一级建造师《机电工程》考试复习资料.docx

1、一级建造师机电工程考试复习资料1H411000机电工程专业技术1H411010机械传动与技术测量1H411020流体力学特性和热功转换关系1H411030机电工程材料的分类和性能1H411040电路与电气设备1H411050自动控制系统类型、组成和自动控制方式1H411060工程测量的要求方法1H411010机械传动与技术测量1H411011掌握传动系统的特点一、摩擦轮传动（新增）摩擦轮传动是由两个相互压紧的圆柱摩擦轮组成，当正常工作时，主动轮可借助摩擦力的作用带动从动轮回转，并使传动基本上保持固定的传动比。1.摩擦轮传动的优点（1）制造简单、运转平稳、噪声很小；（2）过载时发生打滑，故能防止

2、机器中重要零件损坏；（3）能无级地改变传动比。2.摩擦轮传动的缺点（1）效率较低；（2）当传递同样大的功率时，轮廓尺寸和作用在轴与轴承上的载荷都比齿轮传动大；（3）由于上述两项原因，所以不宜传递很大的功率；（4）不能保持准确的传动比；（5）干摩擦时磨损快、寿命低；（6）必须采用压紧装置等。二、齿轮传动:刚性传动用于空间任意两轴间的传动，目的是改变运动速度和形式。 齿轮传动的主要特点（扣主题）1.优点(1)适用的圆周速度和功率范围广；(2)传动比准确、稳定，效率高；(3)工作性能可靠，使用寿命长；(4)可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。2.缺点(1)要求较高的制造和安装精度，成

3、本较高；(2)不适用于两轴远距离之间的传动。三、蜗轮蜗杆传动的特点1.优点(1)传动比大;(2)结构尺寸紧凑。2.缺点(1)轴向力大,易发热,效率低;(2)只能单向传动。蜗轮蜗杆传动的主要参数: 模数、压力角、蜗轮分度圆、蜗杆分度圆、导程、蜗轮齿数、蜗杆头数、传动比等。四、带传动：挠性(带)传动结构和原理主动轮、从动轮和张紧在两轮上的环形带组成。带与轮之间依靠摩擦力拖动从动轮一起回转，从而传递一定的运动和动力。带传动的特点1.优点(1)适用于两轴中心距较大的传动；(2)带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动；(3)过载时带与带轮之间会出现打滑，打滑虽使传动失效，但可防止损坏其他部件；(4)成本

4、低廉。2.缺点(1)传动的外廓尺寸较大；(2)需张紧装置；(3)由于滑动,不能保证固定不变的传动比；(4)带的寿命较短；(5)传动效率较低。五、链传动：柔性传动/平行轴1.链传动与带传动相比的主要特点(1)没有弹性滑动和打滑，能保持准确的传动比；(2)所需张紧力较小，作用在轴上的压力也较小；(3)结构紧凑；(4)能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作。2.链传动与齿轮传动相比的主要特点(1)制造和安装精度要求较低；(2)中心距较大时，其传动结构简单；（3)瞬时链速和瞬时传动比不是常数，传动平稳性较差。六、轮系：多齿轮啮合的刚性传动/传动比大轮系的主要特点(1)适用于相距较远的两轴之间的传动；

5、(2)可作为变速器实现变速传动；(3)可获得较大的传动比；(4)实现运动的合成与分解。七、液压传动：柔性传动/能量传递、转换和控制的传动形式。(一)液压传动的组成和作用组成动力装置；执行装置；控制装置；辅助装置；工作介质。 注意： 液压缸是执行装置； 液压马达既是动力装置又是执行装置； 控制装置主要是液压传动的三要素：压力、流量、流速。 (二)液压传动的特点1.优点(1)易实现远距离操纵和自动控制；(2)速度、扭矩、功率均可无级调节，能迅速换向和变速，调速范围宽，动作快速。(3)元件自润滑性好，能实现系统的过载保护与保压，使用寿命长，元件易实现系列化、标准化、通用化。2.缺点(1)速比不如机械

