工业系统课程总结

工业系统CDIO分析课程总结

摘要  在一个学期工业系统CDIO分析课程的学习中，我们通过了解和分析摩托车发动机、汽车发动机、金属切削机床、割草机和金属冶炼工艺等工业系统，学习了各种工业系统的方法、流程以及分析工业系统前的一些准备工作。下面我们就本学期分析的各种工业系统做一个阐述并总结自己在学习工业系统CDIO分析课程过程中的遇到的问题和解决方法及心得。

关键词    发动机  机床 割草机  冶炼工艺

课程总结

一、摩托车发动机

1、概述：和汽车发动机类似。

2、问题及解决：

A、摩托车离合器的工作原理？

答：当离合器踏板释放时，飞轮内的压板利用弹簧的力量，紧紧压住摩擦板，使两者之间处于没有滑动的连动现象，达成连接的目的，而引擎的动力便可以透过此一机构，传递至变速箱，完成动力传动的工作。而当踩下踏板时，机构将向弹簧加压，使得弹簧的周边翘起，压皮便与摩擦板脱离。此时摩擦板与飞轮之间无法连动，即便引擎持续运转，动力仍不会传递至变速箱及车轮。

二、汽车发动机

1、概述：发动机，又称为引擎，是一种能够把一种形式的能转化为另一种更有用的能的机器，通常是把化学能转化为机械能。

A、工作原理：

进气冲程：

化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合，然后再吸入气缸。进气行程中，进气门打开，排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动，活塞上方的气缸容积增大，从而气缸内的压力降低到大气压力以下，即在气缸内造成真空吸力。

压缩冲程：

在这个过程中，进、排气门全部关闭，曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程称为压缩行程。压缩终了时，活塞到达上止点，活塞上方形成很小空间，称为燃烧室。压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比，以ε表示：压缩比愈大，在压缩终了时混合气的压力和温度便愈高，，燃烧速度也愈快，因而发动机发出的功率愈大，经济性愈好。但压缩比过大时，不仅不能进一步改善燃烧情况，反而会出现爆燃和表面点火等不正常燃烧现象。

做功冲程：

在这个行程中，进、排气门仍旧关闭。当活塞接近上止点时，装在气缸盖上的火花塞即发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气被燃烧后，放出大量的热能，因此，燃气的压力和温度迅速增加，所能达到的最高压力约为3-5Mpa，相应的温度则为2200-2800K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能，除了用于维持发动机本身继续运转而外，其余即用于对外作功。

排气冲程：

可燃混合气燃烧后生成的废气，必须从气缸中排除，以便进行下一个进气行程。

当膨胀接近终了时，排气门开启，靠废气的压力进行自由排气，活塞到达下止点后再向上止点移动时，继续将废气强制排到大气中。

B、两大机构：

曲柄连杆机构：

曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。

配气机构：

配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。进、排气门的开闭由凸轮轴控制。凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮或链条驱动。

C、五大系统

供给系统：

汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去。

润滑系统：

润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。

冷却系统：

冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。

点火系统：

在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。火花塞有一个中心电极和一个侧电极，两电极之间是绝缘的。当在火花塞两电极间加上直流电压并且电压升高到一定值时，火花塞两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花。

启动系统：

要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转，发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。

2、问题及解决：

A、汽油发动机和柴油发动机的相同点与不同点？

答：相同点是每个工作循环中曲轴都转两周，每一行程曲轴都转半周以及只有在作功行程产生动力。不同点是汽油机是汽油与空气在缸外混合，吸进气缸的是可燃混合气采用电火花点燃混合气而柴油机吸进气缸的是纯空气并利用高温气体加热柴油燃烧，汽油发动机有点火系无喷油器而柴油发动机无点火系有喷油器。

B、四冲程发动机与二冲程发动机怎么区别？

答：二冲程发动机曲柄旋转360°完成一个工作循环，即曲柄旋转一圈发动机燃烧做功一次，它是靠气缸壁上的扫气口、排气口完成进、排气过程的。四冲程发动机曲柄旋转720°完成一个工作循环，即曲柄旋转两圈发动机燃烧做功一次，它是靠配气凸轮来控制进、排气门完成进、排气过程的。因此二冲程的发动机没有像四冲程发动机那样的配气机构。

C、活塞与气缸之间怎么防止漏气？

答：活塞和气缸内壁之间是靠活塞环来保证不漏气。活塞环在工作时，首先以自身的弹力与气缸壁贴合，使压缩气体不能从环外圆与气缸壁之间通过，少量压缩气体串入活塞环槽内，作用在活塞环背面，增大了活塞环对气缸壁的压力，使活塞环的密封性能显著提高。活塞环的作用：1）填补活塞与气缸壁的间隙，不使气缸内的气体漏入曲轴箱而降低发动机的功率。2）将气缸壁上多余的润滑油刮回油底壳，以防串入燃烧室。3）将活塞头部的热量传给气缸壁。 活塞环分为气环和油环两种。

