1、機械系統設計課后答案【篇一：機械系統設計習題（有答案版）】具有特定功能的、相互間具有一定聯系的許多要素構成的一個整體，即由兩個或兩個以上的要素組成的具有一定結構和特定功能的整體都是系統。2、機械系統的組成：1、動力系統。2、執行系統。3、傳動系統。4、操縱、控制系統。5、支承系統。6、潤滑、冷卻與密封系統。3、產品設計類型：完全創新設計、適應性設計、變異性設計。4、機械系統的設計要求：功能、適應性、可靠性、生產能力、使用經濟性、成本六方面的要求。5、產品的產生過程分哪幾個階段？產品策劃-產品設計-產品生產-產品運轉-產品報廢或回收。6、產品的設計過程分哪幾個階段？功能原理方案設計階段-結構總體

2、設計階段-技術設計階段第二章機械系統總體設計1、功能原理方案設計步驟設計任務-求總功能-總共能分解-尋求子功能解-原理解功能-評價與決策-最佳原理方案2、什么是黑箱法”：根據系統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或原理來實現輸入-輸出之間的轉換，得到相應的解決方法，從而推求出黑箱”的功能結構，使黑箱逐漸變成灰箱”、白箱”的一種方法。3、功能元、功能結構功能元：在一個系統中，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。功能結構：將總功能分解為分功能，并相應找出實現各分功能的原理方案，從而簡化了實現總功能

3、的原理構思。反之，同一層次的功能單位組合起來，應能滿足上一層次功能的要求，最后組合成的整體應能滿足總功能的要求。這種功能的分解和組合關系稱為功能結構。4、機械系統總體參數包括哪些性能參數、結構參數、尺寸參數、運動參數、動力參數。5、七個標準公比為:1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78和2。第三章執行系統設計1、執行系統的組成：由執行末端和與之相連的執行機構。2、以機床執行軸機構主軸組件為例介紹執行軸機構設計的內容和要求。（略）書61頁3、執行軸（主軸）的結構通常設計成階梯形狀，一種是中間粗兩邊細，另一種是由主軸前端向后端逐步遞減的階梯狀；4、軸承的精度分為p2、p4、p5

4、、p6和p0五級，精度依次由高級到低級，此外，又規定了sp級和up級作為補充。5、什么是選配法？（略）書85頁6、導軌的設計內容根據工作情況選擇合適的導軌類型；根據導向精度要求及制造工藝性，選擇導軌的截面形狀；選擇合適的導軌材料，熱處理及精加工方法；確定導軌的結構尺寸，進行壓強和壓強分布等的驗算；設計導軌磨損后的補償及間隙調整裝置；設計良好的防護裝置及潤滑系統。第四章傳動系統設計1、確定傳動系統的傳動順序，一般遵循傳動副“的原則，在轉速圖上表現為齒數比連線分布“的原則；分配傳動組的傳動比，降速時宜采用“'的原則。2、轉速圖是由蘭線一點”即軸線、轉速線、傳動線和轉速點組成。3、級比與級比

5、指數（略）書142頁，傳動比分配方程4-2,不解釋。4、寫出圖中結構網的結構式形式。12=31*23*26圖4-1512級傳動系統的結構網5、擬定變速系統時：2）若采用三速電動機，可以取哪些標準公比？6、已知某種管制品變速傳動系統中，電機轉速為1400r/min,工作主軸轉速n=45250r/min,變速級數為6級，請設計傳動系統。（1）確定結構式；（2）確定傳動鏈中是否需要定比傳功副；（3）擬定轉速圖。7、已知某普通機床的主軸轉速為標準等比數列，其變速級數為z=12,其中n8=250r/min,且主軸的計算轉速為nj=63r/min。求該機床主軸的各級轉速。（15分）（普通機床等公比傳動的計

6、算轉速nj?nmin?z?13）8、機床主傳動的轉速圖如圖所示，已知主軸的計算轉速為nj=63r/min,試確定：（2）各中間傳動軸的計算轉速；（3）各齒輪的計算轉速。第五章支承系統設計1、支承件的變形一般包括自身變形、局部變形和接觸變形三部分2、接觸剛度均=平均壓強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心的大；方形截面抗彎能力大，圓形截面抗扭能力強，矩形截面抗彎能力更好。4、模態：振型與固有頻率合稱模態。（書184頁）5、提高動剛度的措施：動剛度是共振狀態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剛度，還可以降低受迫振動的幅值來提高動剛度。