6、传动准确，传动效率较低；(2)对介质的质量、过滤、冷却、密封要求较高；(3)对元件的制造精度、安装、调试和维护要求较高。八、气压传动气压传动的特点气压传动与机械、电气、液压传动相比较，具有下列优缺点:1.优点(1)工作介质是空气，来源方便；使用后直接排至大气，泄漏不会造成环境污染； (2)空气黏度小，流动压力损失小，适用于远距离输送和集中供气系统简单； (3)压缩空气在管路中流速快，可直接利用气压信号实现系统的自动控制，完成各种复杂的动作；(4)易于实现快速的直线运动、摆动和高速转动；(5)工作环境适应性好。2.缺点 (1)空气可压缩性大，载荷变化时，传递运动不够平稳、均匀； (2)工作压力不

7、能过高，传动效率低，不易获得很大的力或力矩； (3)有较大的排气噪声。1H411012掌握传动件的特点机械设备中轴、键、联轴器和离合器是最常见的传动件，用于支持、固定旋转零件和传递扭矩。一、轴(一)轴的分类和特点1.按承受载荷的不同，轴可分为转轴、传动轴和心轴。(1)转轴:既传递扭矩又承受弯矩，如齿轮减速器中的主、从动转轴。(2)传动轴:只传递扭矩而不承受弯矩或弯矩很小，如汽车的传动轴。(3)心轴:只承受弯矩而不传递扭矩，如自行车的前轴。2.按轴线的形状不同，轴可分为直轴、曲轴和挠性钢丝轴。(1)直轴的轴线是一条直线，输入和输出的都是旋转运动；(2)曲轴的轴线不是一条直线，将往复运动转换成旋转

8、运动，常用于往复式机械设备中；如活塞式压缩机的主轴和燃油发动机的主轴。(3)挠性钢丝轴可以把转矩和旋转运动灵活地传到任何位置，常用于振捣设备中。(二)轴的材料：碳素钢和合金钢； 对于不重要或受力较小的轴，常采用碳素结构钢； 对于有特殊要求的轴，常采用合金钢。二、键键的作用、结构、作用面作用：固定和传递扭矩：轴和轴上零件之间的周向固定以传递扭矩；平键、半圆键、楔（xie）向键、切向键；导向作用轴：上零件的轴向移动，既导向键。如减速器中齿轮与轴的联结。各类键的特点：1.平键平键的两侧是工作面。其定心性能好，装拆方便。2.半圆键半圆键也是以两侧为工作面,有良好的定心性能，定性性好于平键。只适用于轻载

9、联结。3.楔键楔键的上下面是工作面，键的上表面有l:100的斜度，轮毂键槽的底面也有1:100的斜度；工作时主要靠摩擦力传递扭矩，并能承受单方向的轴向力。 其缺点是会迫使轴和轮毂产生偏心，仅适用于对定心精度要求不高、载荷平稳和低速的联结。4.花键它适用于定心精度要求高、载荷大和经常滑移的联结,如变速器中,滑动齿轮与轴的联结。三、联轴器与离合器 联轴器和离合器主要用于轴与轴或轴与其他旋转零件之间的联结，使其一起回转并传递转矩和运动。(一)联轴器的分类和特点 联结和补偿变形作用(1)刚性联轴器应用固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移，应用可移动式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移。(2)弹性联轴器，

10、能补偿两轴的相对位移并有吸收振动和缓和冲击的能力。(二)离合器的分类随时将主、从动轴结合或分离。1H411013掌握轴承的特性 轴承的功用是为支承轴及轴上零件，承受其载荷，并保持轴的旋转精度，减少轴与支承的摩擦和磨损。一、轴承的类型轴承分为滑动轴承和滚动轴承两大类。二、轴承的特性(一)滑动轴承的类型和特性滑动轴承没有滚动体1.滑动轴承按照承受的载荷分为:向心滑动轴承,或称为径向滑动轴承，主要承受径向载荷；推力滑动轴承,主要承受轴向载荷。2.滑动轴承适用于低速、高精度、重载、有冲击和结构上要求剖分的场合。3.向心滑动轴承常用的轴瓦和轴承衬材料有：轴承合金(巴氏合金)、青铜、特殊性能的轴承材料。(

