机械系统设计试题及答案200952111713222

哈尔滨理工大学

2005-2006学年第2学期《机械系统设计》考试答案(A) 一、有级变速传动系统分析（本大题共7小题，内含8空，每空2分，本题总计22分）

1)600 、60

2) 1.58 、6 、10

3)60、95、150、236、375、600

4）根据分析和计算，得到其转速图如下：

5）6=31×23

6）Ⅰ-Ⅱ轴之间三联滑移齿轮组为基本组；

Ⅱ-Ⅲ轴之间双联滑移齿轮组为扩大组。

7）95

二、将正确答案填入空内：（本大题共3小题，总计12个空，每空2分，总计24分）

1、1) (a)不连续不重复；

2) (b)连续且重复；

3)(c)不连续不重复；

2、26.9 、 3 、 3 。

3、(1) 不会、、开式；

(2) 不会、、开式；

三、简要回答下列各题：（本大题共6小题，每小题4分，总计24分）

1.机械系统是指由若干机械零、部件及装置组成的，彼此间有一定联系，

并完成特定功能的系统。

特性包括：目的性、相关性与整体性、环境的适应性。

2．所谓“功能原理设计”就是：针对所设计产品的主要功能提出一些原理性的构思。

基本功能元有：物理功能元、数学功能元和逻辑功能元。

3．在机械系统中能直接完成预期工作任务的那部分子系统称为执行系统，它由执行机构和执行末端件构成。

4．导轨的主要功用为：导向和承载。

直线运动导轨按其运动性质可分为：主运动导轨、进给运动导轨和移置导轨。

5．支承件抵抗接触变形的能力称为支承件的接触刚度，它的主要影响因素包括：1）有效接触面的面积；

2）接触面的预紧力。

6．典型闭环控制系统的组成环节为：

给定环节、比较环节、校正及放大环节、执行环节、测量环节。

四、分析题：（本大题共3小题，每小题9分，总计27分）

1．（a）推力支承放在前后支承的外侧：

轴向热变形较小，轴向刚度K轴较高。

执行轴工作受热伸长使得轴承预紧力下降，须采取措施；前支承发

热较为集中，需要强制散热。

适用场合：跨距尺寸小，精度要求较高。

（b）推力支承放在前支承的两侧：

较高。

前支承定位，轴向热变形较小，轴向刚度K

轴

前支承发热较为集中，易产生几何误差，需强制散热。

适用场合：精度要求较高，载荷较小。

2．(1)支承系统截面形状的选择原则为：

①空心截面惯性矩大；②矩形抗弯圆形抗扭；③封闭截面刚度高。

(2)根据上述原则及受力情况，应选择矩形截面。又因为其悬臂受力状态，越靠近其根部受弯矩越大，所以采用变截面结构。

(3)如图示两种隔板的布置情况，图(a)合理，可有效增加其刚度。因为：图(a)情况：隔板∥F，使上下两个主要受力面的载荷可以通过中间隔板直接进行传递，避免了该梁类件因受力变形而影响其刚度。

图(b)情况：隔板⊥F，隔板没有直接作用于主要受力面上，不能很好地进行力传递，对于提高该梁类件的自身刚度影响不大。

3．(1)如图所示传动系统存在的两处设计错误分别为：

①Z2和Z2`齿轮没有啮合，②Z4和Z4`齿轮块滑移干涉。

(2)如图所示传动系统的绘制存在两处错误应改为：

①使Z2和Z2`齿轮的节圆线应该为平齐情况；

②增加Z3和Z4齿轮之间的距离，使Z3与Z4齿轮之间的内侧距离

≥2b(b-齿宽)

(3)应占用的最小轴向尺寸：

Z1`与Z2`齿轮外侧面轴向尺寸最小为6倍的齿轮宽。