機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)試卷.doc
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科目 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 時(shí)間 燕山大學(xué)試卷 密 封 線(xiàn) 共8 頁(yè) 第 1 頁(yè) 題號(hào) 一 10分 二 20分 三 15分 四 25分 作業(yè) 20分 實(shí)驗(yàn) 10分 總分 100分 分?jǐn)?shù) 一、填空（10分） 1、現(xiàn)代機(jī)械從實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能角度來(lái)看，主要包括的子系統(tǒng)有:動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、＿＿＿＿及控制系統(tǒng)。 2、系統(tǒng)的特性有:整體性、相關(guān)性、＿＿＿＿、環(huán)境適應(yīng)性 3、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般過(guò)程包括：計(jì)劃，外部系統(tǒng)設(shè)計(jì)，內(nèi)部系統(tǒng)設(shè)計(jì)，＿＿＿＿。 4、操縱系統(tǒng)主要分為人為操縱系統(tǒng)、主力操縱系統(tǒng)、液壓操縱系統(tǒng)和＿＿＿＿。 5、在人力操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，如果采用手桿操作，其操作力不宜超過(guò)＿＿＿＿。 6、按動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)目分類(lèi)，傳動(dòng)系統(tǒng)可以分為＿＿＿＿的傳動(dòng)系統(tǒng)，集中驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)和聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)。 7、總體參數(shù)一般包括生產(chǎn)能力、＿＿＿＿、尺寸參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。 8、執(zhí)行系統(tǒng)的功能主要有:夾持、＿＿＿＿、分度和轉(zhuǎn)位、檢測(cè)、施力。 9、從人體力學(xué)的角度考慮機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意的問(wèn)題有：盡量減少靜態(tài)施力和＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 10、三相異步電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分類(lèi)分為＿＿＿＿電動(dòng)機(jī)和繞線(xiàn)型電動(dòng)機(jī)。 二、簡(jiǎn)答（20分） 1、簡(jiǎn)述總體布置設(shè)計(jì)的總體要求（5分）。 燕山大學(xué)試卷 密 封 線(xiàn) 共8 頁(yè) 第 2 頁(yè) 2、操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要要求是什么？（5分） 3、人機(jī)工程學(xué)的定義。（5分） 燕山大學(xué)試卷 密 封 線(xiàn) 共 8 頁(yè) 第 3 頁(yè) 4、簡(jiǎn)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。（5） 圖（a） 圖（b） 燕山大學(xué)試卷 密 封 線(xiàn) 共 8頁(yè) 第 4 頁(yè) 三、敘述題（15分） 1、 參考下圖，請(qǐng)敘述雙停歇擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理。(6分) 1-曲柄； 2-連桿；3-扇形板；4-齒圈；5-齒輪 燕山大學(xué)試卷 密 封 線(xiàn) 共 8頁(yè) 第 5 頁(yè) 2、設(shè)計(jì)帶式制動(dòng)器時(shí)，以下兩種方案哪個(gè)更為合理，為什么?(4分) 燕山大學(xué)試卷 密 封 線(xiàn) 共 8頁(yè) 第 6 頁(yè) 3、比較下圖中破碎機(jī)上增力機(jī)構(gòu)的兩種布置形式哪種更合理，為什么？（5分） 燕山大學(xué)試卷 密 封 線(xiàn) 共 8頁(yè) 第 7 頁(yè) 四、計(jì)算題（25分） 1、根據(jù)工作條件決定選用α=26的兩個(gè)角接觸球軸承代號(hào)7207AC(舊代號(hào)46207)，“面對(duì)面”安裝，如下圖所示，工作中有中等沖擊，取fp=1.5，轉(zhuǎn)速n=1800rpm，已知兩軸承的徑向載荷分別為R1=3390N,R2=1040N,軸向載荷Fa=870N,作用方向指向軸承1。試確定其工作壽命。（已知該軸承e=0.7；Cr=29KN；A/R≤e時(shí)，徑向載荷系數(shù)X=1、Y=0; A/R＞e時(shí)，徑向載荷系數(shù)X=0.41、Y=0.85，其中A為軸向載荷)（10分） 向心推力軸承的派生軸向力S的計(jì)算公式 圓錐滾子軸承 向心推力軸承 36000 46000 66000 S=R/0.8ctgα S=0.4R S=0.7R S=R 燕山大學(xué)試卷 密 封 線(xiàn) 共 8頁(yè) 第 8 頁(yè) 2、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=45~250r/min,變速級(jí)數(shù)為6級(jí)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)。（15分） 燕山大學(xué)試題標(biāo)準(zhǔn)答案 院(系): 機(jī)械工程學(xué)院 教研室: 機(jī)械設(shè)計(jì) 考核課程： 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 09 學(xué)年 （春、 秋） 季學(xué)期 考核類(lèi)型：閉卷 開(kāi)卷 涂卡 考核專(zhuān)業(yè)年級(jí)： 06機(jī)設(shè) 命題教師： 曹秒艷 答題教師： 曹秒艷 一、填空 1、操縱系統(tǒng)； 2、目的性； 3、制造和銷(xiāo)售； 4、氣壓操縱系統(tǒng)； 5、150N； 6、獨(dú)立驅(qū)動(dòng)； 7、運(yùn)動(dòng)參數(shù)； 8、搬運(yùn)； 9、盡量發(fā)揮較大肌肉力； 10、籠形； 二、簡(jiǎn)答 1、簡(jiǎn)述總體布置設(shè)計(jì)的總體要求 1） 保證工藝過(guò)程的連續(xù)和流暢； 2) 降低質(zhì)心高度、減小偏宜、工作穩(wěn)定； 3) 保證機(jī)械系統(tǒng)的精度指標(biāo)； 4) 充分考慮產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化、系列化和今后發(fā)展的要求； 5）結(jié)構(gòu)緊湊，層次分明； 6）操作、調(diào)整、維修方便； 7）造型美觀、裝飾宜人。 