7、6、機器基礎的結構型式主要有幾種:塊式、柜架式、墻式、板式。第六章控制系統1、隨動控制系統：又稱伺服系統，其給定信號時未知規律變化的任意函數的控制函數。2、典型閉環系統的組成包括哪些環節給定環節、測量環節、比較環節、矯正及放大環節、執行環節。3、反映系統響應特性的性能指標有哪些？動態性能：阻尼特性，響應速度靜態性能：穩態誤差第七章操縱系統與安全系統1、操縱系統的組成操縱件、變送環節、執行件2、簡述互鎖機構的定義，并敘述下圖中機構的互鎖原理。圖（a）圖（b）互鎖機構：為防止操作的誤動作或向干涉而引起事故，對那些不允許同時動作的運動之間起到定位左右的裝置。（圖a）通過通過嚙臺的方式定位，兩個中心軸

8、定位，右面的輪子利用凹槽是自身不能旋轉，左面的輪子可以自由旋轉。（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桿保持不能左右移動，而不能限制下面滑動桿的動作。3、設計帶式制動器時，以下兩種方案哪個更為合理，為什么?左面的合理（理由略）第八章潤滑系統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： 除完成潤滑任務外，還需要帶走摩擦表面產生的熱量者； 須能夠保證滑動平面間為液體摩擦者：液體摩擦軸承、告訴移動的移動平面之間、止推滑動軸承等； 能夠用簡易的手段向嚙臺傳動機構本身及其軸承、同時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

9、態者；相同情況下，易于對軸承進行密封并能很好防止潤滑外溢者。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，多用于作往復轉動及短期工作制的重載荷低轉速的滑動軸承上； 密封性好，且給油方便； 很實用于低速的滾動軸承潤滑，可長時間不用加油，維護方便； 防護性能很好，能保護裸露的摩擦表面免受機械雜質及水等的污損。2. 潤滑油（劑）大致有幾種供應方法？一、稀油潤滑的供油方式：單體潤滑、油環潤滑、油霧潤滑、油池潤滑、集中循環潤滑。二、潤滑脂的供應方式：單獨手工給油、手動（電動）干油、中央手動自動供油站等。【篇二：2014機械系統設計習題】=txt>一、填空題1. 機械工

10、程科學是研究機械產品的性能、設計和制造的基礎理論與技術的科學，分為機械學和機械制造兩大分學科。2. 所謂系統是指具有特定功能的、相互間具有一定聯系要素構成的一個整體，即由兩個或兩個以上要素組成的具有一定結構和特定功能的整體都是系統。系統的三個特性是：目的性、相關性和整體性、環境適應性。3. 產品設計過程的三個階段：功能原理方案設計階段、結構總體設計階段和技術設計階段。4. 機械系統結構總體設計的三項基本原則是：明確原則、簡單原則、安全可靠原則。5. 機械系統設計類型分為：完全創新設計、適應性設計、變異性設計三類機械系統常用的安全保護裝置有銷釘安全聯軸器、鋼珠安全離臺器、摩擦安全離臺器。6. 提

11、高支承系統熱特性的措施包括：散熱和隔熱、均熱、使熱變形對工作質量的影響較小。7. 機械系統主要由動力系統、執行系統、傳動系統、操作和控制系統、支承系統、潤滑、冷卻等六個子系統組成8. 總體參數是機械系統總體設計和零部件設計的依據,總體參數一般包括：性能參數（生產能力等）、結構尺寸參數、運動參數、動力參數。9. 機械系統結構總體設計的三項基本原則是：明確原則、簡單原則、安全可靠原則。10. 導軌的功用是導向和承載，即保證運動部件在外力作用下，能沿著規定的運動軌跡運動。11. 機械系統的傳動是將動力源或某個執行系統的速度、力矩傳遞給執行件（或另一執行件），使該執行件具有某種運動和出力的功能。12.

