机械系统设计复习题

陈胜国班长以下所给为前几届用过的一些题目汇编，请同学们参考要求能够“举一反三”，否则，恐难以过关！！1.为公平期间，请务必将此复习题发至每一位同学；2.此复习题仅告诉你们题目的类型、出处、难度等信息，不要仅局限于本题目，要求做到“举一反三”，否则，就会起到误导学生的作用。

填空1、系统（system）是具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素构成的一个整体。

2、系统的特性主要包括整体性、相关性、目的性和环境适应性等。

3、系统的整体特性主要是指构成系统的各要素服从整体功能，要素间的联系不能分割。

4、系统的相关特性主要是指要素之间是相关的，形成特定的结构关系，包括入与出关系、层次联系、排列组合形式等。

6、系统的目的性是指实现特定的功能是系统存在的目的。

7、系统边界是指技术系统功能范围的界限，即内部系统与外部系统的分界。

8、从系统的观点看，机械系统一般主要动力系统、执行系统、传动系统和操纵控制系统等组成。

9、动力系统包括动力机及其配套装置；它的功能是向机器提供运动和动力，是机械系统的动力源。

10、执行系统包括机械的执行机构和执行构件，是利用机械能改变作业对象的性质、状态、形状或位置，或对作业对象进行检测、度量等。

11、执行系统通常处在机械系统的末端，直接与作业对象接触，其输出是机械系统的主要输出，其功能是机械系统的主要功能。

因此，执行系统有时也被称为机械系统的工作机。

12、操纵控制系统通常主要由、、和等部分组成。

（需答对起停装置、离合器、制动器、变速器和换向装置中的4项）13、机械系统设计时，特别强调和重视从系统的观点出发，合理确定系统功能，提高可靠性，提高经济性，保证安全性。

14、确定系统功能时，应遵循保证基本功能、满足使用功能、剔除多余功能、增添新颖功能、恰到好处地利用外观功能的原则，降低现实成本，提高功能价值，力求使产品达到尽善尽美的境地。