2、操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要要求是什么？ 1） 操縱輕便省力； 2） 操縱行程適當(dāng)； 3） 操縱件定位可靠； 4） 操縱系統(tǒng)的反饋迅速準(zhǔn)確； 5） 操縱系統(tǒng)應(yīng)有可調(diào)性； 6） 操縱方便舒適； 7） 操縱安全可靠。 燕山大學(xué)試題標(biāo)準(zhǔn)答案 共 4 頁(yè) 第 1 頁(yè) 3、人機(jī)工程學(xué)定義 研究人在什么環(huán)境條件下才能最好地發(fā)揮作用的科學(xué)稱(chēng)做“工程心理學(xué)”；研究如何使人滿(mǎn)足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求、準(zhǔn)確可靠地執(zhí)行操作任務(wù)的科學(xué)稱(chēng)做“人機(jī)工程學(xué)”。兩者統(tǒng)稱(chēng)做“人機(jī)工程學(xué)”。 4、 簡(jiǎn)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。 互鎖機(jī)構(gòu)使操縱系統(tǒng)在進(jìn)行一個(gè)操作動(dòng)作時(shí)把另一個(gè)操作動(dòng)作鎖住，從而避免機(jī)械發(fā)生不應(yīng)有的運(yùn)動(dòng)干涉，保證在前一執(zhí)行件的動(dòng)作完成后才可使另一執(zhí)行件動(dòng)作。 圖 (a)為兩個(gè)手柄軸上各裝有一個(gè)帶缺口的圓盤(pán)，圖中所示位置只能左面的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，只有兩缺口相對(duì)時(shí)，才能轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)軸中的任意一個(gè)。圖(b)為兩軸上環(huán)形槽相對(duì)時(shí)為原始位置，即可移動(dòng)其中任意的一根軸。當(dāng)移動(dòng)其中一根軸時(shí)，鋼球被推入另一根軸上的環(huán)形槽內(nèi)，使該軸被鎖住。 三、敘述題 1、曲柄1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)連桿2使扇形板3擺動(dòng)。3上有可滑移的齒圈4。圖示位置，當(dāng)3順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，擋塊4推動(dòng)齒圈4與齒輪5逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)3逆時(shí)針?lè)较蚧財(cái)[時(shí)，齒圈在3上滑移，而齒輪5停歇不轉(zhuǎn)，直至齒圈接觸擋塊5后，才推動(dòng)齒輪5作順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。3再次變向擺動(dòng)時(shí)，輪5同樣也有一段停 歇時(shí)間。故這種機(jī)構(gòu)具有雙側(cè)停歇的待性。改變l可調(diào)整停歇的時(shí)間。 2、（a）方案更好。如圖（a）所示，操縱力作用在制動(dòng)帶的松邊．操縱力F所產(chǎn)生的制動(dòng)帶襯緊力為F’，制動(dòng)輪作用于制動(dòng)帶上的摩擦力方向與F’一致，有助于制動(dòng)，在同樣大小的F’時(shí)可獲得較大的制動(dòng)力矩。而圖（b）所示的操縱杠桿作用于制動(dòng)帶的緊邊，教要求產(chǎn)個(gè)相同的制動(dòng)力矩，則制動(dòng)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(dòng)帶上的摩擦力方向與F’相反，減小了制動(dòng)力矩，將使制動(dòng)不平穩(wěn)，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使拉緊力F作用于制動(dòng)帶的松邊。故（a）方案由于（b）方案。 3、（b）更為合理。在圖 (a)中，偏心輪繞固定點(diǎn)B轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)活動(dòng)額板AE擺動(dòng)，產(chǎn)生增力作用。動(dòng)顎板與固定顎板靠近量下大上小，上部不能獲得較大破碎功；在圖(b)中，這種機(jī)構(gòu)的動(dòng)顎板裝于連桿上，當(dāng)偏心心輪繞固定點(diǎn)A轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)顎板作平面復(fù)合運(yùn)動(dòng)。動(dòng)顎板與固定顎板靠近量下小上大，上部能獲得較大破碎功，破碎效果好。故（b）更合理。 燕山大學(xué)試題標(biāo)準(zhǔn)答案 共 4 頁(yè) 第 2 頁(yè) 四、計(jì)算題 1、根據(jù)工作條件決定選用α=26的兩個(gè)角接觸球軸承代號(hào)7207AC(舊代號(hào)46207)，“面對(duì)面”安裝，如下圖所示，工作中有中等沖擊，取fp=1.5，轉(zhuǎn)速n=1800rpm，已知兩軸承的徑向載荷分別為R1=3390N,R2=1040N,軸向載荷Fa=870N,作用方向指向軸承1。試確定其工作壽命。（已知該軸承e=0.7；Cr=29KN；A/R≤e時(shí)，徑向載荷系數(shù)X=1、Y=0; A/R＞e時(shí)，徑向載荷系數(shù)X=0.41、Y=0.85，其中A為軸向載荷) 解： （1）由題中條件求出派生軸向力： S1=0.7R1=0.73390=2373N S2=0.7R2=0.71040=728N （2）求軸承的計(jì)算軸向力： 由于Fa+S2=870+728=1598下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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