第一講1M410000機(jī)電安裝工程技術(shù)基礎(chǔ)知識

1.常用機(jī)械傳動系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識

2.常用電工技術(shù)的基礎(chǔ)知識

一、常用機(jī)械傳動系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識

1M411011常用機(jī)械傳動系統(tǒng)的類型有：

1.齒輪傳動：

(1)分類：①平面齒輪傳動②空間齒輪傳動。

(2)特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)①適用的圓周速度和功路率范圍廣.

②傳動比準(zhǔn)確、穩(wěn)定、效率高。

③工作可靠性高、壽命長。

④可實(shí)現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯(cuò)軸之間的傳動

缺點(diǎn)①要求較高的制造和安裝精度、成本較高。

②不適宜遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動。

(3)漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪基本尺寸的名稱有①齒頂圓②齒根圓③分度圓④摸數(shù)⑤壓力角等。

2.渦輪渦桿傳動：

適用于空間垂直而不相交的兩軸間的運(yùn)動和動力。

(1)特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)①傳動比大。

②結(jié)構(gòu)尺寸緊湊。

缺點(diǎn)①軸向力大、易發(fā)熱、效率低。

②只能單向傳動。

(2)渦輪渦桿傳動的主要參數(shù)有：①模數(shù)②壓力角③蝸輪分度圓④蝸桿分度圓⑤導(dǎo)程⑥蝸輪齒數(shù)⑦

蝸桿頭數(shù)⑧傳動比等。

3.帶傳動：包括①主動輪

②從動輪

③環(huán)形帶

(1)適用于兩軸平行回轉(zhuǎn)方向相同的場合，稱為開口運(yùn)動，中心距和包角的概念。

(2)帶的型式按橫截面形狀可分為平帶、V帶和特殊帶三大類.

(3)應(yīng)用時(shí)重點(diǎn)是：①傳動比的計(jì)算

②帶的應(yīng)力分析計(jì)算

③單根V帶的許用功率。

(4)帶傳動的特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

①適用于兩軸中心距較大的傳動；

②帶具有良好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動；’

③過載時(shí)打滑防止損壞其他零部件；

④結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。

缺點(diǎn)：

①傳動的外廓尺寸較大；

②需張緊裝置；

③由于打滑，不能保證固定不變的傳動比；

④帶的壽命較短；

⑤傳動效率較低.

4.鏈傳動包括①主動鏈

②從動鏈

③環(huán)形鏈條。

(1)滾子鏈和環(huán)形鏈

(2)鏈傳動的傳動比不大于8,中心距不大于5~6m,傳遞功率不大于lOOkW,鏈

輪圓周速度不大于15m/s。

(3)鏈傳動與帶傳動相比的主要特點(diǎn)：沒有彈性滑動和打滑，能保持準(zhǔn)確的傳動比；需要張緊力較小,

作用在軸上的壓力也較??；結(jié)構(gòu)緊湊；能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作。

(4)鏈傳動與齒輪傳動相比，其主要特點(diǎn)：制造和安裝精度要求較低；中心距較大時(shí)，其傳動結(jié)構(gòu)簡

單；瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動比不是常數(shù)，傳動平穩(wěn)性較差。

5.輪系

由一系列齒輪組成的傳動系統(tǒng)統(tǒng)稱為輪系，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中。

(1)輪系分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩種類型。定軸輪系傳動時(shí)，每個(gè)齒輪的幾何軸線

都是固定的；周轉(zhuǎn)輪系傳動時(shí)至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線繞另一個(gè)齒輪的幾何軸線轉(zhuǎn)動。

(2)輪系中的輸入軸與輸出軸的角速度(或轉(zhuǎn)速)之比稱為輪系的傳動比。定軸輪系的傳動比

在數(shù)值上等于組成該輪系的各對嚙合齒輪傳動比的連乘積，也等于各對嚙合齒輪中所有從動齒輪齒數(shù)

的乘積與所有主動齒輪齒數(shù)乘積之比。

(3)在周轉(zhuǎn)輪系中，軸線位置變動的齒輪，即既作自轉(zhuǎn)，又作公轉(zhuǎn)的齒輪，稱為行星輪

(4)周轉(zhuǎn)輪系的傳動比不能直接用求解定軸輪系傳動比的方法來計(jì)算，必須利用相對運(yùn)動的原理,

用相對速度法(或稱為反轉(zhuǎn)法)將周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化成假想的定軸輪系進(jìn)行計(jì)算。

(5)輪系的主要特點(diǎn)：

①適用于相距較遠(yuǎn)的兩軸之間的傳動；

②可作為變速器實(shí)現(xiàn)變速傳動；

③可獲得較大的傳動比；實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的合成與分解.

1M4U012傳動件的主要類型和特點(diǎn)

在機(jī)械設(shè)備中，軸、鍵、聯(lián)軸節(jié)和離合器是最常見的傳動件，用于支持、固定旋轉(zhuǎn)零件和傳遞扭矩。

(1)軸軸是機(jī)器中的重要零件之一，用于支持旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件傳遞扭矩。

?按承受載荷的不同軸可分為轉(zhuǎn)軸、傳動軸和心軸。轉(zhuǎn)軸既傳遞扭矩又承受彎矩，如齒輪減速器

中的軸；傳動軸只傳遞扭矩而不承受彎矩或彎矩很小，如汽車的傳動軸；心軸則只承受彎矩而不傳

遞扭矩，如自行車的前軸。

?軸按軸線的形狀不同，分為直軸、曲軸和撓性鋼絲軸。

?軸的材料通常采用碳素鋼和合金鋼，在碳素鋼中常采用中碳鋼。

?軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足制造與安裝要求、軸上零件的定位與固定、改善軸的受力狀況以及減小應(yīng)力集

中等要求。

?進(jìn)行軸的強(qiáng)度、剛度計(jì)算的準(zhǔn)則是滿足軸在承擔(dān)載荷后的強(qiáng)度和剛度要求，必要時(shí)還必須校核

其振動穩(wěn)定性。

?軸的強(qiáng)度計(jì)算步驟通常為：

軸的受力分析與計(jì)算(根據(jù)軸上的載荷情況，計(jì)算出軸的內(nèi)力，畫出彎矩、扭矩、軸力、剪力等

內(nèi)力圖);

初步設(shè)計(jì)計(jì)算(按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度或彎扭組合強(qiáng)度初選截面)；

精確校核(按疲勞強(qiáng)度或靜強(qiáng)度進(jìn)行精確校核)。

?軸的剛度不足，將會產(chǎn)生較大的變形而影響機(jī)器的工作。

⑵鍵

鍵主要用來實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件之間的周向固定以傳遞扭矩，如減速器中齒輪與軸的連接.有些

鍵還可實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動。

?鍵分為平鍵、半圓鍵、楔向鍵、切向鍵和花鍵等。

?平鍵的兩側(cè)是工作面，上表面與輪轂槽底之間留有間隙。其定心性能好，裝拆方便。常用的平

鍵有普通平鍵和導(dǎo)向平鍵兩種。

?半圓鍵也是以兩側(cè)為工作面，有良好的定心性能。半圓鍵可在軸槽中擺動以適應(yīng)轂槽底面，但

鍵槽對軸的削弱較大，只適用于輕載連接。

?楔向鍵的上下面是工作面，鍵的上表面有I：100的斜度

?切向鍵是由一對楔向鍵組成，能傳遞很大的扭矩，常用于重型機(jī)械設(shè)備中。

?花鍵是在軸和輪轂孔周向均布多個(gè)鍵齒構(gòu)成的，稱為花鍵連接。它適用于定心精度要求高、載

荷大和經(jīng)?；频倪B接。

（3）聯(lián)軸器、離合器

?聯(lián)軸器和離合器主要用于軸與軸之間的連接，使其一起回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩。

?用離合器連接的兩根軸在機(jī)器工作中就能方便地使它們分離或結(jié)合。如汽車中發(fā)動機(jī)與變速器的

連接。

聯(lián)軸器分剛性和彈性兩大類。

?剛性聯(lián)軸器由剛性傳力件組成，分為固定式和可移動式兩類。

?彈性聯(lián)軸器包含彈性元件。能補(bǔ)償兩軸的相對位移，并有吸收振動和緩和沖擊的能力.

