機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計試題及答案

1、內(nèi)蒙古民族大學(xué)2013-2014學(xué)年二學(xué)期試卷答案（考查）課程名稱：機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計考試時間：110分鐘 年級：11級專業(yè)：機(jī)制、農(nóng)機(jī)一、簡答題（6小題，共60分）1、什么是專家系統(tǒng)？專家系統(tǒng)的作用是什么？簡述現(xiàn)代虛擬樣機(jī)仿真分析的目的與意義。 答：一個或一組能在某特定領(lǐng)域內(nèi)，以人類專家水平去解決該領(lǐng)域中困難問題的計算機(jī)程 序。專家系統(tǒng)的作用：減少設(shè)計人員的負(fù)擔(dān)；適用于常規(guī)方法和分析程序無能為力的地方； 快速；防止設(shè)計人員出錯及保留系統(tǒng)的知識和經(jīng)驗(yàn)的領(lǐng)域。虛擬樣機(jī)仿真分析的目的與意義：化設(shè)計；縮短周期、降低成本；提高性安全性；提 高產(chǎn)品開發(fā)效率及產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量。2、試從人機(jī)工程學(xué)觀點(diǎn)分析汽車駕駛室的

2、布置設(shè)計。答：人機(jī)工程學(xué)是運(yùn)用生理學(xué)、心理學(xué)和其他有關(guān)學(xué)科知識，使人和機(jī)器相互適應(yīng)， 創(chuàng)造舒適和安全的環(huán)境條件從而提高工效的學(xué)科。駕駛座椅的設(shè)計，根據(jù)不同的體格可以調(diào)整高度和前后位置。而且坐姿操作可減少疲 勞。顯示裝置的設(shè)計，如速度里程表、油表等的設(shè)計充分利用人體工程及人的視覺習(xí)慣， 便于觀察，警醒作用。操縱裝置設(shè)計，方向的大小以人施力最適宜的尺寸，而且活動靈活，長期駕駛不易疲勞。檔位桿的設(shè)計充分考慮人手生理學(xué)特點(diǎn)，手握舒適，不產(chǎn)生滑動，施 力方便。腳操縱的剎車，離合，油門等，與坐姿操作相適應(yīng)。踏板采用矩形或橢圓性。轉(zhuǎn) 向按鈕與方向盤一體便于操作。照明燈及前后鏡子的設(shè)計也充分考慮人的視覺規(guī)律。

3、汽車駕駛室的設(shè)計，充分運(yùn)用人體工程學(xué)的原理，使人在最舒適最不易疲勞的最易觀 察的角度安全駕駛。3、機(jī)械工作狀態(tài)能量信息論；機(jī)械工作過程能量損失論；機(jī)械工作過程節(jié)能效益論。曲柄壓力機(jī)動力機(jī)容量的選擇，根據(jù)壓力機(jī)負(fù)載而確定的有效能+系統(tǒng)廣義儲能+系統(tǒng)損耗能的綜合，在乘以安全系數(shù)，便是動力機(jī)容量。4、典型閉環(huán)控制系統(tǒng)有哪些基本環(huán)節(jié)組成？各有什么作用？答：給定環(huán)節(jié)、測量環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)、校正及放大環(huán)節(jié)和執(zhí)行環(huán)節(jié)。給定環(huán)節(jié)是給出與反饋信號同樣形式和因次的控制信號。測量環(huán)節(jié)用于測量被控變量，并將被控變量轉(zhuǎn)換為便于傳送和便于處理的另一物理量 的環(huán)節(jié)。比較環(huán)節(jié)是將來自給定環(huán)節(jié)的輸入信號與測量環(huán)節(jié)發(fā)出的有關(guān)被控變

