機械系統(tǒng)設(shè)計試卷匯總.doc

科目機械系統(tǒng)設(shè)計班級姓名學(xué)號時間燕山大學(xué)試卷 密 封 線 共8 頁 第 1 頁 題號一25分二15分三30分四30分總分100分分?jǐn)?shù)一、簡答（25分）1、執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計的基本要求有哪些？（6分）。2、什么是系統(tǒng)，系統(tǒng)有哪些特性？（6分）燕山大學(xué)試卷 密 封 線 共8 頁 第 2 頁 3、總體設(shè)計原則是什么？（6分）4、支撐件的基本要求有哪些？（7分）燕山大學(xué)試卷 密 封 線 共 8 頁 第 3 頁 二、分析題（15分）1、分析離心式調(diào)整器的自平衡原理。（7分）1-豎軸；2-重錘；3-滑套；4-杠桿；5閥門燕山大學(xué)試卷 密 封 線 共 8頁 第 4 頁 2、分析單圓錐摩擦安全離合器原理。（8分）1.摩擦盤 2、內(nèi)錐摩擦盤 3、彈簧 4、螺母 5、螺母 6、軸套單圓錐摩擦安全離合器結(jié)構(gòu)圖燕山大學(xué)試卷 密 封 線 共 8頁 第 5 頁 三、敘述題（32分） 1、 參考下圖，請敘述曲柄壓力機的工作原理。(9分)1-操縱桿；2-滑塊；3-連桿；4-曲軸；5-制動器6-離合器；7，8-齒輪；9-電機；10-機身 燕山大學(xué)試卷 密 封 線 共 8頁 第 6 頁 2、設(shè)計帶式制動器時，以下兩種方案哪個更為合理，為什么?(7分)3、繪制出6級變速結(jié)構(gòu)網(wǎng)的4種形式，并寫出對應(yīng)的結(jié)構(gòu)式（16分）。燕山大學(xué)試卷 密 封 線 共 8頁 第 7 頁 四、綜合題（本大題共6小題，內(nèi)含7空，每空2分，本題總計28分） 有一臺單軸自動車床，其傳動系統(tǒng)如下圖所示，試完成下列問題：1 )計算主軸的最高轉(zhuǎn)速 n max=_r/min和最低轉(zhuǎn)速 n min=_r/min；2 )計算：公比=_，級數(shù)Z=_級和轉(zhuǎn)速范圍Rn=_；3 ) 根據(jù)附表<標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列>查取主軸的各級輸出轉(zhuǎn)速值為：_r/min4）繪制出對應(yīng)的轉(zhuǎn)速圖；5 ) 寫出對應(yīng)的結(jié)構(gòu)式：_； 6 ) 指明基本組和擴大組。附表 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列 100106112118125132140150160170180190200212224236250265280300315335355375400425450475500530560600630670710750800850900950100燕山大學(xué)試卷 密 封 線 共 8頁 第 8 頁 燕山大學(xué)試題標(biāo)準(zhǔn)答案院(系): 機械工程學(xué)院 教研室: 機械設(shè)計 考核課程： 機械系統(tǒng)設(shè)計 10 學(xué)年 （春、 秋） 季學(xué)期考核類型：閉卷 開卷 涂卡 考核專業(yè)年級： 07機設(shè) 命題教師： 曹秒艷 答題教師： 曹秒艷 一、簡答1、執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計的基本要求有哪些？（6分）。1)保證設(shè)計時提出的功能目標(biāo) 執(zhí)行系統(tǒng)是直接完成功能要求的子系統(tǒng)，若其保證不了功能目標(biāo)，則所設(shè)計的產(chǎn)品就沒達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。因此，執(zhí)行系統(tǒng)首先必須實現(xiàn)設(shè)計提出的功能目標(biāo)；其次，在此基礎(chǔ)上應(yīng)確保所完成功能的精度。2)足夠的使用壽命和強度、剛度要求 執(zhí)行系統(tǒng)的使用壽命與組成此系統(tǒng)的零、部件的壽命有關(guān)，因此，系統(tǒng)中的每一個零、部件都應(yīng)有足夠的強度和剛度，尤其對動力型執(zhí)行系統(tǒng)更是不能忽視。3)各執(zhí)行機構(gòu)應(yīng)結(jié)構(gòu)合理、配合協(xié)調(diào) 不但各執(zhí)行機構(gòu)自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計要合理，而且還要確保各執(zhí)行機構(gòu)問的運動協(xié)調(diào)，以防止由于運動不協(xié)調(diào)而造成的機構(gòu)間相互碰撞、干涉或工序倒置等事故。2、什么是系統(tǒng)，系統(tǒng)有哪些特性？（6分）系統(tǒng)是指具有特定功能的、相互間具有一定聯(lián)系的許多要素構(gòu)成的一個整體，即由兩個或兩個以上的要素組成的具有一定結(jié)構(gòu)和特定功能的整體。