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三、综合分析题(共5题，50分，有计算的，要求列出算式，计算步骤，需按公式计算的，应列出公示，计算过程中数字保留4位小数，计算结果保留3位小数)

1.上图所示为油压千斤顶，大活塞直径D=0.036m，小活塞直径d=0.012m，若小活塞下压速度为0.18m/s，则大活塞上升的速度为多少?(6分)

解：由于液体不可压缩，所以，同一时间里左面油缸压出的油必然等于右面油缸流进的油，即 (2分)

2.一台三相异步电动机铭牌上标明：功率5.5kW、频率50Hz、电压380V、电流11.4A、转速l440r/min、温升80℃、绝缘等级B。

计算：

1.该电动机的磁极数;(4分)

2.额定运行情况下的转差率S;(2分)

3.临界转矩Tmax(λ取l.6);(4分)

4.该电动机允许的最高温度。(2分)

解：1.依式n1=60f/P，可得：

P=1，则n1=3000r/min;

P=2，则n1=1500r/min;

P=3，则n1=1000r/min。

通常在额定负载下的转差率约为0.01~0.06。

所以：P=2。

因此该电动机应具有4个磁极。

2.S=(n1一n)/nl=(1500-1440)/1500=0.04

3.依式TN=9550PN/nN，得：

TN=9550×5.5/1440=36.4757(N·m)

依式λ=Tmax/TN，得

Tmax=λ·TN=1.6×36.4757=58.361(N·m)

4.该电动机允许的最高温度为l20℃(环境最高温度为40℃)。

3.汽油机与柴油机的主要区别是什么?(10分)

答：汽油机与柴油机在结构与原理方面有很多相同之处，其主要不同在于所用燃料、燃料供给方式、燃料点火方式等。

(1) 柴油机：以柴油为燃料;燃料在压缩终点前喷入汽缸，在汽缸内部混合，称为内部形成混合气。

汽油机：以汽油为燃料;燃料和空气在汽缸外部先混合好再进入汽缸，称为外部形成混合气。

(2) 柴油机：空气在汽缸内被压缩，产生高温、高压，使燃料自行燃烧，称为压燃式。

汽油机：利用火花塞产生的电火花将燃料点燃，称为点燃式。

(3) 在压缩比、扭矩、热效率、转速和功率范围等方面，也有差别。

(4) 不同点的比较列表：

项目 柴油机 汽油机

进气 纯空气 汽油与空气的混合气

点火方法 　利用压缩空气的高温自燃点火(压燃) 　现代汽油机广泛采用电挂点火定时技术(点燃)

燃料的雾化与混合气的形成方法：

柴油在燃烧室内由喷油器雾化， 采用电控喷射技术，定时、

与被压缩的高温空气混合;采用电控喷射， 定量地把汽油喷入进气道或

可优化喷油规律及喷油量 气缸中，可获得最佳浓度的混合气

压缩比 较高 较低

扭矩 低速时扭矩较大 高速时扭矩较大

机体结构 　因燃烧压力高，机件强度大， 因燃烧压力低，

构造坚固，较笨重 机件强度低，构造轻巧

热效率 较高 较低

适于功率范围 　适用于大、中和小功率 适用于中、小及微型功率

转速 较低 较高

4.某单位一台在用车床，其型号为CA6140×1500，已使用两年，车床的原始购买价格为60 000元，目前同型号新车床在性能方面没有变化，但市场价已降为45 000元。评估师通过对车床各主要部件磨损程度及精度的现场鉴定，认为该车床的有形磨损程度为20%。

问题：

1.该车床的第一主参数和第二主参数是什么?分别为多少?(4分)

2.该车床主要由哪些部件组成?主运动是什么?(6分)

3.该车床存在哪种无形磨损?无形磨损量是多少?有形磨损量是多少?(3分)

答案:

1.第一主参数是40，表示最大工件回转直径为400mm;第二主参数是1500，表示最大工件长度为1500mm。

2.该车床主要由主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身组成。

主轴箱又称为床头箱，内装主轴和主轴变速机构，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需要正、反两种转向的不同转速。进给箱又称为走刀箱，它固定在床身左前侧，是为了适应不同的加工情况，合理地选择进给量或指定的螺距而设置的。丝杠与光杠装在床身前侧，用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜板箱获得纵向直线运动。溜板箱实际上是车床进给运动的操纵箱，其内装有将丝杠和光杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构，通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动，横向进给运动和快速移动，通过丝杠带动刀架上的车刀做纵向直线移动，以便车削螺纹。刀架是用来装夹车刀并使其做纵向、横向或斜向进给运动的。在加工细长工件时，在尾架内安装顶尖来支承工件的一端，若把顶尖拿掉，装上钻头等工具，可实现车床上钻孔、扩孔和攻丝等。床身装在左右床腿上，用以支承车床上的三箱(主轴箱、进给箱、溜板箱)二杠(光杠、丝杠)二架(刀架、尾架)。

主运动：工件随主轴的旋转运动。

3.存在第Ⅰ种无形磨损;

5. 有一辆汽车以60000元购入，实行加速折旧，每年的运行维持费用和折旧后每年残余价值如下表所示。

使用年份费用 1 2 3 4 5 6 7

运行费用(元)10000 12000 14000 18000 23000 28000 34000

残余价值(元)30000 15000 7500 3750 2000 2000 2000

求：最佳更新期?(9分)

解：

根据公式：Ct=(∑V+∑B)/T计算可得下表：(单位：元)

使用年份费用 1 2 3 4 5 6 7

累计维持费用(∑V) 10000 22000 36000 54000 77000 105000 139000

累计折旧维持费用(∑B) 30000 45000 52500 56250 58000 58000 58000

总使用成本 40000 67000 885000 110250 135000 163000 197000

年均费用Ct(Ci) 40000 33500 29500 27562.5 27000 27166.6 28142.8

从计算表上看，第5年年末为最佳更新期，因为这时年均费用为最小。

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