自动机械设计大纲(含答案)

第一章1、自动机械、自动生产线的概念。

在没有操作人员直接参与下，组成机器的各个机构（装置）能自动实现协调动作，在规定时间内完成规定时间内完成规定动作循环的机器可称为自动机械。

自动生产线（自动线）是按照产品加工工艺过程，用工件储存，传送装置把专用自动机械以及辅助机械设备连接起来形成的、具有独立控制装置的生产系统。

2、自动机械的特点。

自动化程度高、操作人员的劳动强度低、生产效率高。

（1）加工对象多样化（2）工艺方法多样化（3）门类繁多，结构多样化（4）生产量大、机器自动化程度高（5）机器的工作速度高，更新换代较快3、自动机械的组成部分及各部分的功能分别是什么？（1）驱动系统，即机器的动力源（2）传动系统，任务是把电动机的动力按照要求的运动和动力传递给各个执行机构和其他机构，以完成规定的工艺动作（3）执行机构，是机器实现工艺动作的执行者，包括冲压机构和供料机构（4）控制系统，其任务是控制机器的驱动系统、传动系统、执行机构等，使其按规定的程序（时间、顺序等）进行协调、配合，以实现自动机械的工作任务。

4、自动机械的分类，自动机械的设计要求。

①分类：（1）成型机械。

以施加为主，通过模具或其他工具使得在制品成型（2）切削类（或称加工类）机械。

通过刀具完成对在制品的切削加工（3）装配类机械。

以执行工件为主，通过各种配用工具或机械手，按照规定的程序进行操作，将零件装配成部件或产品，装配过程中可能伴有一些简单的成型或加工动作（4）包装类机械。

从功能和原理上都类似于装配类机械，但因工艺原理有一定的特殊性，故形成一种独立的机械类型，其动作包括供料、称量、包封、贴标、计数、产品输送等②设计要求：（1）使用性能：运动的平稳性；可靠性；产品质量的稳定性；加工精度的保持性；对环境的适应性；使用维修方便，操作简单安全（2）技术性能：具有一定的灵活性，能适应产品规格、品种一定范围变化的要求；具有合理的自动化程度，要根据需要和可能性来综合考虑，不能脱离具体条件而盲目追求先进性；贯彻标准化、通用化和系列化。

（3）工艺性：制造和装配的工时较少；需要复杂设备的数量较少；材料的消耗较少；准备生产的费用较少（4）经济性能：结构简单、制造容易、成本低；生产率高、效率高，能减少；节约材料，特别是要节约贵重和稀有金属材料（5）减轻劳动强度，改善劳动条件，不污染环境和产品，讲求人机工程学，创造文明生产条件；留有发展的余地，要有可能改进而不致造成全机废弃；造型美观大方、色泽柔和。

第二章1、生产率的定义、分类。

（1）自动机械在单位时间内生产或完成加工的产品的数量称为自动机械的生产率，或生产能力。

（2）生产率分三种：理论生产率QT:自动机械的基本参数；实际生产率QP:所要求的自动机械的额定生产能力，即自动机械的预期生产能力，因此往往称为设计能力；工艺生产率K:假如加工对象在自动机械上的全部时间内连续接受加工，而没有空行程的损失，这时自动机械的生产率就是工艺生产率K。

2、间歇作用型和连续作用型自动机械的区别。

3、根据给定的数据能计算理论生产率、实际生产率及时间利用系数。

4、如何提高自动机械的生产率？（1）减少循环内的空程及辅助操作时间：设计工艺方案时，在拟定的运动循环方案中尽可能使空程及辅助操作时间与基本工资时间重合或部分重合，或使各种空程及辅助操作时间彼此重合或部分重合；设计和选择各种机构的合理工作速度；采用连续作用型自动机械，可以使空程及辅助操作时间与基本工艺时间完全重合，从根本上消除循环内的时间消失（2）减少时间外的时间损失：减少机械设备的调整时间；设计能满足自动操纵和连锁保护的电气设备控制系统以及必要的检测系统；方便液压、气动系统的维修；加强自动机械的计划检修和日常维护保养工作；使生产组织和管理工作适应于自动化生产的要求（3）减少基本工艺时间5、保证自动机械精度措施。

（1）合理选择自动机械的设计方案（2）适当简化构造（3）采用对加工和装配不敏感的结构（4）均化误差（5）利用油膜补偿制造误差6）传动比原理6、自动机械整机刚度和各构件刚度之间的关系（串联和并联）。

7、自动机械产生爬行的原因及如何减小爬行？原因:动、静摩擦因数的差异，动、静摩擦状态的转换以及动摩擦因数随速度变化而变化的特性；运动件的质量较大；传动件刚度不足；运动速度太低措施：提高静刚度；增加阻尼；减轻重量；减少激振力；减少静、动摩擦因数之差△f8、磨损过程？第一阶段称为跑合阶段。