D、液力变矩器的工作原理？

答：液力变矩器是以液体为工作介质的一种非刚性扭矩变换器，是液力传动的型式之一。它有一个密闭工作液力变矩器腔，液体在腔内循环流动，其中泵轮、涡轮和导轮分别与输入轴、输出轴和壳体相联。动力机(内燃机、电动机等)带动输入轴旋转时，液体从离心式泵轮流出，顺次经过涡轮、导轮再返回泵轮，周而复始地循环流动。泵轮将输入轴的机械能传递给液体。高速液体推动涡轮旋转，将能量传给输出轴。液力变矩器靠液体与叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。液力变矩器不同于液力耦合器的主要特征是它具有固定的导轮。导轮对液体的导流作用使液力变矩器的输出扭矩可高于或低于输入扭矩，因而称为变矩器。输出扭矩与输入扭矩的比值称变矩系数，输出转速为零时的零速变矩系数通常约2～6。变矩系数随输出转速的上升而下降。液力变矩器的输入轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间没有刚性联接。

三、金属切削机床

1、概述：金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的一种机器，人们习惯上称为机床。主要分为车床、铣床、钻床等。

A、车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。车床主要组成部件有：主轴箱、交换齿轮箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠、床身、床脚和冷却装置。

B、钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床。钻床是具有广泛用途的通用性机床，可对零件进行钻孔、扩孔、铰孔、锪平面和攻螺纹等加工。在钻床上配有工艺装备时，还可以进行镗孔,在钻床上配万能工作台还能进行钻孔、扩孔、铰孔。

钻床的主要有主轴、主轴变速箱、进给箱、立柱、工作台和底座等部件。通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。

C、铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。

铣床主要组成：床身、横梁、升降台、纵向工作台、主轴、底座、横向工作台。

D、加工方法：如图分别是车床、铣床和钻床常见的加工方法。

工件表面的成形方法有：a轨迹法：切削刃与被加工面为点接触呈切削点并按一定规律作轨迹运动。b成形法：切削刃与被加工面的接触呈切削线，形状与所需发生线一致。c相切法：铣刀/砂轮旋转刀具加工时，切削刃在垂直于刀具旋转轴线的平面内与被加工表面的接触为一切削点（相切点），旋转刀具轴线按一定规律作轨迹运动。d展成法：齿轮加工时刀具切削刃形状为一条切削线，与需要形成的发生线不相吻合，切削加工时刀具切削线与发生线相切，齿坯节圆与刀具节线发生纯滚动，符合齿轮齿条或齿轮与齿轮的啮合规律，切削线包络出所需形成的渐开线。

车削的应用

铣削的应用 

钻削的应用

2、问题及解决：

A、 机床传动具备的条件？

答：机床的传动必须具备以下的三个基本部分：执行件：执行机床运动的部件。常用执行件有主轴、刀架、工作台等，是传递运动的末端件。运动源：为执行件提供动力和运动的装置。通常为电动机，如交流异步电动机、直流电动机、直流和交流伺服电动机、步进电动机、交流变频调速电动机等。传动件：传递动力和运动的零件。如齿轮、链轮、带轮、丝杠、螺母等，除机械传动外，还有液压传动和电气传动元件等。

四、割草机

1、概述：手推式割草机是一种以汽油发动机为动力源，通过刀片的高速旋转对较高的草进行剪切、收集，适用于中等规模草坪、果林、茶林、蔬菜地、路旁树篱杂草的修剪的、需要人推进的进行大面积作业、外形像全地形沙滩车的小型农业机械。 主要由牵引架、油门控制阀、油门拉索、汽油发动机、空气过滤器、割草平台、轮子、前轮轴、割刀、后轮轴、集草箱等部分组成。

2、问题及解决：

A、割草机的刀片夹持器左右的形状为什么一个是圆形一个是半圆形的？

答：为了防止安装刀具时出现装反而设置的装置。

五、金属冶炼工艺

1、概述：

心得  在整个课程的学习过程中，我学习并基本掌握了工业系统分析的方法。分析工业系统的一般步骤：1. 分析系统前要先了解系统的作用，明确分析系统的目的，切忌盲目分析。 2. 分析系统前做好系统分析的准备工作，了解所分析系统的相关基本知识。 3. 要按照目的逐步分析以达到分析的目的。 4. 要注意了解系统各部分的工作原理 5. 要了解系统各机构配合关系，分析各部分之间的配合原理。 6. 注意了解系统的优点与缺点，尝试提出自己的优化方案。最后，我们要多看看课外书，努力扩宽自己的知识面，面对不懂的知识一定要咨询老师或者查资料，同时积极参加一些实践，多动手。

 

第二篇：微机系统与接口课程总结

微机系统与接口课程总结

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微机系统与接口课程总结

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