机械整理
第一章总论
第一节食品加工机械设备的分类与特点
理解: 1.食品加工机械设备分类方式。
(1).根据原料产品类型分类(2)根据设备的操作功能分类
掌握： 1.食品加工机械设备按单元操作分类；
(筛分与清洗机械、粉碎和切割机械、混合机械、分级分选机械、成型机械、多相分离机械、搅拌及均质机械、蒸煮煎熬机械、蒸发浓缩机械、干燥机械、烘烤机械、冷冻和冻结机械、挤压膨化机械、计量机械、包装机械、输送机械、泵、换热设备、容器等)
重点掌握： 1食品加工机械设备特点。
(1)品种多样性(2)机型可移动性(3)防水防腐性
(4)多功能性（5）卫生要求高（6）自动化程度高低不一
第二节食品加工机械的材料
理解：1食品加工机械设备用材在（1）机械性能（2物理性能和3）耐腐蚀性能方面的要求；基本要求（1）对食品必须无害，不污染食品；
（2）不受或少受物料介质和清洗剂的影响，藉以延长设备的使用寿命。
机械性能：强度、刚度、硬度、耐磨性、高温工作性能、低温工作性能。
物理性能：（1）常见的物料性能，例如：材料的相对密度、比热容、热导率、软化温度、线膨胀系数、热辐射波谱、磁性、表面摩擦特性、抗黏附性等。（2）不同的使用场合，要求材料有不同的物理性能，如：传热装置要求有高的热导率。食品的成型装置则要求有好的抗黏附性，以便脱模
耐腐蚀性能：（1）对于食品机械，主要考虑其耐（食品本身或微生物引起的）酸性能和耐盐性能。（2）机械设备的耐腐蚀程度决定于：①材料的化学性质和表面状态以及受力状态；②物料介质的种类，浓度和温度等参数。
2. 食品机械设备常用的（1）钢铁（2）不锈钢（3）有色金属和（4）非金属材料的特点；钢铁材料：（1）普通碳钢和铸铁耐腐蚀性都不好，易生锈，更不宜直接接触有腐蚀性的食品介质，一般用于设备中承受载荷的结构。
（2）食品工业可以用涂搪瓷的钢铁容器。优点：耐酸碱腐蚀，并且搪瓷表面光滑，易于清洗和保持卫生。致命缺点：外力或温度作用下釉可能碎裂，污染食品。食品工厂中的使用越来越少。
（3）搪瓷材料的替代材料：有各种无毒树脂涂料，其涂层耐腐蚀而不易产生碎片。
不锈钢：（见下一题）
有色金属材料：食品机械中的有色金属材料主要是铝合金、纯铜和铜合金等。
非金属材料：
重点掌握： 1食品机械设备常用不锈钢材料的特点与用途；
特点：（1）一般优点：耐蚀、不锈、不变色、不变质和附着食品易于去除，以及良好的高、低温机械性能好等。因而在食品机械中广泛应用。
（2）但不锈钢的抗腐蚀能力的大小是随其本身化学组成、加工状态、使用条件及环境介质类型而改变的。
用途：食品机械中，耐腐蚀要求较高的接触表面材料，多采用316型或316L型不锈钢。
2.国内外对不锈钢材料的标示方法。
我国对不锈钢的标识规则：我国现有国家标准对不锈钢标识的基本方法是：化学元素符号与含量数字组合。这种标识符号中，铁元素及含量不标出，而主要标示出反映不锈钢防腐性和质构性元素及其含量。（不锈钢标识举例：①Cr18、Ni9分别表示不锈钢中铬和镍的质量分数是18%和9%。但是，碳元素及含量的标示较特殊，其元素符号“C”不标示，而只标示代表其含量的特定数字，并且放在其它元素标识符序列的前面。②例如，1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9和00Cr17Ni14Mn2是三种铬镍不锈钢标识代号中，第一个数字1、0和00分别表示一般含碳量（≤0.15%）、低碳（≤0.08％）和超低碳（≤0.03%）。其后的元素符号及数字分别表示含铬18%和17%，含镍9%和14%，含锰2%。）
国外不锈钢标识：国际上，一些国家常采用三位序列数字对不锈钢进行标识。例如美国钢铁学会分别用200、300的400系来标示各种标准级的可锻不锈钢。
第三节食品机械设备的结构要求
理解：1食品机械设备结构的卫生要求；
（1）结构管道等不应有滞留产品的凹陷及死角。（2）应采用符合标准要求的不锈钢卫生钢管及其卫生型管件阀门。（3）密封可靠，以免产品受到外界的污染。（4）与产品接触的轴承都应为非润滑型。（5）润滑型轴承须有可靠的密封装置以防止产品被污染。（6）产品区域应与外界隔离，至少应加防护罩以防止异物落入或害虫侵入。工作空气过滤装置应保证不得使5μm以上的尘埃通过。（7）安全卫生的装、卸料装置。（8）紧固件应可靠固定，防止松动，不应因振动而脱落。（9）在产品接触表面上黏接的橡胶件、塑料件（如需固定的密封垫圈、视镜胶框）等应连续黏接，保证在正常工作条件(清洗、加热、加压)下不脱落。
第四节食品加工机械设备的选型.
重点掌握：
1．罐器类设备选型计算式(1-2)及其应用;
2．连续处理设备选型计算式(1-3)及其应用.
第二章物料输送机械
第一节固体物料输送机械
理解：1带式输送机结构、原理和应用场合；
结构：（1）输送带（2）驱动装置（3）机架和托辊（4）张紧装置
2斗式提升机结构型式、原理和应用场合；
主要构件: 1.料斗 2.牵引件
原理:
应用场合：
3螺旋输送的结构、原理特点和应用场合；
结构：
原理：
特点：优点：（1）构造简单，横截面积尺寸小，因此制造成本低。
（2）便于在若干位置进行中间加载和卸载。（3）操作安全方便。（4）密封性好。
缺点：（1）物料与机壳和螺旋间都存在摩擦力，单位动力消耗较大。（2）螺旋片的作用可使物料造成严重的粉碎及损伤，螺旋叶片及料槽也有较严重磨损。（3）输送距离不太长，一般在30m以下，过载能力较低
应用场合：
掌握：1带式输送机主要构件——输送带型式、性能及应用场合；
常用输送带：橡胶带、纤维织带（帆布带）、钢带、钢丝网带、链条带、板式带和塑料带等。帆布带：特点：抗拉强度大柔性好，能经受多次反复折叠而不疲劳。帆布的缝接通常采用棉线和人造纤维缝合，少数情况下用皮带扣连接。
应用：饼干成型前面片和饼坯的输送，如面片叠层、加酥辊压、饼干成型过程中均用帆布作为输送带。
塑料带：（1）分整芯式和多层芯式两种。整芯式塑料带制造工艺简单，成本低，除挠性较差外其余性能较好。多层芯塑料带在强度方面和普通橡胶带相似。
（2）塑料带具有耐磨、耐酸碱、耐油、耐腐蚀和适用于温度变化大场合的优点，所以它已被逐渐推广使用。
板式：也称链板式传送带。链板式传送装置中，被送物料的移动由板式关节链牵引件，而支承被送物品的构件则为托板下固定的导板，即链板是在导板上滑行的。
应用：灌装和封口设备中的输送带。
最后需要指出，如果输送角度过大，摩擦力不能保持物料与输送带相对静止。这种场合可以沿输送带上加装适当高度的拦板（刮板）。有时将加了拦板的带式输送机也称为“刮板”输送机，但在原理上与下面所述的刮板输送机有本质的区别。
扣带：（1）由不锈钢条或塑料制成也有的直接用较粗的钢丝制整体输送链（不另用链条）。链条的链接有活动余地，使得这种输送带在水平方向可能以弧线方式或螺旋方式行进
应用：在工艺过程时间长的连续式操作中（如速冻，参见第十三章螺旋速冻机内容），采用螺旋带输送可以大大节省占地面积。
链条带：通常由固定于链条节之间的金属条板构成。牵引驱动与钢丝网带的情形相似，也以一对齿轮驱动。一些处理设备用链条带作输送件。
钢丝网带：特点：强度高，耐高温。因为它具有网孔，且网孔的大小可按需要选择，网带的长度亦可任意选定，常用于边输送边进行固液分离的场合。
应用：连续式油炸机、果蔬清洗设备、烘烤设备等。
钢带：机械强度大，不易伸长，耐高温，不易损伤。需要采用直径较大的滚筒。
对冲击负荷很敏感，要求较准确安装。造价较高，一般情况下不采用钢带输送。
最典型的应用是连续式烤炉中的输送装置
橡胶带：橡胶带是由2 ~ 10 层棉织品或麻织品、人造纤维的衬布用橡胶加以胶合而成。其外表面附有覆盖胶作为保护层。它起到连接衬布，保护其不受损伤及运载物料的磨损的作用。并防止潮湿及外部介质的侵蚀。工作面的覆盖层厚为3~6mm ，而非工作面的为1~3mm。橡胶带中间的衬布可给予输送带以机械强度和用来传递动力。
食品工业中，橡胶带可用于散装原辅料和包装物的装卸和输送，也可用作输送式检选台、预处理台的输送带。
2.斗式提升机料斗型式及适用场合；
（1）圆柱形底深斗：深度较大。用于干燥、流动性好、能很好地撒落的粒状物料。
（2）圆柱形底浅斗：深度小，适用于潮湿的和流动性较差的粒状物料，由于倾斜度较大和斗浅，因此能更好地使斗倾倒。
（3）尖角形料斗：侧壁延伸到板外成为挡边，卸料时，物料可沿挡边和底板所形成的槽卸出，在输送带上布置时一般没有间隔。尖角形料斗适用于黏稠性大和沉重的块状物料用定向自流式卸料的场合。
3斗式提升机索引方式及适用场合（牵引件可用胶带和链条两种：）
胶带和带式输送机的相同。料斗用特种头部的螺钉和弹性垫片固接在牵引带上，带宽比料斗的宽度大30~40mm。
链条：常用套筒链或套筒滚子链。其节距有150 、200 、250mm 等数种。当料斗的宽度较小（160~250mm）时，用一根链条固接在料斗的后壁上；斗的宽度大时，用两条链条固接在料斗两边的侧板上。
4斗式提升机装卸料方式及适用场合；
装料方式：（1）吸取(即挖取)法：适用于粉末状、散粒状物料，输送速度较高，可达2m/s，料斗间隔排列。（2）直接装入(即撒入)法：者适用于输送大块和磨损性大的物料，输送速度较低（< 1m/s)，料斗呈密接排列。
卸料方式：（1）离心式：适用于物料提升速度较快的场合，一般在l~2m/s左右，利用离心力将物料抛出。斗与斗之间要保持一定的距离。这种卸料方式适用于粒状较小而且磨损性小的物料。（2）无定向自流式：适用于低速(0.5~0.8m/s)运送物料的场合，靠重力落下作用实现卸料。斗与斗之间紧密相连。它适用于提升大块状、比重大、磨损性大和易碎的物料。（3）定向自流式卸料，靠重力和离心力同时作用实现卸料。适用的提升速度也较低，一般在0.6~0.8m/s，适用于流动性不良的散状、纤维状物料或潮湿物料。
5螺旋输送机主要构件——螺旋的结构型式及应用场合；
6根据工艺操作要求，选用适当型式的固体物料输送机械设备型式；
第二节液体物料输送机械与设备
理解：1液体物料输送系统构成元素；（泵、管路、阀门、管件和贮罐等）2离心泵的级数与压头关系；
离心泵有单级和多级之分。单级离心泵能获得的压头有限，一般能满足近距离和没有特别压头要求的输送。一般的卫生离心泵多属单级离心泵。要求由泵提供高压头平稳输送条件时，可以采用多级离心泵。膜分离系统中常采用多级离心泵。
3螺杆泵的结构、操作特点；
螺杆泵有单螺杆、双螺杆和多螺杆等几种。按螺杆轴向安装位置，还可分为卧式和立式两种。单螺杆泵是一种内啮合的密闭式泵，它是利用装在橡皮套内旋转的螺杆，使料液由螺杆与橡皮套形成的不断改变大小的空间，通过挤压作用使料液吸入并向泵的另一端压出。
4齿轮泵与罗茨泵的结构、操作特点；
齿轮泵与罗茨泵均属回转型容积泵，食品工厂中常用来输送黏稠物料、提高流体压力或作计量泵用
5柱塞泵的结构、操作特点。
掌握：1螺杆泵在食品加工中的应用场合；（用于高黏度黏稠液体及带有固体物料的浆料的输送，如在番茄酱连续生产流水线中，常采用这种泵。）
2罗茨泵在食品工业中的应用场合；（适用于（尤其是含有颗粒的）黏稠料液的输送。）
3柱塞泵在食品工业中的应用场合；（两大用处：（1）压力喷雾雾化器的供液泵；（2）高压均质机的加压泵。）
第三节可压缩流体输送机械与设备
理解： 1压缩机在食品工业中的应用；
（食品工厂不乏需要压缩空气或其它气体的场合。例如，罐头反压杀菌、气流式喷雾干燥、蒸汽压缩制冷、热泵蒸发等许多工艺都要使用压缩机。）
2真空泵在食品工业中的应用；
（真空泵在食品工业上的有着极为广泛的应用。许多食品单元操作，如过滤、脱气、成型、包装、冷却、蒸发、结晶、造粒、干燥、蒸馏以及冷冻升华干燥等都采用真空作业法。）掌握： 1水环式真空的工作原理、结构与应用场合；
原理：
结构：
应用场合：
2水力喷射泵的特点、系统构成与应用场合；
特点：优点：（1）兼有冷凝器及抽真空作用，故不必再配置真空装置；（2）结构单位，不需要经常检修；(3)适用于抽吸腐蚀性气体。(4)安装高度较低，与浓缩锅的二次蒸汽
