分為進(jìn)給伺服系統(tǒng)、主軸伺服系統(tǒng)和輔助伺服系統(tǒng)。按照伺服系統(tǒng)調(diào)節(jié)理論，數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)可分為開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)；按驅(qū)動(dòng)部件的動(dòng)作原理又可將其分為電液控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。電氣控制系統(tǒng)又有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。按照反饋控制方式，數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)有脈沖比較、相位比較、幅值比較和全數(shù)字等伺服系統(tǒng)等。

　　數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)該滿足高精度、快速響應(yīng)、調(diào)速范圍寬、低速大轉(zhuǎn)矩、可靠性高等要求。數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不僅應(yīng)該具有寬的調(diào)速范圍，而且能在盡可能寬的調(diào)速范圍內(nèi)保持恒功率輸出。另外，為了滿足不同數(shù)控機(jī)床的加工要求，主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還應(yīng)該滿足一些特殊要求。例如，為了能在數(shù)控車床上加工螺紋要求主軸驅(qū)動(dòng)與進(jìn)給驅(qū)動(dòng)實(shí)行同步控制；為了保證端面加工的表面粗糙度，要求數(shù)控車床、數(shù)控磨床等機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)具有恒線速切削功能；加工中心的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有高精度的主軸停位控制功能，以便進(jìn)行自動(dòng)換刀；有的數(shù)控機(jī)床還要求主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有角度控制功能。

　　16.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理及特點(diǎn)

　　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種同步電動(dòng)機(jī)，定子磁場在空間旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子跟隨定子磁場同步旋轉(zhuǎn)。定子磁場的激磁磁勢為脈沖式，使磁場以一定頻率步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子也就一步一步旋轉(zhuǎn)?？梢?，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移（或直線位移）的執(zhí)行元件。給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)供電的電源是脈沖電源，而不是直流電源或正弦交流電源。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是：

　?。?）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速主要取決于脈沖的頻率，轉(zhuǎn)子總的角位移取決于總的脈沖數(shù)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向取決于分配脈沖的相序。其步距值不受各種干擾因素的影響。

　?。?）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每走一步所轉(zhuǎn)過的角度（實(shí)際步距值）與理論步距值之間總有一定的誤差。從某一步到任何一步，即走任意步數(shù)后，也總會有一定的累積誤差，但每轉(zhuǎn)一圈的累積誤差為零，亦即步距溪差不長期積累。

　?。?）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載的能力比較差。

　　17.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)

　　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)有：

　?。?）步距精度。我國生產(chǎn)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距精度一般在±10～±30分的范圍，有些可達(dá)±2～±5分。

　?。?）最大靜轉(zhuǎn)矩。用以衡量步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載的能力。

　?。?）起動(dòng)頻率。是使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能夠由靜止定位狀態(tài)不失步地起動(dòng)，并進(jìn)入正常運(yùn)行的控制脈沖最高頻率。在電動(dòng)機(jī)空載情況下，稱為空載起動(dòng)頻率。在有負(fù)載情況下，不失步起動(dòng)所允許的最高頻率將大大降低。

　　（4）連續(xù)運(yùn)行頻率。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，其轉(zhuǎn)速將跟隨控制脈沖頻率連續(xù)上升而不失步的控制脈沖的最高頻率稱為連續(xù)運(yùn)行頻率的最高工作頻率。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)行頻率隨負(fù)載的增大而下降，但步進(jìn)電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行頻率遠(yuǎn)高于其起動(dòng)頻率。

　　18.常用的反應(yīng)式、永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要區(qū)別

　　永磁感應(yīng)子式步迸電動(dòng)機(jī)的定子結(jié)構(gòu)與反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的定子結(jié)構(gòu)基本相同，也分成若干個(gè)極，極上有齒和控制線圈。但永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由兩段鐵心和位于中部的環(huán)形磁鋼組成。由于磁路內(nèi)含有永久磁鋼，故當(dāng)定子繞組斷電后仍具有一定的定位轉(zhuǎn)矩。

　　19.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)速的計(jì)算

　　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角用下式計(jì)算：

　　20.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)對驅(qū)動(dòng)電源的要求，驅(qū)動(dòng)電源的組成和功能

　　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電源的綜合體現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)電源應(yīng)滿足以下基本要求：

　　（1）電源的相數(shù)、通電方式、電壓、電流應(yīng)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)相適應(yīng)；

　?。?）能滿足步進(jìn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)頻率和運(yùn)行頻率的要求；

　?。?）工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)；

　?。?）成本低，效率高，安裝和維護(hù)方便。

　　驅(qū)動(dòng)電源通常由環(huán)形分配器和功率驅(qū)動(dòng)器組成。環(huán)形分配器的功能可由硬件，軟件以及軟、硬件相結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)。其主要功能是將CNC裝置的插補(bǔ)脈沖，按步進(jìn)電動(dòng)機(jī)所要求的規(guī)律分配給功率驅(qū)動(dòng)器的各相輸入端，以控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組的導(dǎo)通或關(guān)斷。由于電動(dòng)機(jī)有正反轉(zhuǎn)要求，所以環(huán)形分配器的輸出是周期性的，又是可逆的。功率驅(qū)動(dòng)器的功能是將環(huán)形分配器輸出的脈沖信號放大，以便用足夠的功率來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。

　　21.直流主軸電動(dòng)機(jī)、交流主軸電動(dòng)機(jī)、永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)、永磁同步交流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，以及它們之間的區(qū)別

　　直流主軸電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與普通直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)基本相同。兩者之間的主要區(qū)別是：直流主軸電動(dòng)機(jī)在主磁極上除了繞有主磁極繞組外，還繞有補(bǔ)償繞組，以便抵消轉(zhuǎn)子反應(yīng)磁動(dòng)勢對氣隙主磁通的影響，改善電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能；直流主軸電動(dòng)機(jī)都采用軸向強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻或熱管冷卻，以改善冷卻效果；直流主軸電動(dòng)機(jī)尾部都同軸裝有速度檢測元件，如測速發(fā)電機(jī)；直流主軸電動(dòng)機(jī)一般都能承受150%的過載負(fù)荷。

　　永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)本體和檢測部件組成。反饋用的檢測部件裝在電動(dòng)機(jī)的尾部（非軸伸出端）。電動(dòng)機(jī)本體主要由機(jī)殼、定子磁極和轉(zhuǎn)子三部分組成。

　　定子磁極是一個(gè)永磁體。由于是采取永磁式勵(lì)磁方式，不需要?jiǎng)?lì)磁功率，在同樣的輸出功率下有較小的體積和較輕的重量。

　　轉(zhuǎn)子分為普通型和小慣量型兩類。小慣量型轉(zhuǎn)子直流伺服電動(dòng)機(jī)的共同特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子慣量小，適合于快速響應(yīng)的伺服系統(tǒng)。但其過載能力低，當(dāng)用于數(shù)控機(jī)床等進(jìn)給伺服系統(tǒng)中時(shí)，由于轉(zhuǎn)子慣量與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)匹配較差，電動(dòng)機(jī)軸與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)不能直接相連，必須采取一些措施。普通型轉(zhuǎn)子與一般直流電動(dòng)機(jī)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(gè)槽內(nèi)又分布有幾個(gè)虛槽，以減小轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)。與一般直流電動(dòng)機(jī)相比，轉(zhuǎn)子鐵芯長度對直徑的比大些，氣隙小些。普通型轉(zhuǎn)子永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)與小慣量型轉(zhuǎn)子直流伺服電動(dòng)機(jī)相比，具有以下一些特點(diǎn)：

　?。?）低速時(shí)輸出的轉(zhuǎn)矩大，慣量比較大，能與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)直接相連，省去齒輪等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而有利于減小機(jī)械振動(dòng)和噪聲，以及齒隙誤差。

　?。?）轉(zhuǎn)子的熱容量大，電動(dòng)機(jī)的過載性能好，一般能加倍過載幾十分鐘。

　?。?）調(diào)速范圍寬，當(dāng)與高性能速度控制單元組成速度控制系統(tǒng)時(shí)，調(diào)速范圍可達(dá)l：1000以上。

　?。?）轉(zhuǎn)子慣量比較大，為了滿足快速響應(yīng)的要求，需要加大電動(dòng)機(jī)的加速轉(zhuǎn)矩，為此需要加大電源容量。

　?。?）轉(zhuǎn)子溫升高（電動(dòng)機(jī)允許溫升可達(dá)150℃～180℃），可通過轉(zhuǎn)軸傳到機(jī)械上去，這會影響精密機(jī)械的精度。

　　交流主軸電動(dòng)機(jī)都采用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，是經(jīng)過專門設(shè)計(jì)的鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。帶有三相繞組的定子和帶有籠條的轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)的核心。它沒有外殼，定子鐵芯直接暴露在空氣中，而且在定子鐵芯上做有軸向通風(fēng)孔，以利于電動(dòng)機(jī)冷卻、縮小電動(dòng)機(jī)體積，增大輸出功率。轉(zhuǎn)子做成細(xì)長形，以減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。交流主軸電動(dòng)機(jī)的外形呈多邊形，而不是圓形。交流主軸電動(dòng)機(jī)的尾部都同軸安裝有脈沖發(fā)生器（或脈沖編碼器）。交流主軸電動(dòng)機(jī)也具有一定的過載能力。一般能在額定負(fù)載的l.2～1.5倍負(fù)載下工作幾分鐘至半個(gè)小時(shí)。

　　永磁同步交流伺服電動(dòng)機(jī)主要由三部分組成：定子、轉(zhuǎn)子和檢測部件。定子形狀與普通感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的定子相似，具有齒槽，內(nèi)有三相繞組。但其外表面多呈多邊形，且無外殼，這樣有利于散熱。轉(zhuǎn)子帶有永磁體，由多塊永久磁鐵和沖片組成。

　　直流伺服電動(dòng)機(jī)與交流伺服電動(dòng)機(jī)的主要區(qū)別是前者帶有電刷和換向器而后者不帶。永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)與永磁同步交流伺服電動(dòng)機(jī)的區(qū)別除了有無電刷和換向器外，再就是前者的定子磁極是一個(gè)永磁體而后者的轉(zhuǎn)子帶有永磁體。伺服電動(dòng)機(jī)與普通電動(dòng)機(jī)的一個(gè)明顯區(qū)別是前者都同軸裝有用于反饋的檢測元件而后者沒有。主軸直流電動(dòng)機(jī)與普通直流電動(dòng)機(jī)以及主軸交流電動(dòng)機(jī)普通交流電動(dòng)機(jī)的區(qū)別比較明顯，不再贅述。還應(yīng)該指出，上述四種電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法也不相同。

　　22.直流主軸電動(dòng)機(jī)、交流主軸電動(dòng)機(jī)、永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)、永磁同步交流伺服電動(dòng)機(jī)的性能及速度控制方法

　　直流伺服電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是具有優(yōu)良的調(diào)速性能。其缺點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)的電刷和換向器容易磨損，需要經(jīng)常維護(hù)；由于換向器換向時(shí)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；直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，成本高。采用交流伺服電動(dòng)機(jī)完全克服了直流伺服電動(dòng)機(jī)固有的缺點(diǎn)，并且通過采取措施也可以獲得好的調(diào)速性能。

　　永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)和永磁同步交流伺服電動(dòng)機(jī)的性能，由于其伺服系統(tǒng)的要求，需要用一些特性曲線和數(shù)據(jù)表加以全面描述。其中最重要的是電動(dòng)機(jī)的工作曲線。在數(shù)據(jù)表中給出了有關(guān)電動(dòng)機(jī)性能的一些參數(shù)值，是選購和使用電動(dòng)機(jī)的不可少的參考資料。

　　直流主軸電動(dòng)機(jī)為他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以表示為：

　　由于電磁轉(zhuǎn)矩中的兩個(gè)可控量Ф和 是互相獨(dú)立的，所以可以方便地分別進(jìn)行調(diào)節(jié)。而且這種關(guān)系無論在靜態(tài)還是在動(dòng)態(tài)都成立，這就保證了電動(dòng)機(jī)的良好的靜、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩控制特性，從而得到優(yōu)良的調(diào)速性能。

　　直流主軸電動(dòng)機(jī)在基本速度以下為恒轉(zhuǎn)矩范圍，在基本速度以上為恒功率范圍。因此采用雙域調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速，由轉(zhuǎn)子繞組控制回路和磁場控制回路兩部分組成。在轉(zhuǎn)子繞組控制回路中，通過改變轉(zhuǎn)子繞組電壓（即外加電壓）調(diào)速，為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，適于基本速度以下的恒轉(zhuǎn)矩范圍。在磁場控制回路中，通過改變勵(lì)磁電流，，（即改變磁通函）調(diào)速，為恒功率調(diào)速，適于基本速度以上的恒功率范圍。

　　與直流主軸電動(dòng)機(jī)相類似，交流主軸電動(dòng)機(jī)也存在一個(gè)基本速度，在基本速度以下為恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域，在基本速度以上為恒功率區(qū)域。恒功率的速度范圍只有1：3的速度比，當(dāng)速度超過一定值后，功率一速度特性曲線會向下傾斜。

　　對于交流主軸電動(dòng)機(jī)、氣隙磁通和轉(zhuǎn)子電流不是獨(dú)立變量，它們都是轉(zhuǎn)差率S的函數(shù)，無法分開進(jìn)行獨(dú)立控制。另外，被控量是既有大小又有相位的矢量，比標(biāo)量難控制得多。為了改善交流主軸電動(dòng)機(jī)的控制性能，常采用矢量控制調(diào)速方法。這種調(diào)速方法將被控變量從矢量轉(zhuǎn)換為標(biāo)量，通過這種轉(zhuǎn)換，將交流電動(dòng)機(jī)模擬成直流電動(dòng)機(jī)來控制其轉(zhuǎn)矩，從而獲得高動(dòng)態(tài)調(diào)速性能。

　　用于數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)多采用改變外加電壓的調(diào)速方法。這是因?yàn)檫@種調(diào)速方法具有恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速特性、機(jī)械特性好、經(jīng)濟(jì)性能好等特點(diǎn)。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的直流進(jìn)給伺服系統(tǒng)中多采用晶體管脈寬調(diào)制調(diào)速系統(tǒng)。所謂脈寬調(diào)制調(diào)速，就是利用脈寬調(diào)制器對大功率晶體管開關(guān)放大器的開關(guān)時(shí)間進(jìn)行控制，將直流電壓轉(zhuǎn)換成某一頻率的矩形波電壓，加到直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組兩端，通過對矩形波脈沖寬度的控制，改變轉(zhuǎn)子繞組兩端的平均電壓，從而達(dá)到調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。

　　永磁同步交流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為：

　　可見，可以通過改變電動(dòng)機(jī)電源頻率來調(diào)速。該方法可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，能夠較好地滿足數(shù)控機(jī)床的要求。為電動(dòng)機(jī)供電的變頻電源采用交一直一交變頻器。可以采用不同的方案來實(shí)現(xiàn)永磁同步交流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制，常見的有自同步控制變頻調(diào)速，電流控制調(diào)速和矢量控制調(diào)速等。