?離合器主要分牙嵌式和摩擦式兩類，此外，還有電磁離合器和自動離合器。

1M411013常用軸承的類型、特性及其潤滑和密封方式

軸承的功用是為支承軸及軸上零件，并保持軸的旋轉(zhuǎn)精度，減少軸與支承的摩擦和磨損。軸承分為

滑動軸承和滾動軸承兩大類。

（1）軸承的類型和特性

?滑動軸承

滑動軸承適用于低速、高精度、重載和結(jié)構(gòu)上要求剖分的場合?；瑒虞S承按照承受的載荷，主要分

為：

向心滑動軸承（也稱徑向滑動軸承，主要承受徑向載荷）和推力滑動軸承（承受軸向載荷）。向心滑動軸

承有整體式和剖分式兩種，剖分式一般由軸承蓋、軸承座、軸瓦和連接螺栓等組成。

軸瓦是軸承中的關(guān)鍵零件。根據(jù)軸承的工作情況，軸瓦材料應(yīng)有摩擦系數(shù)小、導(dǎo)熱性好、熱膨脹系

數(shù)小、耐磨、耐蝕、抗膠合能力強(qiáng)、有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和可塑性等性能。常用的軸承材料有：軸承合

金（巴氏合金）；青銅；特殊性能的軸承材料。

?滾動軸承

滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圍、滾動體和保持架組成。內(nèi)圈裝在軸頸上，外圈裝在機(jī)座或零件的軸承孔

內(nèi)，內(nèi)、外圍上有滾道。

滾動軸承與滑動軸承相比，具有摩擦阻力小、起動靈敏、效率高、潤滑簡便和易于更換等優(yōu)點(diǎn)。它

的缺點(diǎn)是抗沖擊能力較差、高速時(shí)出現(xiàn)噪聲、工作壽命不如液體潤滑的滑動軸承。

滾動軸承通常按其承受載荷的方向和滾動體的形狀分類：

按承受載荷的方向或公稱接觸角的不同，可分為向心軸承和推力軸承.向心軸承主要承受徑向載荷，

其公稱接觸角從0-45度推力軸承，主要承受軸向載荷，其公稱接觸角從45~90度。

按滾動體的形狀，可分為球軸承和滾子軸承。滾子又分為圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子和滾針。

（2）澗滑和密封方式

軸承潤滑的目的在于降低摩擦、減少磨損，同時(shí)還起到冷卻、吸振、防銹等作用。軸承的潤滑對軸

承能否正常工作起著關(guān)鍵作用，必須正確選用潤滑劑和潤滑方式。

?潤滑劑分類：液體潤滑劑一一潤滑油、半固體潤滑劑一一潤滑脂和固體潤滑劑等三大類.在潤滑

性能上潤滑油一般比潤滑脂好，應(yīng)用最廣，但潤滑脂具有不易流失等優(yōu)點(diǎn)。固體潤滑劑主要用于一些

特殊要求的場合。

?黏度是潤滑油最重要的物理性能，也是選擇潤滑油的主要依據(jù)。

?軸承的潤滑方法多種多樣，常用的有油杯潤滑、油環(huán)潤滑和油泵循環(huán)供油潤滑。

?密封方式主要有：密封膠、填料密封、油封、密封圈（0、V、U、Y形）、機(jī)械密封及防塵節(jié)流密封及

防塵迷宮密封等。

1M411020掌握電工技術(shù)的基礎(chǔ)知識

1M411021交流，直流電源的區(qū)別及其對負(fù)載作用的差異

電氣安裝工程總體由三大部分組成：

電源及其開關(guān)控制設(shè)備；

供電用和控制用線路；

用電負(fù)載，即用電設(shè)備、器具的電氣部分。

這三大部分按預(yù)期要求合理、可靠地組合起來形成電路，可獲得滿足需要的功能。

⑴電源

電源可分為直流電源和交流電源兩種。

直流電源：直流電源G的電動勢正、端電壓Uab、對負(fù)載R提供的電流I等的方向不隨時(shí)間變化而變

化。

交流電源：交流電源g的電動勢e、端電壓Uab對負(fù)載R提供的電流i等的方向和大小隨著時(shí)間作周期

性變化，如變化規(guī)律隨時(shí)間呈正弦變化狀態(tài)稱正弦交流電源，所構(gòu)成

的電路稱正弦交流電路。

正弦變化交流電動勢的瞬時(shí)值e的表達(dá)為：

e=e,?sin（oot+少）

跖一電動勢的最大值（幅值）（V）;

3—角頻率（rad/s）;

。一初相角（初相位、初相）（rad）;

t一時(shí)間（s）;

T一周期（重復(fù)變化一次的時(shí)間）（s）

周期T是指正弦變化一次的時(shí)間，而頻率f是指每秒變化的次數(shù)）簡稱赫；周期丁與頻率f的關(guān)系為：

f=l/T.

我國電力供應(yīng)規(guī)定交流變化的頻率為50Hz,有的國家規(guī)定為60Hz,稱為工頻在e=emsin（wt+4））公式

中wt+6稱為相角或相位，當(dāng)t=0時(shí)相角少稱為初相角，三相交流電源，即由三個(gè)初相角間互差120

度的交流電源組成的供電系統(tǒng)。

⑵負(fù)載

按用電設(shè)備、器具等負(fù)載的特性來分，有電阻、電容、電感三種或這三種相互間的組合.

電阻：電阻在電路中表示的符號如圖1M411021—4,用R表示，量值單位為歐姆（。）。

如電路中電阻及有電流I流過，電阻要消耗電能，消耗的功率為I2R,當(dāng)電流值單位為安培（A）i電阻

值的單位為歐姆時(shí)，被消耗的功率值的單位為瓦（%.

工程中常用的導(dǎo)線或母排的電阻值可以用以下公式計(jì)算。

R=p1/s

1一導(dǎo)線或母排的長度（m）；

S一導(dǎo)線或母排的截面積（mm2）;

P-導(dǎo)線或母排原材料（銅或鋁）的電阻率（n?

因?yàn)橥ǔ＝饘俨牧系碾娮柚禃S著溫度升高而升高，但有些材料的電阻值卻相反，如碳的電阻值會隨

著溫度升高而降低，所以要標(biāo)明對應(yīng)的溫度值

電容在電路中表示的符號如圖1M411081—5,用C表示，量值單位為法拉（F）如電路中電容c兩端有電

壓存在，表示電容儲存著電能，理論上純電容不消耗電能，儲能值為1/2CU2,當(dāng)電容值單位為法拉（F）、

電壓值單位為伏（V）時(shí)，則電容儲存的電能單位值為焦耳⑴。

因?yàn)殡娙萦袃δ茏饔茫栽诠こ套鼋唤釉囼?yàn)后，或停電檢修時(shí)，要對電容量大的電纜線路或變壓器

等實(shí)施對地放電措施，把可能存有的儲存電能釋放，以免電擊對人身傷害。

電感

電感在電路中的符號如圖?1M411021—6,用L表示，量值單位為亨利(H)。

如電路中電感有電流I流過，電感便會儲存磁能，理論上電感不消耗電能，僅把

電能轉(zhuǎn)化成磁能，儲能值為1/2U：當(dāng)電感值單位為亨利(H),電流值單位為安培(A)時(shí)，則電感儲存

的磁能單位值為焦耳(J)。

在工程中較常見的由電能轉(zhuǎn)為磁能的是各類開關(guān)設(shè)備上作起動或脫扣用的電感線圈，因?yàn)殡姼写嬗锌?/p>

轉(zhuǎn)換成電能的磁能，所以開斷電感線圈時(shí)，線圈兩端會因磁能釋放而產(chǎn)生高電壓。在電感量大的線圈

中為避免產(chǎn)生的高電壓損壞絕緣，通常采用與電感線圈并聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮瑁闺姼袛嚯姇r(shí)，由磁能

轉(zhuǎn)換的電能在電阻上消耗掉，這個(gè)電阻稱釋放電阻。

在工程實(shí)際中的負(fù)載構(gòu)成形式，往往表現(xiàn)是三類負(fù)載的不同組合。如白熾燈泡可視作純電阻負(fù)載，

鐵磁線圈本體可視作電阻和電感串聯(lián)的負(fù)載，如上述帶釋放電阻的鐵磁線圈視作電阻和電感串聯(lián)后再

與釋放電阻并聯(lián)的負(fù)載，有補(bǔ)償電容器的日光燈可視作電阻和電感串聯(lián)后與電容并聯(lián)的負(fù)載；電動機(jī)、

變壓器可視作電阻和電感串聯(lián)的負(fù)載等。

3)電源對負(fù)載的作用

直流電源對負(fù)載的作用

直流電源的電壓(U)加到負(fù)載電阻(R)的兩端，立即產(chǎn)生直流電流(I),電流的方向由電源的正極流向電

源的負(fù)極，電流的大小符合歐姆定律，即I=U/R.

直流電源的電壓(U)加到負(fù)載電容(C)的兩端，立即產(chǎn)生直流充電電流(I),電流的方向由電源的正極流

向電源負(fù)極.電容充電，電容的電壓Uc趨向電源電壓值一致，但充電電流由大變小，符合微分關(guān)系，

因而可以認(rèn)為，充電電流I始值較大，隨著充電過程時(shí)間的延續(xù)，電容電壓Uc變率due趨向零.電容

充電完成，直流電源電壓(U)與電容兩端電壓(Uc)一致，這時(shí)充電電流(/)為零。這個(gè)現(xiàn)象在工程中用

萬用表檢測電容絕緣是否良好時(shí)，往往可以發(fā)現(xiàn)絕緣完好的電容，萬用表的指針一開始向低阻方向擺

動到較大值，然后慢慢指向測定值，就是因?yàn)橛谐潆婋娏鞔嬖诘木壒省６瑯佑萌f用表測量電阻的電

阻值，就沒有這個(gè)現(xiàn)象。直流電源的電壓(U)加到負(fù)載電感(L)的兩端，由于電感反電勢(U1)的抵抗，

直流電流⑴初始較小，電流的方向由電源的正極流向電源的負(fù)極，反電勢(uD符合微分關(guān)系，隨著電

感磁場建立過程的延續(xù)。“趨向?yàn)榱?，電感線圈內(nèi)直流電流J達(dá)到最大值，最大值受電感線圈直流電

阻的大小限制，亦符合歐姆定律。這就是在工程中用萬用表檢測鐵磁線圈直流電阻時(shí)，指針由高阻方

向緩慢地指向測定值的緣故。

?正弦交流電源對負(fù)載的作用

正弦交流變化電源的電壓(u)加到負(fù)載電阻(R)的兩端，產(chǎn)生正弦變化的交流電流⑴其變化規(guī)律與電壓

(u)一致，且波形相同，初相角相同。

正弦交流變化電源的電壓(u)加到負(fù)載電容(C)的兩端，產(chǎn)生正弦變化的交流電流(i),其變化規(guī)律與電

壓(u)一致，且波形相同，其初相角超前于電壓(u)的初相角90度。

正弦交流變化電源的電壓(u)加到負(fù)載電感(L)的兩端，產(chǎn)生正弦變化的交流電流i其變化規(guī)律與電壓

(u)一致，且波形相同，但電流初相角滯后于電壓(u)的初相角90度。

IM411022電路的有載、空載、短路三種狀態(tài)及其特征

在機(jī)電安裝工程中安裝和試運(yùn)行或建成后的使用和生產(chǎn)中，由于需要或故障的原因，電路會出現(xiàn)有

載、空載、短路三種不同狀態(tài)，掌握這三種不同狀態(tài)的特征，有利于對電力電路運(yùn)行情況作出正確

判斷。

(1)有載狀態(tài)