排出管水平方向直接连接即可；（5）与冷凝器—真空泵组合系统相比，获得相同二次蒸汽排除能力所需的功率消耗小。
缺点：由于循环冷水中本身带有不凝性气体，因此水力喷射泵不能获得高真空度，并且真空度随水温升高而降低。
水力喷射泵系统：（1）真空浓缩系统中,水力喷射泵一般与循环水泵、水箱组成如右图所示的系统，起二次蒸汽冷凝器和抽真空双重作用。（2）系统能获得的真空度与水温和水与二次蒸汽之比相关
3影响水力喷射泵系统真空度的因素。
第三章清洗机械与设备
理解:
1．食品工厂可利用机械设备进行清洗的对象类型;
2．机械设备清洗的原理方式。
（1）清洗过程的本质是利用清洗介质将污染物与清洗对象分离的过程。各种清洗机械与设备一般用化学与物理原理结合的方式进行清洗。
（2）物理学原理主要利用机械力（如刷洗、用水冲等）将污染物与被清洗对象分开；
而化学原理是利用水及清洗剂（如表面活性剂、酸、碱等）使污染物从被清洗物表面溶解下来。
第一节原料清洗机械
理解：1滚筒式清洗机结构原理、滚筒驱动方式、适用清洗对象;
鼓风式清洗机主要由洗槽、输送机、喷水装置、鼓风机、空气吹泡管、传动系统等构成。原理：
按滚筒的驱动方式: 可分为齿轮驱动式、中轴驱动式和托辊-滚圈驱动式三种。但目前，采用最多的是托辊-滚圈驱动方式，中轴驱动还有使用，齿轮驱动已经淘汰。
2滚筒式清洗机按操作方式分类、辅助清洗物方式；
按操作方式分类：滚筒式清洗机可以分为连续式和间歇式两种。
3鼓风式清洗机的工作原理、鼓风式清洗机的其他名称；
（鼓风式清洗机，也称气泡式、翻浪式和冲浪式清洗机等）
工作原理：用鼓风机把具有一定压头的空气送进洗槽中，使清洗原料的水产生剧烈地翻动，物料在空气对水的剧烈搅拌下进行清洗。利用空气进行搅拌，可使原料在较强烈翻动而不损伤的条件下，加速去除表面污物，保持原料的完整性和美观，因而最适合于果蔬原料的清洗。掌握：1滚筒式清洗机适用的清洗对象;(这是一类适合于质地较硬、块状原料的清洗机, 常用于甘薯、马铃薯、生姜、马蹄等的清洗。)
2滚筒式清洗机的辅助清洗方式；
3鼓风式清洗机的适用场合；
第二节包装容器清洗机械
理解：1洗瓶机运用的洗瓶方式；（基本清洗方法:浸泡、喷射、刷洗。
辅助手段:加热和洗涤剂等物理和化学手段的辅助。）
2洗罐机的类型、适用的场合；
（一）空罐清洗机（二）实罐清洗机
空罐和实罐的清洗，可采用人工清洗和机械清洗两种方法进行。采用何种方式清洗要看容器的种类和企业的生产规模而定。一般小型企业多采用人工方式清洗，而大中型企业多采用机械方式进行清洗。
掌握：1双端式全自动洗瓶机的特点；
（1）由于进瓶和出瓶分别在机器的两端进行，因此，双端式洗瓶机生产卫生条件较好，且便于生产线的流程安排。
（2）但这种类型的洗瓶机，输瓶带的利用率较低（有的只有一半），因此设备的空间利用率也低，从而占地面积较大。
2单端式全自动洗瓶机的特点；
与双端式自动洗瓶机相比，单端式洗瓶机仅需一人操作，输送带在机内无空行程，所以空间利用率较高。但由于净瓶与脏瓶相距较近，从卫生角度来看，净瓶有可能为脏瓶污染。所以，现在一般不采用。
3常见空罐清洗机型式、结构特点与适用性。
1．旋转圆盘式清洗机
2．滚动式洗罐机
3．LB4Bl型空罐清洗机
4．GT7D3型空罐清洗机
第三节CIP系统
理解：1.CIP的含意；（CIP为英文cleaning in place的缩写,是就地清洗或现场清洗的意思。它是指在不拆卸、不挪动机械设备的情况下，利用清洗液在封闭的清洗管线中流动冲刷及喷头喷洗作用，对输送食品的管线及与食品接触的机械表面进行清洗。）
2.CIP清洗的特点；
（l）清洗效率高；（2）卫生水平稳定；（3）操作安全，节省劳动力；（4）节约清洗剂、水、蒸汽等的用量；（5）自动化程度高。
3.CIP的洗净能；（动能、热能、化学能）
4.固定式、移动式CIP系统概念、各自适用场合；
固定式:指洗液罐是为固定不动的，与之配套的系统部件也保持相对固定，多数生产设备可采用固定式CIP系统。
移动式:通常指只有一个洗液罐，并且与泵等构成一个可移动单元的CIP装置，多用
于独立存在的小型设备清洗。
5.CIP系统的控制方式
（1）手动:对于简单系统，可以用人工方式进行调控。人工调控的系统，对于系统的阀门配置要求较简单。
（2）自动方式:用于程序复杂、清洗设备较多场合的清洗系统。CIP 系统可用继电器、PLC 和工控机等3种方式进行自动控制。
（3）手动与自动结合。
掌握 6.CIP系统的构成；
（1）必要构成部件:清洗液（包括净水）贮罐、加热器、送液泵、管路、管件、阀门等。
（2）可选构成部件:过滤器、清洗头、回液泵、待清洗的设备以及程序控制系统等组成。
7 。CIP的清洗对象；
一般说来，输送食品的管路、贮存或加工食品用的罐器、槽器、塔器、运输工具以及各种加工设备都可应用CIP方式进行清洗。CIP特别适用于乳品、饮料、啤酒及制药等生产设备的班前、班后清洗消毒，以确保严格的卫生要求。
8.CIP系统主要构成部件的作用；
第四章分选分离机械与设备
第一节分选机械设备
理解：1滚筒式分级机分级原理；（物料通过料斗流入到滚筒，在其间发生滚转和移动，并在此过程中通过相应的筛孔流出，以达到分级。）
掌握：1金属探测器的探测对象；
2金属探测器对磁性和非磁性被测物的检测极限（物体最小尺寸）
（典型的金属探测器可以检测到直径大于2mm的球形非磁性金属和所有直径大于
1.5mm球形磁性金属颗粒。）
3.X射线异物探测器检测对象种类、检测灵敏度、适用场合；
（适用场合：除了金属以外，还可检测食品中存在的玻璃、石块和骨头等物质，同时还能够检测到铝箔包装食品内的不锈钢物质。
含有高水分或盐分的食品、以及一些能降低金属检测器敏感度的产品、也可以用X射线检测系统进行检测。
还可检视包装遗留或不足、产品放置不当及损坏的产品。例如，在多种巧克力混装的产品中，由于包装的影响，通常对于2～3支产品的掉落不能被称重器检测出来，而X射线探测器却能检测到每支产品的漏放。）
第二节离心分离机械
理解： 1按原理分类，离心分离机的主要型式；（过滤式、沉降式、分离式）
掌握： 2各种分离原理的离心分离机的适用场合；
过滤式：离心机主要适用于溶液固相浓度较高、固相颗粒粒度较大(通常大于50μm)的悬浮液的分离脱水，已在食品、医药、化工、轻工等各行业得到广泛的应用。在食品工业上，过滤式离心机主要用于蔗糖结晶体的分离精制、脱水蔬菜制造的预脱水过程、淀粉的脱水、血块去血水、水果蔬菜的榨汁、回收植物蛋白及冷冻浓缩过程冰晶的分离等。
分离式：可分为管式、碟式和室式离心机。
在食品工业中有广泛应用。例如，管式分离机常用于动物油、植物油和鱼油的脱水，用于果汁、苹果浆、糖浆的澄清。碟式分离机在乳品工业上广泛应用于奶油的分离和牛乳的净化，在动物脂肪和植物油、鱼油精制上用于脱水和澄清，还常用于果汁的澄清。
第三节过滤设备
理解：1.过滤机的类型；（按过滤推动力可分为：重力过滤机、加压过滤机和真空过滤机。
按过滤介质的性质可分为：粒状介质过滤机、滤布介质过滤机、多孔陶瓷介质过滤机和半透膜介质过滤机等。按操作方法可分为：间歇式和连续式过滤机等。
2加压过滤机的型式；（常用加压过滤机多为间歇操作，包括：板框式压滤机、箱式压滤机和叶滤机等。连续操作的加压过滤机由于带压卸料困难而限制了它的使用。加压过滤机的发展方向是自动化、大型化）
3加压过滤机的特点；（优点如下：①由于较高的过滤压力，过滤速率较大；②结构紧凑，造价较低；③操作性能可靠，适用范围广。
加压过滤机的缺点主要是它的间歇操作方式，有些型式加压过滤机的劳动强度较大。）4真空过滤机结构原理；
掌握： 5板框式压滤机的结构与特点；
结构：由机架与板框组成。机架由固定端板、螺旋(或液压)压紧装置及一对平行的导轨组成。特点：优点：过滤面积大、占地小、构造简单、制造方便、过滤推动力大、对物料适应性好。缺点：装拆动强度大、间歇操作、滤布消耗量大。
6叶滤机的结构与特点
结构：由金属筛网框架或带沟槽的滤板组成，在框架或板上覆盖滤布(见图4.35)。滤叶的形状有矩形、圆形等，有固定的和转动的。
特点：优点：灵活性大，人力使用经济，单位体积生产能力较大，而且单位体积具有很大的过滤面积。另外洗涤速率较一般压滤机快，而且洗涤效果较好。
缺点：构造复杂，成本高，滤饼不如压滤机干燥，可能造成滤饼不均匀的现象，使用的压差通常不超过400kPa。
7真空过滤机特点；（优点：①劳动强度小；②能直接观察到过滤情况，及时发现问题，便于检查；③维修费用较低;④连续式真空过滤机的工作效率高。
缺点：①不能过滤低沸点滤液的物料：②不能过滤会形成可压缩滤饼的难过滤物料；③真空系统需经常维护；④连续式真空过滤机在过滤过程中若进料料浆中的固体颗粒浓度和颗粒粒度分布变动大则过滤的效果差。）
第四节压榨机械
理解：1压榨过程的主要操作工序（压榨过程主要包括加料、压榨、卸渣等工序。有时，由于进料状态要求或为了提高压榨效率，需对物料进行必要的预处理，如破碎、热烫、打浆等）2液压压榨设备压榨部件的形式；（箱式压榨机、板式压榨机、筐式压榨机、卧篮式压榨机）3卧篮式压榨机（布赫榨汁机）的关键部件，工作原理及适用场合；
4连续式压榨机的主要型式；
掌握：1压榨机按操作方式分类；（按操作方式有间歇式和连续式两类。）
间歇式压榨机有多种形式：大体上可以根据施压的方式分为机械螺杆型、液压型和气压型三类。连续式压榨机主要型式：螺旋式、辊式和带式，连续压榨机可适用于不同生产规模的需要。
2螺旋压榨机结构、特点；
主要由压榨螺杆、圆筒筛、离合器、压力调整机构、传动装置、汁液收集斗和机架组成。
特点优点：螺旋压榨机具有结构简单、外形小、榨汁效率高、操作方便等。
缺点：榨出的汁液含果肉较多，要求汁液澄清度较高时不宜选用。
3螺旋压榨机调整出汁率的方式。（一般通过调整出渣口环形间隙大小来控制最终压榨力和出汁率。间隙大，出渣阻力小，压力减小；反之，压力增大。扳动压力调整手柄3使压榨螺杆9沿轴向左右移动，环形间隙即可改变。）
第六节膜分离机械设备
理解 1典型压力驱动式膜分离设备组成；
2压力式膜分离设备的基本构成（主要包括膜组件、泵以及辅助装置。其中膜组件是核心。所谓膜组件，就是将膜以某种形式组装在一个单元设备内，以便料液在外加压力作用下实现溶质与溶剂的分离。）
3压力式膜分离系统中泵的作用与型式；
作用：压力供料，提供膜表面料液流动必要的流速。
掌握： 1膜分离设备的两大类型；（压力式膜分离设备和电渗析膜分离设备两大类。）
2常见压力驱动式膜组件的型式；
3压力式膜分离设备按膜孔径分类的型式；
第七节粉尘分离设备
理解1干式粉尘分离设备的型式；（重力沉降室、惯性分离室、旋风分离器、袋式过滤器）2粉尘分离设备的应用目的。
掌握：1旋风分离器原理、结构、分离特点与适用场合；
原理：含尘气体自进口管依切线方向进入后，在圆柱内壁与气体出口管之间作圆周运动形成旋转向下的外旋流，到达锥底后以相同的旋向折转向上，形成内旋流，直至达到上部排气管流出。随气流运动的颗粒粉尘在此过程中，因受离心力作用而撒向分离器内壁，与器壁撞击而失去速度，又在重力作用下沿壁落下，从出料口排出。由此达到分离目的。
结构主体上部为一圆柱，下部为一圆锥。气体进口管与圆柱部分切向相接，气体出口管为上方中央的同心管，圆锥部分的底部为粉尘出口。
特点：优点：结构简单，制造容易。
缺点：压力损失高，分离效率较低（一般不超过98%）。
适用场合；旋风分离器利用离心惯性力对含尘气流进行分离。在食品工业上，旋风分离器广泛应用于乳粉、蛋粉等干制品加工过程后期的分离，颗粒状原材料、半成品或成品的气流输送，颗粒或粉末状产品的气流干燥等。
2旋风分离器分离效率的影响因素；（主要受混合气流中粉尘粒度、气流速度和分离器气密性等因素影响。）
3袋式过滤器原理、结构、分离特点与适用场合；（由布袋和壳体组成。）
隔板及过滤袋将壳体分成过滤区与净气区两部分。含尘气体进入壳体过滤区，粉体产生惯性、扩散、黏附、静电作用而附着在滤布表面，清洁气体穿过滤布的孔隙从净气区排出。
根据过滤袋相对气流方向，袋式过滤器可以有内滤式(图4.84(1))和外滤式(图4.84(2))两大类，食品工业中，这两种型式均可使用。
