水表的检测设备

1、水表的检测设备包括水表检定装置、耐压台、差压计、加速磨损试验装置和通用量具等。智能水表的检测根据其产品结构性能增加相应的检测工具。第一节 水表检定装置 水表检定装置又称水表试验装置或水表校表台，属液体流量标准装置的一种。水表检定装置的主要组成有标准器(一般为工作量器)、试验管段、夹紧器、瞬时流量指示计、夹表器、换向器(大口径水表装置配用)等。全性能测试型的水表检定装置可以进行水表的示值误差试验、压力损失试验、始动流量试验和密封性试验。一、水表检定装置分类 1 分类(1)按标准器形式 水表检定装置可分为容积式、称量式和标准表式。目前我国绝大多数的冷水水表的检定装置为容积式，少部分用标准表式；而热

2、水水表检定装置考虑到安全性和介质密度变化，采用称量法和标准表法的居多。 (2)按管径覆盖范围 水表检定装置一般划分为DN(1525)，DN(1550)，DN(80200)。与管径覆盖范围配套的装置整体尺寸、标准器和瞬时流量计的配置等有相应的不同，其中DN80以上的装置还需配置换向器。 (3)按用途 一般分为性能测试型、生产校验型和串联校验型。 (4)按功能 分为附加定值装置(到设定水位时自动关闭进水阀)的检定装置，全电脑自动校验型(这同时要求水表有电信号输出，或用适当的传感器读取水表读数，标准器可以是有电信号输出的衡器或工作量器)，双表比对型装置等。 水表检定装置产品常见分类见表51。 表5-

3、1 几种常用水表检定装置的情况规格准确度等级装置型式适用口径压力表温度计直管段、取压孔标准器换向器流量范围瞬时流量指示计容积法15250.2级性能测试型152025有上下游15D有取压孔工作量器 量限配置一般为10，20，50（40），100L一般无47000 Lh一般用LZB型15，25，50三台玻璃转子流量计生产校验型152025有或无上游5D下游2D无取压孔工作量器 量限配置一般为10，20，50（40），100L一般无47000 Lh一般用LZB型15，25，50三台玻璃转子流量计容积法15500.2级性能测试型152025（32）4050有上下游15D有取压孔工作量器 量限配置一般为

4、10，20，50，300（500）L一般无430000 Lh一般用LZB型15，25，50，80四台玻璃转子流量计生产校验型152025（32）4050有或无上游5D下游2D无取压孔工作量器 量限配置一般为10，20，50，300（500）L一般无430000 Lh一般用LZB型15，25，50，80四台玻璃转子流量计容积法802000.2级性能测试型80100150200有上下游15D有取压孔工作量器 量限配置一般为200，500，1000，2000，5000（10000）L有4250m3h一般用LZB型80，100，玻璃转子流量计和分流式转子流量计或电磁流量计等生产校验型801001502

5、00有或无上游5D下游2D无取压孔工作量器 量限配置一般为200，500，1000，2000，5000（10000）L有4250m3h一般用LZB型80，100，玻璃转子流量计和分流式转子流量计或电磁流量计等比较法80200801001502000.2级、05级生产校验型80100150200有或无上游5D下游2D无取压孔标准表选择流量范围匹配的涡轮流量计等，定流量点准确度可达到0.2%无标准表显示容积法15250.2级串联型152025有或无未明确要求同容积法无同容积法称量法规格分类同上0.2级其它分类情况同容积法电子衡器或其它衡器其它分类情况同容积法 2 容积法水表检定装置的常见型式 (1

6、)全性能测试型 用于水表全性能测试的检定装置，包括有进水口压力表、温度计、试验段上下游不短于15D(D为水表的公称直径)的直管段、直管段上的取压孔，还有一些将耐压试验用的活塞机构也附加装在这类水表检定装置上，行业里俗称“性能测试型”或“长台位”，适合于水表定型试验单位、水表检定站、水表生产企业检验科室、研究部门用。典型的装置产品示意图见图51，实物图见附录C图C17。图51 水表检定装置示意图1 稳压容器;2装置进水阀；3试验段;4流量调节阀;5瞬时流量指示计；6工作量器 (2)生产调校型 用于水表调校的水表检定装置，与前一种装置相比可能省去了压力表、温度计、取压孔，其压力、水温参数在其它位置

