2013機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)期末考試題要點(diǎn)

1、2013天津商業(yè)大學(xué)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)期末考試復(fù)習(xí)題一：填空題1. 機(jī)械系統(tǒng)由若干裝置、部件和零件組成的系統(tǒng)。（1 ）、從實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能角度看只要包括下列一些子系統(tǒng)：動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行 統(tǒng)、操縱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。（2 ）、從“流”的觀點(diǎn)出發(fā)，將機(jī)械系統(tǒng)分為物料流系統(tǒng)、能量流系統(tǒng)、信息流系統(tǒng)2. 設(shè)計(jì)任務(wù)的類型：開發(fā)性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)、變型設(shè)計(jì)3. 設(shè)計(jì)任務(wù)的來源：指令性設(shè)計(jì)任務(wù)、來自市場(chǎng)的設(shè)計(jì)任務(wù)、考慮前瞻的預(yù)研設(shè)計(jì)任務(wù)。4. 自動(dòng)機(jī)械的工作循環(huán)時(shí)間由哪幾部分組成？工作循環(huán)時(shí)間Tp二基本工藝時(shí)間Tk+空行程時(shí)間Td+等待停留時(shí)間To5. 常用的幾種步進(jìn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)：棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、蝸形凸輪機(jī)構(gòu)、不

2、完全齒輪機(jī)構(gòu)6. 棘爪安裝角：棘齒面正壓力方向線與齒端和軸心的連線之間的夾角B為棘爪安裝角。7. 棘爪進(jìn)入嚙合應(yīng)滿足：棘輪齒對(duì)棘爪的反作用產(chǎn)生的力矩能使棘爪進(jìn)入嚙合。棘爪在 兩個(gè)力F和N的作用下，產(chǎn)生兩個(gè)力矩 Mn和Mf,當(dāng)MnMf時(shí)，棘爪進(jìn)入嚙合。由N*Lsin B F*Lcos B ,又存在： F*Lcos B 二 N*f*Lcos B ,可得至U tg f=tg 丫因 此得：By ,即安裝腳大于摩擦角?？紤]齒面的傾斜角3=010 ，安裝角Bx =1022 。8. 槽輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式：平面外槽輪、平面內(nèi)槽輪、空間球面槽輪。以外槽輪為例，主要由曹輪（主動(dòng)輪）、撥銷盤（轉(zhuǎn)臂、撥銷、鎖緊弧一一從

3、動(dòng)輪）組成9. 槽輪嚙合時(shí)速度和加速度的變化特征：W=入（cos -入/1-2入cos +入2）W0。（W 為槽 輪的角速度，W0為槽輪的角加速度。）10. 幾種托盤升降機(jī)構(gòu)的形式和特點(diǎn)：1）、滑道式托盤升降機(jī)構(gòu)；（1）、機(jī)構(gòu)形式；圓柱凸輪機(jī)構(gòu)；升程時(shí)凸輪升角；下降時(shí)凸輪升角（2）、特點(diǎn)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；易擠壞瓶子2）、壓縮空氣式；（1）、機(jī)構(gòu)形式；上升時(shí)；下降時(shí)；（2）、特點(diǎn)；a.不會(huì)擠壞瓶子，壓縮空氣伸縮性；b.下降速度慢3）、綜合式：上升用壓縮空氣，下降用凸輪機(jī)構(gòu)，綜合兩者有點(diǎn)。11. 外聯(lián)傳動(dòng)鏈和內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈的構(gòu)成；（1） 、外鏈傳動(dòng)鏈機(jī)械的主軸或分配軸與動(dòng)力源（電機(jī)、液壓、氣壓等）的鏈接。主

4、要有分級(jí)變速和無級(jí)變速兩種結(jié)構(gòu)形式：（2）、內(nèi)鏈傳動(dòng)鏈一一運(yùn)動(dòng)和功率的傳遞，確保執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)動(dòng)作；要求嚴(yán)格的速比，如車床（主軸與絲杠），滾齒機(jī)（滾刀與工件）。12. 機(jī)械系統(tǒng)的工作載荷按作用形式分為幾種：（1、拉伸壓縮載荷，彈簧類；（2、彎曲載荷，懸臂梁結(jié)構(gòu)；（3）扭轉(zhuǎn)載荷，傳遞扭矩的軸類件；13. 工業(yè)機(jī)械手的組成部分：執(zhí)行機(jī)構(gòu)（執(zhí)行），驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（傳動(dòng)+驅(qū)動(dòng)電機(jī)），控制系 統(tǒng)（傳動(dòng)），機(jī)座（控制）14. 工業(yè)機(jī)械手的坐標(biāo)形式和運(yùn)動(dòng)方式；（1 ）、直角坐標(biāo)形式，X、Y、Z方向的移動(dòng)（2）、圓柱坐標(biāo)形式；X方向的移動(dòng)、Z方向的移動(dòng)和繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)（3）、球坐標(biāo)式；X方向的平移，Y、Z軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)