對機(jī)電安裝工程而言，電路有載是處于正常工作狀態(tài)。有載狀態(tài)下的電力電路中各項(xiàng)電量參數(shù)(如電

壓、電流、功率等)和非電量參數(shù)(如發(fā)熱情況、電動應(yīng)力情況、噪聲等級等)都處在預(yù)期的正常狀態(tài)。

最明顯的特征是電路中既有電壓，又有電流，發(fā)生電能與其他能的正常轉(zhuǎn)換.

(2)空載狀態(tài)

對機(jī)電安裝工程而言，電路空載是處于備用狀態(tài)，備用狀態(tài)可分為熱備用和冷備用狀態(tài)。(3)短路

狀態(tài)

對機(jī)電安裝工程而言，電路短路是處于故障狀態(tài)，故障發(fā)生的位置可能是構(gòu)成電路的任何部位，但

通常指不經(jīng)負(fù)載流通電流謂短路。

1M411023電流、電壓、功率及主要非電物理量測量的基本原理和方法

為了實(shí)施對機(jī)電安裝工程試運(yùn)行情況和日后生產(chǎn)或使用情況進(jìn)行有效監(jiān)視，電氣工程中有許多測量電

量的儀表，如電流表、電壓表、功率表等。同時(shí)為正確反映機(jī)械設(shè)備等的其他非電物理量，以利手動

或啟動調(diào)節(jié)工藝參數(shù)和使用狀態(tài)，如設(shè)備的轉(zhuǎn)速、造紙機(jī)上紙的厚度、照明的照度、軸瓦的溫度、室

內(nèi)空氣的溫度等都可轉(zhuǎn)換成電量用儀表反映，儀表的顯示有指針式、數(shù)字式、記錄式等不同類型。

⑴直流電流的測量

按被測量直流電流數(shù)值的大小，可分成大、中、小三段，機(jī)電安裝工程很少遇到處于小段的測量

?中段直流電流的測量：將直流電流表(A)串人負(fù)載電路內(nèi)，注意表的極性，使直流電流J自表的

正極流入，負(fù)極流出，接反后會無法測量或損壞儀表，同時(shí)為保證測量精度應(yīng)選用直流電流表內(nèi)阻遠(yuǎn)

小于負(fù)載電阻R的儀表，RA/R應(yīng)小于允許誤差的1/5。允許誤差的確定，往往是選用儀表精度

等級的依據(jù)，通常由設(shè)計(jì)來作出規(guī)定.

?大段直流電流的測量：在負(fù)載電路內(nèi)串入一個(gè)電阻值較小，基本不會影響負(fù)載電流I變異的分流器

F,分流器F的電阻值是個(gè)常數(shù)，目的是保持測量的準(zhǔn)確性。

只要用直流毫伏表、電位差計(jì)或直流數(shù)字電壓表(mV),測量出分流器F兩端的直流電壓值Uf,通過I

=Uf/Rf,計(jì)算，便可獲得所測直流電流I的數(shù)值。當(dāng)然也可在專用的毫伏計(jì)、電位差計(jì)、直流數(shù)字

電壓表的顯示部分制成相對應(yīng)的直流電流讀數(shù)。這些儀表接線同樣要注意極性?！?/p>

大段直流電流測量除用分流器法外，還有直流互感器法，直流比較儀法等。

⑵直流電壓的測量

同樣直流電壓值也分大、中、小三段.

?中段直流電壓的測量：

將直流電壓表的兩根連線并聯(lián)在負(fù)載只或電源的兩端，便可讀得負(fù)載上或電源的直流電壓值，同樣要

注意連線的極性不可錯(cuò)接。直流電壓表的內(nèi)阻Rv要遠(yuǎn)大于負(fù)載電阻R,R/Rv至少應(yīng)小于允許誤差的1

/5。

?大段直流電壓的測量：

用一大阻值的電阻R與一直流毫安表串聯(lián)起來，且電阻R的阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于毫安表的內(nèi)阻，同時(shí)電阻R

在使用溫度范圍內(nèi)，阻值是穩(wěn)定的，則毫安表測得電流I乘上R為所測電壓值.毫安表的顯示部分可

指出相對應(yīng)電壓值的讀數(shù)。這個(gè)方法稱附加電阻法。

大段直流電壓測量除用附加電阻法外，還有電阻分壓器法、直流電壓互感器法等。

⑶直流功率的測量

由于直流功率P=UI,所以功率表要輸入電壓u和電流I兩個(gè)信號，圖中x號為功率表的電壓、電流線

圈的始端，rg為電壓線圈的附加電阻，功率表讀數(shù)直接指出電路負(fù)載功率值，這個(gè)方法適用于I在

0.025-10A,U在1—1000V之間。

(4)正弦交流電的有效值

正弦交流電的電流和電壓是隨時(shí)間發(fā)生變化的，某一時(shí)間的數(shù)值稱瞬時(shí)值，在工程實(shí)際應(yīng)用中和各類

電工產(chǎn)品銘牌標(biāo)示上以及儀表測量顯示都以有效值表示.有效值的定義為：

在相同的電阻上，正弦交流在一個(gè)周期內(nèi)損失的電能與一直流量損失的電能相同，則這個(gè)直流量的數(shù)

值稱正弦交流的有效值。所以正弦交流電流的有效值為：

因此，交流電流的有效值又稱為交流電流的均方根值。同理，交流電壓的有效值為：

I=o.7071m;U=0.707Um;e=0.707Em

(5)交流電流的測量

同樣交流電流值分為大、中、小段，機(jī)電安裝工程也以測量中段為主。

?中段交流電流的測量：

將電流表A串人負(fù)載電路內(nèi)即可讀得交流電流的有效值，交流電流表無極性要求，同本條⑴所述理

由RA/R應(yīng)小于允許誤差1/5,以保證測量精度。

?大段交流電流的測量：

將適配的交流電流互感器串入負(fù)載電路內(nèi)，互感器由于電磁作用，在二次側(cè)n2線圈內(nèi)便有二次電流

12流通，通過計(jì)算便可得負(fù)載電流11(稱一次電流)的數(shù)值。

Il=KI2(K=n2/nl)

采用交流電流互感器測量交流大電流的注意事項(xiàng)：

①國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不論互感器一次側(cè)電流額定值大小為多少，互感器二次側(cè)電流額定值為5A不變；

②互感器二次側(cè)接線不允許開路，且二次電路標(biāo)有的接地端鈕必須接地；

③電流互感器主線路(一次側(cè))與測量線路(二次側(cè))間有電的隔離，這對高壓電流測量十分有利。所以

電流互感器的規(guī)格型號有不同的電壓等級，千萬注意不能以低壓電流互感器替代高壓電流互感器，一

定要與負(fù)載電路的電壓等級適配二次側(cè)線路中電流表如與電流互感器配套的，顯示額定數(shù)值不是5A,

而是已乘K值后的一次側(cè)電流數(shù)值。

同樣交流電壓值分為大、中、小段，要求同本條⑵所述理由，R/Rv應(yīng)小于允許誤差1/5,以保證測

量精度。

?大段交流電壓的測量：電壓的測量在交流電壓小于1500V時(shí)，可以用與大段直流電壓測量方法相同，

采用附加電阻法。

當(dāng)電壓大于1500V時(shí)，需采用交流電壓互感器法，交流電壓互感器有一次、二次線圈，一次并聯(lián)于被

測電壓U1,二次接電壓表V,不論一次電壓U1高低多少，二次電壓額定值通常為I00V.Ul=KU2(K=nl/n2)

?交流瞬時(shí)功率P=UIcos<t>-Uicos(2cot-4))

?交流有功功率：

交流瞬時(shí)功率在一個(gè)周期T的平均值稱為平均功率，又稱有功功率，以P表示，單位為瓦(W)。

P=UIcos4).

?交流視在功率：

交流電路的UI不是實(shí)際消耗功率，稱視在功率，以S表示，即s=UI,單位為伏安(VA)。視在功率

用以標(biāo)記電氣設(shè)備的額定狀態(tài)，如額定電壓、額定電流，兩者乘積；單相時(shí)

?交流無功功率：

為設(shè)計(jì)計(jì)算需要，引入無功功率Q的概念，單位為乏(var)。Q=UIsin4),由于電路有容性感性之

分，亦即中<0、Q<0電路呈容性，6>0、Q>o電路呈感性.容性電路、電流超前于電壓變化，感性電路

電流滯后于電壓變化.