11、二)滚动轴承的类型和特性 滚动轴承有滚动体1.滚动轴承通常按其承受载荷的方向和滚动体的形状分类（1）按承受载荷的方向或公称接触角的不同，分为向心轴承和推力轴承。向心轴承主要承受径向载荷，推力轴承主要承受轴向载荷。（2）按滚动体的形状，分为球轴承和滚子轴承。滚子又分为圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子和滚针。2.滚动轴承的特性优点： 滚动轴承与滑动轴承相比，具有摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便和易于更换等优点。 缺点： 抗冲击能力较差、高速时出现噪声、工作寿命不如液体润滑的滑动轴承。3了解两类滚动轴承：向心球轴承（10000）：主要承受径向载荷；可调心；圆锥滚子轴承（30000）：能同时承受径向

12、载荷和轴向载荷，内外圈可分离，拆装方便，成对使用；可调心；三、轴承的润滑和密封方式(一)轴承的润滑方式轴承润滑的目的在于降低摩擦、减少磨损,同时还起到冷却、减振、防锈等作用。轴承的润滑对轴承能否正常工作起着关键作用,必须正确选用润滑方式。轴承的润滑方式多种多样,常用的有油杯润滑、油环润滑和油泵循环供油润滑。(二)轴承密封的方式轴承密封方式主要有:密封胶、填料密封、油封、密封圈(O、V、U、Y形)、机械密封、防尘节流密封和防尘迷宫密封等。1H411014熟悉技术测量与公差配合 注意设计尺寸、测量尺寸（实际加工尺寸）、极限尺寸 形状、位置相对关系/形位误差 零件与零件、零件与部件的装配相对关系/公

13、差与配合/两种公差，三种配合 技术测量(一)技术测量的基本概念任何一个测量过程必须有被测的对象和计量单位，构成测量过程四个要素；测量对象：几何量，如长度、角度、表面粗糙度和形位误差等；测量方法：直接与间接测量：用钢卷尺测量距离、电流表测量电流、压力表测量管道压力、用材料拉伸实验机测量材料的强度等为直接测量；用无损检测方法、通过检验材料的硬度检验材料的强度、用锤击基础检查建筑基础强度、标高法测量建筑高度；标准量具、极限量规，用这种工具不能测出被测量工件的具体尺寸，但可确定被测量工件是否合格；以上为间接测量接触与非接触测量：热电偶测温、压力表、流量表测量管理介质的温度、压力和流量为接触测量； 而远

14、红外测温为非接触测量；工程中应用的光学或电子测量仪器仪表为非接触测量。(二)尺寸传递检定：尺寸的每一次传递，都是将高一级计量标准器的量值与具有同量值的低一级计量标准器相比较，以确定低一级计量标准器的实际量值，此过程称为检定。测量仪表或仪器的检定原理，校验原理。(三)常用计量仪器的选择计量器具的选择主要决定：技术指标和经济指标(1)技术指标是指测量范围和测量误差。(2)经济指标是指价格和测量环境要求。(四)主要形状误差、位置误差（1）主要形状误差有： 直线度、平面度、圆度、圆柱度等。(2) 主要位置误差有: 平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度等。二、公差与配合允许零部件的几何参数的变

15、动量，称为“公差”。配合是指基本尺寸相同的、互相结合的孔和轴公差带之间的关系。(一)基本概念1.基本尺寸是在零件设计时，根据使用要求，通过刚度、强度计算或结构等方面的考虑，并按标准直径或标准长度圆整所给定的尺寸。是计算极限尺寸和极限偏差的起始尺寸，孔、轴配合的基本尺寸相同。2.实际尺寸是通过测量获得的尺寸。由于存在测量误差，所以实际尺寸并非尺寸的真值。同时由于形状误差等影响，零件同一表面不同部位的实际尺寸是不等的。3.极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极限值。其中,较大的一个称为最大极限尺寸，较小的一个称为最小极限尺寸。4.尺寸公差简称公差，是指允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸与最小极限尺寸的代

