《机电系统设计》综合复习资料
一、简答题
1、机械系统设计的特点是什么？
2、何谓“黑箱法”？其输入输出的三种形式是什么？
3、柴油机的工况一般分哪几类？举例说明。
4、针对动作型、动力型、动作—动力型执行系统，各举出2个工程实例。
5、按传动比的变化情况分，传动系统可分为哪几类？
6. 工作机械载荷的确定方法主要有哪些？各有何特点？
7. 何谓电动机的固有机械特性和人为机械特性？
8. 四冲程内燃机主要包括哪几个冲程？每个工作循环曲轴要转几周？
9. 按驱动形式分，传动系统分为哪几类？并举例说明。
10．设计带式制动器时，应使拉紧力F作用于制动带的松边，还是紧边？为什么？
11. 当工作阻力一定时，操纵系统的传动比是大了好还是小了好？为什么？
12. 机械系统噪声控制的途径主要有哪些？
汽车传动系统13. 按操纵力的来源分，操纵系统可分为哪几种？
14. 控制电机主要有哪几种？
15. 如何对机械基础进行隔振？
16. 请简要论述什么是系统？系统有何特性？
17. 请简要解释功能寿命、技术寿命和经济寿命的含义。
18. 执行系统的功能有哪几种？
19. 如何实施操纵环境的安全保护？
20．举例说明什么是信息流？
21. 常见的机械基础有哪几种型式？
22. 电动机是如何分类的？
二、噪音的主观评价量和客观评价量有何主要区别？结合工作实际，谈一谈噪音的实际危害。
三、下图为三相异步电动机的固有机械特性曲线，试回答如下问题：1）固有机械特性是在什么条件下测得的？2）说明曲线中各关键点A,B,C,D的含义；3）写出转差率的表达式；4）写出过载系数的表达式；5）电动机在AB段能稳定工作吗？说明原因。
四、下图为6120Q型车用柴油机全负荷速度特性，试解答如下问题：1）说明各曲线的含义；2）写出转矩储备系数的表达式；3）在哪个转速下最经济？为什么？4）举出3个车用柴油机的实际应用场合。
机电系统设计综合复习资料答案
一、简答题
1、机械系统设计的特点是什么？
答：内部设计与外部设计相结合是系统设计的特点
2、何谓“黑箱法”？其输入输出的三种形式是什么？
答：用“黑箱”来表示设计任务，是设计任务抽象化的一种方法。“黑箱法”是只仅知道系统的输入、输出和边界条件而不知道内部结构，设计过程即是将“黑箱”转化为“白箱”的过程。输入输出形式为：物料、能量和信息。
3、柴油机的工况一般分哪几类？举例说明。
答：
1）固定式工况:内燃机的转速由变速器保证而基本不变，垂直线1表示。如驱动水泵、发电机。
2）螺旋桨工况: 整个稳定工况为曲线2，如驱动船用螺旋桨。
3）车用工况 ：曲线3为各种转速下所输出的最大功率线。它们的转速在最低稳定转速nmin和最大许用工作转速nmax之间变化。 如驱动载重汽车、坦克等。
4、针对动作型、动力型、动作—动力型执行系统，各举出2个工程实例。
答：1）动作型：缝纫机、包糖机、印刷机等；2）动力型：曲柄力机、冲床、推土机、挖掘机、碎石机等；3）动作—动力型：滚齿机、插齿机等。
5、按传动比的变化情况分，传动系统可分为哪几类？
答：1）固定传动比的传动系统；2）可调传动比的传动系统。
6. 工作机械载荷的确定方法主要有哪些？各有何特点？
答：1）相似类比法：参照同类或相近的机械，根据经验或简单的计算确定所设计机械的载荷；2）实际测量法：用试验分析测定载荷的方法；3）计算法：根据机械的功能要求和结构特点，运用静力学、动力学、经验公式或图表等计算确定载荷的方法。
7. 何谓电动机的固有机械特性和人为机械特性？
答：1）固有特性是指在额定电压和额定频率下(直流电动机的频率为0)，用规定的接线方法，定子和转子电路不串接任何电阻或阻抗时的机械特性（4分）；2）人为机械特性是指改变电动机的某些参数时所获得的机械特性。（4分）
8. 四冲程内燃机主要包括哪几个冲程？每个工作循环曲轴要转几周？
答：四冲程内燃机包括进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程（6分）。每个工作循环曲轴要转2周。（2分）
9. 按驱动形式分，传动系统分为哪几类？并举例说明。
答：按驱动形式分，传动系统可分为：1）独立驱动，如龙门起重机；2）集中驱动，如ZJ45绞车；3）联合驱动，比如双输入轴大功率减速器。
10．设计带式制动器时，应使拉紧力F作用于制动带的松边，还是紧边？为什么？