?交流功率測量：

同樣要有電流、電壓兩個(gè)信號輸入功率表，1M411O23—12(a)所示為直接接入法測量，圖1M411023-12(b)

為經(jīng)互感器接入法。

無功功率接線時(shí)注意將有星標(biāo)*的端鈕接在低電位端。

⑻主要非電物理量采用電測量

?測量系統(tǒng)由待測的非電量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電量傳感器、對電量進(jìn)行測量的測量電路、非電量顯示及處

理電路三部分組成。

?測量的特點(diǎn)；靈敏度高、響應(yīng)快、反作用小、可無接觸測量及遠(yuǎn)距離測量；由于大多采用固體傳感

元件，故具有使用壽命長、體積小、質(zhì)量小、可靠性高及價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)；易用超聲、紅外、激光、

微波、放射線等先進(jìn)技術(shù)；易于連續(xù)測量、并易進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、記錄和處理。

第二講1M410000機(jī)電安裝工程技術(shù)基礎(chǔ)知識

1M411024變壓器、三相交流異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理

電力變壓器和三相異步電動機(jī)是機(jī)電安裝工程中經(jīng)常遇到的主要電氣設(shè)備，且他們的電磁原理有著共

同點(diǎn)，變壓器的一次、二次線圈是固定的，而三相異步電動機(jī)是一次線圈固定，二次線圈是旋轉(zhuǎn)的。

⑴變壓器的結(jié)構(gòu)特征

?按結(jié)構(gòu)形式有

鐵芯結(jié)構(gòu)：心式和殼式。

繞組數(shù)量：雙繞組和三繞組。

相數(shù)：單相和三相。

絕緣介質(zhì)：油浸式和干式。

冷卻方式：空氣、油自然循環(huán)、強(qiáng)迫油循環(huán)、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向和水冷卻等。

?油浸變壓器的結(jié)構(gòu)特征

油浸變壓器的結(jié)構(gòu)特征：器身結(jié)構(gòu)有油箱和鐵芯，油箱上有散熱器等零部件，

油浸變壓器的鐵芯和繞組都浸在絕緣油中。冷卻方式有油浸自冷式和強(qiáng)迫循環(huán)水

冷式等。

?樹脂絕緣干式變壓器的結(jié)構(gòu)特征

干式變壓器的鐵芯和繞組都不浸在任何絕緣液體中，它一般用于安全防火要

求較高的場合。

⑵變壓器的分類及電磁工作原理

?按用途分：發(fā)電機(jī)變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器、降壓變壓器和配電變壓器等統(tǒng)稱為電力變

壓器；干式變壓器、電爐變壓器、變流變壓器、試驗(yàn)變壓器、船用變壓器、中頻變壓

器、接地變壓器等統(tǒng)稱為特種變壓器；電流互感器、電壓互感器、調(diào)壓器、電抗器等

的工作原理及結(jié)構(gòu)型式類似于變壓器。當(dāng)然還可以按額定電壓的高低、冷卻方式、

線圈耦合方式、相數(shù)、線圈數(shù)、線圈導(dǎo)線材質(zhì)、調(diào)壓方式等來分類。

?變壓器的電磁工作原理

根據(jù)電磁感應(yīng)定律、電動勢平衡規(guī)律：

UI=E1=4.44fNl①m。

U2=E2=4.44fN2中m

U1/U2=N1/N2I1/I2=N2/N1

變壓器的容量為U1I1=U2I2,單位為伏安(VA),當(dāng)變壓器的一、二次電壓、電流為額定值時(shí)，則變

壓器的容量為額定容量。

三相變壓器的基本原理和單相變壓器的原理一樣，僅是三個(gè)相角差互為120。的交流電源接人同一臺具

有三個(gè)不同磁路鐵芯的變壓器。

⑶三相交流異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)、分類及電磁原理

?小型籠型異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)主要包括：

定子、轉(zhuǎn)子、定子繞組、風(fēng)扇、風(fēng)罩、出線盒、軸承、端蓋、外蓋、內(nèi)蓋等。

?中型繞線型異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)主要包括：

定子、轉(zhuǎn)子、定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、出線盒、連接環(huán)、軸承、軸承內(nèi)蓋、軸承外蓋、軸承套、端

蓋等。

?異步電動機(jī)的分類：

異步電動機(jī)是機(jī)電安裝工程中應(yīng)用最廣的電動機(jī)，在各種電氣傳動中約占90%,在電網(wǎng)總負(fù)荷中

約占60%。

軸中心高630mm以上為大型電動機(jī)、軸中心高80—630mm為中小型電動機(jī)、折算1500r/mln時(shí)額

定連續(xù)功率等于小于IlkW稱為小功率電動機(jī)。

按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可分為籠型異步電動機(jī)、繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)、換向器異步電動機(jī)。

?異步電動機(jī)的電磁工作原理：

(1)三相異步電動機(jī)的三組定子繞組在空間分布為電磁角相互差120、通以三相

交流電流后，在定子與轉(zhuǎn)子的氣隙間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速no=60f/p,

（2）旋轉(zhuǎn)磁場切割定子、轉(zhuǎn)子繞組而分別在繞組中感生電動勢，轉(zhuǎn)子電動勢在自成閉合電路的轉(zhuǎn)子

繞組中產(chǎn)生電流（籠型電動機(jī)轉(zhuǎn)子制造時(shí)已成閉合電路，繞線型電動機(jī)要通過轉(zhuǎn)子滑環(huán)外接電阻等形成

閉合電路）。

⑶轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，拖動機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子繞組與氣隙磁場相對運(yùn)動產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電

流和轉(zhuǎn)矩是實(shí)行能量轉(zhuǎn)換的必備條件。

ni=60f/p=sn（i

1M411030流體力學(xué)的基礎(chǔ)知識

1M411031流體流動參數(shù)的相互關(guān)系

流體力學(xué)中的流體包括液體和氣體。流體的流動參數(shù)包括流體流動時(shí)的物理性質(zhì)、靜止流體的力學(xué)特

性和流體運(yùn)動狀態(tài)的參數(shù)。流體的基本方程式反映了流體主要流動參數(shù)的相互關(guān)系。

⑴流體的物理性質(zhì)

?流體的質(zhì)量

?流體的密度：單位體積的流體所具有的質(zhì)量稱為流體的密度

?流體的比容：單位質(zhì)量的流體所占有的體積稱為比容，

?密度與比容互為倒數(shù)。

?流體的重量：作用在流體上的重力稱為流體的重量，用C來表示，其單位是N。

?流體的重度；作用在單位體積流體上的重力稱為流體的重度.

?流體的壓縮性：流體占有的體積將隨作用在流體上的壓力和溫度而變化.

?流體的膨脹性：溫度升高時(shí)，流體的體積將增大，這種特性稱為流體的膨脹性，

氣體屬于不能忽略其壓縮性和膨脹性的流體（稱為可壓縮流體），壓力和溫度

的變化對其密度和重度的變化影響很大，熱力學(xué)中用狀態(tài)方程來反映他們相互的

關(guān)系。當(dāng)氣體的壓力和溫度變化很小時(shí)（如通風(fēng)系統(tǒng)）或其相對固體的運(yùn)動速度比

當(dāng)時(shí)溫度下的音速小得多時(shí)，由于其密度變化很小，可以近似地將密度看作常數(shù)，

按不可壓縮流體來處理。

?流體的黏性：當(dāng)流體中發(fā)生了層與層之間的相對運(yùn)動時(shí)，形成的內(nèi)摩擦力或黏滯

力，即流體的粘性。為了維持流體的運(yùn)動，必須消耗能量以克服內(nèi)摩擦力造成的能

量損失。

溫度對流體的黏滯系數(shù)影響很大，但對液體和氣體的影響相反，當(dāng)溫度升高時(shí)，液體的黏滯系數(shù)降低,

流動性增加，而氣體的黏滯系數(shù)增大.

