机械系统设计-第一章.doc
机械系统设计 反恐防爆机器人 华北电力大学 戴庆辉
反恐防爆机器人设计说明书spongeyi二〇一三年五月前言目前，世界上有案可查的恐怖组织有一千多个。
随着高科技的发展运用，恐怖分子也采用高科技手段为其恐怖活动服务，制造并使用具有大规模杀伤力武器的危险性进一步增大，各式各样的炸弹袭击更是层出不穷。
各国政府迫切需要一种能对抗武装分子、拆除炸弹、保护人员财产的机器人，反恐防爆机器人于是应运而生。
本文按照先进系统设计的理论，提供了一种反恐防爆机器人的设计方案，从产品规划、概念设计、工业设计、工艺设计、试验、试制、使用、改进设计、产品报废、成本价格等方面进行全面考虑，以期达到设计方案和全程优化目标。
本设计方案参阅了国内外诸多学者和专家的文献，正是由于他们的潜心研究与实践，才构筑了本方案丰富的内容基础，作者在此特别感谢文献作者的学术贡献。
同时也要感谢指导老师戴庆辉教授对于方案的指导！限于时间和水平，设计方案难免有不妥之处，欢迎读者批评指正。
作者2013年5月目录第1章反恐防爆机器人的需求设计 (1)1.1 调查研究及产品规划.....................................................................................错误！未定义书签。
1.2 需求识别及建立产品规格.............................................................................错误！未定义书签。
第2章反恐防爆机器人的概念设计 (2)2.1 功能设计 (2)2.1.1 总功能设计 (2)2.1.2 分功能设计 (2)2.1.3 “黑箱法”表示功能 (2)2.2 原理设计 (3)2.2.1功能分解 (3)2.2.2形态学矩阵求解方案 (3)第3章反恐防爆机器人的方案评价 (4)3.1 评分法评价 (4)3.2 技术经济法评价 (5)3.3 模糊综合评价法评价 (6)第4章反恐防爆机器人的总体方案........................................................................错误！未定义书签。
机械系统设计 ppt课件
（5）体积和重量：尺寸、重量、功率质量比等；
（6）经济性：设计和制造的经济型、使用和维修 的经济性等；
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（7）环境保护：噪声、振动、防尘、防毒、“三废”
的排放和治理、周围人员和设备的安全保护；
（8）产品造型：外观、色彩、装饰、形体及比例、人 -机-环境的协调等；
（9）其它：一些特殊机械的的特殊要求。
形符号、名词术语等。
我国标准分国家标准、专业标准、企业标准三级。根据 标准性质又分强制标准和推荐性标准。
国际标准化组织ISO 国际电工委员会IEC
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3.采用新技术
设计是要善于学习和掌握使用各种新工
艺、新结构、新材料，提高产品的性能和经 济性。
4.改善零部件结构工艺性
零件结构工艺性包括锻造、铸造、冲压、焊 接、热处理、切削、装配等工艺性，良好的 工艺性时间少加工工时、提高生产率、缩短 生产周期、降低材料消耗和制造成本的前提， 也是实现设计目标、减少差错、提高产品质 量的基本保证
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二、 机械系统的组成
机械系统的定义： 由若干机构、部件、零件组成的系统
机械系统----内部系统 人和环境----外部系统 机械系统的组成： 动力系统、传动系统、执行系统、操控系统
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（一）动力系统
机械系统的动力源
一次动力----把自然界的能源转变为机械能的机械， 如内燃机、汽轮机、燃气轮机等。
二次动力----把二次能源（电能、液能、气能）转变
为机械能的机械，如电动机、液压马达、气动马达 等。
选择动力机应考虑能源条件、执行机械特性，机械
第一章绪论机械系统设计PPT课件
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一、机械系统设计的任务及设计类型
机械系统设计的分类大致可以分为三类： 1) 完全创新设计 2) 适应性设计 （适应新要求） （继承设计） 3) 变异性设计 （适应某方面有所变更的要求）（变型设计）
完全创新设计：所设计的产品是过去从没有过的全新产品。此类 设计的特点是只知道新产品的功用，但对确保实现该功能应采用 的工作原理及结构等问题完全未知，没有任何参考资料。