16、数差的绝对值；5.零线与公差带通常零线表示基本尺寸。正偏差位于零线的上方；负偏差位于零线的下方。6.公差带：“公差带位置”由基本偏差决定。7.基本偏差用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。当公差带位于零线上方时，其基本偏差为下偏差；当公差带位于零线下方时，其基本偏差为上偏差。(二)配合的种类、制度两种配合制度：基孔制基孔制的孔为基准孔，标准规定基准孔的下偏差为零。基准孔的代号为“H”。 基轴制基轴制的轴为基准轴，标准规定基准轴的上偏差为零。基准轴的代号为“h” 。三种配合种类：国家标准将配合分为三种配合类型依据：孔的尺寸减去与之相配合轴的尺寸=？孔的尺寸减去与

17、之相配合轴的尺寸，其差值为正： 间隙配合；孔的尺寸减去与之相配合轴的尺寸，其差值为负： 过盈配合；在孔与轴的配合中，可能具有间隙，也可能具有过盈的配合称为：过渡配合。CO土木在线执业考试资料目录索引1H411020流体力学特性和热功转换关系1H411021掌握流体的物理性质一、流体的密度、比容、相对密度(比重) 1.密度：单位体积流体所具有的质量，称为流体的密度。以示之，单位为g/m3。注意：1）温度对液体的密度有一定的影响，故在查阅液体密度时应注明温度条件。2）液体可视为不可压缩流体；3）气体因具有可压缩性及膨胀性，其密度随温度、压力的变化而变化较大，为可压缩体。2.相对密度：物质的密度与标

18、准物质的密度之比，称为相对密度。对于固体和液体，标准物质选用4的水；对于气体多采用标准状况(0，1.01325l05Pa)下的空气。二、流体的压力流体单位面积上所承受的垂直作用力，称之为静压强；习惯上称为压力；以符号p表示。而流体的压力P称为总压力。p= P/A（压强） 式中：p流体压力(N/m2或Pa);P垂直作用于面积A上的总压力(N);A作用面的表面积(m2)。1.绝对压力：流体的真实压力。2.表压：流体绝对压力高于外界大气压力的数值。当流体绝对压力高于外界大气压力时,安装在设备上的压力表的读数即为表压。 表压= 绝对压力+大气压力(当地) 3.真空度：当设备内流体压力低于外界大气压力时

19、,安装在设备上的真空表的读数即为真空度。真空度与绝对压力的关系为:真空度=大气压力(当地)一绝对压力三、流体的黏度黏度特性 液体的黏度随温度的升高而降低,气体的黏度随温度的升高而增大；在同样流动情况下,流体的黏度越大,流体流动时产生的内摩擦力越大。温度和粘度将会影响液压件的密封性能。1H411022掌握流体机械能的特性一、流体静力学基本方程：描述静止流体内部的压力与所处位置之间的关系。流体静力学方程： Z1+ p1/g= Z2 + p2/g 其中：Z1、Z2分别为1、2两点相对于某一基准面的高度；p1、p2分别为1、2两点间压力, 密度1）如果将1点取在容器的液面上，且液面上方的压力为p0，则

20、1、2两点间的垂直距离为h= Z1- Z2, ，2点的压力为：p2= p0+g h；2）流体静力学方程：（p2p0）/g= h，即表明压力或压力差可用液柱高度表（h= Z1- Z2）。三、流量与流速流量与流速的关系：体积流量Q与平均流速v的关系: V=Q/A质量流量G与平均流速v的关系:V=G/(A)式中流体的密度(Kg/m3)。切记一般液体的流速为13m/s,低压气体流速为812m/s。四、定态流动系统的质量平衡定态流动:流体在流动过程中,任一截面处的流速、流量和压力等有关物理参数都不随时间变化,只随空间位置变化。为处理工程设计问题， 一般将相应工程问题按条件简化为定态流体。五、定态流动系统