5、（4）、關(guān)節(jié)式；肩關(guān)節(jié)，大臂俯仰；肘關(guān)節(jié)，小臂俯仰；大臂回轉(zhuǎn)。二、簡(jiǎn)答題1. 了解反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的工作原理及三相三拍通電方式。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作凍理如圖所示為嵐應(yīng)式步進(jìn)屯幼機(jī)的工作原尊。 步進(jìn)屯劫機(jī)由遲子禾林于組成。定于包括唇6 C車對(duì)越極的鐵心，其上分別霾有心B,閑 嶷紐，轉(zhuǎn)子由硅鋼片疊合而戚，其上做出4個(gè)齒 令備経組順決通電，鋼如 開始甘A相通電. 則確極A產(chǎn)生屯趙場(chǎng)吸刖轉(zhuǎn)子，使X 3古對(duì)準(zhǔn) 磁極A。然后變換為時(shí)目通電，剜E的電磁場(chǎng)吸引 轉(zhuǎn)子，使2. 4歯對(duì)淮磁極&轉(zhuǎn)予理時(shí)針轉(zhuǎn)過引 ” c再變換為C相適電，則久I吿對(duì)涼磁極C, 轉(zhuǎn)子運(yùn)時(shí)針再轉(zhuǎn)過3o知此換Af Bf A- 相循環(huán)通電，使饕子

6、継?；剞D(zhuǎn)*專次變換通 電的相，特子作出減小璉阻的反應(yīng)，轉(zhuǎn)貓磁陽 最小的半衡社置上停號(hào)，故比反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng) 機(jī)若女變通屯碩浄*按相腋 次通電，則轉(zhuǎn)子順時(shí)好毆轉(zhuǎn)。屯豹機(jī)運(yùn)行一步 為一拍。上述屯動(dòng)機(jī)變換相序一個(gè)貓環(huán)時(shí)共運(yùn) 行三拍，稱為三相三拍通屯方式2、了解三相異步電動(dòng)機(jī)的特殊轉(zhuǎn)矩，了解電機(jī)的過載能力3、了解液壓泵、液壓馬達(dá)、氣泵和氣壓馬達(dá)的功能特點(diǎn)和用途。(1 )液壓泵是將原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為工作液體的壓力能。按結(jié)構(gòu)形式分為：齒輪泵、葉片泵、柱塞泵；按輸出油量是否可調(diào)節(jié)分為：定量泵、變量泵(2)液壓馬達(dá)是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能， 并帶動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)的液壓部件。按結(jié)構(gòu)形式分為:齒輪馬達(dá)、葉片馬達(dá)、柱塞

7、馬達(dá)；按額定轉(zhuǎn)速分為：高速液壓馬達(dá)、低速液壓馬達(dá)(3) 氣壓泵是將原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為工作氣體的壓力能 .結(jié)構(gòu)形式分為：齒輪泵、 葉片泵、柱塞泵；按輸出油量是否可調(diào)節(jié)分為：定量泵、變量泵(4) 氣壓馬達(dá)是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，作用與液壓馬達(dá)類似。分為：葉片式、齒輪式、柱塞式；額定轉(zhuǎn)速分為：高速液壓馬達(dá)、低速液壓馬達(dá)4、了解機(jī)器的磨損和壽命曲線。(1) 、磨損壽命：磨損發(fā)生在具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件，如軸 承、齒輪、機(jī)床導(dǎo)軌等，磨損破壞零部件的配合尺寸和強(qiáng)度， 磨損量超過允許極限時(shí)，導(dǎo)致設(shè)備的失效。使機(jī)器零件喪失 精度，而影響機(jī)器的使用壽命和可靠性。(2) 、典型的磨損過程：正常磨損過

8、程分三個(gè)階段，配合間隙S時(shí)間t變化的磨損曲線見右圖。用87曲鐵1. 第I階段磨損方程： t1時(shí)間很短，在壽命計(jì)算中省略 2 .第H階段磨損方程：基本是一段直線，這一段直線的斜 率tg a為磨損速度，也就是磨損強(qiáng)度。磨損曲線達(dá)到點(diǎn)，標(biāo)志設(shè)備磨損壽命終結(jié)。3 .簡(jiǎn)化的磨損方程： t10，磨損曲線簡(jiǎn)化為下面形式，SOSmin，磨損壽命T t2。三、分析題1、棘輪機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)方式；對(duì)于可調(diào)節(jié)的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，能說明圖中各零件的名稱和作用。(1)、調(diào)節(jié)方法；a.改變擺桿的擺角，調(diào)節(jié)曲柄O1A,(擰絲杠螺母)或O2B的長(zhǎng)度， 可改變棘輪的動(dòng)程回轉(zhuǎn)角的大小。b.改變棘爪每次推過齒數(shù)，利用遮板 1遮住棘輪動(dòng) 程內(nèi)的