7、抄读，上下游直管段也较短(一般只满足上游直管段长度大于5D、下游大于2D的要求)，行业里俗称“生产型”或“短台位”，装置结构紧凑、占地少、操作方便，适合水表生产企业校表车间用。 (3)组合串联型用于水表成组试验的水表串联检定装置，也是近年来水表生产企业和水表检定站选用的试验装置，主要用于水表小流量点的校验，提高检定和校表的工作效率。行业里简称其为“串联台”。典型的装置产品见图52。由于串联式水表检定装置的试验段是紧凑式的，被检水表的上下游直管段长度一般不能满足水表的使用安装要求，所以这类装置一般不适合在水表的较大流量下进行检定工作。串联台的检定结果与所配套的稳压系统有密切的关系，也与被试水表的

8、台位位置有关，但目前尚未能就这种具体的影响给出一个通用的具体的修正方法。一般认为，在用高位水塔进行稳压和供水的条件下使用这种装置进行水表的检定较为可靠。有些企业还配用真空泵来快速排除管道系统内的空气、保证检定结果的可靠。图5-2 串联式带耐压水表检定装置产品图（4）带换向器的装置 带换向器的水表检定装置更接近于静态水流量标准装置，一般用于试验口径80mm及以上的大口径水表检定装置，见图53。图53 大口径水表检定装置1稳压罐；2液位计；3出水阀；4水温计；5压力表；6、8转盘；7、9试验管；10试验段托架；11夹紧器；12回水管路；13流量调节阀；14瞬时流量指示计；15换向器；16工作量器(

9、5)标准表法装置标准表法水表检定装置，又称比较法水表检定装置。其小口径装置所用的标准表一般为重复性较好并经定点校验修正的同类型水表，有的也用涡轮流量计和腰轮流量计；大口径标准表法装置一般用流量范围和流量点相匹配的流量计，如涡轮流量传感器、电磁流量计等。标准表法水表检定装置一般用于生产校表和现场检定，其特点是装置紧凑，工作效率高，操作简便，耗水少。标准表法水表检定装置的准确度等级比容积式水表检定装置低一个等级，一般为05级。如果能对自动被检水表和标准采取自动信号采集(如光电脉冲采集)或读数的装置，则较容易实现检定的自动化。用于生产校表的标准表法装置可在串联试验管道中的一个台位上安装标准表。现场检

10、定用的标准表法装置一般为便携式，实物如附录C图C18所示。二、装置的结构组成检定水表的方法最基本的是收集法，即将流过水表的水集中到标准容器内读数并计算比较。水表检定装置是根据水表的准确度等级、流量范围和安装特点而设计的专用水流量标准装置。水表检定装置的检定按JJGl642000液体流量标准装置的要求和规定进行。说明：该规程以静态水流量标准装置为代表规定技术要求和检定方法。水表检定装置的主要结构组成如下。1 标准器容积法水表检定装置的标准器为三等工作量器，准确度在(00501)%，一般为缩颈式结构。对工作量器一般可按JJG2591989标准金属量器进行标定或检定。量器采用缩颈式结构是为了提高量器

11、中的水容积的计数分辨率。为增加量器的量限，较多的还采用了葫芦型或隔板型，以减少量器数量和占地面积。较早的还有直筒式水表检定装置，准确度较低为05级，装置累积误差限为05，量器为直筒式，按照检定规程的规定只用于维修校验，但目前一些时间较长的水表生产企业仍保留部分这样的设备用于校表。图54为各种标准容器的结构示意图。图54 各种标准容器的结构示意图标准表法水表检定装置采用准确度较高的标准表，如涡轮流量传感器、电磁流量计等，重复性好的水表也可以做标准表(一般定点标定)。称量法水表检定装置是用衡器作为标准器。一般的衡器现在可以选用电子衡器。这样的装置有量器少、占地面积小、量限设定范围大、可提高小流量点

12、下的检定效率的优点。电子衡器有电信号输出，有利于实现检定工作自动化。2 换向器在水表公称口径大于或等于80mm时，水表检定装置应加装换向器。换向装置一般采用气动阀或电磁阀，试验在水表起止读数时，同步切换水流，使通过水表的流量在试验期间始终恒定在选定的流量值上，防止试验过程中，由于开启和关闭阀门造成流量变化所引起的误、差。换向器的工作过程可见图55。对大口径水表检定装置，大部分情况并不安装计时传感器，且在到达水表起始整数位的瞬时就换向。这样A和B两点就是开始切换水流和同步读数的时刻，试验时间为AB所代表的时间长度。说明：对水流量标准装置，计时传感器一般安装在换向器行程的几何中点附近，这样其计时时