⑵靜止流體的力學(xué)特性：

?作用在流體上的力大致可分為表面力和質(zhì)量力（或稱體積力）這兩類。

?流體的靜壓力是指流體單位面積上所受到的垂直于該表面的力。

?重力作用下，液體內(nèi)部壓力陋深度變化，深度相等的各點(diǎn)靜壓力相等。P=P0+pgh

?靜止流體的浮力：流體作用在物體上的浮力等于該物體排開的相同體積流體的重量，它與物體浸入

的深度無關(guān)，方向永遠(yuǎn)向上且通過浮心，此即阿基米德原理。

?液體的表面張力：液體表面層內(nèi)的分子吸引力和液體表面與周邊介質(zhì)分子之間的吸引力不平衡的表

現(xiàn)，它沿液體表面作用并且和液體的邊界垂直，把液體表面層的分子緊緊拉向液體內(nèi)部。

?液體的毛細(xì)現(xiàn)象：把一根細(xì)玻璃管插入液體中，當(dāng)液體分子間的吸引力大于或小于液體分子與

玻璃分子間的吸引力時(shí)，會出現(xiàn)細(xì)玻璃管中的液面成凸形或凹形液面，這種現(xiàn)象稱為毛細(xì)現(xiàn)象。毛細(xì)

管中液面上升或下降的高度與液體的表面張力有關(guān)。

⑶流體的運(yùn)動參數(shù)：

流體的運(yùn)動可分解為平移、旋轉(zhuǎn)和變形三種狀態(tài)，描寫這三種狀態(tài)的運(yùn)動參數(shù)有速度、加速度、角速

度等。

⑷運(yùn)動流體的基本方程式：

①連續(xù)方程式vlAl=v2A2

②動量方程式￡F=m(vl-v2

IM411032流體的阻力及損失式

流體的阻力是造成能量損失(即阻力損失)的原因。一種是由于流體的黏滯性和慣性引起的沿程阻力損

失；另一種是由于管路界面突然擴(kuò)大或縮小等原因，固體壁面對流體的阻滯作用和擾動作用引的稱為

局部阻力損失。

液體阻力損失通常用單位重量流體的能量損失(或稱水頭損失)hl來表示，氣體則常用單位體積內(nèi)的流

體的能量損失(或稱壓強(qiáng)損失)》P1來表示。

⑴沿程阻力與沿程阻力損失

(2)局部阻力與局部阻力損失

⑶層流阻力與紊流阻力

化，顯示出不規(guī)則性，但是整個(gè)流體仍沿著主流方向運(yùn)動。

?在圓管中，流體的流動狀態(tài)和平均流速V、管徑d運(yùn)動黏滯系數(shù)有關(guān).將上述三個(gè)參數(shù)合成一個(gè)

無因次數(shù)，稱為雷諾數(shù)，用Re表示.

實(shí)驗(yàn)表明，臨界雷諾數(shù)值約為20000。雷諾數(shù)大于2000時(shí)，流態(tài)為紊流；雷諾數(shù)小于2000時(shí)為層流。

紊流阻力比層流阻力大得多。

⑷流體能量總損失

?根據(jù)長期實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，把能量損失的計(jì)算問題轉(zhuǎn)化為求阻力系數(shù)的問題。把能量

損失寫成流速水頭倍數(shù)的形式，在列能量方程時(shí)，可以把它與流速水頭合并成一項(xiàng)

以便于計(jì)算。由于影響的因素復(fù)雜，公式中兩個(gè)無因次系數(shù)入和串，必須借助分析

一些典型的實(shí)驗(yàn)成果，用經(jīng)驗(yàn)的或半經(jīng)驗(yàn)的方法求得。

?流體能量總損失：

流體能量總損失等于各管段沿程損失與各局部損失

的總和。

⑸減少阻力的措施

?減小管壁的粗糙度和用柔性邊壁代替剛性邊壁；

?防止或推遲流體與壁面的分離，避免旋渦區(qū)的產(chǎn)生或減小旋渦區(qū)的大小和強(qiáng)度。

?對于管道的管件采取的減小阻力措施：一般直徑d較小的彎管，合理地采用曲率半

徑尺，可以減少阻力.截面較大的通風(fēng)彎管需安裝形式合理的導(dǎo)流片，達(dá)到減少局部阻力的效果.對

于管子截面變化的變徑管，應(yīng)采用一定長度的漸縮管或漸擴(kuò)管。對于三通或四通可設(shè)置導(dǎo)流隔板.

?在流體內(nèi)部投加極少量的添加劑，使其影響流體運(yùn)動的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)減阻。

(6)減少泵與風(fēng)機(jī)的能量損失

?泵與風(fēng)機(jī)的能量損失通常其產(chǎn)生原因分為三類，即水力損失、容積損失、機(jī)械損失。

?水力損失：大小與過流部件的幾何形狀、壁面粗糙度以及流體的黏性密切相關(guān)。水力損失包括：進(jìn)

口損失、撞擊損失、葉輪中的水力損失、動壓轉(zhuǎn)換和機(jī)殼出口損失。

?容積損失；通常用容積效率表示容積損失的大小。減小回流量的措施通常是盡可能增加密封裝置的

阻力；盡可能縮小密封環(huán)的直徑，從而降低其周長流通面積減少。

?機(jī)械損失：泵和風(fēng)機(jī)的機(jī)械損失包括軸承和軸封的摩擦損失；葉輪轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)其外表與

機(jī)殼內(nèi)流體之間發(fā)生的圓盤摩擦損失。通常用機(jī)械效率表示機(jī)械損失的大小。

?泵與風(fēng)機(jī)的全效率等于水力效率、容積效率、機(jī)械效率的乘積。

?泵與風(fēng)機(jī)的實(shí)際性能曲線：流量與揚(yáng)程(Q—H)曲線大致可分為三種：a為平坦型，b為陡降型c為

駝峰型。平坦型的流量與揚(yáng)程曲線表示當(dāng)流量變動很大時(shí)能保持基本恒定的揚(yáng)程.陡降型曲線則相反,

郵流量變化時(shí)，揚(yáng)程的變化相對較大。駝峰型曲線表示當(dāng)流量是自零逐漸增加時(shí)，揚(yáng)程上升達(dá)到最高

值后開始下降。駝峰型的泵或風(fēng)機(jī)在一定的運(yùn)行條件中，可能出現(xiàn)不穩(wěn)定工作，這種不穩(wěn)定工作，顯

然應(yīng)當(dāng)避免.

1M411040熟悉傳熱學(xué)的基礎(chǔ)知識

1M411041熱量傳遞的基本方式

熱量傳遞有三種基本方式：

⑴導(dǎo)熱，又稱熱傳導(dǎo)

?導(dǎo)熱是指物體各部分無相位移或不同物體直接接觸時(shí)，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子

熱運(yùn)動而進(jìn)行的熱量傳遞現(xiàn)象

?導(dǎo)熱系數(shù)丸又稱導(dǎo)熱率，是指單位厚度的物體具有單位溫度差時(shí)，在它的單位面積上單位時(shí)間

的導(dǎo)熱量.

⑵熱對流

?依靠流體的運(yùn)動，把熱量由一處傳遞到另一處的現(xiàn)象，稱為熱對流。

?工程上常見的傳熱情況（如管殼式換熱器、蒸汽鍋爐的管束、冰箱的冷凝器等）往往不是單純的

熱對流，而是流體與固體壁直接接觸時(shí)的換熱過程，這時(shí)既有熱對流也伴隨有熱傳導(dǎo)，已不再是

基本傳熱方式，將其稱為對流換熱（又稱放熱）。

?對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)（有時(shí)簡稱對流換熱系數(shù)），是指單位面積上，當(dāng)流體同壁之間為單位溫

差，在單位時(shí)間內(nèi)所能傳遞的熱量，表達(dá)了該對流換熱過程的強(qiáng)弱。

⑶熱輻射

?依靠物體表面對外發(fā)射可見和不可見的射線（電磁波）傳遞熱量稱為熱輻射，也稱

為輻射換熱.

?熱輻射傳熱過程并不需要像導(dǎo)熱或熱對流那樣以冷、熱物體的直接接觸傳遞熱

量。

（4）傳熱過程

導(dǎo)熱、熱對流和熱輻射三種基本傳熱方式的組合，形成了由溫度差引起的傳熱過程。

1M411042增強(qiáng)和削弱傳熱的途徑

所謂增強(qiáng)傳熱，是提高換熱設(shè)備單位傳熱面積的傳熱量，即提高傳熱系數(shù)，減少傳熱熱阻。而削弱傳熱

是指降低傳熱系數(shù)、增加傳熱熱阻。.

⑴傳熱系數(shù)和傳熱熱阻

工程中常遇到熱量從固體壁面一側(cè)的高溫流體，通過固體壁傳遞給另一側(cè)低溫流體的過程，稱為傳熱

過程。如圖1M411042所示，假設(shè)傳熱過程處于穩(wěn)態(tài)，熱流方向與壁面垂直。傳熱的熱流量基本汁算式：

Q=k（tl—t2）A

才由6-----J《執(zhí)蔡搟

?傳熱系數(shù)k：即單位時(shí)間、單位壁面積上，冷熱流體間每單位溫度差可傳遞的熱量。

A值能反映傳熱過程的強(qiáng)弱。

?傳熱過程的熱阻是冷、熱流體的換熱熱阻及壁的導(dǎo)熱熱阻之和，與傳熱系數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系。對于

換熱器，傳熱系數(shù)k值越大，傳熱熱阻R值越小，傳熱就越好；對于熱力管道的保溫，傳熱系數(shù)K值

越小，傳熱熱阻及值越大，保溫性能越好。

⑵增強(qiáng)傳熱的主要途徑

?擴(kuò)展傳熱面。

?改變流動狀況。

?在流體中加入添加劑。

?改變換熱表面狀況。

小直徑管代替大直徑管，用橢圓管代替圓管提高表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。

?改變能量傳遞方式

?靠外力強(qiáng)化換熱：

⑶削弱傳熱的主要途徑

?在冷熱設(shè)備上包裹絕熱材料的保溫措施。

?將熱設(shè)備的外殼制成真空夾層

?改變表面的輻射特性

?附加抑制對流的元件例如：

?在保溫材料的表面或內(nèi)部添加憎水劑。

1M411050了解計(jì)算機(jī)應(yīng)用和自動控制的基礎(chǔ)知識

⑴計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

?運(yùn)算速度快、精度高。

?具有記憶功能和邏輯判斷功能。

?高度自動化。

(2)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)的硬件包括運(yùn)算器、控制器、存貯器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5個(gè)基本部分。運(yùn)算器和控制器構(gòu)

成計(jì)算機(jī)的中央處理器.

