化工机械基础模拟试题参考答案

浙江海洋学院2012-2013学年第 二 学期

《化工机械基础》课程模拟考试卷参考答案

（适用班级 ）

号学

名姓

级班

业专 院学考试时间： 120分钟

一、名词解释（每题2分，共10分） 1、冲击韧性：材料在外加动载荷突然袭击时的一种及时并迅速塑性变形的能力。 2、共析钢： 含碳量为0.8%的钢。 3、调质：淬火加高温回火的操作，习惯上称为调质。 4、法兰的公称压力：当法兰由16MnR制造，并在200℃时的最大允许操作压力。 5、转轴：工作时既承受弯矩又承受扭矩的轴。 二、单项选择题（每题2分，共14分） 1、金属材料在高温下的强度指标是（ D ） A、屈服极限 B、强度极限 C、疲劳根限 D、蠕变极限 2、亚共析钢在室温下的组织是（ C ） A、珠光体+渗碳体 B、铁素体+渗碳体 C、铁素体+珠光体 D、奥氏体+渗碳体 3、齿轮的基本参数中，未标准化的参数是（ D ） A、模数 B、压力角 C、顶隙系数 D、齿数 4、在对内压圆筒进行强度校核时，代入公式中的厚度应指（ D ） A、计算厚度 B、设计厚度 C、名义厚度 D、有效厚度

5、为了保证外压容器的安全，许用外压[P]与设计外压P的关系应满足（B）

A、[P]≥P B、[P] ≥P且接近P C、[P]≤P D、[P] ≤P且接近P

6、压力容器法兰的公称压力为1.6MPa，法兰的材料为Q235-A，则这个法兰在200℃时的最大允许工

作压力（B）

A、=1.6MPa B、＜1.6 MPa C、＞1.6 MPa D、以上都不是

7、闭式软齿面齿轮传动中最常见的失效形式是（ C ）

A、轮齿折断 B、齿面磨损 C、齿面点蚀 D、齿面胶合

三、填空题（每空1分，共20分）

1、钢的普通热处理包括四种。

2、 Q235-A·F，其中Q为235A级，F表示沸腾钢；0Cr18Ni9 代表奥氏体不锈钢（钢种），18 表示含Cr量18%_ 9 表示含Ni量9%； HT150 代表灰铸铁（钢种），150 表示抗拉强度150MPa。

3、在设计过程中，如在筒体上开椭圆孔，应使椭圆的轴与筒体的轴线平行，以尽量减少开孔对纵截面的削弱程度。

4

5、影响法兰密封的因素主要有螺栓预紧力、密封面型式、垫片性能及法兰刚度和操作条件等。

四、问答题（共21分）

1、简述含碳量对碳钢力学性能的影响。（5分）

答：①随着含碳量的增加，钢的强度和硬度增加，而塑性和韧性则除低。

②但当含碳量越过0.77%时，由于析出的渗碳体形成网状包围珠光体组织，从而削弱了珠光体组织间的联系，因此钢的强度反而除低。

2、蜗杆传动的正确啮合条件是什么？（6分）

答：①蜗杆的轴向模数与蜗轮的端面模数相等。②蜗杆的轴向压力角与蜗轮的端面压力角相等。③蜗杆的导程角与蜗轮的螺旋角相等。

3、试比较半球形封头、椭圆形封头和碟形封头的受力情况和制造难易程度。（10分）

答：

受力情况：半球封头最好，椭圆形封头次之，碟形封头最差。 制造难易程度：碟形封头最易，椭圆形封头次之，半球形封头最难。

五、计算题（共35分）

1、已知E 200GPa，梁的直径为50mm，画出弯矩图并求危险

横截面上最大正应力。（10分）

解：

maxMmax3 106 244.5MPa WZ 503

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【评分标准】①弯矩图正确4分；②公式正确4分；③代入数据并计算正确2分。

2、某圆筒形化工容器的内径Di=3m，内压P=0.5MPa，选用16MnR材料，工作温度为250°C，采用双面对接焊缝，局部探伤，试确定其壁厚。（腐蚀裕量C2取2mm）（10分）

解：已知Di=3000mm，P=0.5Mpa，C2=2mm，查表得[σ]250=156Mpa，φ=0.85

估计名义厚度为8-25mm，则由表3取C1=0.8mm，δd+C1=7.67+0.8=8.47mm，故取δ

3. 试设计轻油裂解气废热锅炉汽包筒体及标准椭圆形封头的壁厚。己知：设计压力1.3MPa，设计温度为350℃，汽包内径550mm，材质为16MnR，筒体带垫板，单面对接焊缝，100％探伤。 （腐蚀裕量C2取2mm，封头由整块钢板冲压而成）（15分）

解：已知P=1.3Mpa，Di=550mm，C2=2mm，查表得：[σ]250=134Mpa，φ=0.9

（1）确定筒体的壁厚

n=9mm. d pDi0.5 3000 C 2 5.67 2 7.67mm22502 156 0.85 0.52[ ] ppDi1.3 550 d C 2 2.98 2 4.98mm23502 134 0.9 1.32[ ] p

n=6mm. 估计名义厚度为6-7mm，则由表3取C1=0.6mm，δd+C1=4.98+0.6=5.58mm，取δ

（2）确定标准椭圆形封头的壁厚。由题意知，φ=1

估计名义厚度为6-7mm，则由表3取C1=0.6mm，δd+C1=4.67+0.6=5.27mm，取δ

pDi1.3 550 d C2 2 2.67 2 4.67mm2 134 1 0.5 1.32[

]350 0.5pn=6mm.