13、刻就为A1和B1，试验时间为A1B1长，这是比较合适的。如果A至A2的换进流量变化能抵消B至B2换出流量变化，或者换向过程A至A2，B至B2非常短，则这样换向开启和关闭阀门造成流量变化所引起的误差就小。因此设计和调试时，应使行程差尽量小(一般控制在20ms内)、行程时间尽量短。换向器一般分开式换向器与闭式换向器。开式换向器一般用适当行程的挡板或导流车装置，承接试验管道出口的水流换向，特点是不与试验管道直接联接，避免换向过程中的冲击振动对试验管道中的仪表产生影响，但体积较大。闭式换向器结构紧凑，一般采用活塞结构，直接与试验管道出口端法兰相连，换向工作时的振动对试验管道有一定影响，可以通过安装扰性

14、接头等措施来减弱这种影响。图55 换向器工作过程3 瞬时流量指示计水表检定装置上配用的瞬时流量指示计按国家检定规程和国家标准的要求，其示值误差应小于实际值的土25。水表的流量范围在流量计中是比较宽的。考虑了瞬时流量计的流量范围、组合数量、安装体积的小巧紧凑、价格、指示值的直观性、是否用电源等因素，国内一般采用玻璃转子流量计作为水表检定装置的瞬时流量指示计。用透明管道的玻璃转子流量计还可以观察水中是否含有气泡。用其它流量计作瞬时流量指示的还应在装置的试验管道系统某个位置安装一透明管或透视窗。玻璃转子流量计的主要测量元件为垂直安装的锥形玻璃管及在其内部上下浮动的转子 (又称浮子)。转子流量计又称变

15、面积式流量计或恒差压流量计，当水流自下而上流经玻璃转子流量计的锥形玻璃管时，在转子的上下产生差压，当转子上升到与实际流量相对应的高度时，该差压值与转子的重量、浮力相平衡。当流量增大或减小时，转子就，往上或下移动，其与锥形管之间的环形面积(即流通面积)变大或变小，调整差压值，达到新的平衡。因此，流经转子流量计的流量与转子的高度存在对应关系。转子流量计的准确度由标定装置准确度、读数分辨率、锥形管锥度、介质状态参数等因数决定。对于气体介质的转子流量计，应按流量计进口处的气体温度、压力、介质密度来换算到标准状态下的实际值。对于介质为水的转子流量计，其准确度与水的密度和粘度有关，而水的温度变化会引起这二

16、个参数的变化。不过在许多测量要求不高的场合，省去对转子流量计进口处的温度测量和相应的示值修正，简化了测量工作，也未对实际结果产生影响。转子流量计的形状可能多种多样，其示值读数要注意一个原则，即应读取转子面积最大处所对应的刻度。图56为几种典型的转子形状及读数位置图。图56 转子形状及读数位置转子流量计的示值误差及准确度一般采用引用误差，即用满量程值误差(FS)来表示。这类仪表在接近满量程的部分，其实际误差较小、准确度较高，而在量程的较低区域，仪表的实际准确度较低。转子流量计的检定按jjG2571994转子流量计检定规程进行检定。水表检定装置配套使用的玻璃转子流量计是一种专用流量计，其流量点的选

17、取和标定均按各种规格的水表的特性流量点，其误差计算按相对误差进行计算。尽管如此，玻璃转子流量计的准确度等级在低量程部分受分辨力影响增大，加上不对水温因素影响举行修正，因此在全部流量范围和温度范围(水表的介质工作温度范围为030)达到相对误差在25内的要求是不容易达到的。这样，对水表的始动流量的测量有时并不可靠，所以，水表检定规程规定，可用二等玻璃量器和秒表进行准确的始动流量测试。说明：如果在水表检定装置上对所安装使用的玻璃转子流量计进行检定或校准时，也同样要考虑这些因素和装置稳压系统所带来的测量不确定度。大口径水表检定装置所用的大流量瞬时流量指示计还可用分流孔板式玻璃转子流量计、电磁流量计、旋