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学习目的
1）从系统的角度认识机械系统并开展机械系统的总体设计； 2）引入现代设计方法和理论的基本概念； 3）掌握机械系统中典型子系统的分类、组成、设计方法； 4）掌握利用以前学到的关于机械系统设计有关的基础知识，根据 特定的功能来设计机械系统，这是这门课的核心内容； 5）明确如何判定一个设计方案是否是优秀的方案的原则。
汽车中的机械系统
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四、机械系统的地位与作用（机器人）
机器人中的机械系统
机器人设计包括机械结构设计，检测传感系统设计和控制系统设 计等，是机械、电子、检测、控制和计算机技术的综合应用。
下面以工业机器人为例，介绍机器人的一般组成、各部分作用以 及机械手的一般结构。
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哈工大爬壁机器人
18世纪瑞士 的写字偶人
“落后的高质量的产品”
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机械学/机械学的主要任务/机械学的研究对象
机械学是对机械进行功能综合并定量描述及控制其性能的基 础技术科学。
机械学的主要任务：把各种知识、信息注入到设计中，加工 成机械制造系统能接受的信息，并加工出合乎设计要求的产品的 过程。
机械学的研究对象： 1) 机械工程中图形的表示原理和方法 2) 机械运动中的运动和力的变换与传递规律 3) 机械零件与构件中的应力、应变和机械的失效 4) 机械中的摩擦行为 5) 设计过程中的思维活动规律及其设计手段 6) 机械系统与人、环境的相互影响等
机械系统设计第1章绪论
机械系统设计
第一章 绪论
1.1 机械系统设计课程的目的和任务
一、从系统的观点出发
从系统的观点出发，内部机械系统设计与外部机械系 统设计相结合。
1.设计时应考虑整体系统和各子系统之间的关系，不 能只考虑零部件的工作状态和性能，应在满足系统整 体工作状态和性能最好的前提下确定各零部件的基本 要求及它们之间的协调统一。 分清重要零件和次要零件，重要零件重点设计； 好的零部件不见得能组成最好的系统，追求系统整体 性能最优。
2.环境保护 三废：废水、废气、垃圾。 防尘、防爆、放毒、防暑降温。采光、采暖、通风。
1.2 系统概述
一、系统的概念 系统就是具有特定功能的、相互间具有有机联系的要
素所构成的一个整体。 系统功能是指系统对外部环境联系的效能和有利的作
用，系统结构是指系统内部各要素相互联系的方式和 作用秩序。 系统是由要素组成的，要素是系统的最基本的单位， 是系统存在的基础。
1.3 机械系统概述
一、机械与机械系统 机械
由两个或两个以上要素组成的、能产生确定机械运动、 完成把施加的能量变为有效功的装置。 机械系统 由各个机械基本要素（零件、构件、机构、机器等） 组成的，用以完成所需动作，实现机械能变换的系统。
1.3 机械系统概述
二、机械系统的能量流、物质流和信息流 能量流
1.1 机械系统设计课程的目的和任务
（二）衡量可靠性的指标
1.可靠度R(t)：寿命时间内不发生故障或失效的概率； 2.失效概率F(t)：寿命时间内发生故障或失效的概率； 3.失效率λ(t)：产品工作到某一时间后，单位时间内
发生故障或失效的概率；1%103h， 1%106h，Fit=%109h；
机械系统设计绪论
二、合理确定系统功能 树立市场观念，以社会需求和为用户服务作为最基本 出发点。 产品的价值: V = F(产品的功能) / C(产品的成本) 为提高产品的价值，一般采取五种措施： 1）增加功能，成本不变； 2）功能不变，降低成本； 3）增加一些成本，得到更多的功能； 4）降低一些功能，以便降低更多的成本； 5）增加功能，同时降低成本。(最理想的、也是最困 难的，产品的价值系数的提高在很大程度上取决于设 计。)
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啤酒灌装压盖工序
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钢板型钢抛丸清理机
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2、系统的特性
1）整体性----最重要和最基本的特性。
系统是由若干个要素构成的统一体，虽然各要素
具有各自不同的性能，但它们结合后必须服从整体
功能的要求，相互间必须协调和适应，如车床。
2）相关性----系统内部各要素之间是有联系的。
3）目的性----系统完成特定功能，排除或减小有害的干扰。
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在设计的每个阶段都应进行价值分析，采用多种方案