12、 物料流一般由加工、輸送、儲存、檢驗幾部分組成。13. 物料流系統的構成一般應包括：存儲子系統（含物料供應、中間儲存及最后的成品儲存）、輸送子系統以及定位與裝夾裝置，執行子系統。14. 常用的動力機可分為：電動機、內燃機、液壓馬達、氣動馬達等幾大類操縱系統的組成：操縱件、傳動件、執行件和輔助元件16. 支承件的變形一般包括自身變形、局部變形和接觸變形15.二問答題1. 工作機械的載荷類型有哪幾種？ 周期載荷準周期載荷瞬變載荷隨機載荷2. 他勵電動機的機械特性？是一條向下傾斜的直線，加大電動機的負載，會使轉速下降，機械特性比較硬”3. 選擇電動機時，應考慮的問題？負載轉矩飛輪力矩轉速耐久性控制性

13、升溫，發熱4. 內燃機的主要性能指標？有效功率pe平均有效壓力pe標定功率升功率有效燃油消耗率ge指示效率及機械效率5. 如何選擇內燃機？一般先根據其外特性判斷柴油機的n,me,pe等動力性能是否滿足從動機的要求，然后再根據所選擇的工作轉速的負載特性，是否在經濟負荷范圍內運轉6. 執行機構按其功能分，有哪幾種？夾持搬運分度與轉位檢測加載7. 對執行機構的設計應提出哪些要求？執行系統設計基本要求： 保證設計時提出的功能目標。 足夠的使用壽命和強度、剛度要求。各執行機構應結構合理、配合協調8. 傳動系統中的變速裝置有哪幾種？交換齒輪，滑移齒輪，離臺器，前三種的組合，嚙臺器9. 操縱系統設計應滿足的

14、基本要求？?盡量減小操縱力？操縱靈活省力？操縱力大小應符合人機工程學有關規定？?？操縱行程應在人體能達到的舒適操縱范圍內？?？方便和舒適布置位置、運動方向、各操縱件的標記、？操縱件的形狀、尺寸、？?？操作順序等要符合人體狀況和動作習慣？?？操縱件應有可靠的定位？?？相互關聯的操縱應互鎖，以保證操縱有效，防止誤操作？安全可靠？?？防止意外的應急措施？?？10. 操縱系統由哪幾部分組成？操縱件、傳動件、執行件和輔助元件。11. 諧波齒輪傳動的主要特點？是柔輪易發生疲勞損壞，起動力矩大 傳動比大、范圍寬（一級傳動比范圍為50-500,二級傳動可達2500-250000）,且在傳動比很大的情況下，仍具

15、有較高的效率； 結構簡單、體積小、重量輕（與一般齒輪減速器相比，零件可減少約50%,體積可減少20%-50%）; 承載能力強、傳動平穩、運動精度局；4能實現密封空間的運動傳遞。12. 振動控制的技術途徑？控制振動源，以減小或消除其本身的振動控制傳遞途徑，以減弱至接受體的振動傳輸控制接受體，一降低接受體對振動敏感的程度，減弱它被激勵的振動13. 工件在夾具中的定位通常有幾種情況？完全定位，不完全定位，過定位，欠定位14. 可用哪些方法確定機械系統的載荷大小？相似類比法，實際測量法及計算法15步進電動機的特點？功率小，輸出力矩小。體積小。控制性能好，良好的緩沖定位能力。控制系統簡單，價格低。當脈沖

16、當量很小時，很難獲得高速。16. 可用哪些方法確定機械系統的載荷大小？17. 簡述功能的大致分類及在設計中如何對待各種功能18機械系統中需要設置安全保護裝置的子系統有哪些，并舉例說明相應的保護措施。答案要點：1）動力系統保護（0.5分）2）傳動系統保護（0.5分）3）執行系統保護（0.5分）4）控制系統保護（0.5分）5）操縱系統保護（0.5分）6）環境保護相應的保護措施如下：1）動力系統保護機械系統的動力源一般為三相380v的交流電源。電源進入配電柜后，首先要經空氣開關的保護，主回路和控制回路要有熔斷器。電機要有熔斷器和熱繼電器保護。熔斷器主要用于斷路保護，熱繼電器主要用于過載和過流保護。此

17、外，還有欠壓、過壓和缺相等保護。在液壓和氣動回路中，要有安全閥和壓力繼電器2）傳動系統保護傳動系統主要是過載保護問題，如機械系統中采用的安全離臺器、摩擦離臺器。電氣系統中的熱繼電器保護。3）執行系統保護機械系統的最終目的是由執行件完成的，其安全系統主要考慮行程保護I可題。在執彳丁件行程的極限處應有行程開關、限位開關或死擋鐵。數控系統中，指令系統有軟限位指令或更高級的通道保護指令。為防止位置環發生故障而產生飛車”現象，伺服系統位置控制器要有超差保護。4）控制系統保護控制系統是安全系統的核心，負責機械系統各部分運動和動作的邏輯關系，因此，正確處理這些邏輯關系，是整個機械系統安全可靠的前提和保障。5