18、涡流量计等。4 试验段和夹表器 水表检定装置的试验段是按水表的整体长度和连接方式而设计的。有些水表检定装置为了更换不同管径试验管道的方便(尤其是口径80mm以上的装置)，在设计制造时，将这些管道全部安置在一个转盘上，通过小电机或手工举行更换。水表检定装置的夹表器装置一般采用单缸活塞机构，行程长度一般在(50200)mm,可采用液动或气动。5 始动流量试验装置一般情况下，水表的始动流皇试验可在水表检定装置上利用其玻璃转子流量计进行，由于转子流量计在量程下限的实际相对误差的局限性，也可用二等玻璃量瓶和秒表进行测试。说明：水表国家标准GBT7781996已取消了始动流量试验项目，但国内许多水表生产企

19、业和自来水公司对水表的始动流量指标仍比较关心，在产品质量检验时仍保留对始动流量的测试。6 压力损失试验装置压力损失试验装置的组成与省略了标准器的水表检定装置基本相同，所以一般也不做单独的压力损失试验装置。在配置了稳定的供水系统、合适准确度和量程范围的差压计后，压力损失试验就可在水表检定装置上进行。国内使用双波纹差压计较多，准确度为10级，量程有40kPa，100kPa，160kPa等，可根据被测水表的压力损失大致范围进行选用。一些单位在水表检定装置的上下游直管段的取压孔上安装二台压力表，分别读取试验时水表的上游压力和下游压力，继而计算出压力损失值，这种方法不可靠，一是由于水源的压力波动和水表运

20、动产生的压力波动使得要同时读取上下游的压力表值比较困难，二是因为压力表的量程和分辨率达不到测量压力损失的准确度要求。在水表国家标准GBT77831996和国家检定规程上，在测量压力损失时，对取压孔相对于被试水表的位置和取压孔的规格尺寸都有具体的规定要求，详见图57和58。图57 压力损失试验测量段示意图注：P1和P2表示取压口平面。L15DN，L110DN，L25DN。DN水表公称口径图5-8 水表压损测压孔图三、管路稳压系统水表的示值误差应该在流量稳定的条件下进行测量。稳压水源是保证这种稳定的重要条件，国内目前主要用水塔(又称高位水箱)稳压法和容器稳压法。水塔稳压法，是一种高位恒水头的方法。

21、一定高度和容积的高位水箱可以保证试验所需的压力和流量。水箱一般采用溢流结构，以保持水箱的水面平稳和液位高度的恒定，从而保证供水压力和流量的稳定。图59是一种典型的水塔稳压结构示意图。水塔法的优点是水压稳，比较经典，试验时各管道互不干扰，但最大流速较小、相对造价高，在城市中还受到高建筑物的有关限制。图59 水塔稳压结构示意图1水池；2溢流管；水泵；4上水管；5溢流水箱；6出水阀；7试验管道；8被检水表；9流量调节阀；10换向器；11，12工作量器；13，14底阀稳压容器法是许多中小企业、检定站等单位采用的稳压型式。图510是容器稳压法水表检定装置系统示意图。稳压罐由阻尼结构、罐体、水位管、压力表

22、、进出水管和阀组成。稳压罐下部为进出水，上部为压缩空气。用由水泵或自来水源的水流，经阻尼网和罐体上部的自气部分的缓冲，消除了水流的脉动，从而达到稳压和稳流的效果。稳压罐的设计、制造。图5-10 容器稳压法水表检定装置系统示意图1 稳压容器；2压力表；3液位管；4装置进水阀；5夹紧器；6串联试验段；7一流量调节阀，8瞬时流量指示计；9工作量器；10容器排污阀；11水泵，12水池或水箱 使用应注意几点：a)通常工作压力下的气水容积比大体一定，一般为1：21：3左右，罐内水面和出水管的距离应大于10倍的出水管直径；b)稳压罐的进出水管的设置应有足够距离，尽可能地防止进水的动能干扰出水压力的稳定；c)

23、若多台水表检定装置合用一只稳压罐合用一只罐，则稳压罐的容积和进水管应足够大，以保证多台装置同时在最大流量下使用时能够达到流量及其稳定性要求，并在各出水口分别设置限流孔板，以消除各装置在操作时所引起的相互间压力干扰，防止和减少由此而造成的误差，在国家质量技术监督局公布的水表生产必备条件中也有这方面的要求；d)多层阻尼孑L的孔径和数量，应尽可能防止直通，这样有利于减小水流动能的冲击干扰；e)罐体的壁厚应保证在工作压力下的安全性，稳压罐总体的设计和安装应考虑便于维修和清洗。变频设备也可以用于稳压系统，并有节能的效果。通过监测和反馈试验系统中的流量、压力或转速变化，由变频器自动或手工调节供电的频率，使