　　23.工業(yè)機(jī)器人的組成、分類及編程方式

　　工業(yè)機(jī)器人由操作機(jī)、驅(qū)動(dòng)裝置和控制系統(tǒng)三部分組成。操作機(jī)也稱執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由末端執(zhí)行器、手腕、手臂和機(jī)座組成。其功能與人的手臂相似。

　　驅(qū)動(dòng)裝置為操作機(jī)工作提供動(dòng)力，分為電動(dòng)、液動(dòng)和氣動(dòng)三種類型。其執(zhí)行部件（伺服電動(dòng)機(jī)、液壓缸或氣缸）可以與操作機(jī)直接相連，也可以通過齒輪、鏈條和諧波減速器與操作機(jī)連接。

　　控制系統(tǒng)的功能是控制工業(yè)機(jī)器人按要求動(dòng)作，分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。目前，工業(yè)機(jī)器人多采用計(jì)算機(jī)控制。

　　工業(yè)機(jī)器人有多種分類方法：

　　（1）按坐標(biāo)形式分為直角坐標(biāo)式（代號PPP）；圓柱坐標(biāo)式（代號RPP）；球坐標(biāo)式（代號RRP）；關(guān)節(jié)坐標(biāo)式（代號RRR），又稱回轉(zhuǎn)坐標(biāo)式，分為垂直關(guān)節(jié)坐標(biāo)和平面（水平）關(guān)節(jié)坐標(biāo)。

　?。?）按驅(qū)動(dòng)方式分為電力驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)和氣壓驅(qū)動(dòng)。電力驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)元件可以是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)。液壓驅(qū)動(dòng)可以獲得很大的抓取能力（可抓取高達(dá)上千牛力），傳動(dòng)平穩(wěn)，防爆性好，動(dòng)作也較靈敏，但對密封性要求高，不宜于在高、低溫現(xiàn)場工作，需配備一套液壓系統(tǒng)。采用氣壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作迅速、價(jià)格低，但由于空氣可壓縮而使工作速度穩(wěn)定性差，抓取力?。◣资Ａχ涟倥ＡΓ?。

　?。?）按控制方式分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制。點(diǎn)位控制方式簡單，適用于上下料、點(diǎn)焊、卸運(yùn)等作業(yè)。連續(xù)軌跡控制比較復(fù)雜，常用于焊接、噴漆和檢測的機(jī)器人中。工業(yè)機(jī)器人有示教編程和語言編程兩種編程方式。示教編程又分為手把手示教編程和示教盒示教編程。適用于重復(fù)操作型，所面對的作業(yè)任務(wù)比較簡單的機(jī)器人。語言編程方式適用于動(dòng)作復(fù)雜，操作精度要求高的工業(yè)機(jī)器人（如裝配機(jī)器人）。

　　24.工業(yè)機(jī)器人的特性參數(shù)和技術(shù)要求

　　工業(yè)機(jī)器人的主要特性參數(shù)有：

　?。?）坐標(biāo)型式，常用的坐標(biāo)型式有直角坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)、球坐標(biāo)、關(guān)節(jié)坐標(biāo)等。

　?。?）運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)，自由度數(shù)表示機(jī)器人動(dòng)作的靈活程度。一般少于6個(gè)，也有多于6個(gè)的。

　?。?）各自由度的動(dòng)作范圍，指各關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍。各關(guān)節(jié)的基本動(dòng)作范圍決定了機(jī)器人操作機(jī)工作空間的形狀和大小。

　?。?）各自由度的動(dòng)作速度，指各關(guān)節(jié)的極限速度。

　?。?）額定負(fù)載，指在規(guī)定性能范圍內(nèi)，在手腕機(jī)械接口處所能承受的最大負(fù)載允許值。

　?。?）精度，主要包括位姿精度、位姿重復(fù)性、軌跡精度、軌跡重復(fù)性等。

　　工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)要求包括：外觀和結(jié)構(gòu)、電氣設(shè)備、可靠性（用平均無故障工作時(shí)間（MTBF）及可維修時(shí)間（MTTR）衡量）和安全性（應(yīng)滿足《工業(yè)機(jī)器人安全規(guī)范》（GBll291一89）的規(guī)定）。

　　25.柔性制造單元所具有的功能及結(jié)構(gòu)形式

　　概括地說，柔性制造單元是一種在人的參與減到最小時(shí)，能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的對同一工件族內(nèi)不同的工件進(jìn)行自動(dòng)化加工的最小單元，它既可以作為獨(dú)立使用的加工生產(chǎn)設(shè)備，又可作為更大、更復(fù)雜的柔性制造系統(tǒng)和柔性自動(dòng)線的基本組成模塊。柔性制造單元有兩種形式：一種是加工中心配托盤交換系統(tǒng)，即托盤存儲庫式；另一種是數(shù)控機(jī)床配工業(yè)機(jī)器人，即機(jī)器人直接搬運(yùn)式。

　　26.柔性制造單元與加工中心的區(qū)別

　　柔性制造單元是在加工中心的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它增加了，機(jī)器人或托盤自動(dòng)交換裝置、刀具和工件的自動(dòng)測量裝置、加工過程的監(jiān)測裝置。與加工中心相比，它具有更好的柔性，更高的生產(chǎn)率，可實(shí)現(xiàn)某些零件的多品種、小批量加工。

　　27.柔性制造系統(tǒng)的基本功能、組成及其柔性

　　柔性制造系統(tǒng)的基本功能包括自動(dòng)加工功能（包括檢驗(yàn)、清洗等）、自動(dòng)搬運(yùn)功能和將以上兩者綜合起來的綜合軟件功能。

　　柔性制造系統(tǒng)由加工、物流、信息流三個(gè)子系統(tǒng)組成。

　　加工系統(tǒng)是由加工中心或加工中心與數(shù)控機(jī)床混合組成的加工設(shè)備。除此之外，還有清洗、切屑處理等輔助裝置或設(shè)備。一個(gè)系統(tǒng)的機(jī)床配置可按"互補(bǔ)"和"互替"方式配置，也可按這兩種方式混合配置。"互補(bǔ)"是指系統(tǒng)需配置完成不同工序的機(jī)床（如車、銑、磨……），在工序上互相補(bǔ)充，而不能代替。"互替"是指一個(gè)系統(tǒng)中配置有相同的機(jī)床，如其中一臺機(jī)床有故障時(shí)，另一臺相同工序的機(jī)床可以替代加工，以免等待。

　　物流系統(tǒng)包括工件與刀具夾具的輸送、裝卸及倉庫存儲等裝置。工件和夾具的存儲多用立體倉庫，并由倉庫計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制和管理。輸送設(shè)備有傳輸帶、有軌或無軌小車及行走機(jī)器人等。系統(tǒng)還設(shè)有中央刀庫，由工業(yè)機(jī)器人在中央刀庫和各機(jī)床之間進(jìn)行刀具的輸送和交換。

　　信息流系統(tǒng)執(zhí)行單元加工中信息流的處理、儲存和傳輸?shù)裙δ埽菂f(xié)調(diào)多臺機(jī)床加工和物料輸送的計(jì)算系統(tǒng)。

　　柔性制造系統(tǒng)的柔性體現(xiàn)在隨機(jī)加工能力、容忍故障能力、工作和生產(chǎn)能力的柔性和系統(tǒng)生產(chǎn)綱領(lǐng)的柔性等幾個(gè)方面。

　　六、其他常見機(jī)電設(shè)備

　　（一）考試目的

　　通過對本部分內(nèi)容的考試，測試考生對常見機(jī)電設(shè)備的分類、性能指標(biāo)、技術(shù)參數(shù)、特點(diǎn)等知識熟悉的情況，考核考生對機(jī)電設(shè)備的認(rèn)知程度。

　?。ǘ┛荚嚮疽?/p>

　　1.掌握以下內(nèi)容

　?。?）汽油機(jī)與柴油機(jī)的主要區(qū)別；

　?。?）內(nèi)燃機(jī)半要性能指標(biāo)；

　?。?）剪板機(jī)的技術(shù)參數(shù)；

　?。?）通用壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)；

　　（5）壓力容器的使用工藝條件；

　　（6）壓力容器的主要分類方法；

　?。?）鍋爐的分類；

　?。?）鍋爐的基本參數(shù)；

　?。?）起重機(jī)的主要參數(shù)；

　　（10）橋式起重機(jī)、流動(dòng)起重機(jī)的特點(diǎn)及用途。

　　2.熟悉以下內(nèi)容

　?。?）內(nèi)燃機(jī)的分類、基本術(shù)語及型號的表示方法；

　?。?）內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造；

　?。?）燃?xì)廨啓C(jī)的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)及各組成部分的功能；

　?。?）鑄鐵、鑄鋼、有色金屬常用熔煉設(shè)備的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；

　　（5）金屬壓力加工設(shè)備的分類及型號編制；

　?。?）鍛錘、機(jī)械壓力機(jī)、水壓機(jī)的構(gòu)造、應(yīng)用及規(guī)格表示方法；

　?。?）通用壓力機(jī)按機(jī)身結(jié)構(gòu)形式分類；

　　（8）壓力容器的基本結(jié)構(gòu)；

　?。?）鍋爐各組成部分的功用及工作過程；

　　（10）起重機(jī)的分類；

　　（11）起重機(jī)的專用零部件。

　　3.了解以下內(nèi)容

　?。?）內(nèi)燃機(jī)工作原理；

　?。?）剪板機(jī)的分類；

　　（3）壓力容器的有關(guān)法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

　　（三）要點(diǎn)內(nèi)容

　　1.內(nèi)燃機(jī)分類

　　燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)稱為內(nèi)燃機(jī)。

　　內(nèi)燃機(jī)分類方法有以下幾種：

　?。?）按所用燃料分類；

　?。?）按工作循環(huán)沖程分類；

　?。?）按氣缸數(shù)和排列方式分類；

　?。?）按進(jìn)氣方式分類；

　?。?）按冷卻方式不同分類；

　?。?）按著火方式分類；

　?。?）按可燃混合氣形成的方式分類。

　　2.內(nèi)燃機(jī)基本術(shù)語

　　內(nèi)燃機(jī)基本術(shù)語主要有：

　?。?）工作循環(huán)：內(nèi)燃機(jī)每次完成將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，都必須經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣過程，這一系列連續(xù)過程稱為內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)。

　?。?）上、下止點(diǎn)：活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的兩個(gè)極端位置稱為止點(diǎn)?；钊x曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的位置稱為上止點(diǎn)，離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的位置稱為下止點(diǎn)。

　?。?）活塞行程：上、下止點(diǎn)間的距離稱為活塞行程，通常用S表示。

　?。?）氣缸工作容積：活塞從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)所走過的容積，稱為工作容積（氣缸排量）。

　?。?）氣缸總?cè)莘e：活塞位于下止點(diǎn)時(shí)，活塞頂部與氣缸蓋、氣缸套內(nèi)表面形成的空問，稱為氣缸總?cè)莘e。

　?。?）燃燒室容積：活塞位于上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂部與氣缸蓋間的容積，稱為燃燒室容積。

　　（7）壓縮比：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值，稱為壓縮比。

　?。?）工況：指內(nèi)燃機(jī)在某一時(shí)刻的工作狀況，一般用功率和曲軸轉(zhuǎn)速表示，也可用負(fù)荷與轉(zhuǎn)速表示。

　　3.內(nèi)燃機(jī)型號

　　內(nèi)燃機(jī)型號由以下部分組成：

　?。?）首部為產(chǎn)品特征代號。

　　（2）中部由缸數(shù)符號、氣缸布置形式符號、沖程數(shù)符號和缸徑符號組成。

　?。?）后部為結(jié)構(gòu)特征符號及用途特征符號。

　?。?）尾部為區(qū)別符號。

　　其中，首部和尾部根據(jù)具體情況允許不表示。

　　4.四沖程內(nèi)燃機(jī)工作原理

　　四沖程內(nèi)燃機(jī)每個(gè)工作循環(huán)由進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個(gè)沖程組成。

　　5.柴油機(jī)增壓

　　柴油機(jī)增壓是將新鮮空氣在進(jìn)入氣缸之前進(jìn)行壓縮，以提高進(jìn)氣密度，從而達(dá)到提高功率的目的。

　　6.內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造

　　內(nèi)燃機(jī)主要由曲柄連桿機(jī)構(gòu)、固定件、配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)和起動(dòng)系統(tǒng)組成。

　　7.內(nèi)燃機(jī)主要性能指標(biāo)

　　內(nèi)燃機(jī)性能通常用動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)表示，主要有輸出扭矩、有效功率、有效燃料消耗率、有效熱效率等。

　　8.汽油機(jī)與柴油機(jī)的主要區(qū)別

　　汽油機(jī)與柴油機(jī)在結(jié)構(gòu)與原理方面有許多相同之處，其主要不同點(diǎn)在于所用燃料、燃料供給方式和燃料點(diǎn)火方式等。柴油機(jī)以柴油為燃料，汽油機(jī)以汽油為燃料。

　　柴油機(jī)柴油由噴油器霧化，與被壓縮的高溫空氣混合。柴油機(jī)電控燃油噴射技術(shù)可優(yōu)化噴油規(guī)律及噴油量。汽油機(jī)采用電控燃油噴射，根據(jù)不同工況要求制出一定數(shù)量和濃度的可燃混合氣，控制空燃比（空氣與燃料之比）。

　　柴油機(jī)利用汽缸內(nèi)被壓縮空氣的高溫自燃點(diǎn)火（壓燃）；汽油機(jī)設(shè)有點(diǎn)火系統(tǒng)。傳統(tǒng)汽油機(jī)利用火花塞電極產(chǎn)生的火花點(diǎn)火（點(diǎn)燃）；現(xiàn)代汽油機(jī)采用電控點(diǎn)火定時(shí)，保證在各種工況下實(shí)現(xiàn)最佳控制。提高汽油機(jī)的扭矩和功率。

　　9.燃?xì)廨啓C(jī)

　　燃?xì)廨啓C(jī)具有功率大、重量輕、體積小、振動(dòng)小、噪聲小、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，但其熱效率低。

　　燃?xì)廨啓C(jī)主要由壓氣機(jī)、燃燒室和蝸輪三大部分組成。壓氣機(jī)的作用是完成燃?xì)廨啓C(jī)熱力循環(huán)中的空氣壓縮過程，提高工質(zhì)（氣體）的壓力。壓氣機(jī)有軸流式和離心式兩種基本類型。

　　蝸輪的作用是將燃?xì)獾臒崮芎蛪毫δ苻D(zhuǎn)換為軸上的機(jī)械功。蝸輪分為軸流式蝸輪和徑流式蝸輪兩類。燃燒室是將增壓后的空氣同燃料進(jìn)行混合和燃燒，通過燃燒把燃料的化學(xué)能以熱的形式釋放出來。燃燒室從總體結(jié)構(gòu)上分為三大類：圓筒式燃燒室、管形燃燒室和環(huán)形燃燒室。

