机械设计学复习题

1、1、现代机器定义：机器是由两个或两个以上互相联系配合的构件所组成的联合体，通过其 中某些构件限定的相对运动，能转变某种源动力和运动，以执行人们预期的工作，在人或其 他智能体的操作和控制下，实现为之设计的某种或某几种功能。 2、从功能观点看：机器可分为工艺类和非工艺类；工艺类是指对物料进行工艺性加工的机 器，主要特征是既有专用工作头，并进行独特的工艺加工动作，非工艺类则不对任何物料进 行工艺性加工，只是实现某些特殊的动作性功能。 3、机构能实现哪些动作功能： （1）利用机构实现运动形式或运动规律变换的动作功能（2） 利用机构实现开关、联锁和检测等动作功能（3）利用机构实现程序控制或手动控制的功能

2、 利用时间的序列进行控制利用动作的序列进行控制利用运动的变化等进行控制。 4、选择机构来实现功能原理的原则和范围： （1）功率性的机械运动形式或规律的变换功能 （2）固定轨迹或简单可调的轨迹功能（3）在特定条件下能优质地实现开关、联锁和检测等 功能（4）简单的固定程序或可变程序的控制功能。 5、传动机构的作用是将原动机的运动和动力传递给执行机构， （齿轮机构、连杆机构、凸轮 机构、螺旋机构、楔块机构、棘轮机构、槽轮机构、摩擦轮机构、挠性件机构、弹性件机构、 液气动机构、电气机构，及其组合机构） 。 6、执行机构是带工作头进行工作并使之获得工作力或力矩的机构。其作用是（1）实现特定 运动规律（2

3、）实现特定的运动轨迹（3）实现某种特殊的信息传递。 7、工作头的作用是（1）夹持（2）搬运、输送及转换工位（3）施力。 8、运动机构协调设计的方法（1）集中驱动，分散控制（比较小型的机器上：家用缝纫机） （2）集中控制，分散驱动（比较大的机器上：挖掘机、大型工作机床） 9、整机总体参数确定方法： （1）理论计算方法（2）经验公式法（3）相似类比法（4）实验 法 10、由多级传动机构组成的传动系统再将输入运动传递到输出级的同时， 也将各级传动机构 所产生误差向后续机构传递。 输出角度包含了各级误差的叠加， 各级传动所产生的误差对输 出误差影响不同， 合理分配传动比与各级传动件精度， 可经济的实现

4、合理的精度。 分析发现： 最后一级选择较大的传动比、较高的精度，可以提高整个传动系统的传动精度。传动总误差 2212113 i /ii / 221 i / 11、（1）传动系统可分为：单流传动（原动机所输出的能量顺序经过每一级传动件的传动 形式） 、 （2）分流传动（原动机所输出的能量有多个分支传动到执行系统的传动形式） 、 （3） 汇流传动（原动机所输出的能量经多条传动路线的传动后汇聚于执行机构） 、 （4）混流传动 （在传动系统中既有分流传动又有汇流传动的传动系统） 12、机械设计的原理： 等强原理 （要求设计者确定的结构参数应使结构的各部分具有形同 或相似的承载能力） （如果成本变大要放

5、弃等强原理：例如同一轴系两端轴承受力不同，选 不同型号轴承增大加工成本；不同结构要素的工作原理不同，承载能力的差别很大，如果承 载能力相同会使得比例不协调，需要将部分零件做成已更换的，例如自行车的车架和轴承、 轮胎；设计中使某些零件承载能力较低，通过牺牲廉价已更换的零件，保护重要零件；有些 结构参数有标准系列值，按等强原理设计后要圆整） 、变形协调原理（在连接结构设计中， 应使被连接件的变形方向和变形规律相一致，使相对位移量较小，以减小附加变形，使载荷 在接触面均匀分布） （悬置螺母，使内外螺纹在工作中均受拉伸，变形方向相同；环槽螺母， 使得受力最大的几圈螺纹的内外螺纹变形方向相同， 这些措施

6、有利于改善载荷分布不均的情 况） 、任务分配原理、自助原理、稳定性原理。 13、简单动作功能： 两个或两个以上的具有特殊几何形状的构件组成， 利用他们形体上的 特征，可以实现相互运动或锁合的动作（例：带轴的轮子、拉锁） ；复杂动作功能：基本 机构的组合法（例：硬币计数包卷机的卷边功能的执行机构） ；工艺功能：工作头和工作 对象相互配合，实现的一种功能（耕地的梨、绞肉机、激光切割） ；功能类型图如下： 14、硬币计数包卷机的功能结构图 15、家用缝纫机送布机构子功能（1）发生矩形轨迹的子功能（2）矩形轨迹各段生成时， 与 引线机构相配合的控制子功能（3）改变送布牙送进量的调节子功能（4）送布机构

7、与传动轴 之间的运动传递子功能。 （手柄） 16、由图可看出条线机构为机针送线， 在 180 度处稍有停顿后继续为摆梭送线， 以便有足够 大的线环让摆梭中的底线梭芯穿过， 然后快速上升将面线拉紧。 从送布牙的两个控制凸轮看， 机针尚在最高位置时，送布牙已开始送布，约在 4 度处已送布完毕，升降凸轮已把送布牙下 降到最低位置， 以便机针顺利地工作。 分析知直角坐标时序图更清楚地表示出缝纫机的工作 状态，把各执行机构的运动特性给出，他也是设计执行机构的参数依据。 17、主轴前端受切削力作用发生的位移 y，一项是由于主轴弯曲变形引起的主轴前端位移 ys，另一项由于主轴轴承受力变形引起 yz。 )( 3 2 al EI Fa ys ， 22 )()1 ( l a K F l a K F y BA z ， 22 2 )()1 ()(