合肥工业大学机械系统设计复习与试题3

《机械系统设计》习题选集

机械设计教研室

第一章

1．系统的概念。

2．系统的特点。

3．机械系统的特性。

4．从流的观点出发，机械系统的组成。

5．机械系统设计的特点。

6．机械系统设计的基本思想。

7．机械系统设计的一般过程。

第二章

1．总体设计过程中应形成的基本技术文件。

2．设计任务的类型。

3．设计任务的来源。

4．试拟定播种、施肥机的设计任务书。

5．画出播种、施肥机的功能构成图。

6．试建立播种、施肥机的功能树。

7．形态学矩阵的概念。

8．试建立挖掘机的形态学矩阵，并根据总体方案确定的基本原则，确定几种合理的方案，并作简要说明。

9．机械系统方案评价的基本原则。常用的评价方法。

10．在某机器设计中，有两种备选方案，为了确定选择哪个方案，组织了一个由20位专家组成的评价小组用模糊综合评价法对两个方案进行评价。已知：

1)评价指标：产品性能（B1）、可靠性（B2）、使用方便性（B3）、制造成本（B4）、使用成本（B5）；每个评价指标划分为优、良、中等、较差、很差5个等级：0.9，0.7，0.5，0.3，0.1；

2)评价指标B1、B2、B3、B4、B5的权分别为：0.25、0.2、0.2、0.2、0.15；

3)投票结果如下表所示：

11．总体布置的基本原则。

12．总体布置的基本形式。

13．试分析手扶拖拉机的总体布置方案。

14．机械系统常用技术参数及指标的类型。

第三章

1．物料流系统的基本概念。

2．物料流设计在机械系统设计中的重要地位。

3．物料流系统的组成。

4．简述常用存储子系统。

5．简述常用输送、搬运子系统。

6．简述六点定位规则。

7．夹紧装置的组成。

8．试结合生产实习中所见的一种物料系统，分析制造系统物料流系统的组成。9．如图所示，某物料流系统设计时，要把工件从A工位送至B工位，请提出你自己的设计方案。

注意：1)工件输送过程中姿态要求保持不变；

2)需要给出方案简图。

第四章

1．简介机械系统能量流理论。试结合机械工作过程的能量损失论谈一谈曲柄压力机设计中的动力机容量选择问题。 2．试分析起重机的载荷构成。 3．什么叫编谱？编谱的要求是什么？ 4．常用的循环计数方法。 5．什么叫动力机的机械特性？

6．三相异步电机的固有机械特性与人为机械特性。

7．画出三相异步电机的固有机械特性曲线图,并在图上表示出：

1) 起动点A (起动转矩为Q T )； 2) 额定工作点B(额定转矩为N T )； 3) 同步转速点H ；

最大转矩点P 和'P (电机的最大转矩为m T ,回馈制动的最大转矩为'

m T

8．以反应式步进电机为例说明其工作原理。 9．直流电机按励磁方式不同可分为哪几种？ 10．如何合理的选择伺服电机？ 11．什么是内燃机的有效燃油消耗率？ 12．柴油机的三类工况。

13．某提升机，卷筒直径为D ，起升重量为W ，吊具重为W1，提升速度V ，加速时间10s ，稳速提升时间50s ，减速时间12s ，停歇时间10s ，假定折算到动力机轴上的转动惯量为J ，其它重量及阻力均不计，试画出其工作负载图，转速变化图，加速度变化图及动力机的负载图（要求有计算过程）。 14．各举一例，说明能量流系统的布局形式，并做简要分析。

第五章

1．简述传动系统的功能和要求。 2．简述传动系统的组成。 3．安全保护装置应如何布置？

4．什么是传动系统的转速图？拟定转速图时应注意什么？ 5．滚珠丝杠传动的特点。 6．简述执行系统的功能。

7．执行系统设计应满足哪些基本要？

8．什么是工作循环图？绘制工作循环图时应注意哪些问题？

9．微位移系统时常用的驱动单元有哪些？

10．常用的微位移机构有哪些？

11．简述操纵系统的功能、要求、组成及分类

12．简述操纵系统设计参数确定的一般过程。

13．什么是助力操纵系统？举例说明其特点。

14．结合机床的微量进给装置说明电热式微驱动装置工作原理。

15．图示为一圆盘印刷机的结构简图，已知其动要求是：1）油墨先定量送至墨盘2，墨盘作间歇转动，使墨辊1蘸墨时能较均匀地得到供墨；2）墨辊沿墨盘面和铜锌板面4上下运动，完成蘸墨和刷墨动作；3）放有白纸的压印板3绕一固定点A来回摆动，其工作行程终点使用使白纸与涂有油墨的铜墙铁壁锌板压合，完成印刷工艺。当空回行程时便可取出成品。试画出其工作循环图（示意图）。