进行经济比较，取得最佳方案。
应遵循保证基本功能(用户直接要求的功能)、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，降低成本，提高功能价值。
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三、提高可靠性 可靠性是衡量系统质量的一个重要指标。 可靠性是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成 规定功能的能力。 当缺乏可靠性计算的设计变量分布特性和数据时，可采 取下述措施：
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从流的观点出发，将机械系统划分为物料流系统、 能量流系统、信息流系统和机械运动系统。其构 成如图所示。
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2）能量流系统
能源可分为自然能源和人工能源两类。
产生能量的资源3031三、现代机械系统的功能要求 对于普遍的机械系统产品的功能要求大致为： 1、运动要求 如速度、加速度、转速、调速范围、行程（位移）、 运动轨迹等； 2、动力要求 包括传递功率、转矩、力、压力等； 3、可靠性和寿命要求
机械系统设计课程设计说明书
分级变速主传动系统设计摘要本说明书着重研究机床主传动系统的设计步骤和设计方法，根据已确定的运动参数以变速箱展开图的总中心距最小为目标，拟定变速系统的变速方案，以获得最优方案以及较高的设计效率。
在机床主传动系统中，为减少齿轮数目，简化结构，缩短轴向尺寸，用齿轮齿数的设计方法是试算，凑算法，计算麻烦且不易找出合理的设计方案。
本文通过对主传动系统中三联滑移齿轮传动特点的分析与研究，绘制零件工作图与主轴箱展开图及剖视图。
关键词分级变速；传动系统设计；传动副；结构网；结构式；齿轮模数，传动比目录摘要. (I)第1 章绪论. (1)课程设计的目的. (1)课程设计的内容. (1)理论分析与设计计算. (1)图样技术设计. (1)编制技术文件. (1)课程设计题目、主要技术参数和技术要求. (2)课程设计题目和主要技术参数 (2)技术要求. (2)第2 章运动设计. (3)运动参数及转速图的确定. (3)转速范围. (3)转速数列. (3)确定结构式. (3)确定结构网. (3)绘制转速图和传动系统图. (3)确定各变速组此论传动副齿数. (4)核算主轴转速误差. (4)第3 章动力计算. (5)带传动设计. (5)计算转速的计算. (6)齿轮模数计算及验算. (7)主轴合理跨距的计算. (11)第4 章主要零部件的选择. (12)电动机的选择. (12)轴承的选择. (12)变速操纵机构的选择. (13)第5 章校核. (14)轴的校核. (14)轴承寿命校核. (15)第6 章结构设计及说明. (16)结构设计的内容、技术要求和方案. (16)展开图及其布置. (17)结论. (18)参考文献. (19)致谢. (20)第1章绪论1.1 课程设计的目的《机械系统设计》课程设计是在学完本课程后，进行一次学习设计的综合性练习。
通过课程设计，使学生能够运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的有关理论知识，及生产实习等实践技能，达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。
VVVF垂直电梯机械系统设计
目录前言 (1)第一章绪论1第一节电梯的分类第二节电梯的基本结构第三节电梯技术发展展望第二章曳引系统 (6)第一节曳引驱动（驱动方式比较选择，绕绳方式，曳引力，比压第二节电梯曳引机（电机选择，传动方式，制动器制动力计算）第三节制动器(选择，制动力计算)第四节钢丝绳及其端接装置（-种类规格，选择计算，寿命，端接转载）第三章轿厢与对重第一节轿厢（组成，有效面积的计算）第二节轿厢结构的设计计算第三节对重与补偿装置第四节导轨第四章门系统，缓冲器，安全钳与限速器第一节门系统第二节缓冲器 (23)第三节安全钳与限速器 (27)第五章电梯与建筑物的关系第七章设计小结 (66)致谢 (66)参考文献 (67)附件一外文资料（中英文翻译） (69)第一章绪论第一节电梯的分类一、电梯的分类电梯的分类有各式各样:(1 )按用途分类有乘客电梯、载货电梯、医用电梯、观光电梯、车辆电梯、船舶电梯、建筑施工电梯等(2) 按速度分类低速电梯1 m/s以下中速电梯1 -2m/s高速电梯2m/s以上超高速电梯5m/s以上(3) 按驱动电源分类交流电梯速度一般小于2m/s直流电梯速度一般大于2m/s(4) 按控制方式分类有层间控制，简易集选控制，集选控制、有/无司机控制、群控等。
第二节电梯的基本结构曳引式电梯是垂直交通运输工具中使用最普遍的一种电梯，现将其基本结构介绍如下。