经过一段时间过滤后，积聚在布袋上的粉尘层会使滤器阻力增加。因此，各种袋式过滤器均需配上适当的除粉(清灰)机构才能正常运行。
4布袋过滤器的除灰方式。（①机械除粉包括人工敲打、机械振打等，是古老而又简单的方法。②逆气流除粉③脉冲喷吹除粉）
第五章粉碎切割机械
第一节粉碎机
理解：1粉碎机按成品粒度的分类；（根据成品粒度分为普通（成品粒度≤80目）、微（80％成品粒度≥80目）和超微（成品平均粒度≥200目）粉碎机。）
2按作用方式，冲击式粉碎机的两种类型与粉碎原理；（机械冲击式粉碎机、气流式粉碎机）3机械冲击式粉碎机的主要型式、特点
类型：锤击式和盘击式。
优点：（与其它型式粉碎机比）具有单位功率粉碎能力大，粉碎粒度易于调节，应用范围广，占地面积小，易实现连续化的闭路粉碎等优点。
缺点：由于部件的高速旋转及与颗粒的冲击或碰撞，不可避免地会产生磨损问题，因而不适宜用来处理硬度太大的物料。
4锤击式粉碎机的应用、进料方式、主要工作元件（锤片与筛板）的结构与材料；
锤击式粉碎机的应用：十分广泛。许多食品原料及其中间产品的加工过程中均用到它，例如薯干、玉米、大豆、咖啡、可可、蔗糖、大米、麦类以及各种饲料等的粉碎均可使用锤击式粉碎机。
第六章混合均质机械与设备
第一节液体搅拌与混合机械设备
理解：1液体搅拌机在食品工业中的应用；
2食品工业中带搅拌器的主要设备类型；（发酵罐、酶解罐、冷热缸、溶糖锅、沉淀罐等。这些设备虽然名称不同，但基本构造均属于液体搅拌机。）
掌握：1液体搅拌机的基本结构；
2.液体搅拌机的搅拌器类型及选用；（两大类型：小面积叶片高转速运转的搅拌器，属于这种类型的搅拌器有涡轮式、旋桨式等，多用于低黏度的物料；大面积叶片低转速运转的搅拌器，属于此类型的搅拌器有框式、垂直螺旋式等，多用于高黏度的物料。）
3液体搅拌容器结构形式
4静态混合器的构成、与应用范围；
主要由带管道接口的混合器壳体和混合单元构成。应用范围：可用于各种形态物料的混合、萃取、气体吸收、热交换、溶解、分散等操作。食品加工中已经应用的方面有：不同组分液体的混合、悬浮液的分散化、浓浆的稀释以及换热等
重点掌握 1搅拌罐的液料性质与高径比关系；
（罐体容积由装料量决定，根据罐体容积选择适宜的高径比，确定筒体的直径和高度。选择罐体的高径比应考虑物料特性对罐体高径比的要求、对搅拌功率的影响和对传热的影响等因素。从夹套传热角度考虑，一般希望高径比取大些。在固定的搅拌轴转速下，搅拌功率与搅拌器桨叶直径的5 次方成正比，所以罐体直径大，搅拌功率增加。需要有足够的液位高度，就希望高径比取大些。根据上述因素及实践经验，当罐内物料为液-固相或液-液相物料时，搅拌罐的高径比为1~1.3 ，当罐内物料为气-液相物料时，搅拌罐的高径比为1~2。）
2搅拌容器附件的安装位置；
3静态混合器的配套设备及流程。
第二节粉体混合机械
理解：1粉体混合机的分类；
2容器回转型混合机的填充率（容器的物料装填率因容器形状不同而异，但一般不得超过容器有效容积的60％。）
掌握1容器回转型混合机的操作方式与应用场合；
2容器固定型混合机的操作方式及适用场合
第三节搅拌混合与捏和机械设备
理解：1捏合设备处理的对象；（由于捏合操作所处理的是流动性差的粉体或胶体物性的原料，并且要求得到的是均一的塑性体或高黏度浆体和胶体物，因此，捏合机的搅拌叶片要格外坚固，能承受巨大的作用力，容器的壳体也要具有足够的强度和刚度。）
2双臂式捏合机混合室的结构；
（带盖或不带盖，带盖的捏合机与槽体具有很好的密封性能，可使混合室在真空或加压的条件下进行操作。底部呈“W”形或鞍形的钢槽。钢槽多做成夹套式，可通入加热或冷却介质。一般为可倾式，由人工或电机驱动将槽体的一侧竖起可供出料或清洗。小型设备人工操纵即可，中型或大型设备则在支承轴上装齿轮，由电动或手动手柄进行操作。直接排料和侧倾混合室排料。直接排料：混合室底部设排料口（或排料门）。
侧倾混合室排料：混合室为可翻转式）
3双臂式捏合机的转子数量、型式与安装形式；
安装形式有相切式和相叠式两种。相切式安装时，两转子外缘运动迹线是相切的；相叠式安装时，两转子外缘运动轨迹线是相交的。
4和面机的作用、型式；
作用：是将原料面粉加水搅拌调制成既符合产品质量要求，又适合后续机械运转需要的面团。
按主轴的安装形式，和面机可分为立式和卧式和面机两大类。立式和面机属混合锅类设备。
卧式和面机有单轴与双轴两种型式。
5卧式和面机的型式（卧式和面机有单轴与双轴两种型式。）
掌握1双臂式捏合机的结构组成、操作方式与应用场合；
主要由一对转子、混合室及驱动装置等组成。
处理对象广泛：面包、饼干制造业中面粉、水、酵母和其它原辅料的均匀混合与捏合。
在巧克力制造工业中，用于可可液浆、糖粉和奶粉等的捏合混合。
2立式打蛋机的结构、工作原理及主要用途；
结构：由搅拌器、锅体（容器）、传动装置及容器升降机构等组成。锅体由一段短圆筒和一个半球形器底制成，可以升降，装有手柄供人工卸除物料。
工作原理：搅拌器通过自身高速旋转，强制搅打，使得被搅拌物料充分接触与剧烈摩擦，以实现对物料的混合、乳化、充气及排除部分水分的作用，从而满足某些食品加工工艺的特殊要求。
打蛋机在食品生产中常被用来搅打各种蛋白液。
3立式和面机的结构特点（主要由锅体、搅拌器、机架及传动装置构成。锅体固定在转动盘上，因而工作时可以转动。）
第四节均质机械设备
理解：1均质机械设备的分类; （压力式和旋转式）
2高压均质机配用的柱塞泵类型;（可分为单柱塞泵和多柱塞泵。）
3高压均质机其他配件及其作用；（冷却水系统：对往复运动的柱塞进行冷却，使泵体在恒定温度范围内工作。高压均质机已结合到无菌化生产线中，在这种场合，配接的冷却水首先必须是无菌的，这样才能保证料液在均质工段不受到二次污染。高压压力表，以为操作人员进行压力调整提供压力指示。过滤器件：装在进料口，阻隔杂质，为了防止对均质阀的意外损伤及延长其使用寿命。）
掌握1高压均质阀结构的类型、压力分配、及调节方式； （有单级和双级两种。）
调节方式： 均质压强的大小一般是靠手轮对弹簧的压缩程度来调节的。弹簧力作用下
的阀芯，只有当流体获得足以与弹簧力相抗衡的压力条件下，才能被顶开并让流体通过
缝隙而产生均质作用。
2高压均质机的操作压力与应用对象；
3高压均质机的进料吸程与压头特点。
4胶体磨的型式 （1）卧式（2）立式（3）分体立式）
5胶体磨的结构;（主要由机壳、磨盘、进料斗、调节盘、叶轮等构成。）
重点掌握
1． 高压均质机工作原理,适用处理的对象;
2． 胶体磨的工作原理,适用处理的对象;
3． 高压均质机与胶体磨的性能比较
第七章 热交换热处理机械与设备
理解： 食品加工热交换热处理设备的类型与换热形式及其他单元操作中的应用
第一节 热交换器
理解：1.热交换器的处理的对象状态 （用于对流体食品或流体加工介质进行加热或冷却处理的设备）
2.热交换器的分类 （间壁式热交换器、直接式(混合式)热交换器）
掌握1管式热交换器的结构特点、型式， （结构特征是其传热面由金属管构成。这类热交换器的主要形式有盘管式、套管式、列管式和翅片管式等。）
2旋转刮板式热交换器的结构、特点及其应用；（主要由内面磨光夹套换热圆筒、刮板转子、密封机构和驱动装置等组成。 ）
3直接式热交换器的特点及其型式； （形式：直接式蒸汽加热器和混合式蒸汽冷凝器。 特点：是冷、热流体直接混合进行换热，从而在热交换的同时，还发生物质交换。）
4混合式蒸汽冷凝器的型式；（填料式冷凝器、孔板式冷凝器、低位和高位冷凝器）
重点掌握
1间壁式热交换器的特点与类型；（特点：是换热介质和换热物料被金属材料隔开，两者不相混合，通过间壁进行热量的交换。 类型：间壁式热交换器按其传热面的形状和结构可分为管壁传热和板壁传热两种形式。 ）
物料状态 设备类型
换热形式 蛇管、列管、套管、翅片管、板式、刮板式、夹层式、
螺旋板式热交换器等。
间接式 流体 蒸汽喷射式加热器、蒸汽注入式加热器、混合冷凝器等
直接式 油炸设备、热烫处理设备
直接式 固体
螺旋挤压机、微波加热器、红外线加热器 其他
2新型套管式热交换器的型式及应用；（双管同心套管式、多管列管式和多管同心套管式）3板式热交换器结构、特点及其应用；（主要由许多平行排列带密封圈的传热板、分界板、机架、导杆、压紧板、螺杆及接管等组成。
主要优点：①传热效率高；②结构紧凑；③操作灵活；④适用于热敏物料；⑤卫生条件可靠直接式蒸汽加热器的两种型式；主要缺点：密封周边长，需要较多的密封垫圈，且垫圈需要经常检修清洗，所以易于损坏。另外，板式热交换器不耐高压，且流体流动的阻力损失较大。由于板间空隙小，故不适用于含颗粒物料及高黏度物料的换热。）
4直接式蒸汽加热器的两种形式（两种形式：蒸汽喷射式和蒸汽注入式）
5低位冷凝器的工作原理及系统配套；（低位式冷凝器直接用泵将冷凝水从冷凝器内抽出，可以简单地安装在地面上，因而称为低位式冷凝器。）
6高位式冷凝器的工作原理，系统配套及安装要求；（高位式冷凝器不用抽水泵，而是将冷凝器置于10m以上的高度的位置，利用其下部长尾管(称为气压管，俗称大气腿)中液体静压头作用，在平衡冷凝器真空度的同时排出冷凝水。为了保证外部空气不致进入真空设备，气压管出口应淹没于地面的溢流槽中。）
第二节热处理机械设备
理解：热处理设备的分类; （间歇式和连续式两类）
掌握1夹层锅的型式、结构、特点及其应用；（夹层锅又称为二重锅、双重釜等。其锅体通常为半球形结构，上部加有直线段。
按其深度分为浅型、半深型和深型；按操作分为固定式和可倾式。
特点：优点：结构和操作简单，适用于多品种处理等。
缺点：生产能力有限，操作劳动强度较大。另外，夹层锅操作区常会出现大量水汽。因此，需要注意应有适当的排汽通风措施。
应用：广泛用于各种物料的漂烫处理。此外，也适合于调味品配制、溶糖化糖及一些肉类制品熬煮等操作。）
2.连续预煮机的型式、结构、特点及其应用（根据物料运送方式不同，连续式预煮设备可以分为链带式和螺旋式两种。链带式预煮机又可根据物料需要加装刮板或多孔板料斗，其中以刮板式较为常用。）
第五节其他加热机械设备
掌握：1远红外加热器特点、型式及其应用；（红外线加热设备主要应用于烘烤工艺，此外也可用于干燥、杀菌和解冻等操作）
2微波加热器特点、型式及其应用；（特点：微波加热属于一种内部生热的加热方式，依靠微波段电磁波将能量传播到被加热物体内部，使物料整体同时升温。
形式：箱式微波加热器、隧道式微波加热器）
第八章浓缩设备
理解：1.食品浓缩设备类型（真空蒸发浓缩设备、冷冻浓缩设备和膜浓缩设备等。）
第一节真空蒸发浓缩设备
理解：1.真空蒸发浓缩设备的主要构成；（主要由蒸发器、冷凝器及真空系统等构成。具体形式较多，主要差异表现在蒸发器的形式和效数、二次蒸汽利用以及操作连续性等方面。）2真空蒸发浓缩设备的特点；（优点：（1）在真空状态下料液的沸点降低，加速了水分蒸发，避免了料液的高温处理，适合于处理热敏性物料。（2）热源可以采用低压蒸汽或废热蒸汽。（3）由于料液的沸点较低，使浓缩设备的热损失减少。（4）对料液起加热杀菌作用，有利于食品的保藏。
缺点：（1）须有抽真空系统，从而增加附属机械设备及动力。（2）由于蒸发潜热随沸点降低而增大，所以热能消耗大。）
3蒸发器的构成与作用；（主体，由加热室与分离室两部分构成。作用：食品料液在此受到加热发生汽化，产生浓缩液和二次蒸汽。）
掌握1蒸发器按加热器结构的分类（夹套式、盘管式、中央循环管式、升膜式、降膜式、片式、刮板式、离心外加热式浓缩器等）
重点掌握
1.长管式蒸发器的型式、特点与应用场合；（可以分为升膜式、降膜式和升降膜式蒸发器）
2.真空蒸发浓缩系统的辅助设备型式、功能、及其在系统流程中的设置；
（辅助设备通常有进料缸、物料泵、冷凝器、真空泵、蒸汽再压缩泵等。蒸发器与这些辅助设备进行适当的配合，可以得到不同形式的真空蒸发浓缩系统。）
第九章干燥机械与设备
