机械系统设计—2007试题b答案

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1、试题：学号：姓名：哈工大2007年秋季学期班号机械系统设计试题B姓名学号题号一二三四五六七八九十总分分数一填空（10分）（每空0.5分）1.机械工程科学是研究机械产品的性能、设计和制造的基础理论与技术的科学，分为机械学和机械制造两大分学科。2.机械系统主要由动力系统、执行系统、传动系统、操作和控制系统、支承系统、润滑、冷却等六个子系统组成3.总体参数是机械系统总体设计和零部件设计的依据,总体参数一般包括：性能参数(生产能力等)、结构尺寸参数、运动参数、动力参数。4.机械系统结构总体设计的三项基本原则是：明确原则、简单原则、安全可

2、靠原则。5.导轨的功用是导向和承载，即保证运动部件在外力作用下，能沿着规定的运动轨迹运动。6.机械系统的传动是将动力源或某个执行系统的速度、力矩传递给执行件(或另一执行件)，使该执行件具有某种运动和出力的功能。二简答题（32分）1.根据支承件的功用讨论支承件的基本要求。（4分）答案要点：（每条1分）1)足够的静刚度（1分）2)较好的动特性（1分）3)良好的热特性（1分）4)小的内应力（1分）第1页（共9页）试题：学号：姓名：2机械系统中需要设置安全保护装置的子系统有哪些，并举例说明相应的保护措施。（6分）答案要点：1)动力系统保

3、护　（0.5分）：机械系统的动力源一般为三相380V的交流电源。电源进入配电柜后，首先要经空气开关的保护，主回路和控制回路要有熔断器。电机要有熔断器和热继电器保护。熔断器主要用于断路保护，热继电器主要用于过载和过流保护。此外，还有欠压、过压和缺相等保护。在液压和气动回路中，要有安全阀和压力继电器。（0.5分）2)传动系统保护　（0.5分）传动系统主要是过载保护问题，如机械系统中采用的安全离合器、摩擦离合器。电气系统中的热继电器保护。（0.5分）3)执行系统保护　　（0.5分）机械系统的最终目的是由执行件完成的，其安全系统主要考虑

4、行程保护问题。（0.5分）4)控制系统保护　　（0.5分）控制系统是安全系统的核心，负责机械系统各部分运动和动作的逻辑关系，因此，正确处理这些逻辑关系，是整个机械系统安全可靠的前提和保障。（0.5分）5)操纵系统保护　　（0.5分）操纵系统与人直接接触，人为因素较多，为避免操作的失误，保护机械系统正常运行和人身安全，在设计操纵系统时，必须设置必要的安全保护装置。此外，操纵机构本身也必须安全可靠，方能保证操纵有效。（0.5分）6)环境保护　　（0.5分）环境安全保护主要是指对操纵环境的不安全因素采取必要的安全防护措施（0.5分）第

5、2页（共9页）试题：学号：姓名：3．简述操纵系统的组成及对操纵系统的基本要求（6分）答案要点：答：操纵系统主要由操纵件(1分)、变送环节（1分）和执行件（1分）三部分组成。操纵系统应当满足：（不要求展开）1)灵活省力（1分）2)方便和舒适（1分）3)安全可靠的要求。（1分）4.简述起停和换向装置的作用及对起停和换向装置的基本要求。（3分）答案要点：起停和换向装置的作用是用来控制执行件的起动、停止以及改变运动方向。（每点0.5分）对起停和换向装置的基本要求是：1)起停和换向方便省力（0.5分）2)操作安全可靠（0.5分）3)结构简

6、单，并能传递足够的动力。（0.5分）5.试论述绿色设计与传统设计的区别。（5分）答案要点：绿色设计与传统设计的根本区别在于：绿色设计要考虑产品的整个生命周期（2分），从产品的构思开始，在产品的结构设计、零部件的选材、制造、使用、报废和回收利用过程中对环境、资源的影响（2分），希望以最小的代价实现产品“从摇篮到再现”的循环。（1分）第3页（共9页）试题：学号：姓名：6.简述执行系统的组成及执行系统的功能。（4分）答案要点：执行系统都是由执行末端件和与之相连的执行机构组成。　（每点1分，共2分）执行系统一般大致可实现下列各种功能。　

7、（答出两点即给2分）1)实现运动形式或运动规律变换的功能　2)实现开关、联锁和检测等的功能　3)实现程序控制的功能4)实现施力功能　7.简要回答选择价值分析对象的原则。（4分）答案要点：设计中进行价值分析和价值优化工作，一般重点选择以下几类缺点和问题较多、改进潜力较大的产品。1)设计年代久，多年没有重大改进的产品；（1分）2)结构复杂，零部件较多的产品；（1分）3)制造成本过高，影响市场竞争的产品；（1分）4)使用中功能不满足要求，性能差，可靠性差，用户不满意的产品。（1分）第4页（共9页）试题：学号：姓名：三．计算题（8分）1

8、.试推导摆动式操纵机构的几何条件？（4分）答案要点：L(1)几何条件(摆杆轴线与滑移齿轮轴线间距离)aRAaa222LR(Aa)2Aα2ALR=A+a16a当a0.3h2LA4.8h摆杆轴的布置在选定滑块高度h的条件下：0L越大，A也