4、量的反饋信號 進(jìn)行比較的環(huán)節(jié)。校正及放大環(huán)節(jié)將偏差信號做必要的校正，并進(jìn)行放大以便推動執(zhí)行環(huán)節(jié)。執(zhí)行環(huán)節(jié)接受放大的控制信號，驅(qū)動被控對象按照預(yù)期的規(guī)律運(yùn)行的環(huán)節(jié)。5、結(jié)合機(jī)床的微量進(jìn)給裝置說明電熱式微驅(qū)動裝置工作原理答：機(jī)床傳動件與托架連接，運(yùn)動件固定在托架上。傳動件內(nèi)裝有加熱件和高頻感應(yīng)電圈。當(dāng)感應(yīng)圈通以高頻電流后使加熱件加熱，傳動件由于熱變形而伸長，經(jīng)托架使運(yùn)動件產(chǎn)生 微量位移。該裝置可根據(jù)機(jī)床工作時的動態(tài)測試指令給出需要的熱量。當(dāng)運(yùn)動達(dá)到指定位 置，輸入冷卻液，使傳動件冷卻而恢復(fù)原來的位置。6、簡述機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的一般過程。答：產(chǎn)品規(guī)劃：1、根據(jù)產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃和市場需要提出設(shè)計任務(wù)書，或由上

5、級主管部門下達(dá)計劃任務(wù)書；2、調(diào)查研究，進(jìn)行市場調(diào)查，收集技術(shù)情報和資料， 掌握外部環(huán)境條件， 預(yù)測市場趨勢；3、進(jìn)行可行性研究，包括技術(shù)研究和費(fèi)用預(yù)測， 對市場前景、投資環(huán)境、 生產(chǎn)條件、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)組織、成本與效益等進(jìn)行全面的分析研究， 提出可行性研究報告。4、系統(tǒng)計劃，明確設(shè)計任務(wù)、目的和要求，搞清外部環(huán)境的作用和影響， 制定系統(tǒng)開發(fā)計劃。系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計：1、總體設(shè)計2、技術(shù)設(shè)計3、工作圖設(shè)計4、鑒定和評審制造營銷：1、樣機(jī)試制及樣機(jī)試驗(yàn) 2、樣機(jī)鑒定和評審 3、改進(jìn)設(shè)計4、小批試制5、定型設(shè)計6、銷售7、產(chǎn)品使用8、產(chǎn)品報廢與回收二、方案評價題（15分）在某機(jī)器設(shè)計中，有兩種備選方案，

6、為了確定選擇哪個方案，組織了一個由20位專家組成的評價小組用模糊綜合評價法對兩個方案進(jìn)行評價。已知：1）評價指標(biāo)：產(chǎn)品性能（b1）、可靠性（b2）、使用方便性（b3）、制造成本（b4）、使用成 本（b5）；每個評價指標(biāo)劃分為優(yōu)、良、中等、較差、很差 5個等級：0.9, 0.7, 0.5, 0.3, 0.1;2）評價指標(biāo) b1、b2、b3、b4、b5 的權(quán)分別為：0.25、0.2、0.2、0.2、0.15;3）投票結(jié)果如下表所示：評價 指標(biāo)評價等級（a方案）評價等級（b方案）優(yōu)良中等較差很差優(yōu)良中等較差很差b110442086420b210424084422b38442284422b484440

7、64442b5答：評價尺度向量 e = （0.9 0.7 0.5 0.3 0.1） 加權(quán)系數(shù)矩陣 a = 0.25 0.2 0.2 0.2 0.15 根據(jù)投票計算得隸屬度矩陣分別為0.50.20.20.100.50.20.10.20r1 = 0.40.20.20.10.10.40.20.20.200.40.30.20.10 r2 =0.4 0.3 0.2 0.10.4 0.2 0.2 0.10.4 0.2 0.2 0.10.3 0.2 0.2 0.200.10.10.10.3 0.2 0.2 0.3 0 計算評價方案的綜合模糊評價隸屬度矩陣b1 = a?r1 = 0.445 0.215 0.18 0.12 0.02b2 = a ?r2 = 0.365 0.225 0.2 0.15 0.06 計算綜合得分a略高一些。z1 = ebt=0.667 z2 = ebt=0.64 從計算結(jié)果看方案、綜合題（25）圖示為工廠中使用的虎鉗，采用絲桿螺母機(jī)構(gòu)，當(dāng)需要較大距離移動鉗口時非常不便。請，請用結(jié)構(gòu)簡圖針對這一問題進(jìn)行一種可實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給的虎鉗機(jī)構(gòu)設(shè)計（原理方案設(shè)計）畫出你的設(shè)計，并附有文字說明。答：采用開合螺母機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)了虎鉗的快速進(jìn)給加緊。手柄