机械系统标准设计试卷汇总.doc

科目
机械系统设计
班级

姓名

学号

时间

燕山大学试卷 密 封 线 共8 页 第 1 页

题号
一
25分
二
15分
三
30分
四
30分

总分
100分
分数

一、简答（25分）
1、实施系统设计基础要求有哪些？（6分）。

2、什么是系统，系统有哪些特征？（6分）

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3、总体设计标准是什么？（6分）

4、支撑件基础要求有哪些？（7分）

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二、分析题（15分）
1、分析离心式调整器自平衡原理。（7分）

1-竖轴；2-重锤；3-滑套；4-杠杆；5阀门

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2、分析单圆锥摩擦安全离合器原理。（8分）

1.摩擦盘 2、内锥摩擦盘 3、弹簧 4、螺母 5、螺母 6、轴套
单圆锥摩擦安全离合器结构图

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三、叙述题（32分）

1、 参考下图，请叙述曲柄压力机工作原理。(9分)

1-操纵杆；2-滑块；3-连杆；4-曲轴；5-制动器
6-离合器；7，8-齿轮；9-电机；10-机身

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2、设计带式制动器时，以下两种方案哪个更为合理，为何?(7分)

3、绘制出6级变速结构网4种形式，并写出对应结构式（16分）。

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四、综合题（本大题共6小题，内含7空，每空2分，本题总计28分）
有一台单轴自动车床，其传动系统以下图所表示，试完成下列问题：
1 )计算主轴最高转速 n max=_________________________r/min和最低转速 n min=________________r/min；
2 )计算：公比φ=___________________，级数Z=___________________级和转速范围Rn=_______________________；
3 ) 依据附表<标准数列>查取主轴各级输出转速值为：
__________________________________________________________________r/min
4）绘制出对应转速图；
5 ) 写出对应结构式：___________________________；
6 ) 指明基础组和扩大组。

附表 标准数列
1．00
1．06
1．12
1．18
1．25
1．32
1．40
1．50
1．60
1．70
1．80
1．90
2．00
2．12
2．24
2．36
2．50
2．65
2．80
3．00
3．15
3．35
3．55
3．75
4．00
4．25
4．50
4．75
5．00
5．30
5．60
6．00
6．30
6．70
7．10
7．50
8．00
8．50
9．00

9．50
10．0

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燕山大学试题标准答案
院(系): 机械工程学院 教研室: 机械设计
考评课程： 机械系统设计 10 年 （春、 秋） 季学期
考评类型闭卷 开卷 涂卡 考评专业年级： 07机设
命题老师： 曹秒艳 答题老师： 曹秒艳
一、简答
1、实施系统设计基础要求有哪些？（6分）。
1)确保设计时提出功效目标 实施系统是直接完成功效要求子系统，若其确保不了功效目标，则所设计产品就没达成预期目标。所以，实施系统首先必需实现设计提出功效目标；其次，在此基础上应确保所完成功效精度。
2)足够使用寿命和强度、刚度要求 实施系统使用寿命和组成此系统零、部件寿命相关，所以，系统中每一个零、部件全部应有足够强度和刚度，尤其对动力型实施系统更是不能忽略
3)各实施机构应结构合理、配合协调 不仅各实施机构本身结构设计要合理，而且还要确保各实施机构问运动协调，以预防因为运动不协调而造成机构间相互碰撞、干涉或工序倒置等事故。

2、什么是系统，系统有哪些特征？（6分）
系统是指含有特定功效、相互间含有一定联络很多要素组成一个整体，即由两个或两个以上要素组成含有一定结构和特定功效整体。
系统特征：
目标性：完成特定功效是系统存在目标。
相关性和整体性：系统是由两个或两个以上要索组成，而每个要素之间全部是有机地并以特定关系联络在一起，即相关性。一个系统整体功效实现，并不是某一个要素单独作用结果，或说每一个要素对系统整体全部不含有独立影响。
环境适应性：任何——个系统全部存在于一定环境之中，当环境改变时，就会对系统产生影响，严重时会使系统功效发生改变，甚至丧失功效。