理解：1.食品干燥设备的分类、各类干燥设备型式（根据热量传递方式，传统上将各种干燥机械设备分成三大类：对流式、传导式和辐射式。但需指出，这种分类是相对的。按操作压强分类有常压干燥机和真空干燥机。按操作方式分类，可分为连续式干燥机和间歇式干燥机。）
第一节对流型干燥设备
理解：1对流干燥设备的型式；（厢式干燥器、洞道式干燥机、流化床干燥机、喷动床干燥机和气流式干燥机和喷雾干燥机等。）
2对流干燥设备操作方式；
3对流干燥设备按干燥介质与物料相对运动的分类；（干燥介质：流体(热空气，过热蒸汽等)，使食品升温脱水，并将食品脱除的水分带出干燥室外。自身状态从高温低湿变为低温高湿。物料相对运动的分类：并流、逆流、混流和横流式干燥器等。）掌握1厢式干燥器的特点、适用的干燥对象；（优点：制造和维修方便，使用灵活性大。食品工业上常用于需长时间干燥的物料、数量不多的物料以及需要特殊干燥条件的物料，如水果、蔬菜、香料等。缺点：主要是干燥不均匀，不易抑制微生物活动，装
卸劳动强度大，热能利用不经济(每汽化1kg水分，约需2.5kg以上的蒸汽)。
2洞道式干燥设备的特点、热空气的流型、适用干燥对象；（优点：①具有非常灵活的控制条件，可使食品处于几乎所要求的温度-湿度-速度条件的气流之下，因此特别适用于实验工作；②料车每前进一步，气流的方向就转换一次，制品的水分含量更均匀。
缺点：①结构复杂，密封要求高，需要特殊的装置；②压力损失大，能量消耗多。）
3网带式干燥器型式、适用的干燥对象；（带网式干燥机因结构和干燥流程不同可分成单层、多层和多段等不同的类型。适用于谷物、脱水蔬菜、中药材等产品的干燥。适用的物料形状可有片状、条状、颗粒、棒状、滤饼类等。）
4单段带式干燥机的结构、特点；（优点：网带透气性能好，热空气易与物料接触，停留时间可任意调节。物料无剧烈运动，不易破碎。每个单元可利用循环回路，控制蒸发强度。若采用红外加热，可一起干燥、杀菌，一机多用。缺点：占地面积大，如果物料干燥的时间较长，则从设备的单位地面积生产能力上看不很经济，另外设备的进出料口密封不严，易产生漏气现象。）
5多段带式干燥机的结构、特点；（优点：①物料在带间转移时得以松动、翻转，物料的蒸发面积增大，改善了透气性和干燥均匀性。②不同输送带的速度可独立控制，且多个干燥区的热风流量及温度和湿度均可单独控制，便于优化物料干燥工艺。缺点:占地面积较大。）6多层带式干燥机的结构、特点、适用干燥对象；（多层带式干燥机结构简单，常用于干燥速度低、干燥时间长的场合，广泛用于谷物类的干燥，由于操作中多次翻料，因此不适于黏性物料及易碎物料的干燥。）
7惰性粒子流化床干燥机的工作原理、特点、及适用的干燥对象；（特点：除了具有一般流化床干燥的特点（热效率高、热容系数高、干燥速率大、操作简便）以外，还表现在：(1)适用于高水分的浆状物料；(2)干燥与粉碎同在一处完成，可减少物料损失。适用对象：这种干燥机可干燥膏糊状料液、鸡蛋白、蛋黄、动物血、酪蛋白、酵母、大豆蛋白、肉骨汤等；但不宜干燥会形成坚硬的高附着作用的膜层的物料。原理：根据不同液相物料的特性在干燥机内加入一定量的惰性粒子，在床层气流的作用下，粒子随着热气流不断地沸腾、翻滚呈流态化。在此过程中，通过加料器将液相物料均匀地喷洒在粒子的表面，粒子内部储存的热量瞬时传递给物料，完成部分质热传递过程。表面附着物料的粒子在床层中随热气流一起流化，气流与物料之间产生热交换，水分转移，使物料得以干燥。当物料干燥到一定程度以后，在粒子翻滚碰撞外力的作用下，从粒子表而剥落，随气流离开流化床。当物料从粒子表面剥离，惰性粒子表而得以更新，准备再吸附新的物料，以此完成一个干燥周期。）
8气流干燥机的型式；（主要有直管式、多级式、脉冲式、套管式、旋风式、环管式等。）9直管式气流干燥机的特点；（优点：①干燥强度大。由于物料在热风中呈悬浮状态，能最大限度地与热空气接触，且由于气速较高(一般达20~40m/s)，空气涡流的高速搅动，使气-固边界层的气膜不断受冲刷，减小了传热和传质的阻力，容积传热系数可达2300~7000W/m3·K，这比转筒干燥机大20~30倍。②干燥时间短。对于大多数的物料只需
0.5~2s，最长不超过5s，因为是并流操作，所以特别适宜于热敏性物料的干燥。③占地面积小。由于气流干燥机具有很大的容积传热系数，所以所需的干燥机体积可大为减小，即能实现小设备大生产的目标。④热效率高。由于干燥机散热面积小，所以热损失小，最多不超过5%，因而干燥非结合水时热效率可达60％左右。干燥结合水时可达20％左右。⑤无专用的输送装置。气流干燥机的活动部件少，结构简单，易建造，易维修，成本低。⑥操作连续稳定。可以一次性完成干燥、粉碎、输送、包装等工序，整个过程可在密闭条件下进行，减少物料飞扬，防止杂质污染，既改善了产品质量又提高了回收率。⑦适用性广，可应用于各种粉状物料，粒径最大可达100mm，湿含量可达10％~40%。
缺点：①全部产品由气流带出，因而分离器的负荷大。②气速较高，对物料颗粒有一定的磨损，所以不适用于对晶形有一定要求的物料，也不适宜用于需要在临界湿含量以下干燥的物料以及对管壁黏附性强的物料。③由于气速大，全系统阻力大，因而动力消耗大。④干燥管较长，一般在10m或10m以上。）
重点掌握1.流化床干燥器特点、型式、适用的干燥对象；（特点：优点：设备小、生产能力大、物料逗留时间可任意调节、装置结构简单、占地面积小、设备费用不高、物料易流动。设备的机械部分简单，除一些附属部件如风机、加料器等外，无其它活动部分，因而维修费用低。与气流干燥相比，因沸腾干燥的气流速度较低，所以物料颗粒的粉碎和设备的磨损也相对较小。主要缺点：是操作控制比较复杂
主要型式：单层圆筒型、多层圆筒型、卧式多室型、振动型、脉冲型、惰性粒子型等）
2喷雾干燥机的干燥原理、特点、适用的干燥物对象；（优点：（1）干燥速度快。（2）产品质量好。松脆空心颗粒产品具有良好的流动性、分散性和溶解性，并能很好地保持食品原有的色、香、味。（3）营养损失少。快速干燥大大减少了营养物质的损失，如牛乳粉加工中热敏性维生素C只损失5％左右。因此，特别适合于易分解、变性的热敏性食品加工。（4）产品纯度高。喷雾干燥是在封闭的干燥室中进行，既保证了卫生条件，又避免了粉尘飞扬，从而提高了产品纯度。（5）工艺较简单。料液经喷雾干燥后，可直接获得粉末状或微细的颗粒状产品。（6）生产率高。便于实现机械化、自动化生产，操作控制方便，适于连续化大规模生产，且操作人员少，劳动强度低。缺点：（1）投资大。由于一般干燥室的水分蒸发强度仅能达到2.5~4.0kg／(m3·h)，故设备体积庞大，且雾化器、粉尘回收以及清洗装置等较复杂。（2）能耗大，热效率不高。一般情况下，热效率为30％~40%，若要提高热效率，可在不影响产品质量的前提下，尽量提高进风温度以及利用排风的余热来预热进风。另外，因废气中湿含量较高，为降低产品中的水分含量，需耗用较多的空气量，从而增加了鼓风机的电能消耗与粉尘回收装置的负担
原理：雾化器出来的范围10~100 μm的料液雾滴，有巨大表面积，这些雾滴与进入干燥室的热气流接触，可在瞬间(0.01~0.04s)发生强烈的热交换和质交换，使其中绝大部分水分迅速蒸发气化并被干燥介质带走。由于水分蒸发会从液滴吸收气化潜热，因而液滴的表面温度一般为空气的湿球温度。包括雾滴预热、恒速干燥和降速干燥等三个阶段的整个过程，只需
10~30s便可得到符合要求的干燥产品。产品干燥后由于重力作用，大部分沉降于底部，少量微细粉末随废气进入粉尘回收装置得以回收）
3喷雾干燥机的基本构成；（主要由雾化器、干燥室、粉尘分离器、进风机、空气加热器、排风机等构成。）
4喷雾干燥机的型式；
5喷雾干燥机雾化器的型式、特点、适用场合；(即压力式、离心式和气流式雾化器。)
6三种型式雾化器特点与性能的比较；
7喷雾干燥室的型式、干燥器壁的要求；(喷雾干燥室分为厢式和塔式两大类，每类干燥室由于处理物料、受热温度、热风进入和出料方式等的不同，结构形式又有多种)
8喷雾干燥机常见粉尘回收系统的布置型式；
第二节传导型干燥设备
理解：1.传导型干燥机加热方式、适用干燥对象；(主要靠导热，要求被干燥物料与加热面间应有尽可能紧密的接触。故传导干燥机较适用于溶液、悬浮液和膏糊状固-液混合物的干燥。)
2.传导型干燥机的分类方式；(分类：连续式和间歇式；常压和真空。)
3.食品加工常用传导型干燥机的型式；( 滚筒干燥机、真空干燥箱、带式真空干燥机)
掌握 1.滚筒式干燥机的型式；(分类：单滚筒双滚筒式；两者均有常压和真空式。)
2.滚筒式干燥机的加热介质；(常压单滚筒和双滚筒干燥机：圆筒随水平轴转动，其内部可由蒸汽、热水或其它载热体加热，圆筒壁即为传热面。物料的加入方式有浸没式和喷洒式。浸没式加料时，料液可能会因热滚筒长时间浸没而过热，为避免这一缺点，可采用洒溅式。)
3.滚筒式干燥机的湿料添加方式；
4.真空干燥机的型式；
第三节冷冻干燥机
1.冷冻干燥机系统构成；(各种型式的冷冻干燥装置系统均由预冻、供热、蒸汽和不凝结气体排除系统及干燥室等部分构成，这些系统一般以冷冻干燥室为核心联系在一起，有些部分直接装在冷冻干燥室内，如供热的加热板、供冷的制冷板和水汽凝结器等。预冻过程可以独立于冷冻干燥机完成，此时冷冻干燥箱内不设冷冻板。)
掌握1.冷冻干燥机物料预冻方式与设备结构；(鼓风式和接触式冻结)
鼓风式冻结一般在冷冻干燥主机外的速冻装置中完成，以提高主机的工作效率。
而接触式冻结常在冷冻干燥室的物料搁板上进行。
液态物料可用真空喷雾冻结法进行预冻。该方法是将液体物料从喷嘴中呈雾状喷到冻结室内，当室内为真空时，由于一部分水的蒸发使得其余部分的物料降温而得到冻结。由于这种预冻方法可使料液在真空室内连续预冻，因此可以使喷雾预冻室与升华干燥室相连，构成完全连续式的冷冻干燥机。
2.冷冻干燥机物料加热方式与设备结构；(加热方式主要有传导、辐射和微波加热三种)
3.冷冻干燥机低温冷凝器（冷阱）的作用、与特点；
作用：干燥过程中升华的水分必须连续快速地排除。在13.3Pa的压力下，1g冰升华可产生100m3的蒸汽，若直接采用真空泵抽吸，则需要极大容量的抽气机才能维持所需的真空度，因此必须有脱水装置。低温冷凝器(冷阱)正是实现在低温条件下除去大量水分的装置
第十一章包装机械设备
理解：1.包装机械的分类（总体上也可分为内、外包装机械两大类。内包装机械设备，又可进一步分为装料、封口、装料封口机三类，还可以根据食品状态、包装材料形态以及装料封口环境进行分类；外包装机械主要有贴标机、喷码机、装箱机、捆扎机等。）
第一节液体物料装料机械设备
理解：1液体物料装料机的作用；（定量液体装入瓶、罐等容器的设备）
2液体装料机的基本构成；（定量机构、装料机构、控制系统，瓶罐升降机构（若瓶罐固定不动，则装料机构无升降机构），瓶罐输送机构及传动系统等。）
3灌装机的分类方式；各灌装机的型式；（按容器运动方式分类和按灌装压力分）（按包装容器传送形式分为旋转型和直线移动型两种灌装时容器内的压力状态，灌装机可分为常压式、等压式和真空式三类）
掌握1.液体灌装机常见定量机构型式、特点及适用物料；（型式：液位定量机构、量杯定量机构和定量泵定量机构。特点：结构简单，使用方便，辅助设备少。但由于它只根据瓶的高度定量，故其定量精度直接受瓶子的几何精度影响。）
2.容器升降机械的型式与特点；（机械式升降机构、气动式升降机构、气动-机械混合式升降机构）
3.容器输送机构型式；（1.圆盘输送机构 2.链板、拨轮输送机构）
重点掌握
1常压灌装法的特点,适用场合;（特点是，灌装时容器与大气相通。它可有两种方式，分别用于低黏度液体和黏稠物料灌装。低黏度液体这种灌装方法适用于低黏度不含气料液，如牛奶、白酒、酱油等的灌装。）
2等压灌装法的原理、特点、适用场合；（基本原理: 先用压缩（CO2或无菌空气）气体给灌装容器充气，待灌装容器与灌装机贮液槽压力接近相等时，料液靠自重流入容器内）3.、真空灌装法的原理、特点、适用场合；（真空法灌装原理是：先对被灌装容器抽真空，再使贮液箱的液料在一定的压差或真空状态下注入待灌容器。
应用：适用于富含维生素的果蔬汁饮料灌注，以及各类罐头的糖水、盐水、清汤等的灌注。）第二节固体物料的充填机械与设备