　　10.金屬熔煉設(shè)備

　　金屬熔煉的目的是要獲得預(yù)定的成分和一定溫度的金屬液，并盡量減少金屬液中的氣體和夾雜物。在熔煉中要提高熔煉設(shè)備的熔化率，降低燃料消耗，以提高經(jīng)濟(jì)效益。

　　（1）鑄鐵熔煉設(shè)備主要有沖天爐、反射爐、工頻感應(yīng)爐。

　?。?）一般工廠為了生產(chǎn)鑄鋼件，采用電弧爐和感應(yīng)電爐作為鑄鋼熔煉設(shè)備。

　?。?）有色金屬熔煉的特點(diǎn)是熔點(diǎn)低、合金元素易于氧化燒損，常用的熔爐有坩堝爐、反射爐、電阻爐等。

　　11.金屬壓力加工

　　金屬壓力加工包括鍛造和沖壓兩大類加工方法。

　　鍛造是利用鍛壓機(jī)械對金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形，以獲得具有一定機(jī)械性能、形狀和尺寸的鍛件加工方法。

　　沖壓是壓力機(jī)和模具對板材、帶材、管材、型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件加工方法。

　　12.金屬壓力加工設(shè)備的型號

　　金屬壓力加工設(shè)備的型號由漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字組成。

　　13.常用鍛造設(shè)備

　　（1）鍛錘：鍛錘是由重錘下落或強(qiáng)迫高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)能對坯料做功，使之塑性變形的機(jī)器設(shè)備。它結(jié)構(gòu)簡單，工作靈活，萬能性強(qiáng)，使用面廣，易于維修，適用于自由鍛和模鍛，但振動(dòng)大，較難實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。常用鍛錘有空氣錘和蒸汽一空氣錘。

　?、倏諝忮N：它是生產(chǎn)小型鍛件的常用設(shè)備，其規(guī)格以空氣錘落下部分的質(zhì)量來表示。

　　②蒸汽一空氣錘：它是生產(chǎn)大、中型鍛件常用的設(shè)備，可分為蒸汽一空氣自由鍛錘和蒸汽一空氣模鍛錘，其規(guī)格以落下部分的質(zhì)量來表示。

　?。?）機(jī)械壓力機(jī)：機(jī)械壓力機(jī)是用機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對坯料進(jìn)行加工的鍛壓設(shè)備。常用的機(jī)械壓力機(jī)有摩擦壓力機(jī)和熱模鍛曲柄壓力機(jī)。

　?、贌崮ｅ懬鷫毫C(jī)：熱模鍛曲柄壓力機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛度大、振動(dòng)小、噪聲小、加工精度高、生產(chǎn)率高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高。熱模鍛曲柄壓力機(jī)的噸位是用滑塊運(yùn)行到接近下死點(diǎn)時(shí)所產(chǎn)生的最大壓力來表示。

　?、谀Σ翂毫C(jī)：摩擦壓力機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造、維修費(fèi)用低，對基礎(chǔ)、廠房建筑要求低，工藝萬能性大。缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低。摩擦壓力機(jī)的規(guī)格用公稱工作壓力來表示。

　?。?）水壓機(jī)：水壓機(jī)是以水基液體為工質(zhì)的液壓機(jī)。主要用于大型工件的鍛壓工藝。水壓機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是工作行程大，沖擊、噪聲小，勞動(dòng)條件好，環(huán)境污染小。水壓機(jī)的規(guī)格以水壓機(jī)的靜壓力來表示。

　　14.常用板料沖壓設(shè)備

　　常用板料沖壓設(shè)備有剪板機(jī)、剪切沖型機(jī)和通用壓力機(jī)。

　?。?）剪板機(jī)分類方法有多種，其技術(shù)參數(shù)主要有：

　?、倏杉舭搴瘛?/p>

　?、诳杉舭鍖挕?/p>

　?、嗉羟薪嵌?。

　　④行程次數(shù)。

　　（2）通用壓力機(jī)按機(jī)身結(jié)構(gòu)形式分為開式壓力機(jī)和閉式壓力機(jī)。通用壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)有：

　　①公稱壓力。

　　②滑塊行程。

　?、刍瑝K行程次數(shù)。

　?、芊忾]高度。

　?、輭毫C(jī)工作臺面尺寸及滑塊底面尺寸。

　　15.壓力容器的使用工藝條件

　　壓力容器是一種內(nèi)部或外部承受氣體或液體壓力的密封容器。由于使用條件惡劣，故對其安全性有很高的要求。壓力容器的使用工藝條件是指壓力、溫度、容積、介質(zhì)等。壓力條件包括：最高工作壓力、設(shè)計(jì)壓力、最大允許工作壓力；溫度條件包括：設(shè)計(jì)溫度、使用溫度、試驗(yàn)溫度；容積條件是指對于圓筒形壓力容器，決定容積大小的關(guān)鍵是直徑與長度，對于球形壓力容器，決定容積大小的關(guān)鍵是直徑；介質(zhì)條件可按易燃程度和毒性程度分類。

　　16.壓力容器主要分類方法

　?。?）按使用位置分類：分為固定式容器、移動(dòng)式容器。

　?。?）按設(shè)計(jì)壓力分類：分為低壓容器、中壓容器、高壓容器、超高壓容器。

　?。?）按作用原理分類：分為反應(yīng)壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器、儲存壓力容器。

　　（4）按容器壁厚分類：分為薄壁容器、厚壁容器。

　　17.壓力容器的結(jié)構(gòu)

　　壓力容器常見的結(jié)構(gòu)形式有球形和圓筒形；常見的壓力容器一般由簡體、封頭、法蘭、接管、人孔、支座等部分組成，壓力容器的結(jié)構(gòu)主要由一個(gè)能承受一定壓力的殼體及必要的連接件、密封件和內(nèi)件構(gòu)成；壓力容器的安全附件可分為三類：監(jiān)控類、保護(hù)類、靜電接地裝置。

　　18.壓力容器的有關(guān)法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　壓力容器的有關(guān)法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有：《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》、《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、《壓力容器使用登記管理規(guī)則》、《在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》、《鋼制壓力容器》。

　　19.鍋爐的分類

　　鍋爐是利用燃料或其他能源的熱能，把水加熱成熱水或蒸汽的機(jī)械設(shè)備，提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐。

　　鍋爐的分類：

　?。?）按用途分類：可分為發(fā)電鍋爐、工業(yè)鍋爐、熱水鍋爐和特種鍋爐。

　?。?）按壓力分類：按鍋爐出口壓力可分為低壓、巾壓、高壓、超高壓、亞臨界、超臨界鍋爐六種。

　　（3）按結(jié)構(gòu)形式分類：分為火管式和水管式兩種。

　　20.鍋爐的基本參數(shù)

　　（1）鍋爐容量；

　　（2）蒸汽壓力；

　?。?）蒸汽溫度；

　?。?）給水溫度。

　　21.鍋爐的組成

　　鍋爐由鍋爐本體和輔助設(shè)備組成。鍋爐本體是由鍋和爐兩部分組成。鍋是汽水系統(tǒng)，其作用是吸收和發(fā)出熱量。鍋由省煤器、鍋筒、水冷壁、過熱器組成。爐是燃燒系統(tǒng)，有關(guān)燃料燃燒的部分，由空氣預(yù)熱器、燃燒器和爐膛、爐墻組成。

　　22.起重機(jī)的分類

　　起重機(jī)械按其功能和構(gòu)造特點(diǎn)可分為輕小型起重設(shè)備、起重機(jī)和升降機(jī)。

　　23.起重機(jī)最主要的性能參數(shù)

　　起重機(jī)最主要的性能參數(shù)：起重量、工作級別，除此之外還有：跨度、軌距，等等。

　?。?）起重量。起重量是指被起升重物的質(zhì)量，分為額定起重量、最大起重量、總起重量、有效起重量。

　?。?）工作級別。工作級別是反映起重機(jī)械總的工作狀況的性能參數(shù)，它反映起重量和時(shí)間的利用程度以及工作循環(huán)次數(shù)的工作特性，劃分為8級，由起重機(jī)的利用等級和載荷狀態(tài)兩個(gè)因素確定。

　　起重機(jī)械專用零部件有：鋼絲繩、滑輪組、卷筒組、吊鉤組、抓斗、車輪與軌道、制動(dòng)裝置和安全保護(hù)裝置。

　　24.常見的起重機(jī)

　　典型通用橋式起重機(jī)有：

　?。?）吊式橋式起重機(jī)：是基本類型，吊具是吊鉤，用途廣泛。

　?。?）抓斗橋式起重機(jī)：用抓斗抓重物，適用于散裝物料的裝卸吊運(yùn)工作。

　　（3）電磁橋式起重機(jī)：取物是用電磁吸盤，適用于吊運(yùn)具有導(dǎo)磁性的金屬物料。

　　流動(dòng)起重機(jī)是一種工作場所經(jīng)常變換，能在帶載或空載情況下沿?zé)o軌路面運(yùn)行，并依靠自重保持穩(wěn)定的臂架型起重機(jī)。典型的流動(dòng)起重機(jī)有：

　?。?）汽車起重機(jī)：將起重部分接裝在通用或?qū)Ｓ闷嚨妆P上，運(yùn)行速度快，適于長距離迅速轉(zhuǎn)換作業(yè)場地。機(jī)動(dòng)性好但不能帶載荷行駛，通過性能差，適于公路通達(dá)，流動(dòng)性大，工作地點(diǎn)分散的作業(yè)場所。

　?。?）輪胎起重機(jī)：采用專用底盤，其車橋?yàn)閯傂詰覓?，可吊重行駛，越野能力?qiáng)。適用于作業(yè)場地較集中的場合。

　?。?）全路面重機(jī)：既可高速行駛，又有較強(qiáng)通過崎嶇路面的能力，可吊重行駛。適于流動(dòng)性太，通行條件差的工地。

　　（4）履帶起重機(jī)：用履帶和地面接觸，可吊重物行駛，適于松散、泥濘地面作業(yè)。

　　七、機(jī)器設(shè)備的經(jīng)濟(jì)管理

　?。ㄒ唬┛荚嚹康?/p>

　　機(jī)器設(shè)備的經(jīng)濟(jì)管理內(nèi)容是評估師必須掌握的重要基礎(chǔ)知識。通過對本部分內(nèi)容的考核，測試考生對設(shè)備壽命周期費(fèi)用理論、設(shè)備的磨損與補(bǔ)償理論以及設(shè)備在維修保養(yǎng)、更新改造、報(bào)廢等過程中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析方法等機(jī)器設(shè)備經(jīng)濟(jì)管理基礎(chǔ)知識的認(rèn)知程度。

　　（二）考試基本要求

　　1.掌握以下內(nèi)容

　?。?）設(shè)備壽命周期費(fèi)用的構(gòu)成；

　　（2）使用壽命周期費(fèi)用法評價(jià)設(shè)備的基本步驟及方法；

　　（3）設(shè)備磨損程度的度量；

　?。?）設(shè)備在使用和維修過程中的成本核算及經(jīng)濟(jì)分析方法；

　　（5）設(shè)備技術(shù)改造經(jīng)濟(jì)決策中使用的基本方法。、

　　2.熟悉以下內(nèi)容

　　（1）設(shè)備管理中使用的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；

　?。?）設(shè)備檢查、維修的主要內(nèi)容及分類；

　?。?）常用的設(shè)備更新周期的確定方法；

　?。?）設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析；

　　（5）設(shè)備技術(shù)改造方案的經(jīng)濟(jì)分析方法。

　　3.了解以下內(nèi)容

　?。?）設(shè)備經(jīng)濟(jì)管理的基本內(nèi)容；

　?。?）研究壽命周期費(fèi)用的目的；

　?。?1設(shè)備磨損與補(bǔ)償?shù)幕拘问剑?/p>

　　（4）設(shè)備更新的條件和基本方式；

　?。?）設(shè)備技術(shù)改造的意義和內(nèi)容；

　?。?）設(shè)備報(bào)廢的原因及設(shè)備報(bào)廢的條件。

　?。ㄈ┮c(diǎn)內(nèi)容

　　1.壽命周期費(fèi)用

　　壽命周期費(fèi)用是指設(shè)備一生的總費(fèi)用，即設(shè)置費(fèi)和維持費(fèi)兩者之和。設(shè)置費(fèi)是指設(shè)備前期的一次性投入費(fèi)用，包括：研究與開發(fā)費(fèi)、設(shè)計(jì)費(fèi)、制造費(fèi)、安裝費(fèi)及試運(yùn)行費(fèi)等；維持費(fèi)是指在設(shè)備使用過程中分期投人的費(fèi)用，包括：運(yùn)行費(fèi)、維修費(fèi)、后勤支援費(fèi)、報(bào)廢費(fèi)用等。

　　在計(jì)算設(shè)備的壽命周期費(fèi)用時(shí)有兩種前提：即在不考慮資金的時(shí)間價(jià)值的前提下計(jì)算和在考慮資金的時(shí)間價(jià)值前提下計(jì)算。

　　不考慮資金的時(shí)間價(jià)值，壽命周期費(fèi)用（靜態(tài)壽命周期費(fèi)用）的計(jì)算公式為：

　　費(fèi)用效率是一個(gè)綜合程度很高的指標(biāo)。它將設(shè)備"一生"的總費(fèi)用同所獲得的一系列效益進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的比較，從而做出經(jīng)濟(jì)性評價(jià)。

　　3.設(shè)備的磨損

　　設(shè)備的磨損有兩種：有形磨損和無形磨損。

　?。?）有形磨損是指設(shè)備在實(shí)物形態(tài)上的磨損，又稱物質(zhì)磨損。有形磨損分為兩種：

　　在使用過程中，由于發(fā)生摩擦、振動(dòng)、腐蝕和疲勞等現(xiàn)象產(chǎn)生的磨損，稱為第Ⅰ種有形磨損。第Ⅰ種有形磨損與使用時(shí)間和使用強(qiáng)度有關(guān)。

　　在閑置過程中，由于自然力的作用而腐蝕，或管理不善和缺乏必要的維護(hù)而自然喪失精度和工作能力，稱為第Ⅱ種有形磨損。第Ⅱ種有形磨損在一定程度上與閑置時(shí)間和保管條件有關(guān)。

　　沒備的有形磨損，一部分是可以通過修理消除，屬于可消除性的有形磨損；另一部分不可以通過修理消除，屬于不可消除性的有形磨損。

　?。?）設(shè)備無形磨損是由于工藝改進(jìn)或生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大等原因使生產(chǎn)同樣結(jié)構(gòu)設(shè)備的重置價(jià)值降低，導(dǎo)致原有設(shè)備貶值；或由丁科學(xué)技術(shù)進(jìn)步而不斷出現(xiàn)性能更加完善、生產(chǎn)效率更高的設(shè)備，致使原有設(shè)備價(jià)值降低。前者稱為第Ⅰ種無形磨損，后者稱為第Ⅱ種無形磨損。第Ⅰ種無形磨損，設(shè)備技術(shù)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)性能并未改變，只是購買新設(shè)備的費(fèi)用比過去降低了，這種無形磨損雖然使使用中的現(xiàn)有設(shè)備部分貶值，但是設(shè)備本身的技術(shù)特性和功能不受影響，設(shè)備尚可繼續(xù)使用，因此一般不需要更新。第Ⅱ種無形磨損，是由于出現(xiàn)了生產(chǎn)率更高、經(jīng)濟(jì)性更好的設(shè)備，舊設(shè)備在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)中的原材料、燃料、動(dòng)力和人工成本消耗方面相對落后，導(dǎo)致生產(chǎn)成本的相對提高，經(jīng)濟(jì)效果的降低。這種經(jīng)濟(jì)效果的降低，實(shí)際上反映了原設(shè)備使用價(jià)值的部分或全部喪失，當(dāng)設(shè)備的貶值達(dá)到一定程度，就需要用新設(shè)備來代替現(xiàn)有舊設(shè)備或?qū)εf設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造。第Ⅱ種無形磨損也稱功能性磨損。