9、若干個(gè)齒，使棘爪只能在 1角度內(nèi)推動(dòng)棘輪，遮板位置由定位銷3插在扇形板2 的相應(yīng)孔中固定。故棘輪回轉(zhuǎn)角 1可在0 之間調(diào)節(jié)。圖G 7鐸輪回樣化的闊暫方肚二間調(diào)気.勺了油際聲屜機(jī)構(gòu)枉空行呈時(shí)產(chǎn)生的沖擊0音的齒衛(wèi)室摑.可足胃涯口 S 屮t ! t?f 逛與It齒說蟲接卷的辦法如圖$7審示.這科It釜*1構(gòu)寡為無事ttSgnKr. 無H1/文 yif中.爪4連桿井與匚，與仗爪袋口之屈仃適芻的免潘 當(dāng)慟餐?1裁的.建樸畫先自右iwmH hE知罐玲試主用牛徑力距.融氣鼻斤蜒 貝朮匸住倉(cāng)妁衽 蘭叭：亡勺鮭* ?.門工也甘糕動(dòng)任回理申冷“八丘一沖總氏刊無事鈾沱恥：專x、噫按&罰血整中 七壹垮右?guī)跁r(shí)，金孑龍1

10、與花RLd7 Q :W理違力邑 朗5婆砂港童盤遣等廉嬲 貝桶蘋與農(nóng)餌樂*W.叮 Jri咅co ta&輪播起裁爪曲料蛇地樣石中音 斤更匕其從動(dòng)滾子與住爪錢揍孕轉(zhuǎn)K希動(dòng)矗子轉(zhuǎn)2負(fù)齒總開.2、掌握槽輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，多撥銷的存在條件及導(dǎo)出方法。從動(dòng)輪）組成。（1 ）、槽輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式：平面外槽輪、平面內(nèi)槽輪、空間球面槽輪。以外槽輪為例, 主要由曹輪（主動(dòng)輪）、撥銷盤（轉(zhuǎn)臂、撥銷、鎖緊?。?）多撥銷存在的條件及導(dǎo)出干相新H仁全祁尸之M- OTJT(Z - 2)M/ 0 2jt mx（Z 2）一 *亠BIJ：七一4 町得寸型拔諂的取血條件營(yíng)Z*2由tm決定撥k可詭取的值3、掌握兩個(gè)機(jī)構(gòu)的時(shí)間同步化設(shè)計(jì)

11、，對(duì)于給定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，能確定機(jī)械（如打印 機(jī)）可能的循環(huán)時(shí)間，當(dāng)給定厶t時(shí)，能完成機(jī)構(gòu)同步化設(shè)計(jì)，畫出同步循環(huán)圖。（一）執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的時(shí)間同步設(shè)計(jì)分兩種情況山簡(jiǎn)到繁：兩執(zhí)行機(jī)構(gòu)；多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu).I 兩個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的時(shí)間同步化設(shè)計(jì)（以前述打E卩機(jī)為例，增加個(gè)產(chǎn)品的推送運(yùn)動(dòng)，由推送機(jī)構(gòu)完成） 工藝過程；狀t1）推送機(jī)構(gòu)，將產(chǎn)品推送到打印機(jī)位 置打印頭向下動(dòng)作，完成打印一打印頭 退冋時(shí)，推送機(jī)構(gòu)再推送一個(gè)產(chǎn)品（前面產(chǎn) 品自動(dòng)頂出）打印頭再落卜。機(jī)構(gòu)1i AK H J FC 1 1* 世_ J1tL 5機(jī)快2i Az1構(gòu)成機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖有兩種方式：（）機(jī)構(gòu)丨和2輪流動(dòng)作，即機(jī)構(gòu)I運(yùn)動(dòng)結(jié)束才

12、開始機(jī)構(gòu)2的動(dòng)作 總 循環(huán)的時(shí)何為T T汁門不舍理.零待時(shí)間太多（不必婆（2）推送機(jī)構(gòu)和打印機(jī)構(gòu)同時(shí)到達(dá)末坯位即八點(diǎn)與“點(diǎn)収合.此時(shí).循環(huán)時(shí)何般短：TP=OJ+L85=L95s菲金實(shí)際謀號(hào)的彩響運(yùn)動(dòng)規(guī)料：運(yùn)動(dòng)副的刨礙：機(jī)構(gòu)兀件變形：安汶開 檢給機(jī)構(gòu)I以/T的蹄仇既可M大限度昨生產(chǎn)瓠又不至于產(chǎn)品溟動(dòng)95+4!四、綜合題1、常見的橫向糾偏裝置，簡(jiǎn)述其實(shí)現(xiàn)糾偏的原理。（1 ）、張力糾偏 （2 ）、電動(dòng)糾偏2、對(duì)于離心式水泵，當(dāng)采用泵軸連接方式驅(qū)動(dòng)時(shí)，如何確定電機(jī)軸上的負(fù)載功率電動(dòng)機(jī)選擇計(jì)算舉例：本積說就旺=h t面程H = 25m ,轉(zhuǎn)速總二2900 r nun士擇一種產(chǎn)接啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī).題意，負(fù)戦為