21、的机械能平衡伯努利方程在定态流动系统中,动能、位能、压力能在流动过程中可以相互转化,其变化规律符合定态流动系统的机械能衡算方程,定态流动系统的能量衡算方程式为:即伯努利方程。 gZ1+ v21/2+ p1/+we=gZ2+ v22/2+ p2/+ghf除g Z1+ v21/2g+ p1/g+ he =Z2+ v22/2g+ p2/g+hf式中：以下内容要掌握 Z位压头,又称为位头(米流体柱); v2/2g动压头,又称为速度头(米流体柱); P/g压力能,以压头形式表示,称为静压头(米流体柱); he= we /g外加功,以压头形式表示,称为有效压头(米流体柱); hf压头损失(米流体柱)。1H

22、411023熟悉热力系统工质能量转换关系一、热力学常用参数热力学的三个基本状态参数： 压力(压强) 温度(热力学温标) 比容(与密度互为倒数)；二、基本热力过程1.热力过程:热力系统由其初始平衡状态,经过一系列中间状态变化达到另一新的平衡状态,其中间的物理变化过程即为热力过程。注意： 常见的基本热力过程有:(1)定压过程: 热力系统状态变化过程中,工质的压力保持不变。如工质在锅炉内的吸热过程。(2)定温过程:热力系统状态变化过程中,工质的温度保持不变。如工质在凝汽器内的放热过程。(3)定容过程:热力系统状态变化过程中,工质的比容保持不变。如工质在汽油机内的加热过程。(4)绝热过程:热力系统状态

23、变化过程中,工质与外界无任何热量交换。如工质在汽轮机内的膨胀做功过程1H411024了解流体流动阻力的影响因素一、管内液体流动类型 1. 管内液体流动类型有二种类型：层流或滞流；湍（tuan团）流或紊流，其值与雷诺数有关。 流动型态： 层流或滞流: 湍（tuan团）流或紊流。2流体的流动型态与流速v、管径d、密度、黏度这四个因素有关。雷诺将这四个因素以符号Re表示：Re =dv/ 结论：对于流体在圆管内流动,当Re4000时,流动型态为湍流;当Re=20004000时,称为过渡流。一、圆管内流动损失的计算沿程阻力损失和局部阻力损失。管路系统主要由两部分组成,一部分是直管，另一部分是管件(如弯头

24、、三通)、阀门等。 将流体流经直管的能量损失称为沿程阻力(或直管阻力)； 流体流经管件、阀门等局部地方的能量损失称为局部阻力。(一)沿程阻力(直管阻力)损失的计算流体流经一定管径的直管时,由于流体内摩擦力的作用而产生的阻力。计算式:hf=lv2/d2g沿程阻力损失与流体在管道内的流速v和流经管道的长度l成正比；而与其管径d的大小成反比。式中： hf沿程阻力损失(m); 摩擦系数,与雷诺数Re和管壁粗糙度e有关,可通过实验测定,也可以通过计算得出。当流态处于层流时, =64/Rel直管段长度(m); d管内径(m); v流体在管内流速(m/s)。(二)局部阻力损失hf的计算局部阻力是指流体通过管

25、路中的管件(如三通、弯头、大小头等)、阀门、管子出入口及流量计等局部障碍处而发生的阻力。1.阻力系数法：hf=v2/2g式中：局部阻力系数,由实验测定,或查阅有关图表。2.当量长度法：hf=入lev2/d2g将流体的局部阻力折合成相当于流体流经同直径管长为le的直管时所产生的阻力。式中：le管件的当量长度,其值由实验测定,或查阅有关图表。局部阻力损失与流体在管道内的流速v和流经管道的当量长度l成正比；而与其管径d的大小成反比。3.管路的总阻力损失管路的总阻力损失为流体流经直管的阻力损失与各局部阻力损失之和。 hf hf +hf四、经济管径的确定d 当流体流量Q一定时,管径d与v 成反比。 若选