　?。?）設(shè)備磨損程度的度量。設(shè)備有形磨損的度量一般用設(shè)備實(shí)際價(jià)值損失與設(shè)備重置價(jià)值之比來表示。對于可以通過修理消除的有形磨損，其價(jià)值損失等于設(shè)備的修復(fù)費(fèi)用；對于不能通過修理消除的有形磨損，其價(jià)值損失一般反映為價(jià)值的降低；第Ⅰ種無形磨損反映為設(shè)備的重置價(jià)值的降低；第Ⅱ種無形磨損反映為成本費(fèi)用相對提高的折現(xiàn)值；綜合反映設(shè)備有形磨損和無形磨損的指示是綜合磨損程度。

　?。?）設(shè)備磨損的補(bǔ)償。機(jī)器設(shè)備遭受磨損以后，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)償，磨損形式不同，補(bǔ)償方式也不一樣。機(jī)器設(shè)備的有形磨損是由零件磨損造成的。局部的有形磨損，一般可以通過修理和更換磨損零件的辦法，使磨損得到補(bǔ)償；當(dāng)設(shè)備產(chǎn)生不可修復(fù)的磨損則需要進(jìn)行更新；設(shè)備遭受第Ⅱ種無形磨損時(shí)，可采用更新或技術(shù)改造的辦法加以補(bǔ)償。

　　4.設(shè)備維修

　　設(shè)備維修是指對設(shè)備的維護(hù)、檢查和修理。

　　設(shè)備維護(hù)包括清理擦拭、潤滑涂油、檢查調(diào)校，以及補(bǔ)充能源、燃料等消耗品等，分為日常維護(hù)、定期維護(hù)。日常維護(hù)是設(shè)備維護(hù)的基礎(chǔ)工作，分為每班維護(hù)和周末維護(hù)；定期維護(hù)是在維修工輔導(dǎo)配合下，由操作者對設(shè)備進(jìn)行的維護(hù)。

　　設(shè)備檢查分為日常檢查、定期檢查、精度檢查和法定檢查等。

　　設(shè)備修理可分為預(yù)防性修理、事后修理、改善修理和質(zhì)量修理等。

　　5.設(shè)備修理的經(jīng)濟(jì)管理分析

　　設(shè)備的修理費(fèi)用包括日常維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用、小修理費(fèi)用、中修理費(fèi)用和大修理費(fèi)用等。

　?。?）設(shè)備小修與維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。設(shè)備小修與維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用的確定主要應(yīng)從維修費(fèi)用定額的確定及維修費(fèi)用的核算這兩方面來考慮。確定維修費(fèi)用定額主要有三種方法：按設(shè)備擁有量確定、按工業(yè)產(chǎn)值確定、按設(shè)備計(jì)劃開動(dòng)臺時(shí)確定。

　　維修費(fèi)用的核算是指定期對維修費(fèi)用進(jìn)行整理、統(tǒng)計(jì)與核算，對單機(jī)、生產(chǎn)線或生產(chǎn)班組等進(jìn)行核算，并對維修費(fèi)用發(fā)生情況進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，找出設(shè)備開動(dòng)臺時(shí)與維修費(fèi)用的關(guān)系，綜合評價(jià)設(shè)備的可靠性、維修性、經(jīng)濟(jì)性，為制訂合理的維修費(fèi)用定額指標(biāo)以及為設(shè)備維修費(fèi)用的控制和設(shè)備信息反饋提供依據(jù)。

　?。?）設(shè)備大修理成本及其經(jīng)濟(jì)分析。設(shè)備的大修理費(fèi)用一般使用設(shè)備的單位大修理成本這一指標(biāo)。即一個(gè)修理復(fù)雜系數(shù)的設(shè)備所要消耗的各種修理費(fèi)用。沒備的修理復(fù)雜系數(shù)是表示設(shè)備修理復(fù)雜程度的計(jì)量單位。修理復(fù)雜系數(shù)是一個(gè)可比單位，該系數(shù)在國際上通常用R表示?？杉?xì)分為機(jī)械修理復(fù)雜系數(shù)（Rj）、電氣修理復(fù)雜系數(shù)（Rd）、管道修理復(fù)雜系數(shù)（Rg）等。修理復(fù)雜系數(shù)主要由設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、加工精度、規(guī)格尺寸、轉(zhuǎn)速和變速級數(shù)以及可維修性等因素決定。一般而言，設(shè)備結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，尺寸越大，加工精度越高。其修理復(fù)雜系數(shù)電就越大。

　　設(shè)備大修理費(fèi)用計(jì)算分為設(shè)備單位大修理費(fèi)用預(yù)算、設(shè)備實(shí)際單位大修理費(fèi)用、單臺設(shè)備計(jì)劃大修理費(fèi)用、單臺設(shè)備的實(shí)際大修理費(fèi)用、企業(yè)全年的設(shè)備大修理費(fèi)用。

　　設(shè)備大修理成本的核算與分析是企業(yè)對設(shè)備工作實(shí)行經(jīng)濟(jì)管理的中心環(huán)節(jié)，用有限的人力、物力、財(cái)力和時(shí)間等資源，修理好更多的設(shè)備。設(shè)備大修理成本越低，說明維修的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)水平越高。設(shè)備大修理成本經(jīng)濟(jì)分析指標(biāo)主要有：大修理成本與基期大修理成本的相對比率、大修理成本與基期大修理成本的絕對數(shù)、實(shí)際大修理成本與計(jì)劃大修理成本的相對比率、實(shí)際大修理費(fèi)用與計(jì)劃大修理費(fèi)用的絕對數(shù)。

　　6.設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析

　　（1）設(shè)備的更新周期的確定常用最小平均費(fèi)用法和低劣化數(shù)值法。最小平均費(fèi)用法有兩種方式，不考慮資金的時(shí)間價(jià)值和考慮資金的時(shí)間價(jià)值的情況下年平均費(fèi)用最小。在不考慮資金的時(shí)間價(jià)值時(shí)，年平均費(fèi)用為由年均運(yùn)行維護(hù)費(fèi)和年均折舊費(fèi)組成；考慮資金的時(shí)間價(jià)值時(shí)，年平均費(fèi)用考慮了設(shè)備原值、殘值和年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)現(xiàn)值后的年平均費(fèi)用最小。

　　低劣化數(shù)值法：機(jī)器設(shè)備隨著使用年限的增長，有形磨損和無形磨損不斷加劇，設(shè)備的運(yùn)行維修費(fèi)用相應(yīng)增大，這就是設(shè)備成本低劣化現(xiàn)象。按照統(tǒng)計(jì)資料預(yù)測這種劣化程度則可在設(shè)備使用早期測定出設(shè)備的最佳更新期。

　?。?）有形磨損導(dǎo)致設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析方法為最小年度費(fèi)用法。對年度費(fèi)用的比較有兩種方式。一是以設(shè)備更新改造的時(shí)點(diǎn)作為比較時(shí)點(diǎn)，即將未來發(fā)生的費(fèi)用（如年度的維護(hù)費(fèi)用等）折為現(xiàn)值進(jìn)行比較；二是以實(shí)際的發(fā)生年度作為比較時(shí)點(diǎn)，即將一次性的投資費(fèi)用（如更新、修理費(fèi)用等）折算成未來年金。

　?。?）無形磨損導(dǎo)致設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析。由于技術(shù)進(jìn)步，有些設(shè)備從有形磨損角度來看還可以繼續(xù)使用，但是新型的、高效的先進(jìn)設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)，這時(shí)就面臨一個(gè)是否需要更新設(shè)備的問題。這類問題的分析方法可用年度使用費(fèi)用法，通過對新、老機(jī)床的年度使用費(fèi)用分析來決定。對于專用設(shè)備，由于它們只能生產(chǎn)某種特定產(chǎn)品，因而需要考慮其產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)壽命。

　　7.設(shè)備技術(shù)改造的經(jīng)濟(jì)分析

　　對設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，首先需要投入一次性的改造費(fèi)用；設(shè)備技術(shù)改造以后，還需付出年度維護(hù)費(fèi)用。將壽命周期內(nèi)的各年度維護(hù)費(fèi)用折算成現(xiàn)值，就是設(shè)備壽命周期總維護(hù)費(fèi)用的現(xiàn)值。

　　設(shè)備技術(shù)改造一般都有兩個(gè)或兩個(gè)以上的設(shè)計(jì)與實(shí)施方案，不同的技術(shù)改造方案之間可能存在差異，如：（1）投資額不同；（2）各年度維護(hù)費(fèi)用不同；（3）不同方案產(chǎn)生的效果不一定相同，主要是指：改造后設(shè)備的生產(chǎn)效率不一定完全相同。設(shè)備技術(shù)改造方案的差異會產(chǎn)生不同的經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)備技術(shù)改造的經(jīng)濟(jì)分析方法一般也采用壽命周期費(fèi)用法。對于改造效果相同的方案進(jìn)行比較應(yīng)采用總費(fèi)用現(xiàn)值法。對于改造效果不同的方案，需要進(jìn)行費(fèi)用效率分析。

　　8.設(shè)備的報(bào)廢

　　設(shè)備的報(bào)廢的條件：凡符合下述條件之一者，即應(yīng)申請報(bào)廢。

　　（1）超過經(jīng)濟(jì)壽命和規(guī)定的使用年限，由于嚴(yán)重磨損，已達(dá)不到最低的工藝要求，且無修理或技術(shù)改造價(jià)值者。

　?。?）設(shè)備雖然沒有超過規(guī)定的使用年限，但由于嚴(yán)重?fù)p壞，不具備使用條件，而又無修復(fù)價(jià)值者。

　?。?）影響安全、嚴(yán)重污染環(huán)境，雖然通過采取一定措施能夠得到解決，但在經(jīng)濟(jì)上很不合算。

　　（4）設(shè)備老化、技術(shù)性能落后、耗能高、效率低、經(jīng)濟(jì)效益差的或由于新設(shè)備的出現(xiàn)，若繼續(xù)使用可能嚴(yán)重影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的設(shè)備。

　?。?）國家強(qiáng)制淘汰的高耗能設(shè)備。

　?。?）因?yàn)槠渌蚨荒芾^續(xù)使用，也不宜轉(zhuǎn)讓給其他企業(yè)，又無保留價(jià)值的設(shè)備。

　　9.設(shè)備管理的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

　?。?）設(shè)備完好指標(biāo)：

　?。?）設(shè)備的綜合利用率指標(biāo)：

　　設(shè)備的綜合利用率=設(shè)備的時(shí)間利用率×設(shè)備的能力利用率

　　八、機(jī)器設(shè)備壽命估算

　?。ㄒ唬┛荚嚹康?/p>

　　資產(chǎn)評估對象一般是正在使用和已使用過的設(shè)備，準(zhǔn)確估算設(shè)備的壽命是評估師確定設(shè)備損耗和價(jià)值的基礎(chǔ)。通過本部分內(nèi)容的考核，測試考生對機(jī)器設(shè)備自然壽命的影響因素的認(rèn)知程度，以及對設(shè)備壽命估算方法的掌握程度。

　　（二）考試基本要求

　　1.掌握以下內(nèi)容

　?。?）磨損壽命的計(jì)算；

　?。?）疲勞壽命曲線及其應(yīng)用；

　　（3）循環(huán)應(yīng)力特性；

　?。?）材料疲勞極限及零件疲勞極限；

　　（5）疲勞損傷積累理論及邁因納定理；

　　（6）在機(jī)器設(shè)備技術(shù)鑒定中應(yīng)用疲勞理論計(jì)算疲勞壽命的基本方法；

　?。?）帕利斯定理及其在損傷零件疲勞壽命的估算。

　　2.熟悉以下內(nèi)容

　?。?）典型磨損過程、磨損方程；

　?。?）應(yīng)力、應(yīng)變、材料強(qiáng)度、許用應(yīng)力；

　?。?）疲勞及疲勞壽命；

　?。?）疲勞斷裂的基本過程；

　?。?）影響裂紋擴(kuò)展的因素。

　　3.了解以下內(nèi)容

　?。?）機(jī)器設(shè)備自然壽命、技術(shù)壽命、經(jīng)濟(jì)壽命的定義及其影響因素；

　?。?）磨損的原因及其對機(jī)器設(shè)備的影響。

　?。ㄈ┮c(diǎn)內(nèi)容

　　1.設(shè)備的壽命

　　設(shè)備的壽命可分為自然壽命、技術(shù)壽命和經(jīng)濟(jì)壽命。

　?。?）自然壽命也稱物理壽命是設(shè)備在規(guī)定的使用條件下，從投入使用開始到因物質(zhì)損耗而報(bào)廢所經(jīng)歷的時(shí)間。自然壽命受有形磨損影響。

　?。?）技術(shù)壽命是設(shè)備從投入使用到因技術(shù)落后而被淘汰所經(jīng)歷的時(shí)間。第Ⅱ種無形磨損可以縮短技術(shù)壽命，設(shè)備通過現(xiàn)代化改造可以延長其技術(shù)壽命。

　?。?）經(jīng)濟(jì)壽命是指設(shè)備從投入使用到因繼續(xù)使用不經(jīng)濟(jì)而退出使用所經(jīng)歷的時(shí)間。經(jīng)濟(jì)壽命受有形磨損和無形磨損的共同影響。

　　2.磨損壽命

　　磨損是指固體相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，在摩擦的作用下，摩擦面上物質(zhì)不斷耗損的現(xiàn)象。其主要表現(xiàn)形式為物體尺寸或幾何形狀的改變、表面質(zhì)量的變化。它使機(jī)器零件喪失精度，并影響其使用壽命和可靠性。

　　正常的磨損過程分為三個(gè)階段：初期磨損階段（第Ⅰ階段）、正常磨損階段（第Ⅱ階段）和急劇磨損階段（第Ⅲ階段）。在初期磨損階段，設(shè)備各零部件表面的宏觀幾何形狀和微觀幾何形狀都發(fā)生明顯變化；處于正常磨損階段的零部件，表面磨損速度較緩慢，磨損情況較穩(wěn)定，磨損量基本隨時(shí)間均勻增加；急劇磨損階段往往是由于零部件已達(dá)到它的使用壽命（自然壽命）而仍繼續(xù)使用，破壞了正常磨損關(guān)系，使磨損加劇，磨損量急劇上升，造成機(jī)器設(shè)備的精度、技術(shù)性能和生產(chǎn)效率明顯下降。