13、愷宜袪明運(yùn)行，應(yīng)核連續(xù)工作制選擇電動(dòng)機(jī)的容雖”其步驟如下;f算電動(dòng)機(jī)軸丄t泵的有效功率：泵的揚(yáng)程和質(zhì)鬣流盤及重力加速度的乘積J余量因數(shù)K = l.lt則電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載功率為二員我功率卩“取水的體積質(zhì)童儀 m3 r傳功效率Q- （泵sm率;0Q - 2qT - 10_f7 二 3.(55 0 飛 13600馬十輕蘭滬“m嗎32）遼擇電動(dòng)機(jī)前定功率刁廠 選擇環(huán) P-目箱定轉(zhuǎn)速應(yīng)為2900r/ndn左右敵進(jìn)H1Y1COM1-252 步電如機(jī)戶= I lMy= 2930 null ,外光防護(hù)罩輸級(jí)IP44（M閉式.防K）；3）當(dāng)靑用電動(dòng)機(jī)在畫酸下倍殆時(shí).應(yīng)粋驗(yàn)啟動(dòng)維加原動(dòng)機(jī)傳給泵的功率應(yīng)該有一定的余

14、量，因此經(jīng)驗(yàn)做法是電機(jī)配備功率大于泵軸功率。3、卷料供料機(jī)構(gòu)的構(gòu)成；掌握至少兩種送料機(jī)構(gòu)的工作原理，能導(dǎo)出基本參數(shù)應(yīng)滿足的 條件。（1）卷料供料機(jī)構(gòu)主要包括：送進(jìn)裝置、定量裝置、剎車裝置、調(diào)位裝置(2)卷料送進(jìn)裝置常用形式有：杠桿式、鉤式、鋼球式、滾珠式A.鉤式送料機(jī)構(gòu)：工作過程：事先在工件兩邊沖孔，做搭邊用。杠桿 2由連桿3拉動(dòng)；送料機(jī)構(gòu)1向右拉 工件，向左滑過工件；為防止工件后退，用彈簧 5壓住，或彈簧7頂住定位銷8.亍人丄6H* ar A wa： A * wg-off .yes-4將=S空+級(jí)代入hi表達(dá)式中,得（S仝 + 億）=-2 - S? + h鉤子滑過S空，即滑塊移動(dòng)噸 時(shí)，沖模

15、應(yīng)從沖孔中退出,5為材料厚度B.鋼球式進(jìn)料系統(tǒng):二 上云18 7 U懶球式送邊發(fā)世 F*8： i- tt ft 2 密！IC.滾輪式送進(jìn)裝置三）滾輪式送進(jìn)裝置觸面積11 -怦茨芒足茄滾輪與坯料4、仝壓傷材料t適用范圍較廣&進(jìn)裝置示意圖，滋輪軸作間歌回轉(zhuǎn)遊行送料b岌世裝禮示盍圖,它適用于薄帶料瓣料,井能兼起嬌直作用。 向卜沖出第一個(gè)孔后，由輪13通過連桿12帶動(dòng)縫爪8使棘輪9輪過科之間的蠱按力進(jìn)行送料，其優(yōu)點(diǎn)是滾輪與玨料Z問的按y. J冷為單俵輕式送；30蘢雙滾輪式送當(dāng)曲軸1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，沖頭2-定角度，她棘輪軸上的齒輪10與傘輪6作同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)，購(gòu)對(duì)漏輪門和3使坯料3沿縱向移動(dòng)一段距離“，而另-方面由齒輪1叭7帶動(dòng)偏心距為巴=的曲軸5,便安裝在 滑板（圖中未表示）匕的滾輪，連用林料橫向移動(dòng)一個(gè)距離幾第后沖頭再向下沖出第二 個(gè)九以后就按、一順序在坯料上連續(xù)自動(dòng)地沖孔。；-滾輪直徑大，送料速度窩.片使出料探輪的線速度比進(jìn)料謙第的線速度高23% ,則可 便坯料具有一定張力不會(huì)彎命，從血提髙送進(jìn)精度。一般其送進(jìn)穡度為土山2川8陽1程! Zsin 蟲/.、/tpf7：Z.R一一吃於件用:T坯翹匕約力K