答：设计时，应使拉紧力F作用于制动带的松边（4分）。因为同样的制动力矩需要的制动力小，也会使制动平稳（4分）。
11. 当工作阻力一定时，操纵系统的传动比是大了好还是小了好？为什么？
答：按照人机工程学的要求，操纵力和操纵行程都要低于许用值，传动比对二者都有影响。传动比大，操纵力小，但操纵行程大，因此传动比既不能太大，又不能太小。
12. 机械系统噪声控制的途径主要有哪些？
答：机械系统噪声控制的途径有：1）声源控制；2）噪声传播途径控制；3）噪声接受点控制。
13. 按操纵力的来源分，操纵系统可分为哪几种？
答：1）人力操纵，2）助力操纵；3）液压操纵；4）气压操纵。
14. 控制电机主要有哪几种？
答：1）步进电动机；2）直流伺服电动机；3）交流伺服电动机。
15. 如何对机械基础进行隔振？
答：为了减小或控制机器设备或结构的振动传递，在两个结构之间的传递通道上插入弹性元件（隔振器），从而使一个结构传至另一个结构的动力激励或运动激励得以降低，这就是振动隔离，简称隔振。按照振动激励方式的不同，分为动力隔振和运动隔振。
16. 请简要论述什么是系统？系统有何特性？
答：系统是指具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素构成的一个整体。系统的特性为：1）整体性，2）相关性，3）目的性，4）环境适应性。
17. 请简要解释功能寿命、技术寿命和经济寿命的含义。
答：1）功能寿命：设备从开始使用至其主要功能丧失而报废所经历的时间；2）技术寿命：设备从开始使用到因技术落后而被淘汰所经历的时间；3）经济寿命：设备从开始使用至继续使用其经济效益变差所经历的时间。
18. 执行系统的功能有哪几种？
答：主要包括夹持、搬运、分度与转位、检测、加载等。
19. 如何实施操纵环境的安全保护？
答：是指对操纵环境的不安全因素采取必要的安全防护措施。1）在机械系统中加装保护装置；2）提高操作者作业环境的舒适度；3）设置指示和警报装置。
20．举例说明什么是信息流？
答：信息流，即为信息自信息的发源地（信息源）经信息传递渠道（信道）至信息的接受地（信宿）的传递过程。例如：数控机床程序控制，传真机的文件传输，电话的音频传输等。
21. 常见的机械基础有哪几种型式？
答：主要包括大块式、墙式、框架式三种结构型式。
22. 电动机是如何分类的？
答：电动机按电源不同，可分为：
二、噪音的主观评价量和客观评价量有何主要区别？结合工作实际，谈一谈噪音的实际危害。
答：主观题，意思答对即可。
1） 客观评价量是对噪声强弱的物理度量，而主观评价量则表征了人对机械噪声强弱的主观感觉，除客观物理量外，还和噪声的频率有关系。
    2） 噪声是指令人不愉快的或不希望有的声音，系多种不同频率、不同强度声音的无规律的组合。噪声对人体健康有害，人长期处于强噪声的环境中，会引起多种疾病。随着工业生产的发展，噪声已成为人类主要的公害之一。机械系统的噪声不仅是环境噪声的一个重要组
成部分，也是评价机械产品质量的指标之一，因此控制机械系统的噪声，使其降低至允许范围内，已成为工业生产中必须解决的一大问题。
三、下图为三相异步电动机的固有机械特性曲线，试回答如下问题：1）固有机械特性是在什么条件下测得的？ 2）说明曲线中各关键点A,B,C,D的含义； 3）写出转差率的表达式； 4）写出过载系数的表达式； 5）电动机在AB段能稳定工作吗？说明原因。
答：1）在额定电压和额定频率下，用规定的接线方法，定子和转子电路不串接任何电阻或阻抗时的机械特性。
2）A点为启动工作点，B点为最大转矩点，C点为额定工作点，D点位空载工作点。
3）转差率
4）过载系统
5）不能。转矩和速度都增大，使功率大大增加。BCD段（C附近曲线）为电动机的稳定工作段。
四、下图为6120Q型车用柴油机全负荷速度特性，试解答如下问题：1）说明各曲线的含义；2）写出转矩储备系数的表达式；3）在哪个转速下最经济？为什么？4）举出3个车用柴油机的实际应用场合。
答：1）,排气温度随转速的变化曲线；，输出转矩随转速的变化曲线；，有效功率随转速的变化曲线；，每小时的耗油量随转速的变化曲线；，有效燃油消耗率随转速的变化曲线。
2），其中为标定工况下速度特性曲线上的最大转矩值，为标定工况下的转矩值。
3）转速在n=1600rpm左右最省油，因为最小。
4）比如重型卡车，油田压裂车，挖掘机等。