　　各階段的磨損量可分別用相應(yīng)的磨損方程進(jìn)行計(jì)算。在實(shí)際的工程計(jì)算中，經(jīng)常采用簡化的磨損方程。設(shè)備的正常磨損壽命T應(yīng)該為第Ⅰ階段和第Ⅱ階段之和。對以磨損為主的機(jī)器或零部件，可以根據(jù)磨損曲線計(jì)算其剩余磨損壽命或磨損率。

　　3.疲勞壽命理論及應(yīng)用

　　4.損傷零件壽命估算疲勞壽命理論主要用于估算疲勞壽命和疲勞損傷。

　　（1）疲勞斷裂及其過程。計(jì)算帶缺陷零件的剩余自然壽命一般采用斷裂力學(xué)理論，通過建立裂紋擴(kuò)展速率與斷裂力學(xué)參量之間的關(guān)系來進(jìn)行計(jì)算。斷裂力學(xué)理論認(rèn)為，零件的缺陷在循環(huán)載荷作用下會逐步擴(kuò)大，當(dāng)缺陷擴(kuò)大到臨界尺寸后將發(fā)生斷裂破壞。這個(gè)過程被稱為疲勞斷裂過程。

　　疲勞斷裂過程大致可分為四個(gè)階段，即成核、微觀裂紋擴(kuò)展、宏觀裂紋擴(kuò)展及斷裂。

　　（2）帕利斯定理及損傷零件疲勞壽命的估算。損傷零件疲勞壽命的估算主要應(yīng)用帕利斯（Paris）定理。

　　帕利斯（Paris）定理主要內(nèi)容是：對裂紋擴(kuò)展規(guī)律的研究，斷裂力學(xué)從研究裂紋尖端附近的應(yīng)力場和應(yīng)變場出發(fā)，導(dǎo)出裂紋體在受載條件下裂紋尖端附近應(yīng)力場和應(yīng)變場的特征量來進(jìn)行。這個(gè)特征量用應(yīng)力強(qiáng)度因子K表示。K值的變化幅度也是控制裂紋擴(kuò)展速度da／dN的主要參量。在考慮材料性能參量對裂紋擴(kuò)展速度的影響后，帕利斯提出了以下裂紋擴(kuò)展速度的半經(jīng)驗(yàn)公式：

　　（3）影響裂紋擴(kuò)展的因素。應(yīng)力強(qiáng)度因子幅度AK是影響裂紋擴(kuò)展的主要參數(shù)。除此之外，還有很多因素對裂紋的疲勞擴(kuò)展有影響，如應(yīng)力循環(huán)特征、加載頻率、溫度等。應(yīng)力循環(huán)特征對裂紋擴(kuò)展速度影響較大；加載頻率的影響，一般在△K值較低時(shí)，加載頻率對裂紋的疲勞擴(kuò)展速度影響很小。但當(dāng)△K值較高時(shí)，加載頻率影響增大。裂紋擴(kuò)展速度與加載頻率成反比關(guān)系，加載頻率降低，裂紋擴(kuò)展速度增大；溫度的影響，對深埋裂紋，當(dāng)溫度低于蠕變溫度時(shí)，溫度對裂紋擴(kuò)展速度無明顯影響；但對表面裂紋，高溫對裂紋擴(kuò)展速度影響較大，溫度越高裂紋擴(kuò)展速度越快。

　　九、設(shè)備故障診斷技術(shù)

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　　通過對本部分內(nèi)容的考核，測試考生對狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷技術(shù)基礎(chǔ)知識及常用儀器設(shè)備的掌握程度。

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　　1.掌握以下內(nèi)容。

　?。?）描述故障的特征參量；

　?。?）故障診斷技術(shù)的概念及實(shí)施過程；

　?。?）壓電加速度傳感器、磁電速度傳感器、渦流位移傳感器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用；

　?。?）常用噪聲測量傳感器（電容傳聲器、壓電傳聲器）的構(gòu)成及特點(diǎn)，聲級汁的種類、組成、作用及校準(zhǔn)；

　　（5）常用測溫儀器、儀表（熱電偶、熱電阻溫度計(jì)、紅外測溫儀、紅外熱像儀）的組成、特點(diǎn)及應(yīng)用；

　?。?）常用的裂紋無損探測方法，如目視——光學(xué)探測法、滲透探測法、磁粉探測法、射線探測法、超聲波探測法、聲發(fā)射探測法、渦流探測法等的優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍；

　　（7）常用的磨損油污染監(jiān)測方法及各監(jiān)測方法的適用范嗣。

　　2.熟悉以下內(nèi)容

　?。?）引起故障的原因；

　　（2）設(shè)備故障診斷技術(shù)的內(nèi)容和分類；

　?。?）數(shù)字式頻譜分析儀的組成，頻譜分析的作用；

　　（4）振動(dòng)及噪聲的測量方法；

　?。?）通過溫度測量所能發(fā)現(xiàn)的故障。

　　3.了解以下內(nèi)容

　?。?）設(shè)備故障的定義和分類；

　　（2）狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的關(guān)系；

　?。?）振動(dòng)的分類、振動(dòng)的基本參數(shù)；

　?。?）描述噪聲的物理量及主觀量度。

　?。ㄈ┮c(diǎn)內(nèi)容

　　1.設(shè)備故障的定義和分類

　　設(shè)備在工作過程中，因某種原因喪失規(guī)定功能的現(xiàn)象稱為故障。

　　按故障發(fā)生、發(fā)展的進(jìn)程可將故障分為突發(fā)性故障和漸發(fā)性故障。突發(fā)性故障在發(fā)生之前無明顯的可察征兆，而是突然發(fā)生的，且具有較大的破壞性。設(shè)備的重要部位進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。為了避免突發(fā)性故障，需要對漸發(fā)性故障是由于設(shè)備中某些零件的技術(shù)指標(biāo)逐漸惡化，最終超出允許范圍（或極限）而引發(fā)的故障。這類故障的發(fā)生與產(chǎn)品材料的磨損、腐蝕、疲勞等密切相關(guān)，其特點(diǎn)是：

　?。?）故障發(fā)生的時(shí)間一般在元器件有效壽命的后期。

　?。?）有規(guī)律性，可預(yù)防。

　?。?）故障發(fā)生的概率與設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間有關(guān)。設(shè)備使用的時(shí)間越長，發(fā)生故障的概率越大，損壞的程度也越大。

　　按故障的性質(zhì)可將故障分為自然故障和人為故障。自然故障分正常自然故障和異常自然故障。正常自然故障一般具有規(guī)律性，如設(shè)備正常工作磨損引起的故障即屬這類故障，這類故障會對設(shè)備的自然壽命產(chǎn)生影響。異常自然故障是因設(shè)計(jì)和制造不恰當(dāng)造成設(shè)備中存在某些薄弱環(huán)節(jié)而引發(fā)的故障，這類故障帶有偶然性，有時(shí)又具有突發(fā)性。人為故障是指設(shè)備運(yùn)行中操作使用不當(dāng)或意外情況造成的故障。

　　2.引起故障的原因

　　環(huán)境因素、人為因素和時(shí)間因素都是引起設(shè)備故障的外因。環(huán)境因素包括力、能、溫度、濕度、振動(dòng)、污染物等外界因素，這些因素將以各種能量形式對設(shè)備產(chǎn)生作用，使機(jī)件發(fā)生磨損、變形、裂紋、腐蝕等各種形式的損傷，最終導(dǎo)致故障的發(fā)生。人為因素包括設(shè)計(jì)不良、質(zhì)量偏差、使用不當(dāng)?？梢?，設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造、使用和維修過程中，始終都包含著人為因素的作用，特別是早期故障的發(fā)生大部分可以歸因于人為因素。時(shí)間是形成故障的主要外因之一。盡管機(jī)件中存在著故障隱患及形成故障的其他外因，如果沒有時(shí)間的延續(xù)故障也不一定發(fā)生。諸如施加應(yīng)力的先后順序、單位時(shí)間內(nèi)應(yīng)力循環(huán)的次數(shù)、疲勞裂紋擴(kuò)展的速度以及負(fù)荷時(shí)間與無負(fù)荷時(shí)間的比例都是故障誘因的時(shí)間因素。常見的磨損、變形、裂紋、腐蝕等故障機(jī)理都與時(shí)間有密切關(guān)系。

　　3.描述故障的特征參量

　　可以用直接特征參量或間接特征參量來描述故障。直接特征參量包括設(shè)備或部件的輸出參數(shù)、設(shè)備零部件的損傷量，以設(shè)備或部件輸出參數(shù)作為故障特征參量一般難以發(fā)現(xiàn)早期故障。另外，這類故障特征參量只能用以判斷設(shè)備工作能力的強(qiáng)弱，只表明有無故障，而無法判斷故障部位、故障形式及故障原因：引起設(shè)備故障的各種損傷量，如變形量、磨損量、裂紋大小、銹蝕程度等都是判斷設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的特征參量。這類特征參量都是引起故障的直接原因，它們不僅可以表示故障的存在、原因、部位，而且其數(shù)量值可以表示故障的嚴(yán)重程度及發(fā)展趨勢。用設(shè)備零部件的損傷量判斷設(shè)備故障，通常是在故障診斷的第二階段進(jìn)行，即在檢測了設(shè)備輸出參數(shù)或其他故障信息以后，認(rèn)為有必要進(jìn)一步查明設(shè)備工作能力降低或故障發(fā)生的直接原因時(shí)，才進(jìn)行損傷量的測量。間接特征參量即二次效應(yīng)參數(shù)，主要有設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的振動(dòng)、聲音、溫度、電量等等。作為故障信號的二次效應(yīng)參數(shù)比較多，而且對于不同的故障和頻率范圍，二次效應(yīng)參數(shù)與故障判斷之間的靈敏度和有效性也不完全相同。因而在故障診斷中，就存在一個(gè)合理選擇特征參量的問題。用間接特征參量進(jìn)行故障診斷的主要優(yōu)點(diǎn)是可以在設(shè)備運(yùn)行中以及不做任何拆卸的條件下進(jìn)行診斷。其缺點(diǎn)是間接特征參量與故障間常存在某種隨機(jī)性。

　　4.設(shè)備故障診斷技術(shù)的概念及實(shí)施過程

　　設(shè)備故障診斷技術(shù)是指測取設(shè)備在運(yùn)行中或相對靜止條件下的狀態(tài)信息，對所測信號進(jìn)行處理和分析，并結(jié)合設(shè)備的歷史狀況，定量識別設(shè)備及其零、部件的實(shí)時(shí)技術(shù)狀態(tài)，預(yù)知有關(guān)異常、故障和預(yù)測未來技術(shù)狀態(tài)，從而確定必要對策的技術(shù)。

　　設(shè)備故障診斷技術(shù)的實(shí)施過程分為狀態(tài)監(jiān)測、分析診斷和治理預(yù)防三個(gè)階段。

　　狀態(tài)監(jiān)測指通過傳感器采集設(shè)備在運(yùn)行中的各種信息，將其變?yōu)殡娦盘?，再將獲取的信號輸入到信號處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，以便得到能反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)。如何將征兆信號提取出來，獲得診斷決策的可靠依據(jù)是信號處理系統(tǒng)完成的一項(xiàng)重要工作。

　　分析診斷包括狀態(tài)識別和診斷決策，即根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測得到的能反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的征兆（或特征參數(shù)）的變化情況，或?qū)⒄髡祝ɑ蛱卣鲄?shù)）與某故障狀態(tài)參數(shù)（模式）進(jìn)行比較，來識別設(shè)備是否存在故障，判斷故障的性質(zhì)和程度及產(chǎn)生的原因、發(fā)生的部位，并預(yù)測設(shè)備的性能和故障發(fā)展趨勢。治理預(yù)防是指根據(jù)分析診斷得出的結(jié)論來確定治理修正和預(yù)防的辦法，包括調(diào)度、改變操作、更換、停機(jī)檢修等。如果認(rèn)定設(shè)備尚可繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，那么需對故障的發(fā)展情況作重點(diǎn)監(jiān)視或巡回監(jiān)視，以保證設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

　　5.狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的關(guān)系

　　關(guān)于狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的關(guān)系，簡言之，狀態(tài)監(jiān)測是故障診斷的基礎(chǔ)和前提，沒有監(jiān)測就談不上診斷；故障診斷是對監(jiān)測結(jié)果的進(jìn)一步分析和處理，診斷是目的。設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷既有聯(lián)系又有區(qū)別，有時(shí)為了方便，統(tǒng)稱為設(shè)備故障診斷。

　　6.設(shè)備故障診斷技術(shù)的分類

　　可以按不同的方法對故障診斷技術(shù)進(jìn)行分類：

　?。?）按診斷目的、要求和條件的不同可以把故障診斷技術(shù)分為：

　　①功能診斷和運(yùn)行診斷。功能診斷是指對新安裝或剛維修設(shè)備及部件的運(yùn)行工況和功能進(jìn)行檢測和判斷，并根據(jù)檢測與判斷的結(jié)果對其進(jìn)行調(diào)整。而運(yùn)行診斷是指對正在運(yùn)行中的設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，以便對異常的發(fā)生和發(fā)展進(jìn)行早期診斷。

　?、诙ㄆ谠\斷和連續(xù)監(jiān)測。定期診斷是指間隔一定時(shí)間對服役中的設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行一次常規(guī)的檢查和診斷。而連續(xù)監(jiān)測則是采用儀器儀表和計(jì)算機(jī)信號處理系統(tǒng)對設(shè)備或系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)視和檢測。

　　③直接診斷和間接診斷。直接診斷是指直接根據(jù)關(guān)鍵零部件的狀態(tài)信息來確定其所處的狀態(tài)的一種診斷。直接診斷迅速可靠，但往往受到機(jī)械結(jié)構(gòu)和工作條件的限制而無法實(shí)現(xiàn)。間接診斷是指通過設(shè)備運(yùn)行中的二次診斷信息來間接判斷關(guān)鍵零部件的狀態(tài)變化。在間接診斷中往往會出現(xiàn)偽警或漏檢的情況。

　?、茉诰€診斷和離線診斷。在線診斷是指對現(xiàn)場正在運(yùn)行中的設(shè)備進(jìn)行的自動(dòng)實(shí)時(shí)診斷。而離線診斷則是通過磁帶記錄儀將現(xiàn)場測量的狀態(tài)信號記錄下來，帶回實(shí)驗(yàn)室后再結(jié)合診斷對象的歷史檔案進(jìn)行進(jìn)一步的分析診斷，或通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的診斷。

　?、莩Ｒ?guī)診斷和特殊診斷。常規(guī)診斷是指在設(shè)備正常服役條件下進(jìn)行的診斷。信號在常規(guī)診斷中采集不到時(shí)，就要考慮采用特殊診斷。