18、）操縱系統保護操縱系統與人直接接觸，人為因素較多，為避免操作的失誤，保護機械系統正常運行和人身安全，在設計操縱系統時，必須設置必要的安全保護裝置。此外，操縱機構本身也必須安全可靠，方能保證操縱有效。操縱系統安全保護裝置常用的有定位、自鎖機構和互鎖機構.6）環境保護環境安全保護主要是指對操縱環境的不安全因素采取必要的安全防護措施，有以下一些： 在機械系統中加裝保護裝置 提高操作者作業環境的舒適性設置指示和報警裝置19. 簡述執行系統的組成及各部分的功能答案要點：執行系統都是由執行末端件和與之相連的執行機構組成。（1分）執行末端件是直接與工作對象接觸并完成一定工作（夾持、移動、轉動等）或在工作對象

19、上完成一定動作（切削、鍛壓、清洗等）的零部件。（1.5分）執行機構的主要作用是給執行末端件提供力和帶動它實現運動，即把傳動系統傳遞過來的運動和動力進行必要的交換，以滿足執行末端件的要求。（20. 簡述起停和換向裝置的作用及對起停和換向裝置的基本要求。答案要點：起停和換向裝置的作用是用來控制執行件的起動、停止以及改變運動方向。（1分）對起停和換向裝置的基本要求是：（答對任意兩點即可）起停和換向方便省力（1分）操作安全可靠（1分）結構簡單，并能傳遞足夠的動力21. 試論述綠色設計與傳統設計的區別。綠色設計與傳統設計的根本區別在于：綠色設計要考慮產品的整個生命周期（1分），從產品的構思開始，在產品的

20、結構設計、零部件的選材、制造、使用、報廢和回收利用過程中對環境、資源的影響（2分），希望以最小的代價實現產品從搖籃到再現”的循環22. 簡述操縱系統的組成及對操縱系統的基本要求答案要點：操縱系統主要由操縱件、變送環節和執行件三部分組成。（2分）操縱系統應當滿足：靈活省力（1分）；方便和舒適（1分）；安全可靠的要求23根據支承件的功用討論支承件的基本要求。支承件的功用：支承零部件，并保持被支承零部件間的相互位置關系及承受各種力和力矩。支承件的基本要求：足夠的靜剛度，較好的動特性，良好的熱特性，小的內應力，其他要求等28. 簡述執行系統的組成及執行系統的功能。答案要點：執行系統都是由執行末端件和與

21、之相連的執行機構組成。（每點1分，共2分）執行系統一般大致可實現下列各種功能。（1）實現運動形式或運動規律變換的功能2）實現開關、聯鎖和檢測等的功能3）實現程序控制的功能4）實現施力功能29. 簡要回答選擇價值分析對象的原則。答案要點：設計中進行價值分析和價值優化工作，一般重點選擇以下幾類缺點和問題較多、改進潛力較大的產品。1）設計年代久，多年沒有重大改進的產品；2）結構復雜，零部件較多的產品；3）制造成本過高，影響市場競爭的產品；4）使用中功能不滿足要求，性能差，可靠性差，用戶不滿意的產品30. 什么是功能元、功能結構？功能元：功能分解到最低層次，直到分解到最后不能再分解的基本功能單位為止，

22、這個基本功能單位就叫功能元。功能的分解和組合關系稱為功能結構31. 結構總體設計的基本原理（七大原理）1）任務分配原理；2）穩定性原理；3）合理力流原理；4）自補償原理；5）變形協調原理；6）平衡原理；7）等強度原理32. 刮板輸送機的基本組成及工作原理33. 帶式輸送機基本構成及各部件的結構原理和特點34. 能量流系統設計應解決哪四個方面的問題？ 機械系統中能量流動狀況和特征分析； 工作機械的載荷計算； 系統能量匹配與設計35. 動力機的選擇依據1. 工作機的負載特性和要求，如載荷性質、工作制、結構布局和工作環境等。2. 分析動力機的機械特性，動力機的特性應與工作機的負載特性相匹配。3. 動

