機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)習(xí)題(有答案版)

1、第一章緒論1、系統(tǒng)：具有特定功能的、相互間具有一定聯(lián)系的許多要素構(gòu)成的一個(gè)整體，即由兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素組成的具有一定結(jié)構(gòu)和特定功能的整體都是系統(tǒng)。2、機(jī)械系統(tǒng)的組成：1、動(dòng)力系統(tǒng)。2、執(zhí)行系統(tǒng)。3、傳動(dòng)系統(tǒng)。4、操縱、控制系統(tǒng)。5、支承系統(tǒng)。6、潤滑、冷卻與密封系統(tǒng)。3、產(chǎn)品設(shè)計(jì)類型：完全創(chuàng)新設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)、變異性設(shè)計(jì)。4、機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求：功能、適應(yīng)性、可靠性、生產(chǎn)能力、使用經(jīng)濟(jì)性、成本六方面的要求。5、產(chǎn)品的產(chǎn)生過程分哪幾個(gè)階段？產(chǎn)品策劃-產(chǎn)品設(shè)計(jì)-產(chǎn)品生產(chǎn)-產(chǎn)品運(yùn)轉(zhuǎn)-產(chǎn)品報(bào)廢或回收。6、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程分哪幾個(gè)階段？功能原理方案設(shè)計(jì)階段-結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)階段-技術(shù)設(shè)計(jì)階段第二章機(jī)械系統(tǒng)總

2、體設(shè)計(jì)1、功能原理方案設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)任務(wù)-求總功能-總共能分解-尋求子功能解-原理解功能-評價(jià)與決策-最佳原理方案2、什么是“黑箱法”：根據(jù)系統(tǒng)的某種輸入及要求獲得某種輸出的功能要求，從中尋找出某種物理效應(yīng)或原理來實(shí)現(xiàn)輸入-輸出之間的轉(zhuǎn)換，得到相應(yīng)的解決方法，從而推求出“黑箱”的功能結(jié)構(gòu)，使“黑箱”逐漸變成“灰箱”、“白箱”的一種方法。3、功能元、功能結(jié)構(gòu)功能元：在一個(gè)系統(tǒng)中，總功能可以分解為一些分功能，其中可以分解到最低層次的分功能,并且分解到最后不能再分解的基本功能單位叫做功能元。功能結(jié)構(gòu)：將總功能分解為分功能，并相應(yīng)找出實(shí)現(xiàn)各分功能的原理方案，從而簡化了實(shí)現(xiàn)總功能的原理構(gòu)思。反之，同一層次

3、的功能單位組合起來，應(yīng)能滿足上一層次功能的要求，最后組合成的整體應(yīng)能滿足總功能的要求。這種功能的分解和組合關(guān)系稱為功能結(jié)構(gòu)。4、機(jī)械系統(tǒng)總體參數(shù)包括哪些性能參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)、尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)。5、七個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公比為：1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78和2。6、公比。、變速范圍R與級數(shù)Z間的關(guān)系。Z=lgRn/lg（）+1第三章執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、執(zhí)行系統(tǒng)的組成：由執(zhí)行末端和與之相連的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。2-以機(jī)床執(zhí)行軸機(jī)構(gòu)一一主軸組件為例介紹執(zhí)行軸機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求。（略）書61頁3、執(zhí)行軸（主軸）的結(jié)構(gòu)通常設(shè)計(jì)成X形狀，一種是中間粗兩邊細(xì)，另一種是由主軸>端向后端逐步

4、遞減的階梯狀；4、軸承的精度分為P2、P4、P5、P6和P0五級,精度依次由高級到低級，此外，又規(guī)定了SP級和級作為補(bǔ)充。5、什么是選配法？（略）書85頁6、導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)內(nèi)容根據(jù)工作情況選擇合適的導(dǎo)軌類型；根據(jù)導(dǎo)向精度要求及制造工藝性，選擇導(dǎo)軌的截面形狀；選擇合適的導(dǎo)軌材料，熱處理及精加工方法；確定導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)尺寸，進(jìn)行壓強(qiáng)和壓強(qiáng)分布等的驗(yàn)算；設(shè)計(jì)導(dǎo)軌磨損后的補(bǔ)償及間隙調(diào)整裝置；設(shè)計(jì)良好的防護(hù)裝置及潤滑系統(tǒng)。第四章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、確定傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)順序，一般遵循傳動(dòng)副“二的原則，在轉(zhuǎn)速圖上表現(xiàn)為齒數(shù)比連線分布"”的原則;分配傳動(dòng)組的傳動(dòng)比，降速時(shí)宜采用“”的原則。2、轉(zhuǎn)速圖是由“三線一點(diǎn)