（1）曳引系统曳引系统由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮及反绳轮等组成。
曳引机由电动机、联轴器、制动器、减速箱、机座、曳引轮等组成，它是电梯的动力源。
曳引钢丝绳的两端分别连接轿厢和对重（或者两端固定在机房上），依靠钢丝绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力来驱动轿厢升降。
导向轮的作用是分开轿厢和对重的间距，采用复绕型时还可增加曳引能力。
导向轮安装在曳引机架上或承重梁上。
当钢丝绳的绕绳比大于1时，在轿厢顶和对重架上应增设反绳轮。
反绳轮的个数可以是1个、2个甚至3个，这与曳引比有关。
（2）导向系统导向系统由导轨、导靴和导轨架等组成。
机械系统设计
机械系统设计学院：机械工程与自动化学院学生姓名：王庆学号：141080200004057日期：2015. 4. 2摘要机械系统是研究在规定完成的任务情况下，进行机械元件的最佳综合，使系统的输入与输出保持某种因果关系的学科。
它属于机械设计学科的一个分支。
从机器最基本的特征入手，把握机器组成的基本规律后可以发现，从最简单的千斤顶到复杂的现代化机床，机器组成的一般规律是：由原动机将各种形式的动力能变为机械能输入，经过传动机构转换为适宜的力或速度后传递给执行机构，通过执行机构与物料直接作用，完成作业或服务任务，而组成机械的各部分借助支承装置连接成一个整体。
鉴于机械系统的复杂性，在实施前必须设计合理的方案，并且对于各部分制定相应方案。
关键词：机械；设计；方案摘要一机械系统设计总述 (4)1.1 系统概述 (4)二机械系统总体设计 (5)2.1总体方案设计 (5)2.2 总体布置设计 (6)2.2.1总体布置的基本要求 (6)2.2.2执行系统的布置 (6)2.2.3传动系统的布置 (7)2.2.4.传动机构的布置原则 (7)三机械系统传动系统设计 (7)3.1 传动系统设计的程序 (8)3.2 传动系统方案设计 (8)四执行系统设计 (8)4.1 执行系统的功能 (8)4.2 执行系统的分类 (9)4.3 执行系统的设计 (9)五支承系统设计 (10)5.2.1摇臂的受力分析 (10)5.2.2 摇臂的变形 (11)六控制系统设计 (12)参考文献 (14)一机械系统设计总述1.1 系统概述系统是指特定功能的、相互之间具有有机联系的许多要素构成的一个整体。
任何机械都是由若干装置、部件和零件组成的一个特定的系统，是由确定的质量、刚度和阻尼的物体所组成并能完成特定功能的一个系统。
在机械系统设计时，我们把机械本身构成的系统称为内部系统，而把和环境构成的系统称为外部系统。
系统具有整体性，相关性，目的性，环境适应性等特性。
机械毕业设计1273三维打印快速成型机机械系统设计
目录目录第一章.引言........................................... - 1 -1.1 快速原型技术简介.................................. - 1 -1.2常见的快速原型制造方法............................. - 1 -1.3 快速成型技术的原理................................ - 2 -1.4本次设计的任务..................................... - 3 - 第二章基本方案的确定.................................... - 5 -2.1最初方案........................................... - 5 -2.2过渡方案........................................... - 5 -2.3后期方案........................................... - 6 -2.4最终方案........................................... - 7 - 第三章．主要零部件的选型................................. - 10 -3.1步进电机的选用.................................... - 10 -3.2 软件环形分配器及其程序设计...................... - 11 -3.3 联轴器的选用..................................... - 12 -3.4 直线导轨的选用................................... - 13 -3.5 微型直线导轨的选用............................... - 14 -3.6 滑轮的选用....................................... - 15 -3.7其它零件的选用.................................... - 15 - 第四章．喷头的仿真模拟以及电机的计算..................... - 16 -4.1 喷头的仿真模拟计算............................... - 16 -4.2 关于步进电机的计算............................... - 20 - 总结......................................... 错误！未定义书签。