系統(tǒng)特性：目的性：完成特定的功能是系統(tǒng)存在的目的。相關(guān)性和整體性：系統(tǒng)是由兩個或兩個以上要索構(gòu)成的，而每個要素之間都是有機地并以特定的關(guān)系聯(lián)系在一起的，即相關(guān)性。一個系統(tǒng)整體功能的實現(xiàn)，并不是某一個要素單獨作用的結(jié)果，或者說每一個要素對系統(tǒng)整體都不具有獨立的影響。環(huán)境的適應(yīng)性：任何個系統(tǒng)都存在于一定的環(huán)境之中，當(dāng)環(huán)境變化時，就會對系統(tǒng)產(chǎn)生影響，嚴(yán)重時會使系統(tǒng)的功能發(fā)生變化，甚至喪失功能。 燕山大學(xué)試題標(biāo)準(zhǔn)答案 共 4 頁 第 1 頁 3、總體設(shè)計原則是什么（6分）1)明確原則:包括功能明確、工作情況明確和結(jié)構(gòu)的工作原理明確。2)簡單原則：在滿足總功能的前提下，盡量便整機、部件、零件的結(jié)構(gòu)簡單，且數(shù)目少；同時還要求操作與監(jiān)控簡便；制造與測量容易、快速、28確；安裝與調(diào)試簡易而快捷。3)安全可靠原則 一個系統(tǒng)的可靠性包括：構(gòu)件的可靠性、功能的可靠性、工作的安全性和環(huán)境的安全性。4、支撐件的基本要求有哪些？（7分）1)足夠的靜剛度 支承件在靜載荷作用下抵抗變形的能力稱為支承件的靜剛度。要求支承件在額定載荷作用下，變形不超過允許值。2)較好的動特性 機械系統(tǒng)應(yīng)具有抵抗振動的能力，在機床上主要包括抵抗強迫振動和自激振動的能力，而且不應(yīng)產(chǎn)生薄壁振動。3)良好的熱特性 機械系統(tǒng)工作時，電動機、液壓系統(tǒng)、機械摩擦等的發(fā)熱，以及環(huán)境溫度的變化，而對于機床還有切削過程產(chǎn)生的熱，這些都會使支承件產(chǎn)生不均勻的變形，以致破壞被支承零、部件的相互位置關(guān)系，降低機械系統(tǒng)的工作精度。4)小的內(nèi)應(yīng)力 支承件在焊接或鑄造和粗加工過程中，材料內(nèi)部都會形成內(nèi)應(yīng)力。如不消除，在使用過程中，內(nèi)應(yīng)力會重新分布和逐步消失引起支承件的變形。5)其他 在設(shè)計支承件時，應(yīng)考慮吊運安全方便，液壓、電器布置合理以及便于加工和裝配等。而對于機床的支承件還要考慮便于冷卻液、潤滑液的回收排屑方便等。燕山大學(xué)試題標(biāo)準(zhǔn)答案 共 4 頁 第 2 頁二、分析題1、當(dāng)豎軸1的轉(zhuǎn)速升高且超過要求轉(zhuǎn)速時，重錘2會自動抬起，帶動滑套3和杠桿4使閥門5轉(zhuǎn)動，以減少蒸汽通過量，進(jìn)而降低蒸汽機的轉(zhuǎn)速以恢復(fù)到正常值。相反，轉(zhuǎn)速過低時，重錘2會自動下落，帶動滑套3和杠桿4使閥門5轉(zhuǎn)動，增大蒸汽通過量，而降低蒸汽機的轉(zhuǎn)速以恢復(fù)到正常值。故實現(xiàn)了自平衡。2、 摩擦面由具有內(nèi)錐面的摩擦盤1和具有外錐面的摩擦盤2組成，在彈簧3的作用下使兩個錐面壓緊，由此產(chǎn)生的摩擦力矩即為安全離合器允許的輸出轉(zhuǎn)矩。螺母4用來調(diào)整彈簧3的壓緊力。在兩個錐面制造與安裝正確的情況下，只需很小的壓緊力就能保證良好的接觸。該離合器一般用于轉(zhuǎn)矩不大的場合。三、敘述題1、電動機9通過一對齒輪副8、7及離合器6帶動曲柄4旋轉(zhuǎn)，再通過連桿3使滑塊2在立柱10的導(dǎo)軌中作往復(fù)運動。操縱稈1使離合器6接合或脫開，可控制曲柄滑塊機構(gòu)的運動或停止。制動器5與離合器6的動作要協(xié)調(diào)配合。工作前，制動器5先松開，離合器6后結(jié)合，停車時，離合器先脫開，制動器后結(jié)合。2、如圖a所示，操縱力作用在制動帶的松邊操縱力F所產(chǎn)生的制動帶襯緊力為F，制動輪作用于制動帶上的摩擦力方向與F一致，有助于制動，在同樣大小的F時可獲得較大的制動力矩。而圖b所示的操縱杠桿作用于制動帶的緊邊，教要求產(chǎn)個相同的制動力矩，則制動帶的拉緊力F必須加大，所需要的操縱力F也增大，而且由于作用于制動帶上的摩擦力方向與F相反，減小了制動力矩，將使制動不平穩(wěn)，所以設(shè)計時應(yīng)使拉緊力F作用于制動帶的松邊。故a方案由于b方案。3、燕山大學(xué)試題標(biāo)準(zhǔn)答案 共 4 頁 第 3 頁四、綜合題（本大題共7小題，內(nèi)含8空，每空2分，本題總計30分） 1) 600 、602) 1.58 、6 、103) 60、95、150、236、375、6004）根據(jù)分析和計算，得到其轉(zhuǎn)速圖如下：5）6=31236） -軸之間三聯(lián)滑移齒輪組為基本組；-軸之間雙聯(lián)滑移齒輪組為擴大組。燕山大學(xué)試題標(biāo)準(zhǔn)答案 共 4 頁 第 4 頁