机械系统设计试题及答案

1、内蒙古民族大学2013-2014学年二学期试卷答案（考査）课程名称：机械系统设计 誇试时间：110分钟 年级：11级专业：机制、农机一、简答题（6小题，共6（）分）1、什么是专家系统？专家系统的作用是什么？简述现代虚拟样机仿真分析的目的与意义。 答：一个或一组能在某特定领域内，以人类专家水平去解决该领域中卸隹问题的计算机程 序。专家系统的作用：减少设计人员的负担；适用于常规方法和分析程序无能为力的地方； 快速；防止设计人员出箔及保留系统的知识和经验的领域。虚拟样机仿真分析的目的与意义：化设计；缩短周期、降低成本；提高性安全性；提 高产品开发效率尺产品设计质長。2、试从人机工程学观点分析汽车驾驶

2、室的布貫设计。答：人机工程学是运用生理学、心理学和其他有关学科知识，使人和机器相互适应， 创造舒适和安全的环境条件从而提高工效的学科。驾驶座椅的设计，根据不同的体恰可以调整高度和前后位直。而且坐姿操作可减少疲 劳。显示装直的设计，如速度里程表、油表等的设计充分利用人体工程及人的视觉习惯， 便于观察，警醒作用。操纵装晝设计，方向的大小以人施力最适宜的尺寸，而且活动灵活， 长期驾驶不易疲劳。档位杆的设计充分考虑人手生理学特点，手握舒适，不产生滑动，施 力方便。脚操纵的刹车，离台，油门等，与坐姿操作相适应。踏板采用矩形或椭圆性。捷 向按钮与方向盘一体便于操作。照明灯及前后镜子的设计也充分考虑人的视觉

3、规律。汽车驾驶室的设计，充分运用人体工程学的原理，使人在最舒适晨不易疲劳的最易观 察的角度安全驾驶。3、机械工作状态能昱信息论；机械工作过程能長损失论；机械工作过程节能效益论。曲柄压力机动力机容長的选择，根据压力机负载而确定的有效能+系统广义储能+系统 损耗能的综台，在乘以安全系数，便是动力机容星，4、典型闭环控制系统有哪些基本环节组成？各有什么作用？笹：给定环节、测長环节、比较环节、校正及放大环节和执行环节。给定环节是给出与反馈信号同样形式和因次的控制信号。测長环节用于测長被控变長，并将被控变長转换为便于传送和便于处理的另一物理長 的环节。比较环节是将来自给定环节的输入信号与测長环节发出的有

4、关被控变長的反馈信号 迸行比较的环节。校正尺放大环节将偏差信号做必要的校正，并迸行放大以便推动执行环节。执行环节接受放大的控制信号，驱动被控对象按照预期的规律运行的环节。5、结台机床的微長迸给装直说明电热式微驱动装畫工作原理答：机床传动件与托架连接，运动件固定在托架上。传动件内装有加热件和高频感应电圏。 当感应匮通以高频电流后使加热件加热，传动件由于热变形而伸长，经托架使运动件产生 微長位移。该装直可根据机床工作时的动态测试指令给出需要的热長：当运动达到指定位 貫、输入冷却液，使传动件冷却而恢复原来的位雹，6、简述机械系统设计的一般过程。答：产品规划： 1、根据产品发展规划和市场需要提出设计任

5、务书，或由上级主管部门下 达计划任务书；2、调査研究，进行市场调査，收集技术情报和资料，学握外部环境条件， 预测市场趋势；3、进行可行性研究，包括技术研究和费用预测，对市场前景、投资环境、 生产条件、生产规模、生产组织、成本与效益等进行全面的分析研究， 提出可行性研究报吿。4、系统计划，明确设计任务、目的和要求，扌髙清外部环境的作用和影响， 制定系统开发计划。系统技术设计：1、总体设计2、技术设计3、工作图设计4、鉴定和评审制造营销： 1、样机试制及样机试验2、样机鉴定和评审3、改进设计4、小批试制5、定型设计6、销售7、产品使用8、产品报废与回收二、方案评价题（15分）在某机器设计中，有两种

6、备选方案，为了确定选择哪个方案，组织丁一个由20位专 家组成的评价小组用模糊综台评价法对两个方案进行评价。已知：1）评价指标：产品性能（BJ、可靠性（BJ、使用方便性（BJ、制造成本（BJ、使用成 本（BJ；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 B、B2、BP B+、B,的权分别为：0.25、0.2、0.2、0.2、0.15;3）扌殳票结果如下表所示:评价 指标评价等级（A方案）评价等级（B方案）优良中等较差很差优良中等较差很差B,104420864201042408斗422B,844228斗422b4844406444

7、2b58642064460答：评价尺度向ME = (0.9 0.7 0.5 0.3 0.1) 加权系数矩阵A = 0.25 0.2 0.2 0.2 0.15 根据投票计算得隶属度矩阵分别为0.50.20.20.100.50.20.10.20R1 = 0.40.20.20.10.10.40.20.20.200.40.30.20.10r0.4 0.3 0.2 0.1 00.4 0.2 0.2R2 = 0.4 0.2 0.20.3 0.2 0.2-0.3 0.2 0.20.10.10.10.10.2 0.10.3 0计算评价方案的综合模糊评价隶属度矩阵B = A R = 0.445 0.215 0.18 0.12 0.02 B2 = A R2 = 0.365 0.225 0.2 0.15 0.06 计算综合得分zx = EBj=0.667z2 = EB 舟=0.64从计算结果看冇案A珀高一些。三、综合题(25) 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 针对这一问题迸行一种可实现快速迸给的虎钳机构设计(原理方案设计)，请用结构简图画出你的设计，并附有文字说明。答：采用开台嫖母机构，可实现了虎钳的快速迸给加紧。手