理解：固体物料充填机的定量方式（按定量方式分为容积定量、称量定量和计数定量三种类型）
成为一名机械工程师需要具备哪些知识
成为一名机械工程师需要掌握的知识 注册机械工程师资格考试基础考试大纲 一.高等数学 1.1空间解析几何向量代数直线平面柱面旋转曲面二次曲面空间曲线 1.2微分学极限连续导数微分偏导数全微分导数与微分的应用 1.3积分学不定积分定积分广义积分二重积分三重积分平面曲线积分积分应用1.4无穷级数数项级数幂级数泰勒级数傅里叶级数 1.5常微分方程可分离变量方程一阶线性方程可降阶方程常系数线性方程 1.6概率与数理统计随机事件与概率古典概型一维随机变量的分布和数字特征数理统计的基本概念参数估计假设检验方差分析一元回归分析 1.7向量分析 1.8线性代数行列式矩阵n维向量线性方程组矩阵的特征值与特征向量二次型 二.普通物理 2.1热学气体状态参量平衡态理想气体状态方程理想气体的压力和温度的统计解释能量按自由度均分原理理想气体内能平衡碰撞次数和平均自由程麦克斯韦速率分布律功热量内能热力学第一定律及其对理想气体等值过程和绝热过程的应用气体的摩尔热容循环过程热机效率热力学第二定律及其统计意义可逆过程和不可逆过程熵 2.2波动学机械波的产生和传播简谐波表达式波的能量驻波声速超声波次声波多普勒效应
2.3光学相干光的获得杨氏双缝干涉光程薄膜干涉麦克尔干涉仪惠更斯——菲涅耳原理单缝衍射光学仪器分辨本领x射线衍射自然光和偏振光布儒斯特定律马吕斯定律双折射现象偏振光的干涉人工双折射及应用 三.普通化学 3.1物质结构与物质状态原子核外电子分布原子、离子的电子结构式原子轨道和电子云离子键特征共价键特征及类型分子结构式杂化轨道及分子空间构型极性分子与非极性分子分子间力与氢键分压定律及计算液体蒸气压沸点汽化热晶体类型与物质性质的关系 3.2溶液溶液的浓度及计算非电解质稀溶液通性及计算渗透压电解质溶液的电离平衡电离常数及计算同离子效应和缓冲溶液水的离子积及ph值盐类水解平衡及溶液的酸碱性多相离子平衡溶度积常数溶解度计算 3.3周期表周期表结构周期族原子结构与周期表关系元素性质氧化物及其水化物的酸碱性递变规律 3.4化学反应方程式化学反应速率与化学平衡化学反应方程式写法及计算反应热热化学反应方程式写法化学反应速率表示方法浓度、温度对反应速率的影响速率常数与反应级数活化能及催化剂化学平衡特征及平衡常数表达式化学平衡移动原理及计算压力熵与化学反应方向判断3.5氧化还原与电化学氧化剂与还原剂氧化还原反应方程式写法及配平原电池组成及符号电极反应与电池反应标准电极电势能斯特方程及电极电势的应用电解与金属腐蚀 3.6有机化学有机物特点、分类及命名官能团及分子结构式有机物的重要化学反应：加成取代消去氧化加聚与缩聚典型有机物的分子式、性质及用途：甲烷乙炔
《机械工程材料》在线作业(整理)
大工13春《机械工程材料》在线作业1 一、多选题（共 5 道试卷，共 25 分。） 1. 根据外力加载方式不同，强度指标包括下列的（）。 A. 屈服强度 B. 抗拉强度 C. 抗压强度 D. 抗弯强度 2. 材料的物理性能包括下列的（）。 A. 热膨胀性 B. 导热性 C. 导电性 D. 磁性 3. 根据受力情况，裂纹分为（）。 A. 张开型 B. 滑开型 C. 撕开型 D. 断开型 4. 材料受外力作用时所表现的性能称为力学性能，下列各项属于力学性能的是（）。 A. 强度 B. 塑性 C. 硬度 D. 韧性及疲劳强度 5. 工艺性能是指材料在加工过程中所表现的性能，包括下列的（）。 A. 铸造 B. 锻压 C. 热处理 D. 焊接和切削加工性能 二、单选题（共 5 道试卷，共 25 分。） 1. 材料常常在远（）其屈服强度的应力下发生断裂，这种现象称为疲劳。 A. 高于 B. 低于 C. 不高于 D. 不低于 2. 材料受外力作用时所表现的性能称为（）。 A. 物理性能 B. 化学性能 C. 力学性能 D. 工艺性能 3. 材料在外力去除后能够恢复的变形称为（），不能恢复的变形称为（）。 A. 弹性变形，塑性变形 B. 塑性变形，弹性变形 C. 弹性变形，弹性变形 D. 塑性变形，塑性变形 4. 材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力是（）。 A. 硬度 B. 塑性 C. 强度 D. 变形 5. 实际服役的金属材料有（）是因为疲劳而破坏的。 A. 90% B. 80% C. 70% D. 60% 三、判断题（共 10 道试卷，共 50 分。） （×）1. 金属原子的外层电子多，不容易失去。 （×）2. 晶相中的晶粒大小对陶瓷材料的性能影响很小。 （×）3. 常见的金属材料都具有非晶体结构。 （√）4. 共价键中的电子对数因元素种类不同而不同。 （√）5. 晶相是陶瓷材料中的主要组成相。 （√）6. 固态物质按照原子在空间的排列方式，分为晶体和非晶体。 （√）7. 线缺陷就是晶体中的位错。 （×）8. 晶体中一维尺寸很大、另两维尺寸很小的缺陷称为面缺陷。 （√）9. 工程材料通常是固态物质。 （×）10. 在常温下，晶粒越粗，晶界面积越大。 大工13春《机械工程材料》在线作业2 一、多选题（共 5 道试卷，共 25 分。） 1. 下列各项属于影响奥氏体晶粒大小因素的是（）。 A. 原始组织 B. 合金元素 C. 加热速度 D. 加热温度 2. 材料的普通热处理包括下列的（）。 A. 退火 B. 正火 C. 淬火 D. 回火 3. 材料的其他热处理方式包括下列的（）。 A. 真空热处理 B. 形变热处理 C. 控制气氛热处理 D. 激光热处理 4. 材料的其他热处理包括下列的（）。 A. 真空热处理 B. 形变热处理 C. 表面淬火 D. 化学热处理 5. 材料的表面热处理包括下列的（）。 A. 退火 B. 正火 C. 表面淬火 D. 化学热处理 二、单选题（共 5 道试卷，共 25 分。）
《机械工程材料》期末试卷
《机械工程材料》期末试卷 班级：______________ 学号：___________ 姓名：____________ 一、名词解释(每题2分，共10分) 1.淬透性 2. 回火马氏体 3. 位错 4. 相 5. 加工硬化 二、判断正误(每题1分，共10分) 1. 可锻铸铁可以进行锻造加工。（） 2. 高分子材料中，大分子链之间的结合键是离子键( ) 3. 钢的淬硬性主要取决于钢中的碳元素含量，合金元素越高，其淬硬性越好。( ) 4. 所以金属均有明显的屈服现象。（） 5. 金属或合金中，凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为相。( ) 6. 在铁碳合金相图中，具有E点与F点之间成分的合金缓冷到1148℃时都将发生共晶转变。（） 7. 凡是液态凝固为固体的过程都是结晶过程。( ) 8. 铸造条件下，冷却速度越大，则过冷度越大，晶粒越细( ) 9. 马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。（） 10.复合材料中的增强相主要起承受应力和显示功能的作用。( ) 三、填空(每空1分，共15分) 1.金属的结晶主要由和两个基本过程。 2. 渗碳的方法主要有、和。 3. 完全退火是指将亚共析钢加热至A3+（30~50℃）完全奥氏体化，炉冷至室温得到和组织的热处理工艺。 4. 材料的工艺性能是指性、性、性和性。 5. 白口铸铁中碳主要以的形式存在，灰口铸铁中碳主要以的形式存在。 6. 常温下，金属单晶体的塑性变形方式为和。 四、选择题(单选或多选) (每题2分，共30分) 1.过共析钢正火的目的（）。 A. 调整硬度，便于切削加工 B.细化晶粒，为最终热处理作组织准备 C. 消除网状二次渗碳体 D.消除残余内应力，防止变形开裂 2. T12钢的正常淬火组织是（）。 A. 马氏体+残余奥氏体 B. 马氏体+颗粒状碳化物 C. 马氏体+铁素体 D.马氏体+残余奥氏体+颗粒状碳化物 11. 随冷塑性变形量增加，金属的（）。 A.强度下降，塑性提高 B.强度和塑性都下降 C.强度和塑性都提高 D.强度提
机械工程材料实验与实践教学
《机械工程材料》实验与实践教学 实验一铁碳合金平衡组织分析 一、实验目的 1. 熟练运用铁碳合金相图，提高分析铁碳合金平衡凝固过程及组织变化的能力。 2. 掌握碳钢和白口铸铁的显微组织特征。 二、原理概述 铁碳合金相图是研究碳钢组织、确定其热加工工艺的重要依据。按组织标注的铁碳相图见图。铁碳合金在室温的平衡组织均由铁素体（F）和渗碳体（Fe3C）两相按不同数量、大小、形态和分布所组成。高温下还有奥氏体（A）和δ固溶体相。 利用铁碳合金相图分析铁碳合金的组织时，需了解相图中各相的本质及其形成过程，明确图中各线的意义，三条水平线上的反应及反应产物的本质和形态，并能做出不同合金的冷却曲线，从而得知其凝固过程中组织的变化及最后的室温组织。 根据含碳量的不同，铁碳合金可分为工业纯铁、碳钢及白口铸铁三大类，现分别说明其组织形成过程及特征。 1. 工业纯铁 碳的质量分数小于0.0218%的铁碳合金称为工业纯铁。见图1-1。当其冷到碳在α-Fe中的固溶度线PQ以下时，将沿铁素体晶界析出少量三次渗碳体，铁素体的硬度在80HB左右，而渗碳的硬度高达800HB，因工业纯铁中的渗碳体量很少，故硬度、强度不高而塑性、韧性较好。
图1-1 工业纯铁组织 2. 碳钢 碳的质量分数C w 在（0.0218~2.11）%之间的铁碳合金称为碳钢，根据合金在相图中的位置可分为亚共析、共析和过共析钢。 （1）共析钢 成分为%77.0=C w ，在727℃以上的组织为奥氏体，冷至727℃时发生共析反应： {}{}C Fe F A C C 3%0218.0%77.0+→ 将铁素体与渗碳体的机械混合物称珠光体（P ）。室温下珠光体中渗碳体的质量分数约为12%，慢冷所得的珠光体呈层片状。 图1-2 珠光体电镜组织 图1-3 珠光体光镜组 织 采用电子显微镜高倍放大能看出Fe 3C 薄层的厚度，图1-2中窄条为Fe 3C ，
中南大学机械工程材料在线作业一讲解
(一) 单选题 1. 下列哪种不是铸锭的常见缺陷（）。 (A) 缩孔 (B) 缩松 (C) 气孔 (D) 咬边 参考答案： (D) 2. 面心立方晶胞致密度为（）。 (A) 0.68 (B) 0.86 (C) 0.74 (D) 0.72 参考答案： (C) 3. 金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将（）。 (A) 越高 (B) 越低 (C) 越接近理论结晶温度 参考答案：
(B) 4. 延伸率是用来表示金属材料的哪种性能（）。 (A) 强度 (B) 塑性 (C) 硬度 (D) 刚度 参考答案： (B) 5. 实际金属结晶形成晶核时，主要是哪种形核方式（）。 (A) 自发形核 (B) 非自发形核 (C) 平面形核 参考答案： (B) 6. 亚晶界是由（）。 (A) 点缺陷堆积而成 (B) 位错垂直排列成位错墙而构成 (C) 晶界间的相互作用构成 参考答案： (B)
7. 理论结晶温度与实际结晶温度之差称为（）。 (A) 过热度 (B) 过冷度 (C) 冷热度 参考答案： (B) 8. 晶体中的位错属于（）。 (A) 体缺 陷 (B) 面缺 陷 (C) 线缺 陷 (D) 点缺 陷 参考答案： (C) 9. 冷却速度较大时，实际金属结晶形成晶核后长大，主要是哪种长大方式（）。 (A) 平面长大 (B) 树枝状长大 (C) 自发长大 参考答案： (B) 10. 金属材料的流动性是衡量哪种工艺性能的（）。 (A) 铸造性能 (B) 锻造性能 (C) 焊接性能
(D) 热处理性能 参考答案： (A) 11. 硬度的高低是用来衡量金属材料的哪种性能（）。 (A) 耐腐蚀性能 (B) 耐磨性能 (C) 耐热性能 (D) 抗老化性能 参考答案： (B) 12. 固溶体的晶体结构与哪个相同（）。 (A) 溶质 (B) 溶剂 (C) 与两者都不同 参考答案： (B) 13. 金属材料的碳质量分数是衡量哪种工艺性能的（）。 (A) 铸造性能 (B) 锻造性能 (C) 焊接性能