机械系统设计
按价格形式确定功能评价值：
FD(Ii BP)
式中：D----用户在现有条件下认可的价值，可通过 市场预测方法获得；
Ii----产品的预期利润和税金； BP----单位产品销售费用。 V=1，说明现实成本C与实现功能的最低费用F相等； 如V<1，说明现实成本C高于最低费用F 如V>1，应将最低费用F提高为显示成本C,使V=1
连续运动—间隙运动 旋转运动—直线运动 匀速运动—变速运动 （4）传递动力，供给执行系统完成任务所需的功率、转矩或力。
（四）操控系统
操作系统和控制系统用于协调动力、传动、 执行系统，保证准确完成整机功能的装置 。
操作系统----通过人工实现上述要求的装置 。包括起动、离合、制动、变速、换向等
控制系统----通过经由人工操作或检测元件 获得的控制信号，经控制器使控制对象改 变其工作参数或运行状态的装置。
生命周期成本由生产成本和使用成本构成
生产成本由直接成本和间接成本两部分构成
直接成本----研究与设计、材料及采购、加工和装配等 与生产直接有关的成本；
间接成本----管理、销售和佣工、广告、租赁、公用事 业、保险、福利和奖励、研究和发展、专利、利息 等分摊到该产品的成本。
生产成本加利润、税金则为销售价格。
三、提高可靠性 可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成 规定功能的能力。是衡量产品质量的一个重要指标。 所谓产品是泛指单独进行研究和实验考核的对象，可 以是零件、部件、装置或是整机系统。 （一）衡量可靠性的指标
（1）可靠度R(t) 指产品在规定条件下和规定时间内完 成规定功能时不发生故障或失效的概率。
三、系统分解 平面分解，分级分解或是两者兼有的分解 （1）分解数和层次应适宜 （2）避免过分复杂 的分界面 （3）保持能量流 （4）了解系统分解 与功能分解的关联 及不同
机械系统设计
机械系统设计系统是具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素构成的一个整体。
? 构成一个系统必须具备三个条件：①系统由两个以上的要素组成；②要素之间存在着相互联系、相互作用（interaction）；③系统具有不同于各个组成要素的整体功能系统组成（1）要素又称元素。
是系统的组成部分，又称为子系统。
（2）结构系统各要素相对稳定的相互联系、相互作用的方式。
（3）功能系统整体在内部与外部的联系中表现的作用和能力。
（4）边界系统所包含的要素的界限，结构表明须有确定边界。
（5）环境存在于系统外与系统发生作用的各种因素的总体。
功能表明系统需要与环境发生关系。
（6）输入通过边界进入到系统的事物。
输出通过边界进入到环境的事物。
1. 系统的6个原理(1)整体性原理(Principle of system integrality)系统的整体性的主要表现在于：系统的性质、功能和运动规律只有从整体上才能显示出来。
整体与部分相对应，整体是各个部分综合的产物。
系统整体不等于部分和，表现出了系统的非加和性，即要素的相互作用具有非线性。
整体性至少有两层含义：①要素联系不能分割。
②要素服从整体功能。
(2)结构性原理(Principle of system structure)。
系统的结构性是指要素与要素、要素与整体的相互联系、相互作用的特性。
? 结构性又称为系统内部的相关性。
? 结构是系统保持整体性和目的性的内在根据。
? 任何系统都是时空结构系统。
? 结构是功能的基础，功能是结构的表现。
? 结构决定功能，功能又反作用于结构。
(3)开放性原理 (Principle of open properties of system)? 系统的开放性是指系统与环境发生交换关系的属性。
? 开放性又称为系统外部的相关性，它是由系统内在结构所决定的。
? 输入与输出是表征系统开放性的两个方面。
? 系统需要开放，是由于系统的存在和发展离不开环境。
《机械系统设计》幻灯片课件
4．滚珠丝杠副的安装
(1)支承方式的选择 为了保证滚珠丝杠副传动的刚度和精度， 应选择合适的支承方式，选用高刚度、小摩擦力矩、高运转 精度的轴承，并保证支承座有足够的刚度。