23、力機容量計算，通常是指計算動力機功率的大小。4. 經濟性，如價格、能耗、運行和維修費用等。5. 作業環境的要求36. 電動機和液壓馬達的主要特點各是什么？?電動機?優點：驅動效率高，與工作機便于聯接，調速性能好，起動、制動、反向、調速的控制簡便，種類、型號多，可滿足不同工作要求，便于集中管理和生產過程自動化，可實現遠距離測量和控制。?缺點：需有相應的電源，因而不適于野外工作的機械及移動式機械。?液壓馬達?優點：可獲得的轉矩和機械力大，與電動機相比較，在相同功率時尺寸小、重量輕，快速反應的靈敏度高，容易實現無級調速，操作、控制簡便，易于實現復雜的工藝動作。?缺點：需有高壓油供給系統，液壓元件的制

24、造、裝配精度要求高，否則因漏油而影響工作效率、運動精度并污染環境。37. 傳動系統的組成通常由變速裝置、起停和換向裝置、制動裝置及安全保護裝置等基本部分組成38. 執行系統的組成和功能？組成：執行末端件，執行機構。功能:夾持，搬運，分度與轉位，檢測，加載39. 如何進行執行軸結構尺寸的設計？40. 潤滑油的供應方法？41. 液壓傳動系統的元構成有哪些？42. 支承系統的基本要求？43. 典型的閉環控制系統由哪幾個環節組成？測量元件，給定元件，比較元件，放大元件，執行元件，校正元件。三.論述題1. 機械系統由哪些子系統組成。結合曲柄壓力機傳動系統圖（牛頭刨床傳動系統圖未繪制）指出各部件對應子系統

25、，并說明該系統的工作過程。【篇三：機械系統設計習題】功能的、相互間具有一定聯系的許多要素構成的一個整體。2、機械系統的組成機械系統主要由動力系統、執行系統、傳動系統、操縱和控制系統、支承系統及潤滑、冷卻等子系統組成。3、產品設計類型完全創新設計；適應性設計；變異性設計。4、機械系統的設計要求（1）功能要求（2）適應性要求（3）可靠性要求（4）生產能力要求（5）使用經濟性要求（6）成本要求5、產品的產生過程分哪幾個階段？產品策劃、產品設計、產品生產、產品銷售、產品運轉、產品報廢或回收。6、產品的設計過程分哪幾個階段？產品策劃階段和產品設計階段。設計階段又包括：功能原理方案設計階段、結構總體設計階

26、段、技術設計階段。1、功能原理方案設計步驟設計任務，求總功能，總功能分解，尋求子功能解，原理解組合，評價與決策，最佳原理方案。2、什么是黑箱法”3、功能元、功能結構是能直接從技術效應（如物理效應、化學效應等）及邏輯關系中找到可以滿足功能要求的最小單位。也即基本功能單位。將總功能分解成分功能，并相應找出實現各分功能的原理方案，從而簡化了實現總功能的原理構思。反之，同一層次的功能單位組合起來，應能滿足上一層功能的要求，最后組合成的整體應能滿足總功能的要求。這種功能的分解和組合關系稱為功能結構。4、機械系統總體參數包括哪些性能參數（生產能力等）、機構尺寸參數、運動參數、動力參數等。5、七個標準公比為

27、:1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78和2。1、執行系統的組成執行末端件，執行機構。2、以機床執行軸機構主軸組件為例介紹執行軸機構設計的內容和要求。1. 執行軸（主軸）的尺寸及結構設計2.材料和熱處理3.主軸的技術要求（1）旋轉精度（2）靜剛度（3）抗振性（4）溫升和熱變形（5）耐磨性3、執行軸(主軸)的結構通常設計成形狀，一種是端向后端逐步遞減的階梯狀；4、軸承的精度分為五級，精度依次由高級到低級，此外，又規定了級和up級作為補充。5、什么是選配法？6、導軌的設計內容選擇導軌類型；選擇合適的導軌截面形狀；導軌材料及熱處理；導軌的結構尺寸；導軌磨損后的補償及調整裝置；防護裝置及潤滑系統。1比連線分布前密后疏”的原則；分配傳動組的傳動比，降速時宜采用前緩后急”的原則。2