　?、藓喴自\斷和精密診斷。簡易診斷一般由現(xiàn)場作業(yè)人員憑著聽、摸、看、聞或借助便攜式簡單診斷儀器對設(shè)備進(jìn)行人工監(jiān)測、判斷設(shè)備是否出現(xiàn)故障。精密診斷由精密診斷專家借助先進(jìn)的傳感器、精密診斷儀器和各種先進(jìn)分析手段實(shí)施的診斷。通過檢測、分析，確定故障類型、程度、部位和產(chǎn)生故障的原因，了解故障的發(fā)展趨勢。

　?。?）按診斷的物理參數(shù)對診斷技術(shù)進(jìn)行分類，可將診斷技術(shù)分為振動(dòng)診斷技術(shù)、聲學(xué)診斷技術(shù)、溫度診斷技術(shù)、污染診斷技術(shù)、無損診斷技術(shù)、壓力診斷技術(shù)、強(qiáng)度診斷技術(shù)、電參數(shù)診斷技術(shù)、趨向診斷技術(shù)、綜合診斷技術(shù)等。

　?。?）按診斷的直接對象對診斷技術(shù)進(jìn)行分類，可將診斷技術(shù)分為機(jī)械零件診斷技術(shù)、液壓系統(tǒng)診斷技術(shù)、旋轉(zhuǎn)機(jī)械診斷技術(shù)、往復(fù)機(jī)械診斷技術(shù)、工程結(jié)構(gòu)診斷技術(shù)、工藝流程診斷技術(shù)、生產(chǎn)系統(tǒng)診斷技術(shù)、電器設(shè)備診斷技術(shù)等。

　　7.振動(dòng)的分類、振動(dòng)的基本參數(shù)

　　振動(dòng)分為確定性振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)，確定性振動(dòng)又分為周期振動(dòng)和非周期振動(dòng)，周期振動(dòng)又進(jìn)一步分為簡諧周期振動(dòng)和復(fù)雜周期振動(dòng)，非周期振動(dòng)也進(jìn)一步分為準(zhǔn)周期振動(dòng)和瞬態(tài)振動(dòng)。

　　振動(dòng)的基本參數(shù)包括振幅、頻率和相位。振動(dòng)完全可以通過這三個(gè)參數(shù)加以描述。

　　8.壓電加速度傳感器、磁電速度傳感器、渦流位移傳感器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用

　　振動(dòng)加速度信號通常采用壓電加速度傳感器（壓電加速度計(jì)）提取。壓電加速度計(jì)是基于壓電晶體的壓電效應(yīng)工作的，有多種結(jié)構(gòu)形式，如正置壓縮型、倒置壓縮型、環(huán)剪切型、三角形剪切型等。不管是哪一種結(jié)構(gòu)的加速度計(jì)，均包括壓緊彈簧、質(zhì)量塊、壓電晶片和基座等部分。振動(dòng)加速度計(jì)屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器。可測頻率范圍寬（0.1Hz～20kHz），靈敏度高而且穩(wěn)定，有比較理想的線性。這種傳感器體積小，重量輕，可以安裝在任何方位，而且無移動(dòng)元件，不易造成磨損。值得注意的是，壓電式加速度計(jì)使用的上限頻率隨其固定方式而變。

　　振動(dòng)速度信號通常采用磁電速度傳感器提取。磁電速度傳感器是基于電磁感應(yīng)原理工作的。這種傳感器也是能量轉(zhuǎn)換型傳感器，工作時(shí)不需要電源，輸出信號可以不經(jīng)過變換放大即可遠(yuǎn)距離傳送，使用方便。但這種傳感器中存在著機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，它與被測系統(tǒng)同頻率振動(dòng)，由于其疲勞極限使傳感器壽命比較短：因此，在長期連續(xù)測量中應(yīng)該考慮傳感器的壽命。

　　慣性磁電速度傳感器當(dāng)其隨被測系統(tǒng)振動(dòng)時(shí)，傳感器線圈與磁場之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，從而輸出與振動(dòng)速度成正比的電壓。

　　振動(dòng)位移信號通常采用電渦流位移傳感器提取。它基于金屬體在交變磁場中的電渦流效應(yīng)工作。是一種非接觸式的相對測振傳感器，能方便地測量運(yùn)動(dòng)部件與靜止部件問的間隙變化，它將傳感器頂端與被測對象表面之問間隙的變化轉(zhuǎn)換成與之成正比的電信號。電渦流位移傳感器屬于能量控制型傳感器，它必須借助于電源才能將振動(dòng)位移轉(zhuǎn)換為電信號。這種傳感器具有線性范圍寬、靈敏度高、頻率范圍寬、抗干擾能力強(qiáng)、不受油污等介質(zhì)影響以及非接觸測量等特點(diǎn)。不僅能無接觸地測量各種振動(dòng)、軸向位移，還能測量轉(zhuǎn)數(shù)。

　　9.數(shù)字式頻譜分析儀的組成，頻譜分析的作用

　　數(shù)字式頻譜分析儀一般由前置放大器、抗混淆濾波器、A／D轉(zhuǎn)換器、高速數(shù)據(jù)處理器及外圍沒備等組成。

　　需要進(jìn)一步查明異常振動(dòng)的原因和位置，就要對振動(dòng)信號進(jìn)行頻譜分析。通過頻譜分析常能將時(shí)域信號變換為頻域信號，將工程信號分解為各個(gè)頻率分量，獲得信號的頻率結(jié)構(gòu)和組成信號各個(gè)諧波的振幅、相位信息。

　　10.描述噪聲的物理量及主觀量度

　　引起聽覺的可聽聲頻率在20～20000Hz之間，但在此范同內(nèi)的某一聲波可以有不同的聲壓或聲強(qiáng)。在聲學(xué)中采用成倍比的對數(shù)標(biāo)度，即用"級"來度量聲壓和聲強(qiáng)，并稱為聲壓級、聲強(qiáng)級。此外，還有聲功率級。

　　聲波的聲壓級是聲波的聲壓與基準(zhǔn)聲壓之比以l0為底的對數(shù)的20倍。

　　聲波的聲強(qiáng)級是聲波的聲強(qiáng)與基準(zhǔn)聲強(qiáng)之比以l0為底的對數(shù)的l0倍。

　　聲波的聲功率級是聲波的功率與基準(zhǔn)功率之比以l0為底的對數(shù)的10倍。聲功率根據(jù)測量的聲壓級換算得到。

　　進(jìn)行噪聲測量時(shí)，也可以用人的主觀感覺進(jìn)行度量，如響度級。響度是人耳對聲音強(qiáng)弱產(chǎn)生的主觀感覺。要確定某聲音的響度，選用頻率為1000Hz的純音作為標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)節(jié)l000Hz純音的聲壓級，使它和所要確定的噪聲聽起來有同樣的響度，則該噪聲的響度級值就等于這個(gè)純音的聲壓級（dB）值，單位為方（Phon）。例如，噪聲聽起來與頻率為l000Hz的聲壓級為80dB的基準(zhǔn)純音一樣響，則該噪聲的響度級即為80方。

　　11.常用噪聲測量傳感器（電容傳聲器、壓電傳聲器）的構(gòu)成及特點(diǎn)

　　傳聲器的作用如同人的耳膜，由它將聲能（聲信號）轉(zhuǎn)換成電能（電信號）。其轉(zhuǎn)換過程是：首先由接受器將聲能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，然后由機(jī)電轉(zhuǎn)換器把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。通常用膜片作為接受器來感受聲壓，將聲壓的變化變成膜片的振動(dòng)。根據(jù)膜片感受聲壓情況的不同，傳聲器可分為三類：壓強(qiáng)式傳聲器，其膜片的一面感受聲壓；壓差式傳聲器，其膜片的兩面均感受聲壓，引起膜片振動(dòng)的力取決于膜片兩面壓差的大小；壓強(qiáng)和壓差組合式傳聲器。在噪聲測量中常用壓強(qiáng)式傳聲器。電容式傳聲器利用電場耦合方式將膜片的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電量。

　　電容傳聲器的基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)電容器，它主要由感受聲壓的膜片和與其平行的金屬后極板（背板）組成。膜片和后極板在電氣上絕緣。構(gòu)成一個(gè)以空氣為介質(zhì)的電容器的兩個(gè)極。測量時(shí)，在兩電極間加直流電壓，即極化電壓。在極化電壓、負(fù)載不變的情況下，輸出交變電壓的大小和波形由作用在膜片上的聲壓決定。電容傳聲器屬于能量控制型傳感器。電容傳聲器靈敏度高，動(dòng)態(tài)范圍寬；輸出特性穩(wěn)定，對周圍環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，在-50℃～150℃的溫度范圍內(nèi)和0～100%的相對濕度下，性能變化??；電容傳聲器的外形尺寸也比較小。電容式傳聲器常與精密、標(biāo)準(zhǔn)聲級計(jì)聯(lián)用。

　　壓電傳聲器由具有壓電效應(yīng)的壓電晶體來完成聲電轉(zhuǎn)換，它通過聲壓使晶體切片兩側(cè)產(chǎn)生電量相等的異性電荷，形成電位差。屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器。壓電傳聲器具有結(jié)構(gòu)簡單，成、本低，輸出阻抗低，電容餐大（可達(dá)l000pF），靈敏度較高等優(yōu)點(diǎn)。但性能受溫度、濕度影響較大。壓電傳聲器一般與普通聲級計(jì)聯(lián)用。

　　12.聲級計(jì)的種類、組成、作用及校準(zhǔn)

　　聲級計(jì)是噪聲測量中使用最為廣泛、最簡便的儀器。它不僅能測量聲級，還能與多種輔助儀器配合進(jìn)行頻譜分析、記錄噪聲的時(shí)間特性和測量振動(dòng)等。聲級計(jì)按其用途分為一般聲級計(jì)、脈沖聲級計(jì)、積分聲級計(jì)和噪聲暴露汁（噪聲計(jì)量計(jì)）等。按其精度分為0型聲級計(jì)（實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)聲級計(jì)）、1型聲級計(jì)（一般用途的精密聲級計(jì)）、2型聲級計(jì)（一般用途的聲級計(jì)）、3型聲級計(jì)（普級型聲級計(jì)）。按其體積分為臺式聲級計(jì)、便攜式聲級計(jì)和袖珍式聲級計(jì)。

　　聲級計(jì)由傳聲器、衰減（放大）器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、均方根值檢波器、指示表頭等組成。被測的聲壓信號通過傳聲器轉(zhuǎn)換成電壓信號，該電壓信號經(jīng)衰減器、放大器以及相應(yīng)的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、外接濾波器，或者輸入外接的記錄儀器，或者經(jīng)過均方根值檢波器直接推動(dòng)以分貝標(biāo)定的指示表頭。計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)是基于等響曲線設(shè)計(jì)出的濾波線路，分為A、B、C、D四種。通過計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測得的聲壓級稱為計(jì)權(quán)聲壓級。對應(yīng)四種計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測得的聲壓級分別稱為A聲級（LA）、B聲級（LB）、C聲級（LC）和D聲級（LD），分別記為dB（A）、dB（B）、dB（C）和dB（D）。A、B、C計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)分別近似模擬了40方、70方、l00方三條等響曲線，三種計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)對低頻噪聲有不同程度的衰減，A衰減最強(qiáng)，B次之，C最弱。其中，A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)除對低頻噪聲衰減最強(qiáng)外，對高頻噪聲反應(yīng)最為敏感，這正與人耳對噪聲的感覺相接近。故在對人耳有害的噪聲測量中，都采用A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。D計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)是專門為飛機(jī)噪聲測量設(shè)計(jì)的。

　　使用聲級計(jì)時(shí)，每次測量開始和結(jié)束都應(yīng)該校準(zhǔn)，兩次差值不應(yīng)大于ldB.常用的校準(zhǔn)方法除活塞發(fā)生器校準(zhǔn)法外還有揚(yáng)聲器校準(zhǔn)法、互易校準(zhǔn)法、靜電激勵(lì)校準(zhǔn)法、置換法等。

　　13.振動(dòng)及噪聲的測量方法

　　一般情況下，采用振動(dòng)分析法進(jìn)行故障診斷總是先以振動(dòng)總值法來判別異常振動(dòng)。這是一種最直接的方法，把傳感器放在設(shè)備應(yīng)測量的部位，測量其振動(dòng)速度。將測得振動(dòng)速度的均方根值以表格或圖樣表示其趨向，對照"異常振動(dòng)判斷基準(zhǔn)"，判別實(shí)際測量值是否超過界限或極限規(guī)定值，以評價(jià)沒備工作狀態(tài)的正常與否。

　　采用測振儀進(jìn)行振動(dòng)總值的檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)振動(dòng)總值有較快增大，并有接近或超出最大允許界限值的趨向時(shí)，需要進(jìn)一步采用頻譜分析法進(jìn)行診斷。采用頻譜分析儀對實(shí)測振動(dòng)信號進(jìn)行頻譜分析，做出頻譜圖，與其正常譜圖（或稱原始譜）進(jìn)行比較，尋找振源，診斷出故障部位和嚴(yán)重程度。還可由頻譜圖上出現(xiàn)新的譜線，查出設(shè)備是否發(fā)生了新的故障。

　　對滾動(dòng)軸承的磨損和損傷進(jìn)行診斷可采用專門的振動(dòng)脈沖測量法。

　　設(shè)備中運(yùn)動(dòng)著的零部件都可能產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)出聲波。這些不同聲強(qiáng)、不同頻率的聲波無規(guī)律的混合便形成噪聲。噪聲是沒備的固有信息，當(dāng)描述其特性的特征參數(shù)發(fā)生變化，并越過一定的范圍，便可判斷可能發(fā)生了故障。因此，可以根據(jù)噪聲信號的特征量制定一定限值作為有無故障的標(biāo)準(zhǔn)，來判斷是否發(fā)生了故障。但要識別故障的性質(zhì)，確定故障的部位及故障程度，就需對提取的噪聲信號做頻譜分析。

　　利用噪聲（或振動(dòng)）信號特征參數(shù)的變異及其程度進(jìn)行故障判斷有三種標(biāo)準(zhǔn)，即絕對標(biāo)準(zhǔn)、相對標(biāo)準(zhǔn)和類比標(biāo)準(zhǔn)。在絕對標(biāo)準(zhǔn)中，利用測取的噪聲信號的特征量值與標(biāo)準(zhǔn)特征量值進(jìn)行比較；在相對標(biāo)準(zhǔn)中，利用測取的噪聲信號的特征量值與正常運(yùn)行時(shí)的特征量值進(jìn)行比較；在類比標(biāo)準(zhǔn)中，利用同類設(shè)備在相同工況條件下的噪聲信號的特征量值進(jìn)行比較。

　　14.常用測溫儀器、儀表的組成、特點(diǎn)及應(yīng)用

　　熱電偶是基于熱電效應(yīng)進(jìn)行溫度測量的，由兩根不同材料的導(dǎo)體焊接而成。它的熱電動(dòng)勢與熱電偶材料、兩端溫度T、T0有關(guān)，與熱電極長度、直徑無關(guān)。在冷端溫度T0不變，熱電偶材料已定的情況下，其熱電動(dòng)勢只是被測溫度的函數(shù)。熱電偶與后續(xù)儀表配套可以直接測量出0℃～l800℃范圍內(nèi)液體、氣體內(nèi)部以及固體表面的溫度。具有精度高，測量范圍寬，便于遠(yuǎn)距離和多點(diǎn)測量等優(yōu)點(diǎn)。