24、系统的稳压效果达到理想的程度。第二节 水表耐压试验设备水表的耐压试验设备通常称为水表耐压台，是用于水压强度试验(又称压力试验)和密封性试验的装置，也是对湿式水表的钢化玻璃和水表外壳的性能检验装置。水表的耐压试验设备主要由夹紧装置、增压机构、压力显示仪表、计时器、控制阀等组成。耐压试验设备有时与水表检定装置(单台式或串联式)合二为一，方便操作，节省试验装置数量和占地面积。夹表装置分立式和卧式两种，一般采用液压传动。增压机构是利用液体不易压缩的性质和静压力的传递原理，采用增压活塞缸，为装置提，供试验所需的压力，其工作原理由图511所示。增压机构也有用电动泵或手摇泵的。对于小口径水表，由于试验系统本

25、身体积较小，直接用电动试压泵引起的压力脉动较大，不宜使用。1增压泵；2压力表； 1增压机构；2控制阀；3试验水表；4夹紧机构； 3夹紧四通阀；4试验水表；5电磁阀；6控制阀 5夹紧缸；6压力表图511 耐压装置结构示意图试验段端接头一般可换，以适应不同口径和长度的水表。压力指示仪表一般采用准确度为1级或15级、测量范围025MPa、度盘直径规格在Y100以上的压力表，用来指示试验压力和反映试验系统或被试水表的泄露状况。对高压水表，其管路系统的承压能力和压力表的是量程应达到高压水表公称压力的2倍以上。计时器用来指示试验时间，一般可用机械秒表或电子秒表。第三节 水表加速磨损试验装置水表加速磨损试验

26、装置由供水系统、管道系统和控制系统组成。供水系统由水源、水泵等组成。管道系统由截止阀、夹紧装置、连接管道、温度计、压力表、流量调节阀和瞬时流量指示计等组成。被测水表可采用串联、并联或串并联混合方式。控制系统包括持续时间控制装置、流量止通阀、周期计数器和计时器等，主要为断续流量试验服务，用来记录试验时间、开关阀试验周期数和总的排水量。对公称流量大于或等于50mm的水表，试验装置只需考虑连续流量试验。对公称口径不大于40mm的水表，试验要进行连续流量试验和断续流量试验。断续流量试验时，要进行100 000个周期的通水与停水，单个周期的试验过程由图512表示。每个周期的通和停由专门的止通阀控制，规程

27、和标准都规定，阀门开启和关闭的时间不得少于1s，以防止产生水锤现象，并尽可能地模拟水表在实际使用过程中的情况。国内一般用电磁阀或电磁气阀较多，部分开闭阀动作过快，不符合要求。图512 断续流量试验过程示意图断续流量试验的装置在设计和使用时，其试验管路一般设计成双排、且两路的通水和停水交叉进行，这样可以保证流量的稳定、使水泵的工况恒定正常。大口径水表的加速磨损试验耗水或耗电比较大，考虑到经济性，除了在加速磨损试验装置上试验外，也有在合适的水表使用场所进行安装试验的做法，如安装在供水系统的进水或出水管路上，而总的试验水排放量仍按标准和规程的要求。第四节 热水水表检定装置国内在相当长一段时间内无专门

28、型号的使用热水介质的热水水表检定装置，自1998年国内兴起热量表(又称热能表)以来，才开始研究制造或引进相应的热水水表试验装置。北京市计量测试所在国内率先引进德国MEINEIKE公司的设备。图513为该套热水水表试验装置的实物图。图5-13 热水水表检定装置实物图热水水表检定装置由水池、加热器、水泵、消气装置、试验段、标准流量计、电子衡器、和操作系统所组成，水箱、试验管道和衡器筒都用保温材料覆盖以保证试验水温的稳定和节约能耗。试验管道(1550)mm，试验流量范围在(0.0315)m3/h，实际试验温度控制在(3095)范围。第五节 其它检测设备工具一、定型鉴定的检测设备 不带电子装置的水表的