16．已知某设备所用电机转速为1440rpm，工作主轴转速n=60~190rpm，变速级数为6级，电机与变速箱之间用一级带传动。

1)计算公比φ(已知公比φ标准系列：1.06,1.12,1.26,1.41,1.58,1.78,2)；

2)计算系统总级数Z；

3)拟定结构式，画转速图

第六章

1．信息流系统有哪些环节组成？试画出其结构模型并作说明。

2．控制系统的基本要求有哪些？

3．工业控制微机系统的组成及基本要求。

4．传感器的静态特性。

5．简述传感器的选用原则。

6．监控系统的组成。

7．典型闭环控制系统有哪些基本环节组成？各有什么作用？

8．简述现代控制理论的主要研究领域。

9．什么是数字直接控制？试画出其控制系统原理图。

10．数控系统的分类与功能。

11．试根据本书第三章所给出的实例工艺过程的分析，给出其信息流系统的设计方案。

第七章

1．布置操纵人年时应注意哪些因素？

2．如何布置显示装置？

3．试从人机工程学观点分析汽车驾驶室的布置设计。

4．引起机械系统的噪声的原因。

5．简述机械系统噪声控制的途径、程序及一般原则。

6．衡量机械系统噪声常用的物理指标有哪些？

7．表达振动量的绝对单位制及相对单位制。

8．振动控制的技术途径。

9．什么是主动隔振？什么是被动隔振？

10．隔振主要是控制振动系统的哪三个参数？三者各有什么作用？

11．常见的机械基础的结构型式有哪几种？各有什么特点？

12．基础常用隔振器有哪些布置型式？各有什么特点？

13．如何衡量隔振器的隔振效果？

第八章

1．什么是专家系统？专家系统的作用是什么？

2．简述现代虚拟样机仿真分析的目的与意义。

3．专家系统的结构。

4．常用的知识的表达方法

5．试总结出三条齿轮传动设计的知识，并用规则的方法表达。

6．对于不确定性(或具有模糊性)的知识，专家系统如何进行处理？

7．简述机械系统设计专家系统的控制策略。

8．简述专家系统的两级推理结构。

9．机械系统、模型、仿真三者之间的关系。

10．从不同的角度出发，系统仿真如何分类？

附综合设计题

1．试进行水果分选机的原理方案设计和结构方案设计。

2．试进行回收后的牛奶瓶或啤酒瓶洗瓶机的原理方案设计和结构方案设计。3．给出一种步进式送料机构的设计构思。(本题可与相应的实验结合使用) 要求：应含有存储、送料、检验及检验后的分类处理等环节。(以棒料为例)

4．图示为工厂中使用的虎钳，采用丝杆螺母机构，当

需要较大距离移动钳口时非常不便。请针对这一问题

进行一种可实现快速进给的虎钳机构设计（原理方案

设计），画出其原理图。

5．试对于鸡蛋大小分级的分选机进行原理设计。（请

至少提供两种方案，并简要说明实现方法）

6．根据对电子配钥匙机器的观察，对其作出原理构思并作出初步的结构设计。请用结构简图画出你的设计来，要求准确的表达其功能特点，并附有文字说明。7．图示一种可纵横开启的窗户，试构思一种机

构能满足这种窗户的功能。请用结构简图画出你

的设计来，要求准确的表达其功能特点，并附有

文字说明。

8．试对捆箱器进行原理构思：

功能要求：能将编织带收紧、扎牢，使纸箱在搬

运中不至于松散，用于包装纸箱的捆扎。

设计要求：作出原理构思和初步的结构设计。请用结构简图画出你的设计来，并

附有文字说明。