15、可靠性是指产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。

是衡量产品质量的一个重要指标16、布置操纵件的时应尽量使得操作人员便于操纵和观察，保证操作人员和操纵件之间有合适的空间位置，符合方便宜人及与环境协调的要求。

17、机械系统的载荷按照其时间历程可分为周期载荷、非周期载荷、随机载荷三种。

18、确定载荷通常有：类比法，计算法和实测法三种方法。

19、确定机械载荷的类比法是参照同类或相近的机械，根据经验或简单的计算确定所设计机械的载荷的方法，通常采用几何尺寸类比和动力类比等。

20、冲击载荷的特点是作用时间短、幅值变化较大。

21、平稳随机过程的统计特性不随时间变化，即其均值、方差与时刻t无关。

非平稳随机过程的统计特性随时间变化，即其均值、方差及自相关函数均与时刻t有关。

22、电动机的选择包括类型、结构型式、额定电压、额定转速、额定功率的选择，选择过程中要考虑其使用要求及经济性。

23、选择电动机的步骤一般是根据电动机的工作方式，按工作机的负载图，预选电动机的功率，在绘制电动机负载图的基础上，进行发热、过载能力、起动能力校验。

24、内燃机主要的有效性能指标包括：、、等。

（答出：有效功率、平均有效压力、标定功率、升功率、有效燃油消耗率、机械效率中的任意三项）25、液压马达的主要性能参数有：、、、等。

（答出：转速、压力、体积流量、排量、转矩、总效率、功率中的任意四项）。

26、气动马达是以缩空气为动力输出转矩驱动执行机构作旋转运动的动力装置。

容积式气动马达可分为叶片式、活塞式、齿轮式等，最常用的是叶片式和活塞式。

27、能够将匀速旋转运动变换为单向间歇转动的机构有：槽轮机构、不完全齿轮机构、组合机构和空间凸轮间歇运动机构。

28、常用的循环计数法有、和等，其中是被公认的实用性较好的一种。

（答出峰值计数法、穿级计数法、雨流计数法和幅程计数法中的任意三项）29、传动系统是将动力机的运动和动力传递给执行机构或执行构件的中间装置。

30、传动系统的功能是连接动力机与执行机构，并把动力机的运动和动力经适当变换，以满足执行机构的作业要求。

31、传动系统通常包括：变速装置，起停和换向装置，制动装置，安全保护装置等。

32、有级变速传动系设计的主要工作内容包括：确定传动顺序、确定变速顺序、确定各变速组的齿数比。

33、在进行有级变速传动系统的设计时，确定传动顺序应遵循“前多后少”的原则。

34、在进行有级变速传动系统的设计时，确定变速顺序应遵循“基本组在前、扩大组在后”的原则。

35、在进行有级变速传动系统的设计时，确定降速顺序应遵循“前小后大”的原则。

36、操纵系统的主要参数有操纵力、操纵行程和传动比。

37、请将“停”、“开”字样填写在图中合适位置上。

38、对控制系统的要求主要有稳定性要求和响应特性要求39、机器基础的结构型式主要有三种，⑴大块式，⑵墙式，⑶框架式。

判断1、技术系统的任务是把输入量转换为输出量。

一个技术系统就是一个转换装置。

2、内部系统设计与外部系统设计相结合是系统设计的特点。

3、因为随机载荷的大小、方向等是随机变化的，故无法对其进行定量描述。

4、冲击载荷的特点是作用时间短、幅值变化较大。

5、各态历经的随机过程母体的概率分布与任何一个样本的概率分布相同，即一个平稳随机过程在任何时刻得到的样本都与在另一时刻得到的另一样本所包含的载荷信息相同。

6、电动机的选择包括类型、结构型式、额定电压、额定转速、额定功率的选择，选择过程中要考虑其使用要求及经济性。

7、选择电动机的步骤一般是根据电动机的工作方式，按工作机负载图，预选电动机的功率，在绘制电动机负载图的基础上，进行发热、过载能力、起动能力校验。

8、选择电动机的步骤一般是先进行发热、过载能力、起动能力校验，然后根据电动机的工作方式，按工作机负载图，预选电动机的功率，在绘制电动机负载图的基础上。

9、气动马达是以缩空气为动力输出转矩驱动执行机构作旋转运动的动力装置。

最常用的容积式气动马达是叶片式气动马达和透平机。

10、传动系统将动力机的运动和动力传递给执行机构或执行构件的中间装置。

11、传动系统的功能是连接动力机与执行机构，并把动力机的运动和动力经适当变换，以满足执行机构的作业要求。

12、在进行有级变速传动系统的设计时，确定传动顺序应遵循“前多后少”的原则。

13、在进行有级变速传动系统的设计时，确定变速顺序应遵循“前少后多”的原则。

14、在进行有级变速传动系统的设计时，确定降速顺序应遵循“基本组在前、扩大组在后”的原则。

15、为了提高控制系统的响应特性，要求控制系统的阻尼越小越好。

16、对于扰力和扰力矩相对于机械本身的重力小得多的机械，其基础设计时通常不作动力计算，只作静力计算。

17、对于扰力和扰力矩较大的机械，其基础设计时既要作动力计算，又要作静力计算。

18、机械基础设计时，有动力学计算要求的基础不必再作静力学计算。

19、为了防止机组出现共振，要求扰力频率要么小于机组固有频率的75%，要么大于机组固有频率的125%。

20、机械系统是由若干装置、部件和零件组成的一个具有确定质量、刚度、阻尼，能完成特定功能的系统。

名词概念1、可靠度R(t)——是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能时不发生故障或失效的概率。

2、失效概率F(t)——是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能时发生故障或失效的概率。

3、失效率A(t)——是指产品工作到某一时刻后，单位时间内发生失效或故障的概率。

4、平均无故障工作时间MTBF (Mean Time Between Failures)——是指产品在使用寿命期内的某段观察期间累积工作时间与故障次数之比，是用于衡量可修复产品的可靠性指标。

5、失效前平均工作时间MTTF (Mean Time To Failure)——是指发生故障后不能修复的产品从开始使用直至失效的平均工作时间。

6、维修度M(t)——是指在规定条件下使用的产品在规定时间内按照规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到能完成规定功能状态的概率。

7、有效度A(t)——是可修复产品在规定的使用、维修条件下，在规定时间内，维持其功能处于正常状态的概率。

8、功能寿命——机器从开始使用至其主要功能丧失而报废所经历的时间。

9、技术寿命——机器从开始使用至因技术落后而被淘汰所经历的时间。

10、经济寿命——机器从开始使用至其使用其经济效益显著变差所经历的时间。

11、载荷历程——载荷－时间历程的简称。

载荷随时间的变化。

12、周期载荷——载荷的幅值和频率在某一时域保持不变。

13、简谐载荷——以正弦规律变化的载荷。

14、内燃机的有效功率——内燃机的实际输出功率称为有效功率。

15、内燃机的有效燃油消耗率——单位有效功率每小时的耗油量称为有效燃油消耗率。

16、有级变速传动系中的基本租——级比指数为1的变速组。

17、有级变速传动系中的扩大组——级比指数等于基本租传动副数的变速组。

18、人机系统——人和他所操纵的机器的统称。

19、人-机-环境系统——人机系统与环境的关系。

20、地基——受机械载荷影响的那一部分地层。

21、基础——机械向地基传递载荷的中间结构体。

22、基组——基础、基础上的机械和附属设备以及基础上填土的总称。

23、机械系统——若干装置、部件和零件组成的一个具有确定质量、刚度、阻尼，能完成特定功能的系统。

简答1、机械系统中传动系统的主要功能是什么？2、现代机械的功能要求非常广泛，不同机械因其工作要求、追求目标和使用环境的不同，其具体功能的要求也有很大差异。

归纳起来主要的功能要求有哪些？3、试述你对“合理确定系统功能”这句话的理解。

4、从设计角度来说，如何做才能有效的提高产品的经济性？5、试简要说明机械系统设计的一般过程。

答题要点：6、机械系统总体设计的内容主要有哪些？7、试述机械系统总体布置的基本要求主要包括哪些？8、在布置传动系统时应考虑那些原则性问题？并简要说明！9、试说明电动机的选择和计算的主要内容和步骤。

10、是列写出能够将匀速旋转运动变换为往复运动的机构。

11、国家标准规定三相异步电动机的工作制共分9类，试列举出其中的至少四种工作制。

12、试简要说明执行系统的设计要求。

13、试说明执行系统的主要设计步骤。

14、何谓起停和换向装置？其设计的基本要求是什么？15、试简要说明传动系统的设计要求。

分析应用题1、某减速传动系的传动比要求为120z =i ，拟采用以及齿轮传动（3c =i ）和一级蜗轮蜗杆传动（40=w i ）串联来实现，设齿轮副的转角误差2z θ和蜗轮蜗杆副的转角误差4z θ相等，试分析计算分别图示两个传动方案中从动轮得转角误差，并提出你认为相对较好的方案及理由。

答题要点：那么：对于方案（a ）:2、某工作机械的载荷性质为随机载荷，对其各态历经随机载荷采样进行分析后，得到如图表示统计结果。