29、定型鉴定项目一般为外观检查、压力试验、测量误差试验、压力损失试验和加速磨损试验。所用的设备除了试验管带测压孔的水表检定装置和耐压台外，还需要差压计和水表加速磨损装置。差压计的量程根据水表的技术要求而定，一般有160 kPa、100(适用于压损要求不超过01MPa的水表)和40 kPa(适用于压损不超过003MPa水平螺翼式水表)，准确度为10级。 带电子装置水表(主要是预付费水表类的智能水表、带信号输出和附加装置的水表)的试验设备还需要电参数测试仪表、电控阀试验设备、卡座试验装置、电磁兼容性试验设备、环境试验设备、电压调压器、拉力器、磁性干扰器等。二、产品质量检验的检测设备 一般来说，水表产品

30、质量检验所需的检测设备与定型鉴定是相同的，但产品质量的监督检查往往有针对性，尤其是对劣质水表所可能偷工减料的部件和环节，需要另外增加一些检测设备，如对零部件材料质量等的分析检测。三、生产工艺过程的检测设备 生产工艺过程中需对各零部件的加工质量进行验收，对装配质量进行控制。根据水表的生产工艺，需要的检测工具有：通用或专用量具、天平、环规塞规(检查水表接口螺纹和连接接头、接管螺纹)、齿轮跳动仪(检查齿轮加工质量)、叶轮跳动仪、投影仪(检查上下夹板加工质量)、万能工具显微镜、橡胶硬度计(检查密封圈的质量)等。用于测量IC卡水表和抄表系统还需要电参数仪表和相应的软件系统等测试工具。用于整机试验的设备也

31、可用于水表部分相关部件的检测，如检测水表玻璃的耐压台、检测齿轮材料的耐磨性的加速磨损装置、检测装配调校性能的水表检定装置。对磁钢充磁的控制和对材料(水表所用的铜、工程塑料等)的分析还需专门的检测分析设备。附录资料：不需要的可以自行删除 机械原理总复习第二章一基本概念：1机构的组成;2运动副的概念;3机构自由度的计算,注意复合铰链、局部自由度和虚约束的处理;4机构具有确定运动的条件 5何谓机构运动简图；它与实际机构有何异同。二填空题：1 根据机构的组成原理，任何机构都可以看作是由（机架）、（主动件）和（从动件）组成的。2 两构件之间线接触所组成的平面运动副，称为（高） 副，它产生（1个）约束，而

32、保留（2个）自由度。3机构具有确定运动的条件（原动件数目等于自由度数目）。三计算分析题：1 计算如图所示机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。2计算如图所示机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束，如果以凸轮为原动件，该机构是否具有确定的运动？为什么?3如图所示为齿轮连杆机构，试分析： 1） 该机构自由度为多少？（要计算过程） 2） 试用瞬心法求齿轮1与3的传动比1/3 第三章一 基本概念：1连杆机构的传动特点；2平面四杆机构的类型；3有曲柄存在的条件，急回特性，传动角与压力角，死点及死点与自锁的区别等概念；4矢量方程图解法，瞬心法，三心定理，怎样求瞬心，绝对瞬心与相对瞬心

33、的区别。二 填空题：1 对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角为（90）。2 3个彼此作平面平行运动的构件间共有( 3 )个速度瞬心,这几个瞬心必定位于(同一直线上 );3 含有6个构件的平面机构,其速度瞬心共有( 15)个,其中有( 5)个是绝对瞬心,有( 10)个是相对瞬心;4 一对心曲柄滑块机构中，若改为以曲柄为机架，则将演化为（回转导杆）机构。 5 在平面四杆机构中，能实现急回运动的机构有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）等。 6相对瞬心与绝对瞬心的相同点是（两构件上的同速点），不同点是（绝对速度为零及不为零），在有六个构件组成的机构中，有（15）个瞬心。7图1三种四杆机构分别是

34、：1）(曲柄摇杆) 、2）(双曲柄 )、3）(双摇杆) 三 简答题：1 铰链四杆机构在死点位置时，驱动力任意增加也不能使机构产生运动，这与机构的自锁现象是否相同？试加以说明。 答：不同。死点位置驱动力在驱动方向的分力为0；自锁是驱动力克服不了摩擦阻力所做的功。2 平面铰链四杆机构存在曲柄的条件是什么？ 答：最长杆最短杆之和小于等于其余两杆之和，机架或连架杆为最短杆。3 在对机构进行速度分析时，速度瞬心法一般适用于什么场合？能否利用速度瞬心法对机构进行加速度分析? 答：构件比较简单的场合，且各构件间的速度瞬心容易确定，且直观，不能对机构进行加速度分析。4四杆机构中压力角与传动角有什么关系？它们对