机械工程材料期末复习
机械工程材料期末复习 《工程材料》复习思考题参考答案 第一章金属的晶体结构与结晶 1?解释下列名词 点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。 答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。 如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶 粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的 结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体 中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。
多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高 了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2■常见的金属晶体结构有哪几种？ a -Fe、丫- Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构？ 答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格； a - Fe、Cr、V属于体心立方晶格； 丫― Fe、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格； Mg、Zn属于密排六方晶格； 3■配位数和致密度可以用来说明哪些问题？ 答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。晶体中配位数和致密度越大，则晶体中原子排列越紧密。 4■晶面指数和晶向指数有什么不同？ 答:晶向是指晶格中各种原子列的位向，用晶向指数来表示，形式为；晶面是指晶格中不同方位上的原子面，用晶面指数来表示，形式为。 5■实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？ 答：如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。因此，无论点缺陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变，从而使晶体强度增加。同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻，降低金属的抗腐蚀性能。 6■为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？ 答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。 7■过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小 有何影响？ 答：①冷却速度越大，贝U过冷度也越大。②随着冷却速度的增大，贝U晶体内形
机械工程材料综合实验心得体会
机械工程材料综合实验心得体会 篇一：机械工程材料总结 第01章材料的力学性能 静拉伸试验：材料表现为弹性变形、塑性变形、颈缩、断裂。 弹性：指标为弹性极限?e，即材料承受最大弹性变形时的应力。 刚度：材料受力时抵抗弹性变形的能力。指标为弹性模量E。表示引起单位变形所需要的应力。 强度：材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。 断裂的类型：韧性断裂与脆性断裂、穿晶断裂与沿晶断裂、剪切断裂与解理断裂 布氏硬度 HB：符号HBS或HBW之前的数字表示硬度值, 符号后面的数字按顺序分别表示球体直径、载荷及载荷保持时间。洛氏硬度 HR 、维氏硬度HV 冲击韧性：A k = m g H – m g h (J)（冲击韧性值）a k= AK/ S0 (J/cm2) 疲劳断口的三个特征区：疲劳裂纹产生区、疲劳裂纹扩展区、断裂区。 断裂韧性：表征材料阻止裂纹扩展的能力，是度量材料的韧性好坏的一个定量指标，是应力强度因子的临界值。K ? C a C 工程应用要求：? YIC
磨损过程分：跑和磨损、稳定磨损、剧烈磨损三个阶段阶段 蠕变性能：钢材在高温下受外力作用时，随着时间的延长，缓慢而连续产生塑性变形的现象，称为蠕变。（选用高温材料的主要依据） 材料的工艺性能：材料可生产性：得到材料可能性和制备方法。铸造性：将材料加热得到熔体，注入较复杂的型腔后冷却凝固，获得零件的方法。锻造性：材料进行压力加工(锻造、压延、轧制、拉拔、挤压等)的可能性或难易程度的度量。 决定材料性能实质：构成材料原子的类型：材料的成分描述了组成材料的元素种类以及各自占有的比例。材料中原子的排列方式：原子的排列方式除了和元素自身的性质有关以外，还和材料经历的生产加工过程有密切的关系。 第02章晶体结构 晶体：是指原子呈规则排列的固体。常态下金属主要以晶体形式存在。晶体有固定的熔点，具有各向异性。非晶体：是指原子呈无序排列的固体。各向同性。在一定条件下晶体和非晶体可互相转化。 晶格：晶体中，为了表达空间原子排列的几何规律，把粒子(原子或分子)在空间的平衡位置作为节点，人为地将节点用一系列相互平行的直线连接起来形成的空间格架称
机械工程材料基本知识点
晶体缺陷： 点缺陷（空位、间隙原子、异类原子微观影响：晶格畸变）线缺陷（位错；极为重要的晶体缺陷，对金属强度、塑性、扩散及相变有显著影响）面缺陷（晶界、亚晶界） 合金相结构 :相是指系统中均匀的、与其他部分有界面分开的部分。相变：相与相的转变。按结构特点:固溶体、化合物、非晶相。 固溶体:指溶质原子溶入溶剂中所形成的均一结晶相。其晶体结构与溶剂相同。置换固溶体（溶质原子占溶剂晶格结点位置形成的固溶体）间隙固溶体:溶质原子处于溶剂晶格间隙所形成的固溶体 结晶： 材料从液态向固态的凝固成晶体的过程。 基本规律:晶核形成和长大交替进行。包括形核和核长大俩个过程， 影响形核率和成长率的因素：过冷度、不容杂志、振动和搅拌 变质处理：金属结晶时，有意向金属溶液中加入某种难溶物质，从而细化晶粒，改善金属性能 调质处理:淬火和高温回火 同素异构转变;固态金属由一种晶体结构向另一种晶体结构的转变。 合金的组织决定合金的性能 金属材料的强化 本质;阻碍晶体位错的运动 强化途径:形变强化（冷加工变形）、固溶强化（形成固溶体）、第二相强化、细晶强化（晶粒粒度的细化） 钢的热处理 预先热处理：正火和退火 最终热处理：淬火和回火 退火：将钢加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺。目的：降低硬度，提高塑性，改善切削性能；消除钢中内应力；细化晶粒，改善组织，为随后的热处理做组织上的准备。常用：完全退火Ac3以上30-50度（适用亚共析钢和合金钢，不适应低碳钢和过共析钢）得到组织为铁素体和珠光体，等温退火：适用某些奥氏体比较稳定的合金钢，加热和保温同完全退火，使奥氏体转变为珠光体，球化退火：温度略高于Ac1，适用过共析钢和合金工具钢，得到组织球状珠光体，去应力退火：Ac1以下100-200度，不发生组织变化，另外还有再结晶退火和扩散退火。 正火：亚共析钢Ac3以上30-50度，过共析钢Accm以上30-50度，保温后空冷获得细密而均匀的珠光体组织。目的:调整钢的硬度，改善加工性能；消除钢中内应力，细化晶粒，改善组织，为随后的热处理做组织上的准备。主要作用:作为低、中碳钢的预先热处理；消除过共析钢中的网状二次渗碳体，为球化退火做准备；作为普通件的最终热处理。 退火和正火区别：冷却速度不同，正火快，得到珠光体组织细，因而强度和硬度也高。实际中，如果俩者均能达到预先热处理要求时，通常选正火 淬火：加热到Ac1或Ac3以上某个温度，保温后以大于临界冷却速度冷却，使A转变为M 的热处理工艺.目的：获得马氏体或下贝氏体组织。温度：亚共析钢Ac3上30-50度，组织为M+少量A残，共析钢和过共析钢Ac1上30-50度，组织M+粒状Fe3C+少量A残 要求:淬火冷却速度必须大于临界冷却温度Vk.常用方法;单液、双液、分级、等温、局部淬火 回火：淬火以后的工件加热到Ac1以下某个温度，保温后冷却的一种热处理工艺.目的：降
《机械工程材料》作业题及答案
《机械工程材料》作业题 第一章金属的晶体结构与强化机制 1、金属中常见的晶体结构类型是：体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格。 2、晶体缺陷按其几何形态分为 ：点缺陷、线缺陷和面缺陷。 3、金属的强度与硬度随其冷变形程度的增加 而提高 ，而塑性、韧性则降低 的现象称为加工硬化 或形变强化 。 4、金属的晶粒愈细小 ，则其强度、硬度愈高 ，而且还可改善 其塑性、韧性，这就是金属的细晶强化 作 用所致。实际生产中，铸件常采用：增大过冷度、变质处理 、振动 和搅拌 等方法来细化晶粒。 第二章合金的相结构与结晶 1、固态合金中的相，按其晶格结构的基本属性可分为固溶体和金属间化合物两大类。 2、固溶体的晶格类型与溶剂组元的晶体结构相同，根据溶质原子在溶剂晶格种所处位置不同可将固溶体分 为置换固溶体和间隙固溶体两类。 3、通过溶入某种溶质元素形成的固溶体而使金属强度和硬度提高的现象称为固溶强化。 4、在实际铸态下，合金的结晶比较快，原子的扩散来不及充分进行，结果使先结晶出来的固溶体和后结晶的固溶体成分不均匀，这种结晶过程称为非平衡结晶。在一个晶粒内部化学成分不均匀的现象称为晶内偏析 或枝晶偏析，它将导致合金的塑性、韧性下降，且易引起晶内腐蚀。当铸件中出现枝晶偏析时，可采用扩散退火或均匀化退火处理来消除之。 5、合金在冷却到某一温度时，由一定成分的液相同时结晶出成分不同、结构不同的两个固相，把这种转变称为共晶转变或共晶反应，其反应产物称为共晶组织或共晶体，其基本特征是两相均匀并交替分布。 6、Pb—Sn合金发生共晶反应的温度为183 ℃，其共晶点成分中的Pb含量为38.1 ％。当含ωPb30％的Pb—Sn合金，其室温下的平衡组织为β初＋αⅡ＋（α＋β）共。当含ωSn30％的Pb—Sn合金，其室温下的平衡组织为α初＋βⅡ＋（α＋β）共。 第三章 铁碳合金及合金钢概述 1、铁随温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象，称为同素异构转变。 2、铁碳合金在727 ℃下，由一定成分的固相同时转变成两种成分和晶体结构完全不同的新固相的过程称为共析转变。其转变产物是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物，将其称为珠光体，常以P 表示。 3、随着钢中碳含量的增加，其室温平衡组织的变化规律为P+F →P →P+Fe3CⅡ,其力学性能变化的规律
机械工程材料期末试题含详细答案