　　常用熱電偶分為標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶兩類。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶制造工藝比較成熟、性能優(yōu)良且穩(wěn)定，同一型號熱電偶具有互換性。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶多用在一些特殊場合。實(shí)際使用的熱電偶有普通熱電偶、鎧裝熱電偶和薄膜熱電偶等。鎧裝熱電偶是特殊結(jié)構(gòu)熱電偶，可以做得很細(xì)，很長，能夠彎曲。薄膜熱電偶是由兩種金屬薄膜采用真空蒸鍍、化學(xué)涂層或電泳等方法連接在一起的一種特殊結(jié)構(gòu)的熱電偶。

　　在設(shè)備的溫度測量中，還經(jīng)常使用熱電阻溫度計(jì)。熱電阻溫度計(jì)利用材料電阻率隨溫度而變化的特性進(jìn)行溫度測量的，與電橋相配合，將溫度按一定函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換為電量。按敏感材料的不同有金屬熱電阻溫度計(jì)和半導(dǎo)體熱電阻溫度計(jì)兩種。

　　常用的金屬熱電阻有鉑熱電阻、銅熱電阻、鎳熱電阻等。其結(jié)構(gòu)有普通型熱電阻和鎧裝熱電阻。工業(yè)用普通型熱電阻的外型結(jié)構(gòu)與普通型熱電偶的外型結(jié)構(gòu)基本相同。鎧裝熱電阻的主要特點(diǎn)是體積小，響應(yīng)速度快，耐振抗沖擊，感溫元件、連接導(dǎo)線及保護(hù)套管全封閉并連成一體，使用壽命長。半導(dǎo)體熱電阻材料是將一些氧化物（如錳、鎳、銅和鐵的氧化物）按一定比例混合壓制而成。半導(dǎo)體熱電阻的溫度測量范圍在-1000℃～300℃之間。其主要特點(diǎn)是電阻溫度系數(shù)大（比金屬熱電阻高l0～l00倍），電阻率高，感溫元件可做得很小，可根據(jù)需要做成片狀、棒狀和珠狀（珠狀外型尺寸可小到3mm），可測空隙、腔體、內(nèi)孔等處的溫度。但其性能不夠穩(wěn)定，互換性差，使其應(yīng)用受到一定限制。

　　紅外測溫儀器是利用紅外輻射原理，采用非接觸方式，對被測物體表面進(jìn)行觀測，并能記錄其溫度變化的設(shè)備。紅外測溫儀器的核心是紅外探測器，它能把入射的紅外輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)楸阌跈z測的電能。按對輻射響應(yīng)方式的不同，將紅外探測器分為光電探測器和熱敏探測器兩大類。兩種探測器在靈敏度、響應(yīng)速度、是否需要制冷、使用是否方便等方面各不相同。紅外測溫儀器還必須包括紅外光學(xué)系統(tǒng)，用于匯聚被測對象的輻射通量，并將其傳輸?shù)郊t外探測器上。紅外光學(xué)系統(tǒng)與探測器一起決定該儀器的現(xiàn)場和空間分辨率。實(shí)際應(yīng)用中有反射式、折射式和折一反射式等不同類型的光學(xué)系統(tǒng)供選用。

　　除了紅外探測器和光學(xué)系統(tǒng)外，紅外測溫儀器還應(yīng)包括信號處理系統(tǒng)（用以將電信號放大、處理成可記錄的信號）和顯示記錄系統(tǒng)（是最終將被測信號以表針指示、數(shù)字顯示或圖像等不同方式記錄、存儲下來的裝置）。

　　用于紅外測溫的儀器有很多種，比較常用的有紅外測溫儀和紅外熱像儀。紅外測溫儀是紅外測溫儀器中最簡單的一種，用途廣泛，價(jià)格低廉，用于測量物體"點(diǎn)"的溫度。有多種紅外測溫儀供選用，它們各有其自己的應(yīng)用范圍和特點(diǎn)。

　　紅外熱像儀和紅外熱電視是目前使用的兩類熱成像系統(tǒng)。其中紅外熱像儀（光機(jī)掃描熱像儀）由光學(xué)與掃描系統(tǒng)、紅外探測器、視頻信號處理系統(tǒng)、顯示器等部分組成。被測對象的紅外輻射經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)匯聚、濾波，聚焦到紅外探測器上，其間由光學(xué)一機(jī)械掃描系統(tǒng)將被測對象觀測面上各點(diǎn)的紅外輻射通量按時(shí)間順序排列，經(jīng)紅外探測器變成電脈沖，通過視頻信號處理送到顯示器顯示出物體表面或近表面的熱像圖。熱像圖中包含了被測物體的熱狀態(tài)信息，因而通過熱像圖的觀察和分析，可以獲得物體表面或近表面層的溫度分布及其所處的熱狀態(tài)。這種測溫方法簡便、直觀、精確、有效，且不受測溫對象的限制。

　　只有光電探測元件制冷到很低的溫度才能降低熱噪聲，屏蔽背景噪聲，提高光電探測器的信噪比和探測率，得到較短的響應(yīng)時(shí)間，因此要對探測器進(jìn)行超低溫制冷。

　　15.溫度測量所能發(fā)現(xiàn)的故障

　　通過溫度測量不僅可以檢查工藝過程中的溫度變化，還可以掌握機(jī)件的受熱狀況。通過溫度測量所能發(fā)現(xiàn)的常見故障可歸納如下：

　　通過溫度測量可以發(fā)現(xiàn)軸承損壞，液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)等流體系統(tǒng)故障，內(nèi)燃機(jī)、加熱爐等燃燒不正常引起的發(fā)熱量異常，污染物質(zhì)積聚（如管道內(nèi)有水垢，鍋爐或煙道內(nèi)結(jié)灰渣、積聚腐蝕性污染物等），保溫材料損壞，電器元件損壞（如電氣元件接觸不良，整流管、晶閘管等器件存在損傷，高壓輸電線的電纜、接頭、絕緣子、電容器、變壓器以及輸變電網(wǎng)的電氣元件和設(shè)備的損壞），非金屬部件缺陷，機(jī)件內(nèi)部缺陷。還可進(jìn)行裂紋探測（檢查裂紋及其發(fā)展過程，確定機(jī)件在使用中表面或近表面的裂紋及其位置等）。

　　16.常用的裂紋無損探測方法

　　常用的裂紋無損探鍘方法，如目視一光學(xué)探測法、滲透探測法、磁粉探測法、射線探測法、超聲波探測法、聲發(fā)射探測法、渦流探測法等的優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍。

　?。?）目視一光學(xué)檢測法。在目視法的基礎(chǔ)上，采用各種光學(xué)儀器來擴(kuò)大和延伸其檢測能力，便形成了目視一光學(xué)檢測法。這種方法能發(fā)現(xiàn)破損、變形、松動(dòng)、滲漏、磨損、腐蝕、變色、污穢、異物以及動(dòng)作異常等多種故障，簡單易行，常常是精密診斷前預(yù)檢的主要方法。還可以對滲透、磁粉或其他無損探測法發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行定性分析。

　?。?）滲透探測法。是利用液體滲透的物理性能，首先使著色滲透液或熒光滲透液滲入機(jī)件表面開口的裂紋內(nèi)，然后清除表面的殘液，用吸附劑吸出裂紋內(nèi)的滲透液，從而顯示出缺陷圖像的一種檢驗(yàn)方法。這種方法可以檢驗(yàn)鋼鐵、有色金屬、塑料等制件表面上的裂紋，以及疏松、針孔等缺陷。該檢驗(yàn)方法不需要大型儀器，操作方便，靈敏度高，適用于無電源、水源現(xiàn)場的檢驗(yàn)。其缺點(diǎn)是不能檢驗(yàn)機(jī)件的內(nèi)部缺陷，對機(jī)件的表面粗糙度有一定要求，試劑對環(huán)境有一定污染。采用熒光滲透液時(shí)得需要紫外燈，而且必須在暗室操作。

　?。?）磁粉探測法。這是一種利用鐵磁材料的磁性變化所建立的探測方法。這種探測法所用設(shè)備簡單，操作方便，檢測靈敏度較高，所顯示的磁粉痕跡與缺陷的實(shí)際形式十分類似，而且適用于各種形狀的鋼鐵機(jī)件，這種探測法可以發(fā)現(xiàn)鐵磁材料表面和近表面的裂紋，以及氣孔、夾雜等缺陷。其缺點(diǎn)是這種探測法不能探測缺陷的深度。進(jìn)行磁粉探測后的被檢件具有剩磁，需要進(jìn)行退磁處理，以使將被檢件的剩磁減少到最低限度。

　?。?）射線探測法。用強(qiáng)度均勻的X或Y射線照射所檢測的物體，使透過的射線在照像底片上感光，通過對底片的觀察來確定缺陷種類、大小和分布狀況，按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來評價(jià)缺陷的危害程度。該方法多用來探測機(jī)件內(nèi)部的氣孔、夾渣、鑄造孔洞等立體缺陷，當(dāng)裂紋方向與射線平行時(shí)也能被探測出來。

　　射線探測法的優(yōu)點(diǎn)是探測的圖像比較直觀，對缺陷尺寸和性質(zhì)的判斷比較容易，而且探測結(jié)果可以記錄下來作為診斷檔案資料長期保存。其缺點(diǎn)是當(dāng)裂紋面與射線近于垂直時(shí)就難以探測出來，對微小裂紋的探測靈敏度低，探測費(fèi)用較高，射線對人體有害，必須有防護(hù)措施。

　?。?）超聲波探測法。此法是利用發(fā)射的高頻超聲波（1MHz一10MHz）射人被檢測物體的內(nèi)部，如遇到內(nèi)部缺陷則一部分射入的超聲波在缺陷處被反射或衰減，然后經(jīng)探頭接收后再放大，由顯示的波形來確定缺陷的部位及其大小，再根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來評定缺陷的危害程度。該方法可以探測垂直于超聲波的金屬和非金屬材料的平面狀缺陷?？商綔y的厚度人、檢測靈敏度高、儀器輕便、便于攜帶、成本低，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測，并且超聲波對人體無害。其缺點(diǎn)是探測時(shí)有一定的近場肓區(qū)、探測結(jié)果不能記錄、探測中采用的耦合劑易污染產(chǎn)品等。另外，超聲波探測還需用成套的標(biāo)準(zhǔn)試塊和對比試塊調(diào)整儀器本身的性能和靈敏度。

　?。?）聲發(fā)射探測法。材料中裂紋的形成和擴(kuò)展過程、不同相界面問發(fā)生斷裂以及復(fù)合材料內(nèi)部缺陷的形成都能成為聲發(fā)射源。物體發(fā)射出來的每一個(gè)聲信號都包含著反映物體內(nèi)部缺陷性質(zhì)和狀態(tài)變化的信息，接收這些信號，加以處理、分析和研究，從而推斷材料內(nèi)部的狀態(tài)變化，這就是聲發(fā)射探測法。缺陷主動(dòng)參與探測是聲發(fā)射探測法與其他無損探測法的最大區(qū)別。

　　與常規(guī)的無損探測相比較，聲發(fā)射探測具有如下特點(diǎn)：

　?、俾暟l(fā)射探測時(shí)需對設(shè)備外加應(yīng)力。它是一種動(dòng)態(tài)檢測，提供的是加載狀態(tài)下缺陷活動(dòng)的信息，因此聲發(fā)射法可更客觀地評價(jià)運(yùn)行中設(shè)備的安全性和可靠性。

　?、诼暟l(fā)射靈敏度高，檢查覆蓋面積大，不會漏檢，可以遠(yuǎn)距離監(jiān)測。

　?、勐暟l(fā)射探測可在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)中進(jìn)行。

　　④聲發(fā)射探測不能反映靜態(tài)缺陷情況。

　?。?）渦流探測法。此探測法是利用電磁線圈產(chǎn)生交變磁場作用于被檢機(jī)件，使被檢機(jī)件表層產(chǎn)生電渦流，利用機(jī)件中缺陷的存在會改變電渦流的強(qiáng)弱，從而使形成的渦流磁場也變化來探測機(jī)件的缺陷，該方法能探測鋼鐵、有色金屬機(jī)件表面的裂紋、凹坑等缺陷。與其他無損探測法相比，渦流探測法的優(yōu)點(diǎn)是：

　　①渦流探測廣泛用于導(dǎo)電材料表面（或近表面）探傷。靈敏度高，可自動(dòng)顯示、報(bào)警、標(biāo)記、記錄；

　　②渦流探測使用電磁場信號，探頭可以不接觸零件，因此可以實(shí)現(xiàn)高速度、高效率、非接觸自動(dòng)探傷；

　?、塾捎陔姶艌鰝鞑ゲ皇懿牧蠝囟茸兓挠绊?，因此渦流探測可用于高溫探傷。而且探頭可以設(shè)計(jì)成多種多樣形狀，以適應(yīng)特殊場合要求；

　?、軠u流探測還可以根據(jù)顯示器或記錄器的指小，估算出缺陷的位置和大小。有的還可以記錄成像。檢測結(jié)果可以保存?zhèn)洳椤?/p>

　　渦流探測也存在一些缺點(diǎn)：

　?、儆捎跍u流的趨膚效應(yīng)，距表面較深的缺陷難以查出；

　?、谟绊憸u流的因素較多，如材質(zhì)的變化、傳送裝置的振動(dòng)等，因此必須采取措施將干擾信號抑制掉，才能正確地顯示缺陷；

　　③要準(zhǔn)確判斷缺陷的種類、形狀和大小比較困難，需作模擬試驗(yàn)或作標(biāo)準(zhǔn)試塊予以對比；

　?、軠u流對形狀復(fù)雜零件存在邊界效應(yīng)，探測比較困難。

　　17.常用的磨損油污染監(jiān)測方法及各監(jiān)測方法的適用范圍

　　采用油液污染臨測法進(jìn)行磨損監(jiān)測是一種行之有效的方法。各類設(shè)備的流體系統(tǒng)中的油液，均會因內(nèi)部機(jī)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(jī)械技術(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。常用的磨損油污染監(jiān)測方法有油液光譜分析法、油液鐵譜分析法、磁塞檢查法等。

　　油液光譜分析法是指利用原子發(fā)射光譜或原子吸收光譜（相應(yīng)有發(fā)射光譜分析儀和原子吸收光譜分析儀）分析油液中金屬磨損產(chǎn)物的化學(xué)成分和含量，從而判斷機(jī)件磨損的部位和磨損嚴(yán)重程度的一種污染診斷法。光譜分析法對分析油液中有色金屬磨損產(chǎn)物比較適用。油液光譜分析磨屑粒度一般能在小于10μm進(jìn)行取樣，但不能給出磨損顆粒的尺寸、形狀，因此適于早期的、精密的磨損診斷。油液鐵譜分析法所使用的分析儀有鐵譜分析儀和直讀式鐵譜儀等。油液鐵譜分析能提供磨損產(chǎn)物的數(shù)量、粒度、形態(tài)和成分四種參數(shù)，通過研究即可掌握有關(guān)的磨損情況。