存貯器：分為內(nèi)存貯器和外存貯器，軟盤、硬盤、光盤、U盤屬于外存。

輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)器、掃描儀\條形碼讀人器\IC卡'光筆'麥克風(fēng)等。

輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)\繪圖儀'音箱'耳機(jī)等。

?I/O接口是將主機(jī)與輸入輸出設(shè)備連接，并實(shí)現(xiàn)它們之間交換數(shù)據(jù)的部件.

?系統(tǒng)總線(BUS):總線是傳送數(shù)據(jù)和地址信號的公共通道。總線分為數(shù)據(jù)總線(DB);地址總線(AB);

控制總線(CB).

⑶計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大部分。

(4)計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)

?字長：字長越長，運(yùn)算精度越高。

?內(nèi)存容量：內(nèi)存容量越大，計(jì)算機(jī)處理能力越強(qiáng)。

?存取周期：指內(nèi)存儲器完成一次讀寫操作所需要的時(shí)間。

?運(yùn)算速度：每秒運(yùn)算速度。

?主頻：指計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘頻率，單位是兆赫茲(MHz)。

(5)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

?科學(xué)計(jì)算(ScientificCalculation)。

?信息處理(Informationprocessing)。

?過程控制(ProcessContrOl)。

?計(jì)算機(jī)輔助工程。

?人工智能(ArtificialIntel1igence2?

(6)計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢

?巨型化。

?微型化。

?網(wǎng)絡(luò)化

?智能化。

(7)多媒體計(jì)算機(jī)應(yīng)用的基本知識

?多媒體技術(shù)集中了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信息存儲技術(shù)、超大規(guī)模集成電路制造技術(shù)和外部設(shè)備

技術(shù)發(fā)展的成果，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理與管理聲音、文字、圖形、圖像的能力。

?多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成：

多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成：

多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件組成是以多媒體操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺，由多媒體創(chuàng)作工具軟件和其他計(jì)算

機(jī)常見軟件。

(8)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本知識

?計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

按距離劃分為廣域網(wǎng)WAN(WideAreaNetwork),也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)(LongHaulNetwork);局域網(wǎng)LAN,城

域網(wǎng)MAN。

按通信介質(zhì)劃分為有線網(wǎng)和無線網(wǎng)。

?網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)用戶與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的接口，是一種具有單機(jī)操作和網(wǎng)絡(luò)管理雙重功能的系統(tǒng)

軟件。

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)一般包括以下4個(gè)部分：具備單機(jī)操作系統(tǒng)的功能；設(shè)置一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信軟件，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)

絡(luò)通信服務(wù)；設(shè)置一個(gè)文件服務(wù)程序(也稱網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序)，以實(shí)現(xiàn)文件的共享；通過網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件改

善用戶的工作環(huán)境，例如電子郵件、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。

(9)計(jì)算機(jī)病毒

?計(jì)算機(jī)病毒的特點(diǎn)：傳染性、隱蔽性、觸發(fā)性、潛伏性和破壞性，病毒發(fā)作時(shí)會對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工

作狀態(tài)或系統(tǒng)資源產(chǎn)生不同程度的破壞。

?計(jì)算機(jī)病毒發(fā)作時(shí)的癥狀：擾亂屏幕顯示，喇叭出現(xiàn)異常聲響；系統(tǒng)啟動、執(zhí)行程序以及磁盤訪問

的時(shí)間不正常；出現(xiàn)不明原因的死機(jī)，外部設(shè)備無法正常使用；程序或數(shù)據(jù)莫名其妙地丟失或被修改.

?針對計(jì)算機(jī)病毒可采取以下措施：

(1)對系統(tǒng)盤應(yīng)進(jìn)行“寫保護(hù)I

(2)盡量不使用外來的軟盤與光盤；

(3)在計(jì)算機(jī)上安裝對病毒進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的軟件。

(4)盡量避免使用網(wǎng)絡(luò)下載的軟件.防止病毒侵入；

(5)對重要的軟件和數(shù)據(jù)定時(shí)備份；

(6)定期對計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢測，及時(shí)清除隱蔽的病毒；

(7)防病毒軟件的安裝。

1M411052自動控制的基本原理及系統(tǒng)的組成

傳統(tǒng)的分散控制系統(tǒng)(DCS)正在走向國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的開放式系統(tǒng)；綜合自動化系統(tǒng)(CIPS)是發(fā)展方向。

(1)自動控制的基本原理

在自動控制系統(tǒng)中，通常設(shè)定值是系統(tǒng)的輸入變量，而被控變量是系統(tǒng)的輸出變量。輸出變量通過適

當(dāng)?shù)臋z測儀表，又送回輸入端，并與輸入變量相比較，因此稱為反饋，二者相加稱為正反饋，二者相

減稱為負(fù)反饋。輸出變量與輸入變量相比較所得的結(jié)果叫做偏差，控制裝置根據(jù)偏差方向、大小或變

化情況進(jìn)行控制，使偏差減小或消除。發(fā)現(xiàn)偏差，然后去除偏差，這就是反饋控制的原理。按偏差進(jìn)

行控制，是自動控制系統(tǒng)最主要的特點(diǎn)。

?閉環(huán)控制；

在反饋控制系統(tǒng)中，被控變量送回輸入端，與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)偏差進(jìn)行控制，這樣，整個(gè)系統(tǒng)

構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)，因此稱為閉環(huán)控制。閉環(huán)控制的特點(diǎn)是按偏差進(jìn)行控制.，缺點(diǎn)是控制不夠及時(shí)，

此外，如果系統(tǒng)內(nèi)部各環(huán)節(jié)配合不當(dāng)，系統(tǒng)會引起劇烈震蕩。

?開環(huán)控制：系統(tǒng)受到擾動作用后，無法消除偏差，這是開環(huán)控制的缺點(diǎn)。

(2)自動控制系統(tǒng)的基本組成

圖1M411052—1所示是自動控制系統(tǒng)的方框圖，方框圖采用下列符號.

r(t)設(shè)定值；

y(t)測量值；

e(2)偏差，e(t)=r(t)—y(t);

u(t)控制作用(控制器輸出)；

c(t)被控變量；

q(t)操縱變量；

f(t)擾動,

控制裝置的作用是根據(jù)偏差的正負(fù)、大小及變化情況，按某種預(yù)定的控制規(guī)律給出控制作用utt)。

比較機(jī)構(gòu)和控制裝置通常組合在一起，稱為控制器。系統(tǒng)中控制器以外的各部分組合在一起，即過程、

執(zhí)行器、檢測元件與變送器的組合稱為廣義對象。

第三講1M410000機(jī)電安裝工程技術(shù)基礎(chǔ)知識

1M411060了解技術(shù)測量的基礎(chǔ)知識

1M4U061技術(shù)測量的基本概念、方法和有關(guān)規(guī)定

⑴技術(shù)測量的基本概念

技術(shù)測量是為確定量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過程。測量過程包括：測量對象、計(jì)量單位、測量方法和測量精

度等四個(gè)要素。

?測量對象，這里主要指幾何量，包括長度、角度、表面粗糙度和形位誤差等。

?計(jì)量單位，根據(jù)計(jì)量法的規(guī)定，國家采用國際單位制。

?測量方法，常見的有：

直接測量與間接測量；

綜合測量與單項(xiàng)測量；

接觸測量與非接觸測量；

被動測量與主動測量以及靜態(tài)測量與動態(tài)測量。

?測量精度，是指測量結(jié)果與真值的一致程度。

⑵尺寸傳遞

?尺寸的統(tǒng)一是通過尺寸傳遞來實(shí)現(xiàn)的。尺寸傳遞就是將計(jì)量基準(zhǔn)器的量值通過各級計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器逐

級傳遞到各種計(jì)量器具上。尺寸的每一次傳遞，都是將高一級計(jì)量、標(biāo)準(zhǔn)器的量值與具有同量值的低

一級計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器相比較，以確定低一級計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的實(shí)際量值，這一過程稱為檢定。

?計(jì)量法規(guī)定，“國務(wù)院計(jì)量行政部門負(fù)責(zé)建立各種計(jì)量基準(zhǔn)器具，作為統(tǒng)一全國量值的最高依據(jù)”。

“計(jì)量檢定必須按照國家計(jì)量檢定系統(tǒng)表進(jìn)行”。

⑶常用長度計(jì)量儀器及其選擇

?計(jì)量器具的種類、用途和特點(diǎn)：

標(biāo)準(zhǔn)量具，這種量具只有某一個(gè)固定尺寸，通常用來校對和調(diào)整其他計(jì)量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)用來與被測

件進(jìn)行比較。如量塊。

極限量規(guī)，是一種沒有刻度的專用檢驗(yàn)工具，用這種工具不能測出被測量工件的具體尺寸，但可確定

被測量工件是否合格。

檢驗(yàn)夾具，也是一種專用檢驗(yàn)工具，當(dāng)配合各種比較儀時(shí)，可用來測量更多和更復(fù)雜的參數(shù).