开始时只是这些尖峰接触，磨损很快。

当这些尖峰磨掉后，实际接触面扩大了，磨损也就减慢了，这就进去了第二阶段，在这个阶段内，磨损量与时间几乎成正比，称为正常磨损阶段。

磨损的第三阶段称为剧烈磨损阶段，这时由于工作条件已经不正常，磨损将大大加快。

9、降低机械噪声的途径。

（1）降低齿轮噪声（2）减少其他振源产生的机械噪声（包括轴承，槽轮机构，皮带）（3）防止构件共振和噪声屏蔽10、两个点声源在同一个地方同时发生，总声压级与这两个声源的关系怎样？10、自动机械的循环图设计（根据给定的参数绘制执行机构的运动循环图和自动机械的工作循环图，循环图的时间同步化和空间同步化，根据给出的工作循环图能分析各执行机构之间的运动联系和先后顺序）？第三章1、自动机械功能原理设计常采用的方法是什么？其优点有哪些？2、自动机械总体设计包括那些内容？3、自动线的组成部分及形式？①（1）主要工艺设备，即专用的自动机（2）辅助工艺装置（3）物料储存，传送装置（4）检测控制装置②形式（1）直线型（2）曲线型（3）封闭（或半封闭）环（或矩框）型（4）树枝型（或称为分支式）第四章1、一次动力机和二次动力机的区别是什么？分别有哪些动力机？①区别：一次动力机通常结构复杂；工作时对环境污染较大；效率较低。

一次动力机的最大优点是不需要远距离能量传输系统，在无法获得二次能源的地方使用方便。

二次动力机是把二次能源转化为机械能的机械，通常二次动力机结构较为简单，运行效率较高，设备尺寸和重量也相对较小，运行状态的控制也较容易且对环境污染较小。

②最早期的蒸汽机车是一次动力机，二次动力机有电动机，液动机，气动机等2、直流电机和交流电机的区别是什么？各自的特点及应用场合。

第五章1、传动系统的基本任务。

1传动系统是指把原动机产生的机械能传递到执行机构上去的中间装置。

机械传动系统的作用不仅是实现减速（有的是增速），变速以及运动形式的转变，使执行机构能完成预定的运动，同时，它还把原动机输出的功率和扭距传递到执行件上去，使它能克服生产阻力而做功。

简单来说，就是实现预期的运动和传递动力是机械传动系统的两个基本任务。

2、内联传动与外联传动的功能及设计时注意的问题？3、机械无级变速器的传动比与变速范围相关计算。

4、定比传动中传动比的分配原则。

5、机械传动误差的组成。

6、机械原始误差的来源。

第六章1、运动曲线的分类？运动曲线一般分为三种类型（1）双停留曲线：运动量在一个运动循环周期Tc内，有两段不随时间变化，即停→升→停→回（2）单停留曲线：运动量在运动循环周期Tc内，只有一段停留，即停→升→回（3）无停留曲线：运动量在运循环周期内Tc连续变化，只有升→回。

2、运动曲线特性值的最大值对机构的动力学特性的影响？3、机构选型的原则（重点了解凸轮、连杆机构）？第七章1、棘轮工作原理及特点？工作性能的调节方法①棘轮机构是由棘轮，棘爪，机架等组成，主动杆1空套在与棘轮3固定在一起的从动轴上，驱动棘爪2与主动杆转动副相连，并通弹簧5的张力使驱动棘爪2插入棘轮齿槽，推动棘轮转过一个角度。

当杆1顺时针方向摆动时，棘爪被拉出棘轮齿槽，棘轮处于静止状态，从而实现棘轮3做单向的间歇转动。

杆1的往复摆动可以利用杆机构，凸轮机构，气动，液压机构或电磁铁等来驱动。

②棘轮机构的特点是结构简单，制造容易，便于实现调节，但精度低，工作时噪声和冲击大，磨损快。

2、槽轮运动特性（如何避免槽轮机构的冲击、槽轮最大角速度的计算、槽轮运动系数、静止系数与工作系数的计算）？3、如何改善槽轮的运动特性？4、平行分度凸轮机构的特点？第八章1、供料机构的任务、组成？任务:把待加工的物品（工件）从存料器中分离出来，按照自动机的加工要求，定量,定时，定向的送到加工位置。

组成：(1)定时装置：按照自动机生产节拍，使供料机构定时工作，准时供料。

（2）定量装置：根据自动机加工工艺的要求，在每一个工作循环送出规定数量的工件（3）定向装置：保证工件按照工艺加工的方位要求送出（4）其他装置：例如，定位装置，隔离装置，卷料的矫直机构，带状料的纠偏调位装置，不符合要求工件的剔除机构，缺料检测机构，计数机构等2、液体料供料的关键是什么？3、液体料的定量方法及相应的供料机构的原理？4、粉粒料供料需解决的关键问题是什么？粉粒料供料的常用定量方法？（１）分离一定量（２）有两种：一种是按体积定量，其定量机构的结构较简单，调节方便，但定量精度不高，误差一般只能控制到2%~3%,适宜小定量丶微细粉体料供料后的再加工。

第二种是重量定量法，误差可控制到０.１％但供料机构的结构比较复杂，一般适宜于视密度不稳定丶易受潮结块的颗粒料的定量包装，对昂贵无聊或加工工艺严格（如精密配方丶精确用料量）的粉粒料应采用重量定量法5、料仓式供料机构的组成及其作用？组成有三部分：料仓，隔料器和送料器。

（１）料仓起储料和送料作用。

常用形式有槽式管式和斗式料仓（２）送料器的作用主要是把物品从料槽中取出，分离后送到所指定的工位。

送料器可以分成直线往复式，摇摆式，回转式，符合运动式（３）隔料器配合送料器完成物品的分离，即控制物品单个地从料槽进入送料器6、料斗式供料机构与料仓式供料机构的区别？7、电磁振动给料器的组成、形式？8、物料在电磁振动给料器上的运动形式？物料的实际输送速度和理论输送速度的关系。

第十章1、控制技术的分类？2、控制技术选用的准则？。