支承形式 一一端端固固定定 一一端端游自动由 两((端FF--O固S))定
(F-F)
简图
特点
11..同需结F构保-S简持的单螺1 母与两端支承同轴，故结构较复杂， 2工2..若丝艺轴杠较承的困轴无难向间刚隙度，比丝两杠端的固轴定向低刚度为一端固定 的 23.丝4倍杠的轴压向杆刚稳度定和性F和-O临相界同转速都较低
三、其它传动机构
1.同步齿形带传动机构
利用齿形带的齿形与带轮的轮齿依 次相啮合传递运动和动力。
❖ 能方便地实现较远中心距的传动； ❖ 传动过程无相对滑动，平均传动比较准确，传动精度高； ❖ 齿形带的强度高，厚度小，重量轻，可用于低速及高速传动； ❖ 带无需特别张紧，作用在轴和轴承的载荷小，传动效率高。 ❖ 在数控机床、工业机器人等伺服传动中得到广泛应用。
特点：结构简单，制造方便。但径向尺寸较大，弯管端部容易 磨损。
螺旋槽式 在螺母3的两个孔内装上反向器，引导滚珠通过螺母 外表面的螺旋凹槽形成滚珠循环路。
特点：径向尺寸较小，工艺也较简单。
端面回珠式 在螺母两端面装上反向器进行回珠。
➢ 可分为螺旋槽式、插管式和端盖式三种
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a)插管式外循环方式 1.压板 2.弯管（回珠管）3.螺母 4.滚珠
3.双片薄齿轮错齿调整法
调节两薄片齿轮l、 2的相对位置，达到 错齿以消除齿侧间 隙，反向时也不会 出现死区。
特点：齿侧间隙可自 动补偿，但结构复 杂。
(二)斜齿轮传动机构
1.垫片调整法
在两薄片斜齿轮1、2中间加 垫片3，改变两薄片斜齿轮 之间的轴向距离，使薄片斜 齿轮1、2的螺旋线错位。
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《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. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 物料流系统的基本概念。
物料流设计在机械系统设计中的重要地位。
物料流系统的组成。
简述常用存储子系统。
简述常用输送、搬运子系统。
简述六点定位规则。
夹紧装置的组成。
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。
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 9. 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;
E 工位
第四章
3． 4． 5． 6． 7．
9．
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
简述传动系统的功能和要求。
简述传动系统的组成。
安全保护装置应如何布置？ 什么是传动系统的转速图？拟定转速图时应注意什么？ 滚珠丝杠传动的特点。
简述执行系统的功能。
执行系统设计应满足哪些基本要？
&什么是工作循环图？绘制工作循环图时应注意哪些问题？ 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。
试分析起重机的载荷构成。
什么叫编谱？编谱的要求是什么？ 常用的循环计数方法。
什么叫动力机的机械特性？ 三相异步电机的固有机械特性与人为机械特性。
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： 起动点 A （起动转矩为 T Q ）； 额定工作点B （额定转矩为T N ）； 同步转速点 H ； 2．
3．
4．
5． 6． 7．
1） 2） 3）
最大转矩点P 和P '（电机的最大转矩为T m ,回馈制动的最大转矩为T m
以反应式步进电机为例说明其工作原理。
直流电机按励磁方式不同可分为哪几种？ 8．
1．
2．
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© （已知公比©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。
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3
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1—起瞿2—盘 3 —压印懂4—确械
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。
&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？
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。