計(jì)量儀器，能將被測的量值轉(zhuǎn)換成可直接觀察的指示值或等效信息的計(jì)量器。根據(jù)其構(gòu)造的特點(diǎn)，計(jì)

量儀器可分為：游標(biāo)式、微動螺旋式飛機(jī)械式量儀、光學(xué)，

機(jī)械式量儀、氣動式量儀,電動式量儀等。

?計(jì)量器具的選擇主要決定于計(jì)量器具的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

技術(shù)指標(biāo)指的是：測量范圍；測量誤差。

經(jīng)濟(jì)指標(biāo)指的是：價(jià)格；測量環(huán)境要求。

⑷主要形狀誤差、位置誤差的檢測方法及其誤差評定

?形狀誤差：

?位置誤差：

?檢測方法及其誤差評定：

1M411062公差與配合的基本概念，分類和配合的制度

允許零部件的幾何參數(shù)的變動量，稱為“公差”。公差配合”標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)械和儀器制造中的重要基礎(chǔ)標(biāo)

準(zhǔn)。

⑴基本概念

為了正確理解和應(yīng)用“公差配合”標(biāo)準(zhǔn)，必須了解以下術(shù)語和定義：

?尺寸一一用特定單位表示長度值的數(shù)字。

?基本尺寸一一是在零件設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)使用要求，通過剛度、強(qiáng)度計(jì)算或結(jié)構(gòu)等方面的考慮，并按

標(biāo)準(zhǔn)直徑或標(biāo)準(zhǔn)長度圓整所給定的尺寸。

?實(shí)際尺寸一一是通過測量獲得的尺寸。

?極限尺寸一一是指允許尺寸變化的兩個(gè)極限值。

?尺寸偏差一一簡稱偏差，是指某一個(gè)尺寸減其基本尺寸的代數(shù)差。最大極限尺寸

減其基本尺寸的代數(shù)差稱為上偏差，最小極限尺寸減其基本尺寸的代數(shù)差稱為下

偏差。上偏差和下偏差統(tǒng)稱為極限偏差。

?尺寸公差一一簡稱公差，是指允許尺寸的變動量。等于最大極限尺寸與最小極限

尺寸的代數(shù)差的絕對值，也等于上偏差與下偏差的代數(shù)差的絕對值。

?零線與公差帶一一零線：在公差與配合圖解中，確定偏差的一條基準(zhǔn)直線，即零偏差線。

?公差帶：在公差與配合圖解中，由代表上、下偏差的兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域稱為公差帶。

?基本偏差一一用來確定公差帶相對于零線位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零

線的那個(gè)偏差。

?標(biāo)準(zhǔn)公差一一國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，用于確定公差帶大小的任一公差，稱為標(biāo)準(zhǔn)公差。

?公差等級一一按國家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)公差是用公差等級系數(shù)和公差單位的乘積來決定的。在基本尺寸

一定的情況下，公差等級系數(shù)是決定標(biāo)準(zhǔn)公差大小的惟一參數(shù)。根據(jù)公差等級系數(shù)不同，國家標(biāo)準(zhǔn)

將公差分為20級，從IT01至IT18,等級依次降低，而標(biāo)準(zhǔn)公差值依次增大。

⑶配合的概念、種類、制度

配合是指基本尺寸相同的、互相結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有兩種基準(zhǔn)制度,

即基孔制與基軸制。根據(jù)孔和軸公差帶之間的關(guān)系，國家標(biāo)準(zhǔn)將配合分為三種類型，即間隙配合、過

盈配合和過渡配合。

?基孔制一一是基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制

度?；字频目诪榛鶞?zhǔn)孔，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基準(zhǔn)孔的下偏差為零?；鶞?zhǔn)孔的代號為“H”。

?基軸制一一是基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種

制度?；S制的軸為基準(zhǔn)軸，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基準(zhǔn)軸的上偏差為零?；鶞?zhǔn)軸的代號為“h”。

?間隙配合一一在孔與軸的配合中，孔的尺寸減去與之相配合軸的尺寸，其差值為正時(shí)的配合。

?過盈配合一一在孔與軸的配合中，孔的尺寸減去與之相配合軸的尺寸，其差值為負(fù)時(shí)的配合。

?過渡配合一一在孔與軸的配合中，孔與相配合軸的公差帶相互交迭，任取一對孔和軸相配，可能具

有間隙，也可能具有過盈的配合稱為過渡配合。

1M411070了解機(jī)械機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)知識

IM4U071平面連桿機(jī)構(gòu)的類型和特性

有一個(gè)構(gòu)件為機(jī)架的、用構(gòu)件間能夠相對運(yùn)動的連接方式組成的構(gòu)件系統(tǒng)稱為機(jī)構(gòu)。所有構(gòu)件都在相

互平行的平面內(nèi)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)稱為平面機(jī)構(gòu)，否則稱為空間機(jī)構(gòu)。

使兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對運(yùn)動的聯(lián)結(jié)稱為運(yùn)動副。按兩構(gòu)件的接觸特性通常把運(yùn)動副分為

低副和高副兩類。低副又可分為轉(zhuǎn)動副和移動副兩種。

⑴平面連桿機(jī)構(gòu)的類型

平面連桿機(jī)構(gòu)是許多構(gòu)件用低副（轉(zhuǎn)動副或移動副）連接組成的平面機(jī)構(gòu)。最簡單的平面連桿機(jī)構(gòu)是由

四個(gè)構(gòu)件組成的，稱為平面四桿機(jī)構(gòu)。全部用轉(zhuǎn)動副相連的平面四桿機(jī)構(gòu)稱為平面銃鏈四桿機(jī)構(gòu)，簡

稱較鏈四桿機(jī)構(gòu)。

?鐵鏈四桿機(jī)構(gòu)分為三種基本類型：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)。

?在欽鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿件根據(jù)其作用，又分別稱為機(jī)架、連桿、曲柄或搖桿。

?用移動副取代轉(zhuǎn)動副、變動桿件長度、變更機(jī)架和擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副等途徑，還可以得到鐵鏈四桿機(jī)構(gòu)

的演化型式：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)、雙滑塊機(jī)構(gòu)、偏心輪機(jī)構(gòu)。

⑵平面連桿機(jī)構(gòu)的特性

?急回運(yùn)動特性；

?死點(diǎn)位置；

?壓力角：用在從動件上的驅(qū)動力與該力作用點(diǎn)的絕對速度之間所夾的銳角稱為壓力角。壓力角越

小，有效分力越大，即壓力角可作為判斷機(jī)構(gòu)傳動性能的標(biāo)志。

?傳動角：為度量方便，習(xí)慣上采用壓力角的余角來判斷機(jī)構(gòu)的傳動性能，這個(gè)余角稱為傳動角。因

此傳動角越大，機(jī)構(gòu)的傳動性能越好。

1M411072凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型

⑴凸輪機(jī)構(gòu)的組成

?凸輪；

?從動件；

?機(jī)架。

⑵凸輪機(jī)構(gòu)的類型

?按凸輪形狀可分為盤形凸輪機(jī)構(gòu)、移動凸輪機(jī)構(gòu)、圓柱凸輪機(jī)構(gòu)。

?按從動件的型式可分為尖頂從動件機(jī)構(gòu)、滾子從動件機(jī)構(gòu)、平底從動件機(jī)構(gòu)。

1M4U080了解工程熱力學(xué)的基礎(chǔ)知識

1M411081,熱力過程中工質(zhì)的基本狀態(tài)參數(shù)

工程熱力學(xué)是從工程的觀點(diǎn)出發(fā)，研究物質(zhì)的熱力性質(zhì)、能量轉(zhuǎn)換和熱能的直接利用等問題，是設(shè)計(jì)

和分析各種動力裝置、制冷機(jī)組、熱泵空調(diào)機(jī)組、鍋爐和各種熱交換器的理論基礎(chǔ)。

系統(tǒng)中某瞬間工質(zhì)熱力性質(zhì)的總狀況稱為工質(zhì)的熱力狀態(tài)，簡稱為工質(zhì)的狀態(tài)。工質(zhì)的熱力狀態(tài)反映

著工質(zhì)大量分子熱運(yùn)動的平均特性。系統(tǒng)與外界之間因兩者的熱力狀態(tài)存在差異而能夠進(jìn)行能量交換

（傳熱或作功）。

⑴工質(zhì)的基本狀態(tài)參數(shù)

描述工質(zhì)狀態(tài)特性的各種物理量稱為工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，熱力學(xué)中常用的狀態(tài)參數(shù)有溫度（T）、壓力（p、

比容（v）密度（p）、內(nèi)能（u）、始（h）、燧（s）等，其中可以直接或間接地用儀表測量的狀態(tài)參數(shù)稱為工

質(zhì)的基本狀態(tài)參數(shù)，如溫度、壓力、比容和密度等。

?溫度（T）:描述平衡熱力系統(tǒng)冷熱狀況的物理量，

溫度的數(shù)值標(biāo)尺簡稱溫標(biāo)，對各種溫標(biāo)都要規(guī)定其基本定點(diǎn)和每度的數(shù)值。

國際單位制（SD規(guī)定熱力學(xué)溫標(biāo)符號用T,單位代號為K（中文：開）。

國際單位制（SI）規(guī)定攝氏溫標(biāo)為實(shí)用溫標(biāo)，符號用t,單位名稱為攝氏度，單位符號為

?壓力（P）:壓力的大小通常用垂直作用于容器壁單位面積上的力來表示，稱為絕對壓力（或壓強(qiáng)），

通常簡稱為壓力（或壓強(qiáng)）。

壓力的宏觀定義式：P=F/f

國際單位制（Si）規(guī)定壓力單位的名稱為帕斯卡，單位符號為Pa,lPa=lN/m2。

由于大氣壓力隨地理位置及氣候條件等環(huán)境因素而變化，絕對壓力相同的工質(zhì)在不同的大氣壓力條件

下測量時(shí)，壓力表指示的壓力值并不相同。這類儀表測得的壓力稱為相對壓力（或表壓）。絕對壓力才

是狀態(tài)參數(shù)。

?比容（v）與密度（p）：

單位質(zhì)量工質(zhì)所占有的容積稱為工質(zhì)的比容，v=V/m,單位為013/kgo

單位容積的工質(zhì)所具有的質(zhì)量稱為工質(zhì)的密度，即：P=m/V,單位為kg/m3。

工質(zhì)的比容與密度互為倒數(shù).