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3、总体设计标准是什么（6分）
1)明确标准:包含功效明确、工作情况明确和结构工作原理明确。
2)简单标准：在满足总功效前提下，尽可能便整机、部件、零件结构简单，且数目少；同时还要求操作和监控简便；制造和测量轻易、快速、28确；安装和调试简易而快捷。
3)安全可靠标准 一个系统可靠性包含：构件可靠性、功效可靠性、工作安全性和环境安全性。
4、支撑件基础要求有哪些？（7分）
1)足够静刚度 支承件在静载荷作用下抵御变形能力称为支承件静刚度。要求支承件在额定载荷作用下，变形不超出许可值。
2)很好动特征 机械系统应含有抵御振动能力，在机床上关键包含抵御强迫振动和自激振动能力，而且不应产生薄壁振动。
3)良好热特征 机械系统工作时，电动机、液压系统、机械摩擦等发烧，和环境温度改变，而对于机床还有切削过程产生热，这些全部会使支承件产生不均匀变形，以致破坏被支承零、部件相互位置关系，降低机械系统工作精度。
4)小内应力 支承件在焊接或铸造和粗加工过程中，材料内部全部会形成内应力。如不消除在使用过程中，内应力会重新分布和逐步消失．引发支承件变形。
5)其它 在设计支承件时，应考虑吊运安全方便，液压、电器部署合理和便于加工和装配等。而对于机床支承件．还要考虑便于冷却液、润滑液回收．排屑方便等。
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二、分析题
1、当竖轴1转速升高且超出要求转速时，重锤2会自动抬起，带动滑套3和杠杆4使阀门5转动，以降低蒸汽经过量，进而降低蒸汽机转速以恢复到正常值。相反，转速过低时，重锤2会自动下落，带动滑套3和杠杆4使阀门5转动，增大蒸汽经过量，而降低蒸汽机转速以恢复到正常值。故实现了自平衡。

2、 摩擦面由含有内锥面摩擦盘1和含有外锥面摩擦盘2组成，在弹簧3作用下使两个锥面压紧，由此产生摩擦力矩即为安全离合器许可输出转矩。螺母4用来调整弹簧3压紧力。在两个锥面制造和安装正确情况下，只需很小压紧力就能确保良好接触。该离合器通常见于转矩不大场所。

三、叙述题
1、电动机9经过一对齿轮副8、7及离合器6带动曲柄4旋转，再经过连杆3使滑块2在立柱10导轨中作往复运动。操纵秆1使离合器6接合或脱开，可控制曲柄滑块机构运动或停止。制动器5和离合器6动作要协调配合。工作前，制动器5先松开，离合器6后结合，停车时，离合器先脱开，制动器后结合。

2、图a所表示，操纵力作用在制动带松边．操纵力F所产生制动带衬紧力为F’，制动轮作用于制动带上摩擦力方向和F’一致，有利于制动，在一样大小F’时可取得较大制动力矩。而图b所表示操纵杠杆作用于制动带紧边，教要求产个相同制动力矩，则制动带拉紧力F’必需加大，所需要操纵力F也增大，而且因为作用于制动带上摩擦力方向和F’相反，减小了制动力矩，将使制动不平稳，所以设计时应使拉紧力F作用于制动带松边。故a方案因为b方案。

3、

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四、综合题（本大题共7小题，内含8空，每空2分，本题总计30分）
1) 600 、60
2) 1.58 、6 、10
3) 60、95、150、236、375、600
4）依据分析和计算，得到其转速图以下：

5）6=31×23
6） Ⅰ-Ⅱ轴之间三联滑移齿轮组为基础组；
Ⅱ-Ⅲ轴之间双联滑移齿轮组为扩大组。

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