35、传动性能有何影响？ 答：压力角与传动角互余。压力角越大，传动越不利；传动角越大，传动越有利。5在曲柄滑块机构中，当以曲柄为原动件时，是否有死点位置？为什么？ 答：没有因为在曲柄滑杆机构的最小传动角始终大于0四 分析计算题：1 如图3所示铰链四杆机构中，各杆的长度为杆1为28mm，杆2为52mm,杆3为50mm，杆4为73mm，当取杆4为机架时，求机构的极为夹角，杆3的最大摆角max，机构的最小传动角min(结果可以作图量取)。2图示铰链四杆机构中，已知BC=50mm, DC =35mm, AD =30mm,试问： 若此机构为曲柄摇杆机构，且AB杆为曲柄，AB的最大值为多少？ 若此机构为双曲柄机

36、构，AB的最大值为多少？若此机构为双摇杆机构，AB应为多少？3 用图解法设计摆动导杆机构，已知行程速比系数K=1.5，曲柄长。求机架长。4 设计一铰链四杆机构，如图已知其摇杆CD的长度为75mm，极位夹角等于36，机架AD的长度为100mm，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角=45。求曲柄AB 的长度，连杆BC的长度，及该机构的最小传动角min（不必求具体值，只需画出出现最小传动角min时的机构位置图并在图上标出min即可） T4 T5 5 图示机构运动简图中，l=1(mm/mm),AB杆的角速度为1，方向如图6所示，试用瞬心法求CD杆的角速度3的大小及方向。第四章一基本概念：1 凸轮机构的分类

37、;2常用的名词术语（如基圆、推程、推程压力角、回程、回程压力角等）；3推杆常用的运动规律及其特点;4凸轮机构的压力角有何要求；减小推程压力角可采用哪些措施？二 填空题：1在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中(一次多项式) 运动规律有刚性冲击, (二次多项式) 运动规律有柔性冲击; (正弦) 运动规律无冲击;2 偏心直动凸轮机构的压力角过大时，可通过 （增大基圆半径）和 （增大凸轮远程运动角）来减小压力角。 3凸轮的基圆半径是从（凸轮回转轴心）到（凸轮）的最短距离。 三 分析题：1一对心直动尖顶推杆偏心圆凸轮机构，O为凸轮几何中心，O1为凸轮转动中心，O1O=0.5OA，圆盘半径R=60mm。1)

38、根据图a 及上述条件确定基圆半径r0、行程h，C点压力角c和D点接触时的位移SD及压力角D.2)若偏心圆凸轮几何尺寸不变，仅将推杆由尖顶改为滚子，见图b，滚子半径rT=15mm。试问上述参数r0、h、c和SD、D有否改变？如认为没有改变需说明理由，可不必计算数值；如有改变也需说明理由，并计算其数值。在图示的凸轮机构中，凸轮为原动件，其形状为一偏心轮，（1）画出基圆，并在图上指出其基圆半径rb; 画出机构在图示位置时推杆位移和压力角; 画出凸轮由图示位置沿逆时针方向转90后推杆位移和压力角.第五章一基本概念：1 齿廓啮合基本定律;2渐开线的特性;3渐开线齿廓的啮合特点;4渐开线齿轮的基本参数和几

39、何尺寸;5一对齿轮的正确啮合条件;6斜齿轮当量齿轮的含义；7什么叫齿轮传动的重合度？其意义何在？8渐开线齿轮变位修正的目的。二填空题：1内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是( 模数和压力角应分别相等且螺旋角相同 )，蜗轮蜗杆的正确啮合条件是（ 蜗杆的轴面模数和压力角分别等于涡轮的端面模数和压力角mx1=mt2，ax1=at2=a ） ; 2一对斜齿圆柱齿轮传动的重合度由( 端面重合度，轴向重合度 )两部分组成,斜齿轮的当量齿轮是指( 以法向压力角为压力角，以法向模数为模数作的 )的直齿轮;3渐开线齿轮的齿廓形状取决于（ 基圆 ）半径的大小，其值越大齿廓形状越 （ 接近直线 ）。4采用（ 范成