机械工程材料模拟练习题 一、填空题（每空0.5分） 1.常用测定硬度的方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度测试法。 2. 金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、弹性、塑性等；强度的主要判据有屈服强度和抗拉强度，强度和塑性可以用拉伸实验来测定；压入法测量方法简便、不破坏试样，并且 能综合反映其它性能，在生产中最常用。 3. 铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是铁素体和渗碳体，随着碳的质量分数的增加，渗碳体相的相对量增多，铁素体相的相对量 却减少。 4. 珠光体是一种复相组织，它由铁素体和渗碳体按一定比例组成。珠光体用符号P表示。 5. 铁碳合金中，共析钢的w=0.77%,室温平衡组织为珠光体；亚共析钢的 w=0.0218%-cc0.77%，室温平衡组织为铁素体和珠光体；过共析钢的w=0.77%-2.11%,室温平衡组织为珠光c 体和二次渗碳体。 6. 铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为一次渗碳体；从奥氏体中析出的渗碳体称为二次渗碳体；从铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体。 7. 低碳钢的碳质量分数范围是：Wc≤0.25%、中碳钢：Wc=0.25%-0.6%、高碳钢：Wc>0.6%。 8. 金属的晶粒越细，强度、硬度越高，塑性、韧性越好。实际生产中可通过增加过冷度、变质处理和附加振动来细化晶粒。 9. 常用金属中，γ-Fe、Al、Cu 等金属具有面心立方晶格，α-Fe具有体心立 方晶格。 10. 金属的结晶是在过冷的情况下结晶的,冷却速度越快,过冷度越大，金属结晶后的晶粒越细小,力学性能越好。 11. 钢的热处理工艺是由（加热）、（保温）和（冷却）三个步骤组成的；热处理基本不改变钢件的（形状和尺寸），只能改变钢件的（结构组织）和（力学性能）。 12. 完全退火适用于（亚共析碳）钢，其加热温度为（Ac3以上30-50°C），冷却速度（缓慢），得到（铁素体和珠光体）组织。 13. 球化退火又称为（均匀化）退火，其加热温度在（Ac1）＋20-30℃，保温后（随炉缓慢）冷却，获得（球状珠光体）组织；这种退火常用于高碳工具钢等。 14. 中碳钢淬火后，再经低温回火后的组织为（回火马氏体），经中温回火后的组织为（回火托氏体），经高温回火后的组织为（回火索氏体）；淬火高温回火后具有（综合力学）性能。 15. 钢的高温回火的温度范围在（500-650°C），回火后的组织为（回火索氏体）。这里开始！！！16. 按化学成份分类，就含碳量而言，渗碳钢属低碳钢, 调质钢属中碳钢, 滚动轴承钢属高碳钢。 17. 高速钢W18Cr4V 中合金元素W 的作用是提高钢的红硬性和回火稳定性； Cr
《机械工程材料》作业页解
第一章材料的结构与金属的结晶 1．解释下列名词： 变质处理P28;细晶强化P14;固溶强化P17。 5?为什么单晶体具有各向异性P12,而多晶体在一般情况下不显示各向异性P13? 答：因为单晶体内部的原子都按同一规律同一位向排列，即晶格位向完全一致。 而在多晶体的金属中，每个晶粒相当于一个单晶体，具有各项异性，但各个晶粒在整块金属中的空间位向是任意的，整个晶体各个方向上的性能则是大量位向各不相同的晶粒性能的均值。 6. 在实际金属中存在哪几种晶体缺陷P13?它们对力学性能有何影响P14？ 答：点缺陷、线缺陷、面缺陷。缺陷的存在对金属的力学性能、物理性能和化学性能以及塑性变形、扩散、相变等许多过程都有重要影响。 7. 金属结晶的基本规律是什么P25?铸造（或工业）生产中采用哪些措施细化晶粒？举例说明。P27?P28 答：金属结晶过程是个形核、长大的过程。 （1 ）增大过冷度。降低金属液的浇筑温度、采用金属模、水冷模、连续浇筑等。 （2）变质处理。向铝合金中加入钛、锆、硼;在铸铁液中加入硅钙合金等。 （3）振动和搅拌。如机械振动、超声波振动、电磁搅拌等。 第二章金属的塑性变形与再结晶 1. 解释下列名词： 加工硬化P40;再结晶P43 ;纤维组织P3& 2. 指出下列名词的主要区别：重结晶、再结晶P43 答：再结晶转变前后的晶格类型没有发生变化，故称为再结晶; 而重结晶时晶格类型发生了变化。另外，再结晶是对冷塑性变形的金属而言，只有经过冷塑性变形的金属才会发生再结晶，没有经过冷塑性变形的金属不存在再结晶的问题。 5. 为什么常温下晶粒越细小，不仅强度、硬度越高，而且塑性、韧性也越好? P38 答：晶粒愈细，单位体积内晶粒数就愈多，变形是同样的变形量可分散到更多的晶粒中发生，以产生比较均匀的变形，这样因局部应力集中而引起材料开裂的几率较小，使材料在断裂前就有可能承受较大的塑性变形，得到较大的伸长率和具有较高的冲击载荷抗力。 6. 用冷拔铜丝制作导线，冷拔后应如何处理?为什么? P42 答：应该利用回复过程对冷拔铜丝进行低温退火。 因为在回复阶段，变形金属的显微组织没有明显变化，纤维状外形的晶粒仍存在，故金属的强度、硬度和塑性韧性等力学性能变化不大，某些物理、化学性能恢复，如电阻降低、抗应力腐蚀性能提高等，同时残留应力显著降低。 7. 已知金属W Fe、Cu、铅Pb的熔点分别为3380'C、1538'C、1083'C、327C，试估算这些金属的再结晶温度P43o T再"0.4T熔
(机械制造行业)机械工程材料期末复习题
机械工程材料期末复习题 一、填空 1.纯金属常见的晶体结构有面心结构，体心结构和密排_____ 结构。金属中常见的点缺陷为，线缺陷为，面缺陷为；工程实践中，通常采 用晶体缺陷数量的方法强化金属 2.铁素体的强度高于纯铁，是由于发生了强化；孕育铸铁的强度高于普通灰口铸铁，是由于发生了强化；冷变形钢丝的强度高于退火态钢丝，是由于发生了强化；珠光体的强度高于铁素体，是由于发生了强化。 3.石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为 __ 铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。其中，铸铁的韧性最，因而可以锻造。 4. 高分子材料中分子链的形状有三种，其中的型具有热固性，而具有热性。按照物理状态，室温下处于态的高分子材料称为塑料，处于__ 态的称为橡胶。高分子材料的加工成型是在其态下进行的。 5.滑动轴承材料的显微组织特征是：粒子分布在软中，或粒子分布在硬中，前者的承载能力于后者。 6.陶瓷材料中的气相是指，它是在过程中形成的，它了陶瓷的强度。 7．根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。 8、普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为__________、 __________、__________和__________。 9、陶瓷材料中的气相是指__ ，它是在________过程中形成的， 它了陶瓷的强度。 10、工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________等。 11、金属的断裂形式有__________和__________两种。 12、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_________、_________、_________和 _________。 13、金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。 14、常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。 15、合金常见的相图有__________、__________、__________和具有稳定化合物的二元相图。
机械制造技术基础知识点整理讲解学习
机械制造技术基础知 识点整理
1.制造工艺过程：技术准备，机械加工，热处理，装配等一般称为制造工艺过程。 2.机械加工由若干工序组成。工序又可分为安装，工位，工步，走刀。 3.按生产专业化程度不同可将生产分为三种类型：单件生产，成批（小批,中批,大批）生产，大量生产。 4.材料去除成型加工包括传统的切削加工和特种加工。 5.金属切削加工的方法有车削，钻削，镗削，铣削，磨削，刨削。 6.工件上三个不断变化的表面待加工表面，过渡表面（切削表面），已加工表面。（详见P58） 7.切削用量是以下三者的总称。 （1）切削速度，主运动的速度。 （2）进给量，在主运动一个循环内刀具与工件之间沿进给方向相对移动的距离。 （3）背吃刀量工件上待加工表面和已加工表面件的垂直距离。 8.母线和导线统称为形成表面的发生线。 9.形成发生线的方法成型法，轨迹法，展成法，相切法。 10.表面的成型运动是保证得到工件要求的表面形状的运动。 11.机床的分类：（1）按机床万能性程度分为：通用机床，专门化机床，专用机床。 （2）按机床精度分为：普通机床，精密机床，高精度机床。 （3）按自动化程度分为：一般机床，半自动机床，自动机床。 （4）按重量分为：仪表机床，一般机床，大型机床，重型机床。 （5）按机床主要工作部件数目分为：单刀机床，多刀机床，单轴机床，多轴机床。 （6）按机床具有的数控功能分:普通机床，一般数控机床，加工中心，柔性制造单元等。 12.机床组成：动力源部件，成型运动执行件，变速传动装置，运动控制装置，润滑装置，电气系统零部件，支承零部件，其他装置。
13.机床上的运动：（1）切削运动（又名表面成型运动），包括： 1、主运动使刀具与工件产生相对运动，以切削工件上多余金属的基本运 动。 2、进给运动不断将多余金属层投入切削，以保证切削连续进行的运 动。（可以是一个或几个） （2）辅助运动。分度运动，送夹料运动，控制运动，其他各种空程运动 14.刀具分类： （1）按刀具分为切刀，孔加工刀具，铣刀，拉刀，螺纹刀具，齿轮刀具，自动化加工刀具。 （2）按刀具上主切削刃多少分为单刃刀具，多刃刀具。 （3）按刀具切削部分的复杂程度分为一般刀具，复杂刀具。 （4）按刀具尺寸和工件被加工尺寸的关系分为定尺寸刀具，非定尺寸刀具。 （5）按刀具切削部分本身的构造分为单一刀具和复杂刀具。 （6）按刀具切削部分和夹持部分之间的结构关系分为整体式刀具和装配式刀具。 15.切刀主要包括车刀，刨刀，插刀，镗刀。 16.孔加工刀具有麻花钻，中心钻，扩孔钻，铰刀等。 17.用得最多的刀具材料是高速钢和硬质合金钢。 18.高速钢分普通高速钢和高性能高速钢。 19.高性能高速钢分钴高速钢，铝高速钢，高钒高速钢。 20.刀具的参考系分为静止（标注）角度参考系和工作角度参考系。 21.静止（标注）角度参考系由主运动方向确定，工作角度参考系由合成切削运动方向确定。 22.构成刀具标注角度参考系的参考平面有基面，切削平面，正交平面，法平面，假定工作平面，背平面。
机械工程材料期末试题(附答案) 整理
名词解释： 合金：由两种或两种以上金属元素；或金属与非金属元素熔炼、烧结或通过其方法由化学键组合而成的具有金属特性的物质。 同素异晶转变：在固态下，同一种元素由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的转变。 铁素体：碳溶解在α－Fe中形成的间隙固溶体。 再结晶：冷变形金属在加热时其组织和性能都恢复到变形前的软化状态的过程。淬透性：一种热处理工艺性能，表示材料在淬火时获得淬硬层深度的能力。 奥氏体：C在γ－Fe中的间隙固溶体，常用A或γ表示，是一种硬度较低而塑性较高的固溶体。 固溶体：组成合金的组元，在固态时相互溶解，所形成的单一均匀的物质。 自然时效：自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料，于室温下发生性能随时间而变化的现象。 加工硬化：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。 调质:对钢材作淬火+高温回火处理，称为调质处理。 碳素钢:含碳量≤2.11%的铁碳合金。 SPCD: 表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08A（13237）优质碳素结构钢。 填空题： 1.石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为__ 铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。其中铸铁的韧性最高，因而可以锻造。 2. 陶瓷材料中的气相是指，在程中形成的，它了陶瓷的强度。 3.根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。 4.工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________等。 5.金属的断裂形式有__________和__________两种。 6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。 7.常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。 1、普通灰口；可锻；球墨； 2、气孔；烧结；降低。 3、固体渗碳气体渗碳 4、不锈钢耐热钢耐磨刚 5、延性断裂 6、合金渗碳体特殊碳化物 7、体心立方晶格密排六方晶格