⑵工質(zhì)的狀態(tài)方程.

系統(tǒng)內(nèi)外同時(shí)建立了熱的和力的平衡，保持其宏觀熱力性質(zhì)不隨時(shí)間而變化，這時(shí)系統(tǒng)的狀態(tài)稱為熱

力平衡狀態(tài)，簡稱為平衡狀態(tài)。由于系統(tǒng)總會受外界影響而偏離平衡狀態(tài)，因此平衡狀態(tài)只是一種理

想狀態(tài)，用于對偏離不大的實(shí)際狀態(tài)的簡化分析計(jì)算。

理想氣體是假設(shè)氣體分子是具有彈性而不占體積的質(zhì)點(diǎn)，且分子之間沒有相互作用力的假想氣體模型。

常見的空氣和燃?xì)庖话憧煽醋骼硐霘怏w，而供熱介質(zhì)水蒸氣、制冷劑蒸汽和石油氣等必須作為實(shí)際氣

體。

?反映系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)之間函數(shù)關(guān)系的公式稱為狀態(tài)方程。對于純物質(zhì)簡單可壓縮系統(tǒng)的狀態(tài)方程，

可以用溫度、壓力、比容這三個(gè)基本狀態(tài)參數(shù)表示為F（p,o,r）=o。

對于理想氣體可推導(dǎo)得到其狀態(tài)方程是pv=RT

1M411082工質(zhì)能量轉(zhuǎn)換的關(guān)系和條件

實(shí)踐證明；能量既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式，或從一個(gè)系統(tǒng)

轉(zhuǎn)移到另一個(gè)系統(tǒng)，而其總量保持恒定，這一自然界普遍規(guī)律稱為能量守恒定律。把這一定律應(yīng)用于

伴有熱現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)移過程，即為熱力學(xué)第一定律，表明了熱能與機(jī)械能在傳遞或轉(zhuǎn)換過程中

的能量守恒，據(jù)此建立能量方程。

能量方程的一般形式；系統(tǒng)收入能量一支出能量=系統(tǒng)儲存能量的增量

⑴系統(tǒng)能量的組成

系統(tǒng)能量分為兩大類：一類是系統(tǒng)本身的能量，稱為系統(tǒng)儲存能；另一類是系統(tǒng)與外界之間相互傳遞

的能量。

系統(tǒng)儲存能分為內(nèi)能和外儲存能兩部分：

?內(nèi)能（或稱內(nèi)儲存能）是工質(zhì)內(nèi)部分子動能與分子位能的總和，用U表示，其單位是焦?fàn)枺↗）,單

位質(zhì)量工質(zhì)的內(nèi)能用u表示，其單位是焦?fàn)?千克（J/kg）。系統(tǒng)內(nèi)能取決于系統(tǒng)本身（內(nèi)部）的狀態(tài)，

與工質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)及微觀運(yùn)動形式有關(guān)。內(nèi)能是工質(zhì)的溫度和比容的函數(shù)，因此內(nèi)能也屬工質(zhì)的狀態(tài)

參數(shù)。

?外儲存能包括工質(zhì)以外界為參考坐標(biāo)的系統(tǒng)宏觀運(yùn)動所具有的能量（稱為宏觀動能）及系統(tǒng)工質(zhì)與

外力場的相互作用時(shí)具有的能量（如重力位能）。

宏觀動能：物體以某一速度運(yùn)動時(shí)，其具有的動能為宏觀運(yùn)動動能。

重力位能：在重力場中物體相對于系統(tǒng)外的參考坐標(biāo)系的高度為重力位能.

?系統(tǒng)的總儲存能為內(nèi)儲存能與外儲存能之和。對于沒有宏觀運(yùn)動，并且高度為零的系統(tǒng)，系統(tǒng)總

儲存能就等于內(nèi)能。

?閉口系統(tǒng)能量方程：與外界不發(fā)生物質(zhì)交換（即沒有物質(zhì)穿過邊界）的系統(tǒng)稱為閉

口系統(tǒng)，閉口系統(tǒng)的質(zhì)量保持恒定，其系統(tǒng)能量方程：

系統(tǒng)總儲存能的變化=系統(tǒng)內(nèi)能的變化。

?開口系統(tǒng)能量方程：有物質(zhì)穿過邊界的系統(tǒng)稱為開口系統(tǒng)，其能量方程：

進(jìn)入控制體的能量一控制體輸出能量=控制體中儲存能量的增量

⑵系統(tǒng)與外界的能量傳遞

系統(tǒng)與外界傳遞能量是指系統(tǒng)與外界熱力源（熱源、功源、質(zhì)源）或與其他有關(guān)物體之間進(jìn)行的能量傳

遞。系統(tǒng)與外界熱進(jìn)行的能量傳遞包括：熱量、功和物質(zhì)流能。

?熱量：熱量學(xué)的熱量定義是：在溫差作用下系統(tǒng)與外界傳遞的能量稱為熱量。熱量一旦通過界面

傳人（或傳出）系統(tǒng)，就變成系統(tǒng)（或外界）儲存能的一部分，即內(nèi)能，有時(shí)習(xí)慣上稱為熱能。顯然，熱

量與內(nèi)能（或熱能）之間有原則的區(qū)別。熱量是與過程特性有關(guān)的過程量。

?功：在熱力學(xué)中，功是系統(tǒng)除溫差以外的其他不平衡勢差所引起的系統(tǒng)與外界之間傳遞的能量。

功也是與過程特性有關(guān)的過程量功可分為：

膨脹功（也稱容積功）：熱轉(zhuǎn)換為功，工質(zhì)容積都要膨脹，也就是說都有膨脹功。閉口系統(tǒng)膨脹功通過

系統(tǒng)界面?zhèn)鬟f，而開口系統(tǒng)的膨脹功可通過其他形式（如軸）傳遞。

軸功：系統(tǒng)通過機(jī)械軸與外界傳遞的機(jī)械功稱為軸功。通常規(guī)定系統(tǒng)輸出軸功為正功，輸入軸功為負(fù)

功。軸功可來源于能量的轉(zhuǎn)換，如汽輪機(jī)中熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；也可能是機(jī)械能的直接傳遞，如水輪

機(jī)。

?物質(zhì)流能：隨物質(zhì)流傳遞的能量包括流動工質(zhì)本身具有的能量（內(nèi)能、宏觀動能和重力位能）和流

動功（或稱推動功），流動功是為推動流體通過控制體界面而傳遞的機(jī)械功，它是維持流體正常流動所

必須傳遞的能量。

?焙的物理意義：對于流動工質(zhì)，我們把內(nèi)能和流動功稱為給，始具有能量意義，它表示流動工質(zhì)

向流動前方傳遞的總能量中取決于熱力狀態(tài)的那部分能量。焙也是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。如果工質(zhì)的動能

和位能可以忽略，則始表示隨流動工質(zhì)傳遞的總能量。

?炳：我們把工質(zhì)在可逆過程中傳遞的熱量與當(dāng)時(shí)溫度之比的總和稱為工質(zhì)的病的變化，嫡用S表

示，其單位是J/K,單位質(zhì)量工質(zhì)的嫡用，表示；其單位是J/ksK。

病也是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，用工質(zhì)的燧的變化來表達(dá)熱力過程特性。

對于可逆的等溫過程，工質(zhì)的嫡的變化就等于傳遞的熱量與該溫度的比值。

⑶能量的轉(zhuǎn)換條件

凡是涉及到熱現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)換過程，都是有一定的方向性和不可逆性，即過程總是朝一個(gè)方向進(jìn)行而

不能自發(fā)地反向進(jìn)行，這個(gè)方向就是指系統(tǒng)從不平衡狀態(tài)朝平衡狀態(tài)進(jìn)行。反向過程的進(jìn)行必須同

時(shí)伴有另外的補(bǔ)償過程存在，例如要使熱量由低溫物體傳向高溫物體，可以通過制冷機(jī)消耗一定的機(jī)

械功來實(shí)現(xiàn)，這里消耗機(jī)械功的過程就是補(bǔ)償過程。

（4）卡諾循環(huán)

?卡諾循環(huán)是由以下四個(gè)過程組成的理想循環(huán)，如圖1M411082所示。

過程a-b:工質(zhì)從熱源（T1）可逆定溫吸熱；

b-c:工質(zhì)可逆絕熱（定炳）膨脹；

c-d:工質(zhì)向冷源（T2）可逆定溫放熱；

d-a:工質(zhì)可逆絕熱（定嫡）壓縮回復(fù)到初始狀態(tài)。工質(zhì)在整個(gè)循環(huán)過程中從熱源吸熱ql,向冷源放

熱q2,對外界作功wl,外界對系統(tǒng)作功w2,循環(huán)凈功wO。

?卡諾循環(huán)的熱效率：

卡諾循環(huán)熱效率的大小只決定于熱源溫度T1:及冷源溫