2014机械系统设计习题.doc

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1、2014年《机械系统设计》习题一、填空题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.所谓系统是指具有特定功能的、相互间具有一定联系要素构成的一个整体，即由两个或两个以上要素组成的具有一定结构和特定功能的整体都是系统。系统的三个特性是：目的性、相关性和整体性、环境适应性。3.产品设计过程的三个阶段：功能原理方案设计阶段、结构总体设计阶段和技术设计阶段。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、安全可靠原则。5.机械系统设计类型分为：完全创新设计、适应性设计

2、、变异性设计三类机械系统常用的安全保护装置有销钉安全联轴器、钢珠安全离合器、摩擦安全离合器。6.提高支承系统热特性的措施包括：散热和隔热、均热、使热变形对工作质量的影响较小。7.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8.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。9.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、安全可靠原则。10.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

3、定的运动轨迹运动。11.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。12.物料流一般由加工、输送、储存、检验几部分组成。13.物料流系统的构成一般应包括：存储子系统(含物料供应、中间储存及最后的成品储存)、输送子系统以及定位与装夹装置，执行子系统。14.常用的动力机可分为：电动机、内燃机、液压马达、气动马达等几大类15.操纵系统的组成：操纵件、传动件、执行件和辅助元件16.支承件的变形一般包括自身变形、局部变形和接触变形二问答题1.工作机械的载荷类型有哪几种？①周期

4、载荷②准周期载荷③瞬变载荷④随机载荷2.他励电动机的机械特性？是一条向下倾斜的直线，加大电动机的负载，会使转速下降，机械特性比较“硬”3.选择电动机时，应考虑的问题？①负载转矩②飞轮力矩③转速④耐久性⑤控制性⑥升温，发热4.内燃机的主要性能指标？①有效功率Pe②平均有效压力pe③标定功率④升功率⑤有效燃油消耗率ge⑥指示效率及机械效率5.如何选择内燃机？一般先根据其外特性判断柴油机的n,Me,Pe等动力性能是否满足从动机的要求，然后再根据所选择的工作转速的负载特性，是否在经济负荷范围内运转6.执行机构按其功能分，有哪几种？①夹持②搬运③

5、分度与转位④检测⑤加载7.对执行机构的设计应提出哪些要求？执行系统设计基本要求：①保证设计时提出的功能目标。②足够的使用寿命和强度、刚度要求。各执行机构应结构合理、配合协调8.传动系统中的变速装置有哪几种？交换齿轮，滑移齿轮，离合器，前三种的组合，啮合器9.操纵系统设计应满足的基本要求？10.操纵系统由哪几部分组成？操纵件、传动件、执行件和辅助元件。11.谐波齿轮传动的主要特点？是柔轮易发生疲劳损坏，起动力矩大①传动比大、范围宽（一级传动比范围为50-500，二级传动可达2500-），且在传动比很大的情况下，仍具有较高的效率；②结构简单

6、、体积小、重量轻（与一般齿轮减速器相比，零件可减少约50%，体积可减少20%-50%）；③承载能力强、传动平稳、运动精度高；4能实现密封空间的运动传递。12.振动控制的技术途径？①控制振动源，以减小或消除其本身的振动②控制传递途径，以减弱至接受体的振动传输③控制接受体，一降低接受体对振动敏感的程度，减弱它被激励的振动13.工件在夹具中的定位通常有几种情况？完全定位，不完全定位，过定位，欠定位14.可用哪些方法确定机械系统的载荷大小？相似类比法，实际测量法及计算法15步进电动机的特点？功率小，输出力矩小。体积小。控制性能好，良好的缓冲定位

7、能力。控制系统简单，价格低。当脉冲当量很小时，很难获得高速。16.可用哪些方法确定机械系统的载荷大小？17.简述功能的大致分类及在设计中如何对待各种功能18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。答案要点： 1) 动力系统保护   （0.5分） 2) 传动系统保护    （0.5分） 3) 执行系统保护   （0.5分） 4) 控制系统保护   （0.5分） 5) 操纵系统保护   （0.5分） 6) 环境保护相应的保护措施如下： 1) 动力系统保护  机械系统的动力源一般为三相380V的交流电源。电源进

8、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