5、”即軸線、轉(zhuǎn)速線、傳動(dòng)線和轉(zhuǎn)速點(diǎn)組成。3、級比與級比指數(shù)（略）書142頁，傳動(dòng)比分配方程4-2,不解釋。4、寫出圖中結(jié)構(gòu)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)式形式。12=31*23*26圖4-1512級傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)5、擬定變速系統(tǒng)時(shí)：1）公比取得太大和太小各有什么缺點(diǎn)？較大的（>1.58）、中等的（=1.26,1.41）、較小的（W1.12）標(biāo)準(zhǔn)公比各適用哪些場合？2）若采用三速電動(dòng)機(jī)，可以取哪些標(biāo)準(zhǔn)公比？6、已知某種管制品變速傳動(dòng)系統(tǒng)中，電機(jī)轉(zhuǎn)速為1400r/min,工作主軸轉(zhuǎn)速n=45250r/min,變速級數(shù)為6級，請?jiān)O(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)。（1）確定結(jié)構(gòu)式；（2）確定傳動(dòng)鏈中是否需要定比傳功副；（3）擬定轉(zhuǎn)速圖。

6、7、已知某普通機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為標(biāo)準(zhǔn)等比數(shù)列，其變速級數(shù)為Z=12,其中n8=250r/min,且主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為nj=63r/min。求該機(jī)床主軸的各級轉(zhuǎn)速。（15分）z4（普通機(jī)床等公比傳動(dòng)的計(jì)算轉(zhuǎn)速nj=nmin平3）附表11.06L121J8L261,32L41.5L61.71.S1.922,22.362,52.6533.153.353.553門544,254.54+7555.35.666.36.77.)7,58隊(duì)59蟲58、機(jī)床主傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速圖如圖所示，已知主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為nj=63r/min,試確定:(1)第一擴(kuò)大變速組的級比、級比指數(shù)、變速組的變速范圍(以笛勺形式表示)；(2)各中間

7、傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速;第五章支承系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、支承件的變形一般包括自身變治局部變形和接觸變形三部分2、接觸剛度改=平均壓強(qiáng)P/變形量3、由不同截面形狀慣性矩的相對值可以看出：空心截面慣性矩比實(shí)心的工；方形截面抗彎能力大，圓形截面抗扭能力強(qiáng)，矩形截面抗_彎能力更好。4、模態(tài)：振型與固有頻率合稱模態(tài)。(3)各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。184頁)5、提高動(dòng)剛度的措施：動(dòng)剛度是共振狀態(tài)下激振力幅值與振幅之比，所以想要提高靜剛度和阻尼比都可以提高動(dòng)剛度，還可以降低受迫振動(dòng)的幅值來提高動(dòng)剛度。6、機(jī)器基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)型式主要有幾種：塊式、柜架式、墻式、板式。第六章控制系統(tǒng)1、隨動(dòng)控制系統(tǒng)：又稱伺服系統(tǒng)，其給定信號時(shí)未知規(guī)律變化

8、的任意函數(shù)的控制函數(shù)。2、典型閉環(huán)系統(tǒng)的組成包括哪些環(huán)節(jié)給定環(huán)節(jié)、測量環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)、矯正及放大環(huán)節(jié)、執(zhí)行環(huán)節(jié)。3、反映系統(tǒng)響應(yīng)特性的性能指標(biāo)有哪些？動(dòng)態(tài)性能：阻尼特性，響應(yīng)速度靜態(tài)性能：穩(wěn)態(tài)誤差第七章操縱系統(tǒng)與安全系統(tǒng)1、操縱系統(tǒng)的組成操縱件、變送環(huán)節(jié)、執(zhí)行件2、簡述互鎖機(jī)構(gòu)的定義，并敘述下圖中機(jī)構(gòu)的互鎖原理。圖（a）圖（b）互鎖機(jī)構(gòu)：為防止操作的誤動(dòng)作或向干涉而引起事故，對那些不允許同時(shí)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)之間起到定位左右的裝置。（圖a）通過通過嚙合的方式定位，兩個(gè)中心軸定位，右面的輪子利用凹槽是自身不能旋轉(zhuǎn)，左面的輪子可以自由旋轉(zhuǎn)。（圖b）通過插銷方式定位，中間的錐形銷可以固定上面的滑動(dòng)桿保持不能

9、左右移動(dòng)，而不能限制下面滑動(dòng)桿的動(dòng)作。左面的合理（理由略）第八章潤滑系統(tǒng)1 .簡述選用各種潤滑劑的原則？潤滑劑類型為稀油和干油兩大類：稀油潤滑一般用于下列情況：除完成潤滑任務(wù)外，還需要帶走摩擦表面產(chǎn)生的熱量者；須能夠保證滑動(dòng)平面間為液體摩擦者：液體摩擦軸承、告訴移動(dòng)的移動(dòng)平面之間、止推滑動(dòng)軸承等；能夠用簡易的手段向嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)本身及其軸承、同時(shí)提供一種潤滑劑的情況；除潤滑外，還需要清洗摩擦平面并保持清潔狀態(tài)者；相同情況下，易于對軸承進(jìn)行密封并能很好防止?jié)櫥庖缯?。干油潤滑一般用于下列情況：粘性很好，并能附著在摩擦平面上，不易流失及飛濺，多用于作往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)及短期工作制的重載荷低轉(zhuǎn)速的滑動(dòng)軸承上；密封性好，且給油方便；很實(shí)用于低速的滾動(dòng)軸承