　　磁塞檢查法是用帶磁性的塞頭插入潤滑系統(tǒng)的管道內(nèi)，收集潤滑油中的磨粒殘留物，用肉眼直接觀察其大小、數(shù)量和形狀，判斷機(jī)器零件的磨損狀態(tài)。這是一種簡便而有效的方法，適用于磨粒尺寸大于70μm的情況。一般情況下，機(jī)器后期均出現(xiàn)磨粒尺寸較大的殘留物。因此磁塞檢查也是磨損監(jiān)測中重要手段之一。

　　十、機(jī)器設(shè)備的質(zhì)量檢驗(yàn)及試驗(yàn)

　　（一）考試目的

　　通過對本部分內(nèi)容的考核，測試考生對常見機(jī)器設(shè)備的質(zhì)量檢驗(yàn)及試驗(yàn)的掌握情況，考核考生綜合運(yùn)用機(jī)電設(shè)備評估基礎(chǔ)知識的能力。

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　　1.掌握以下內(nèi)容

　?。?）設(shè)備精度指數(shù)的計(jì)算及應(yīng)用，根據(jù)計(jì)算結(jié)果評價(jià)機(jī)器設(shè)備的精度；

　?。?）機(jī)床幾何精度和工作精度；

　?。?）機(jī)床幾何精度的檢測方法，影響機(jī)床工作精度的因素及工作精度的評價(jià)方法；

　?。?）內(nèi)燃機(jī)質(zhì)量評定的方法；

　?。?）內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷特性試驗(yàn)、速度特性試驗(yàn)的目的和方法；

　?。?）壓力容器的質(zhì)量檢驗(yàn)內(nèi)容及在用壓力容器安全狀況等級的劃分；

　?。?）鍋爐試驗(yàn)的目的、方法，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果判斷其質(zhì)量；

　　（8）橋式起重機(jī)主要受力部件及專用零部件的檢驗(yàn)；

　?。?）橋式起重機(jī)主要零部件的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)。

　　2.熟悉以下內(nèi)容

　?。?）機(jī)器設(shè)備完好的主要內(nèi)容；

　?。?）機(jī)器設(shè)備主要質(zhì)量指標(biāo)劣化程度、機(jī)器設(shè)備的可靠度和機(jī)器沒備的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對機(jī)器設(shè)備質(zhì)量的影響；

　?。?）金屬切削機(jī)床質(zhì)量評定方法；

　?。?）金屬切削機(jī)床的空轉(zhuǎn)試驗(yàn)、負(fù)荷試驗(yàn)的目的、方法及結(jié)果判斷；

　　（5）數(shù)控機(jī)床的質(zhì)最檢驗(yàn)；

　?。?）內(nèi)燃機(jī)損傷的主要原因；

　　（7）內(nèi)燃機(jī)主要故障分析；

　?。?）內(nèi)燃機(jī)廢氣排放對環(huán)境保護(hù)和人類健康的影響；

　　（9）鍋爐質(zhì)量檢驗(yàn)的內(nèi)容；

　　（10）起重機(jī)合格試驗(yàn)、目測試驗(yàn)、載荷起升能力試驗(yàn)的目的、方法，并能根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果判斷其質(zhì)量。

　　3.了解以下內(nèi)容

　?。?）內(nèi)燃機(jī)試驗(yàn)類別；

　　（2）起重機(jī)試驗(yàn)的條件。

　　（三）要點(diǎn)內(nèi)容

　　1.機(jī)器設(shè)備質(zhì)量評價(jià)

　　評價(jià)一臺設(shè)備質(zhì)量的優(yōu)劣，主要考核技術(shù)性能指標(biāo)和精度，其次考核機(jī)器的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)的質(zhì)量及環(huán)保、安全、維護(hù)保養(yǎng)、配套齊全等方面的狀況。

　　2.設(shè)備精度指數(shù)

　　精度指數(shù)T是評價(jià)機(jī)器設(shè)備有形磨損造成各部件之間相互位置變動(dòng)的一個(gè)重要數(shù)據(jù)，設(shè)備精度指數(shù)T值越小，說明其精度越高。

　　3.機(jī)器設(shè)備質(zhì)量評定中應(yīng)注意的問題

　　（1）在機(jī)器設(shè)備主要質(zhì)量指標(biāo)中，輸出參數(shù)是根據(jù)機(jī)器設(shè)備的用途對其提出的不同要求而制定的。輸出參數(shù)確定了機(jī)器設(shè)備的狀態(tài)，且易檢測，同時(shí)技術(shù)文件中又規(guī)定了其極限值，因此，輸出參數(shù)是判斷機(jī)器設(shè)備質(zhì)量的一個(gè)重要依據(jù)。

　?。?）機(jī)器設(shè)備的可靠度是指機(jī)器設(shè)備在規(guī)定的時(shí)問和條件下，能正確執(zhí)行其功能的概率。評價(jià)機(jī)器設(shè)備時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同機(jī)器設(shè)備可靠度要求和實(shí)際無故障工作概率來考核機(jī)器設(shè)備的質(zhì)量。

　?。?）在評定機(jī)器設(shè)備的質(zhì)量時(shí)，應(yīng)考慮其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，主要有：

　?、贆C(jī)器設(shè)備在使用過程中，是否能以最小的消耗獲得盡可能大的效益。

　?、跈C(jī)器設(shè)備在使用過程中，其維持費(fèi)的高低。

　　4.金屬切削機(jī)床質(zhì)量

　　金屬切削機(jī)床質(zhì)量的優(yōu)劣主要表現(xiàn)在其技術(shù)性能和精度上。機(jī)床精度在一定程度上反映機(jī)床綜合技術(shù)狀態(tài)，因此，對金屬切削機(jī)床質(zhì)量進(jìn)行評定時(shí)，應(yīng)考查其精度。機(jī)床精度檢驗(yàn)分為幾何精度的檢驗(yàn)和工作精度的檢驗(yàn)。

　　5.機(jī)床的幾何精度

　　幾何精度是指機(jī)床在不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，部件之間相互位置精度和主要零件的形狀精度、位置精度。機(jī)床的幾何精度對加工零件的幾何精度有直接影響。對于通用機(jī)床，國家已制定了檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了檢驗(yàn)項(xiàng)目、方法和判斷標(biāo)準(zhǔn)。

　　6.機(jī)床的工作精度

　　工作精度是機(jī)床在運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，對工件進(jìn)行加工時(shí)所反映出來的機(jī)床精度。通過機(jī)床加工后工件的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)符合程度好，則機(jī)床工作精度高；符合程度差，則機(jī)床工作精度低。

　　影響機(jī)床工作精度的主要因素是機(jī)床的變形和振動(dòng)。目前，對機(jī)床工作精度的評價(jià)主要是通過切削典型零件所達(dá)到的精度，間接地對機(jī)床工作精度做出綜合評價(jià)。

　　7.金屬切削機(jī)床的質(zhì)量評定

　　在金屬切削機(jī)床的質(zhì)量評定中，機(jī)床精度的檢查最為重要。除此之外，尚須檢查傳動(dòng)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)等。

　　對金屬切削機(jī)床質(zhì)量評定的方法有儀器測定法和觀察判斷法兩種。

　　8.金屬切削機(jī)床試驗(yàn)

　　金屬切削機(jī)床試驗(yàn)是為檢驗(yàn)機(jī)床的制造質(zhì)量、加工性質(zhì)和生產(chǎn)能力而進(jìn)行試驗(yàn)。主要進(jìn)行空轉(zhuǎn)試驗(yàn)和負(fù)荷試驗(yàn)。

　?。?）機(jī)床的空轉(zhuǎn)試驗(yàn)是在無載荷狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)床，檢驗(yàn)各機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、溫度變化、功率消耗，操縱機(jī)構(gòu)動(dòng)作的靈活性、平穩(wěn)性、可靠性和安全性。

　?。?）機(jī)床的負(fù)荷試驗(yàn)是用以試驗(yàn)機(jī)床最大承載能力。負(fù)荷試驗(yàn)一般用實(shí)際切削方法，按試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行。在負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，機(jī)床所有機(jī)構(gòu)均正常工作，不應(yīng)有明顯的振動(dòng)、沖擊、噪聲和不平衡現(xiàn)象。

　　9.數(shù)控機(jī)床的質(zhì)量檢驗(yàn)

　　數(shù)控機(jī)床的質(zhì)量檢驗(yàn)較普通機(jī)床的質(zhì)量檢驗(yàn)復(fù)雜，對于一般性數(shù)控機(jī)床的質(zhì)量檢驗(yàn)主要進(jìn)行以下工作：

　?。?）數(shù)控機(jī)床幾何精度檢杏。

　?。?）數(shù)控機(jī)床定位精度檢查。

　?。?）數(shù)控機(jī)床切削精度檢查。

　?。?）數(shù)控機(jī)床性能及數(shù)控功能試驗(yàn)。

　?。?）數(shù)控柜及機(jī)床外觀檢查。

　　10.內(nèi)燃機(jī)損傷

　　由于內(nèi)燃機(jī)在工作中承受著復(fù)雜的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，它會因磨損、疲勞、熱損傷、腐蝕等作用產(chǎn)生損傷、故障或失效。內(nèi)燃機(jī)的損傷主要有磨損損傷、疲勞損傷和熱損傷。

　　11.內(nèi)燃機(jī)主要故障

　　內(nèi)燃機(jī)故障癥狀主要反映在功率、燃油和潤滑油消耗、漏水、漏油、漏氣、起動(dòng)、電控系統(tǒng)及排煙異常等方面。常見的現(xiàn)象有：

　?。?）功率下降，燃油消耗增加。

　?。?）曲軸箱竄氣量大，機(jī)油消耗增加。

　?。?）異常振動(dòng)加劇，噪聲大。

　　（4）排煙量增大，煙色異常。

　　12.內(nèi)燃機(jī)排放

　　內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣既關(guān)系到內(nèi)燃機(jī)的做功能力、經(jīng)濟(jì)性能及工作可靠性。又對環(huán)境保護(hù)和人類健康產(chǎn)生很大影響。由于燃料不完全燃燒，產(chǎn)生對大氣環(huán)境和人類健康影響最大的有害排放物有C0、HC、N0x和微粒。減少排放污染物的主要方法有：

　?。?）提高燃油質(zhì)量。

　?。?）內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部采用措施，

　?。?）內(nèi)燃機(jī)外部凈化措施。

　　13.內(nèi)燃機(jī)質(zhì)量評定

　　常用對內(nèi)燃機(jī)質(zhì)量評定的方法有：內(nèi)燃機(jī)故障人工判斷法、內(nèi)燃機(jī)狀態(tài)監(jiān)測和內(nèi)燃機(jī)臺架試驗(yàn)。

　　14.內(nèi)燃機(jī)試驗(yàn)類別

　　內(nèi)燃機(jī)試驗(yàn)類別有：定型試驗(yàn)、驗(yàn)收試驗(yàn)和抽查試驗(yàn)。

　　15.內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷特性試驗(yàn)和速度特-}生試驗(yàn)

　　內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷特性試驗(yàn)和速度特性試驗(yàn)是兩項(xiàng)經(jīng)常使用的試驗(yàn)項(xiàng)目。

　　負(fù)荷特性是指當(dāng)轉(zhuǎn)速不變時(shí)，內(nèi)燃機(jī)性能指標(biāo)（如燃油消耗量、排氣溫度等）隨負(fù)荷而變化的關(guān)系。用曲線表示出來，就稱為負(fù)荷特性曲線。

　　速度特性是指內(nèi)燃機(jī)在油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（柴油機(jī)中的油量調(diào)節(jié)齒條、拉桿或汽油機(jī)中的節(jié)氣門開度）保持不變的情況下，主要性能指標(biāo)（扭矩、功率等參數(shù)）隨內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。負(fù)荷特性試驗(yàn)和速度特性試驗(yàn)是在內(nèi)燃機(jī)試驗(yàn)臺架上進(jìn)行的。

　　16.壓力容器的檢驗(yàn)與試驗(yàn)

　　在用壓力容器檢驗(yàn)分為常規(guī)檢驗(yàn)和缺陷評定兩類。常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目有外部檢查、內(nèi)外部檢驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)。在用壓力容器安全狀況分為五級，其中一級的安全狀況最佳，其他依次遞減。一至三級可領(lǐng)證使用，四級為限定條件下監(jiān)控使用，五級判廢。

　　17.鍋爐的檢驗(yàn)

　　鍋爐的檢驗(yàn)是保證鍋爐安全運(yùn)行的重要措施，水冷壁、過熱器及再熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器等受熱面的內(nèi)、外部腐蝕，以及爐筒缺陷的檢驗(yàn)是鍋爐檢驗(yàn)的主要內(nèi)容。

　　18.鍋爐試驗(yàn)

　　對鍋爐進(jìn)行鑒定或驗(yàn)收時(shí)，需要進(jìn)行鍋爐性能試驗(yàn)，以確定其工作可靠性和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。常進(jìn)行的試驗(yàn)有：

　?。?）水壓試驗(yàn)。

　　（2）熱效率試驗(yàn)。

　?。?）鍋爐蒸發(fā)量、蒸汽參數(shù)試驗(yàn)。

　　19.橋式起重機(jī)在使用過程中的損耗

　　橋式起重機(jī)在使用過程中的損耗主要表現(xiàn)為疲勞損耗和摩擦損耗。橋架是橋式起重機(jī)的主要受力部件，反復(fù)起升載荷引起的交變應(yīng)力作用在橋架上，逐漸形成的線性積累損傷導(dǎo)致橋架產(chǎn)生下?lián)匣蚓植慨a(chǎn)生疲勞裂紋，將影響起重機(jī)的使用及壽命。

　　20.轎式起重機(jī)主要零部件的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)

　　減速器齒輪、車輪、吊鉤、滑輪、卷筒、制動(dòng)器、制動(dòng)輪、軌道、鋼絲繩的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)是評估人員對起重機(jī)的磨損程度和預(yù)期壽命做出判斷的依據(jù)。

　　21.起重機(jī)試驗(yàn)

　　起重機(jī)試驗(yàn)內(nèi)容：合格試驗(yàn)、目測試驗(yàn)、載荷起升能力試驗(yàn)，其中載荷起升能力試驗(yàn)包含靜載荷試驗(yàn)、動(dòng)載荷試驗(yàn)、穩(wěn)定性試驗(yàn)。

2007年注冊資產(chǎn)評估師《財(cái)務(wù)會計(jì)》考試大綱

2007年注冊資產(chǎn)評估師《經(jīng)濟(jì)法》考試大綱

2007年注冊資產(chǎn)評估師《資產(chǎn)評估》考試大綱

2007年注冊資產(chǎn)評估師《機(jī)電設(shè)備評估基礎(chǔ)》考試大綱

2007年注冊資產(chǎn)評估師《建筑工程評估基礎(chǔ)》考試大綱