40、法 ）切制渐开线齿廓时发生根切的原因是（ 刀具的顶部会过多的切入轮齿根部，因而将齿根的渐开线切去一部分 ）。5斜齿轮的当量齿数ZV = （ z/cos3B ），圆锥齿轮的当量齿数ZV = （ z/cosa ）。6一个采取负变位修正的直齿圆柱齿轮与同样基本参数的标准齿轮相比较，其（ 齿顶 ）圆及（ 齿根 ）圆变小了；而（ 基 ）圆及（ 分度 ）圆有大小则没有变。三简答题：1简述渐开线的主要特性，并写出参数方程。 答：（1）发生线上BK线段长度等于基圆上被滚过的弧长AB，即BK=AB（2）发生线BK即为渐开线在K点的法线，又因发生线恒切于基圆，故知渐开线上任意点的法线恒与其基圆相切（3）发生线与基

41、圆的切点B也是渐开线在K点处的曲率中心，线段BK就是渐开线在K点处的曲率半径。（4）渐开线的形状取决于基圆的大小（5）基圆以内无渐开线，渐开线极坐标方程： Rk=Rb/cosk2对齿轮进行变位修正的目的是什么？ 答：由于标准齿轮可能会产生根切；可能无法安装；可能产生过大的尺侧间隙，影响传动的平稳性，重合度降低；一对相互啮合的标准齿轮中，由于小齿轮齿廓渐开线的曲率半径较小，齿根厚度也较薄，参与啮合的次数又较多，强度较低，影响到整个齿轮传动的承载能力。为了改善上述不足，故采用变位修正的方法进行修正。3一对标准齿轮传动的实际中心距 大于标准中心距 时，其传动比有无变化？它们还能正确啮合吗？其重合度有

42、无改变？ 答：无变化;能;减小4简述渐开线标准斜齿圆柱齿轮当量齿数Zv 的用途。 答：可求得渐开线标斜齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数，并根据换算的结果选择加工的标准齿轮刀具。5渐开线齿轮的基本参数有哪几个？其中哪些是有标准的？为什么说这些参数是齿轮的基本参数？ 答：齿数z,模数m,压力角 ，齿顶高系数ha*，顶隙系数c*压力角、齿顶高系数和顶隙系数是标准的，因为这些参数能够决定了齿轮的大小及齿轮齿廓的形状。 6 简述渐开线齿廓的啮合特点。 答：（1）能保证定传动比传动且具有可分性（2）渐开线齿廓之间的正压力方向不变7什么叫齿轮传动的重合度？其意义何在？ 答：在一对轮齿的啮合传动过程中，实际啮合

43、线段B1B2与法向齿距Pb的比值称为齿轮传动的重合度重合度的大小表示同时参与啮合的齿轮对数的平均值。重合度大，以为着同时参与啮合的齿轮对数多，对提高齿轮传动的平稳性和承载能力都有重要意义第六章一基本概念：1轮系传动比的计算，及各轮转向的判定;2轮系的功用.一填空题：1周转轮系中的基本构件( 中心轮，行星轮，行星架 );2周转轮系中，若自由度为2，则称其为（差动轮系），若自由度为1，则称其为（行星轮系）。二简答题:1什么叫周转轮系？ 答：传动时,轮系中至少有一个齿轮的几何轴线位置不固定，而是绕另一个齿轮的固定轴线回转,这种轮系被称为周转轮系。2简述轮系的功用。 答：1 实现两轴间远距离的运动和动

44、力的传动、2 实现变速传动、3 实现换向传动、4 实现差速作用。三计算题：1如图所示轮系中，已知各轮齿数为Z1Z225，Z2Z3=20，ZH=100，Z420。试求传动比i14。2如图2所示已知齿轮1的转速n1=200r/min，而Z1=40，Z2=20，Z3=80。求1)nH的大小及方向T2 3如图所示轮系中，已知各轮齿数为Z160，Z220，Z220，Z320，Z4=20，Z5=100，试求传动比i41。 第十一章一基本概念：1力的分类，驱动力与阻抗力的区别；2惯性力的确定方法；3运动副中摩擦力的确定；4总反力的概念及其判定方法。二分析题：1如图所示定滑轮2的直径为D，虚线圆为转动副A中的摩擦圆，其半径为，F为驱动力，垂直向下。若不及绳与轮间的摩擦力，试求：1）在图上标出转动副