26、较大流速,则管径减小,投资费用亦减少,但流体流动阻力增大,运行费用(包括能耗及每年的大修理费用)将随之增加; 反之,若选较小流速,运行费用减小,但管径增大,使投资费用增加。结论是： 适宜流速的选择应使每年的运行费与按使用年限计算的投资回收折旧费之和为最小。工程实际中, 常用流速范围有一定的规律。密度大或黏度大的流体,流速取小一些;对于含有固体杂质的流体,流速宜取大一些,以避免固体杂质沉积在管路中;确定经济管径时,一般先选择适宜流速(或称经济流速),由 d=4Q/V 估算管径，再圆整到管子标准规格。1H411030机电工程材料的分类和性能1H411031掌握机电工程材料的分类一、金属材料：生铁和

27、钢碳质量分数含量小于2%的为钢； 碳质量分数含量大于2%的为生铁； 当碳质量分数含量小于2%的时，碳质量分数含量越小其钢的塑性越好（受外力变形越容易）而强度和硬度越低；当碳质量分数含量大于2%的时，碳质量分数含量越大其材料的生铁特性越明显（塑性差、焊接性差、刚性高）。 (二)有色金属铁金属以外的其他金属及合金统称为有色金属材料。l.重金属：铜及铜合金（纯铜密度为8.96g/cm3,），良好的导电性、导热性；优良的焊接性能。锌及锌合金：锌合金分为变形锌合金、铸造锌合金、热镀锌合金。镍及镍合金：有极强的耐腐蚀性,特别是耐海水腐蚀能力突出。使镍耐高温,耐酸碱腐蚀是在镍中加入铜、铬、钼等而形成的,。2

28、.轻金属：铝及铝合金；镁及镁合金；钛及钛合金二、无机非金属材料(一)硅酸盐材料包括水泥、玻璃、耐火材料和陶瓷。(二)高分子材料电绝缘体、难导热体,热膨胀较大,耐热温度低,低温脆性；耐水,大多数能耐酸、碱、盐等； 高分子材料有：塑料、橡胶、纤维、涂料三、复合材料1.树脂基复合材料（玻璃钢）:是以合成树脂为胶粘剂,玻璃纤维作增强材料而制成的复合材料；其主要特点是:非匀质材料,无明显屈服点,材料呈脆性破坏,热传导慢,隔热性能好,有良好的表面性能和施工工艺性,但刚性差,弹性模量小。 2.金属基复合材料:是以金属为基体,复合高强度的增强体材料制造而成。其特点是良好的高温性能、尺寸稳定性,较低的热膨胀系数

29、。1H411032熟悉机电工程材料的性能一、力学性能1强度(1)屈服点和屈服强度:在外力作用下,材料产生屈服现象的极限应力值为屈服强度。若材料有明显的屈服现象,可以应力一应变曲线所对应的应力值为屈服强度,表示为s；若材料没有明显的屈服现象,国家标准规定残余应变达到O.2%时的应力值作为屈服强度。式中N-一材料屈服时所对应的荷载;A材料受力截面面积。屈服点所对应的屈服强度表示了材料从弹性阶段过渡到弹塑性阶段的临界应力,是设计与选材的主要依据。(2)抗拉强度:材料承受的最大荷载时所对应的应力值。是材料及产品质量控制的重要标志。2.刚度:指材料能够不发生过量弹性变形的能力。若材料和结构发生的弹性变形过大,也不会保证工件或结构的安全正常使用,必须进行变形极限控制,即刚度设计,在外力作用下,工件或结构不能超过允许的最大挠度。桅杆式起重机设计既以刚度计算为主。3.韧性:指材料在塑性变形和断裂前吸收变形能量的能力。评价材料韧性的力学性能指标有冲击韧性和断裂韧性。断裂韧性:指材料抵抗裂纹失稳扩展的能力（焊接件）。4.疲劳性:在交变荷载长时间作用下而发生断裂的现象为疲劳断裂。疲劳断裂的特点:（钢构件）断裂前没有明显的塑性变形,发生突然脆性断裂破坏,无预兆,危险性大。1H411040电路与