机械工程材料试验
机械工程材料实验钢的热处理 题目：钢的热处理 指导老师：克力木·吐鲁干 姓名：杨达 所属院系：电气工程学院 专业：能源与动力工程 班级：能动15-3 完成日期：2017年12月3日 新疆大学电气工程学院
钢的热处理 一总述 热处理是可以改变金属内部的组织结构，从而改变金属的性能。热处理是把钢件加热至一定的温度，保温足够的时间，然后以一定速度冷却的过程。一般热处理工艺有退火、正火、淬火和回火等。 45钢和T8钢是工厂生产中绝大部分零件的辅助用钢、在零件的制造过程中，零件的力学性能检验主要采用硬度检测。碳钢的淬火工艺是提高其力学性能的有效方法之，实践证明零件经热处理后得到的硬度直接受含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度这四个因素的影响。本文通过对碳钢进行淬火试验,确定这些因素对碳钢硬度的影响。 二钢的退火和正火 退火和正火是应用最广泛的热处理工艺，除经常作为预先热处理工序外，在一些普 通铸件、焊接件以及某些不重要的热加工工件上，还作为最终热处理工序。钢的退火通常是把钢加热到临界温度AC或AC 以上，保温一段时间，然后缓慢地随炉冷却。此时奥氏体在高温区发生分解而得到接近平衡状态的组织。正火则是把钢加热到A或A以上，保温后在空气中冷却。由于冷却速度稍快，与退火相比较，组织中的珠光体相对量较多，且片层较细密，所以性能有所改善。对低碳钢来说，正火后硬度提高，可改善切削性能，有利于降低零件表面粗糙度; 对高碳钢则正火可消除网状渗碳体，为下一步球化退火及淬火做准备。 三钢的淬火 所谓淬火就是将钢加热到Ac3亚共析钢或Ac1 (过共析钢)以上30-50℃保温后放入各种不同的冷却介质V冷应大于V临以获得马氏体组织。碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。为了正确地进行钢的淬火必须考虑下列三个重要因素淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。 1淬火温度的选择 选定正确的加热温度是保证淬火质量的重要环节。淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量可根据相图确定。对亚共析钢其加热温度为30-50℃若加热温度不足低于则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低。对过共析钢加热温度为30-50℃ 淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。后者的存在可提高钢的硬度和耐磨性。 2保温时间的确定 淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加
机械工程师知识要求教学提纲
机械工程师知识要求
机械工程师的知识要求： Ⅰ.基本要求 1．熟练掌握工程制图标准和表示方法。掌握公差配合的选用和标注。 2．熟悉常用金属材料的性能、试验方法及其选用。掌握钢的热处理原理，熟悉常用金属材料的热处理方法及其选用。了解常用工程塑料、特种陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用。3．掌握机械产品设计的基本知识与技能，能熟练进行零、部件的设计。熟悉机械产品的设计程序和基本技术要素，能用电子计算机进行零件的辅助设计，熟悉实用设计方法，了解现代设计方法。 4．掌握制订工艺过程的基本知识与技能，能熟练制订典型零件的加工工艺过程，并能分析解决现场出现的一般工艺问题。熟悉铸造、压力加工、焊接、切（磨）削加工、特种加工、表面涂盖处理、装配等机械制造工艺的基本技术内容、方法和特点并掌握某些重点。熟悉工艺方案和工艺装备的设计知识。了解生产线设计和车间平面布置原则和知识。 5．熟悉与职业相关的安全法规、道德规范和法律知识。熟悉经济和管理的基础知识。了解管理创新的理念及应用。 6．熟悉质量管理和质量保证体系，掌握过程控制的基本工具与方法，了解有关质量检测技术。 7．熟悉计算机应用的基本知识。熟悉计算机数控（CNC）系统的构成、作用和控制程序的编制。了解计算机仿真的基本概念和常用计算机软件的特点及应用。 8．了解机械制造自动化的有关知识。 Ⅱ.考试内容 一、工程制图与公差配合 1．工程制图的一般规定 （1）图框 （2）图线 （3）比例 （4）标题栏 （5）视图表示方法 （6）图面的布置 （7）剖面符号与画法 2．零、部件（系统）图样的规定画法 （1）机械系统零、部件图样的规定画法（螺纹及螺纹紧固件的画法齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法花键的画法及其尺寸标注弹簧的画法） （2）机械、液压、气动系统图的示意画法（机械零、部件的简化画法和符号管路、接口和接头简化画法及符号常用液压元件简化画法及符号） 3．原理图
机械工程材料习题答案 王章忠主编 第二版
例1：某工厂生产精密丝杠，尺寸为φ40×800mm，要求热处理后变形小，尺寸 稳定，表面硬度为60～64HRC，用CrWMn钢制造;其工序如下：热轧钢棒下料→ 球化退火→粗加工→淬火、低温回火→精加工→时效→精磨。试分析：1. 用CrWMn钢的原因。2. 分析工艺安排能否达到要求，如何改进？ 丝杠是机床重要的零件之一，应用于进给机构和调节移动机构，它的精度高低直接影响机床的加工精度、定位精度和测量精度，因此要求它具有高精度和高的稳定性、高的耐磨性。在加工处理过程中，每一工序都不能产生大的应力和大的应变；为保证使用过程中的尺寸稳定，需尽可能消除工件的应力，尽可能减少残余奥氏体量。丝杠受力不大，但转速很高，表面要求有高的硬度和耐磨性，洛氏硬度为60～64 HRC。 根据精密丝杠的上述要求，选用CrWMn钢较为合适。其原因如下： （1）CrWMn钢是高碳合金工具钢，淬火处理后能获得高的硬度和耐磨性，可满 足硬度和耐磨性的要求。 （2）CrWMn钢由于加入合金元素的作用，具有良好的热处理工艺性能，淬透性好，热处理变形小，有利于保证丝杠的精度。目前，9Mn2V和CrWMn用得较多，但前者淬透性差些，适用于直径较小的精密丝杠。 对原工艺安排分析：原工艺路线中，由于在球化退火前没有安排正火；机加工后没有安排去应力退火；淬火、低温回火后没有安排冰冷处理等项原因，使得精密丝杠在加工过程中会产生很大的应力和变形，很难满足精密丝杠的技术要求。所以原工艺路线应改为：下料→正火→球化退火→粗加工→去应力退火→淬火、低温回火→冷处理→低温回火→精加工→时效→半精磨→时效→精磨。 例2：有一载重汽车的变速箱齿轮，使用中受到一定的冲击，负载较重，齿表面要求耐磨，硬度为58～62HRC齿心部硬度为30～45HRC，其余力学性能要求为σ＞1000MPa，σ≥600MPa，A＞48J。试从所K OFb给材料中选择制造该齿轮的合适钢种。 35、45 、20CrMnTi 、38CrMoAl 、T12 分析：从所列材料中可以看出35、45 、T12钢不能满足要求。对剩余两个钢种 比较，20CrMnTi能全面满足齿轮的性能要求。 其工艺流程如下：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火→低温回火→喷丸→磨齿。 例3：机械式计数器内部有一组计数齿轮，最高转速为350r/min，该齿轮用下列哪些材料制造合适，并简述理由。40Cr、20CrMnTi、尼龙66。 工作条件分析：计数器齿轮工作时，运转速度较低、承受的扭矩很小，齿轮
新编机械工程材料期末试题库及答案(3)
工程材料 试题及答案 一、判断题 1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。 （×） 2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。（×） 3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。（×） 4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。（×） 5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织，而不改变心部组织。（√） 6、一个合金的室温组织为α+β11 +（α+β），则它由三相组成。 （×） 7、将金属加热到再结晶温度以上时，金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变 化。（√） 8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。（√） 9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。 （×） 10、金属的再结晶转变，也要经历形核与晶核长大的过程。 （√） 二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分） 三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58，其余地方为HRC20— 25，其加工路线为： 下料 锻造 正火 机加工 调质 机加工（精） 名称 候选材料 选用材料 热处理方法 最终组织 机床床身 T10A, KTZ450-06, HT200 HT200 时效 P ＋F ＋G 片 汽车后桥齿轮 40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn 20CrMnTi 渗碳＋淬火＋低温回火 表面Cm ＋M ＋A ’ 心部 F ＋M 滚动轴承 GCr15, Cr12, QT600-2 GCr15 球化退火＋淬火＋低温回火 Cm ＋M ＋A ’ 锉刀 9SiCr, T12, W18Cr4V T12 球化退火＋淬火＋低温回火 Cm ＋M ＋A ’ 汽车板簧 45, 60Si2Mn, T10 60Si2Mn 淬火＋中温回火 T 回 钻头 W18Cr4V ，65Mn, 20 W18Cr4V 淬火＋低温回火 Cm ＋M ＋A ’ 桥梁 1Cr13, 16Mn, Q195 16Mn, 不热处理 F ＋P 滑动轴承 H70, ZSnSb11Cu6, T8 ZSnSb11C u6 不热处理 a+SnSb 耐酸容器 Q235, 1Cr18Ni9Ti, ZGMn13 1Cr18Ni9T i 固溶处理 A 发动机曲轴 QT600-3, 45, ZL101 QT600-3 等温淬火＋高温回火 S 回＋G 球