机械设计学复习题

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①利用时间的序列进行控制②利用动作的序列进行控制③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）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2212113i /i i /δδωω++=2

21i /θθθ∆+∆=∆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：①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）、②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，这些措施有利于改善载荷分布不均的情况）、③任务分配原理、④自助原理、⑤稳定性原理。

13、①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）；②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）；③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 。

)(32a l EI Fa y s +=，22)()1(l a K F l a K F y B A z ++=，222)()1()(3l

a K F l a K F a l EI Fa y y y B A z s ++++=+=2222)(2)1(3d l a l a K F l a l a K F EI Fa dl y B A ++-=教材P127图6-34

18、