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1、试卷答案 第 1 页 （共 4 页）内蒙古民族大学 2013-2014 学年二学期试卷答案（考查）课程名称：机械系统设计 考试时间：110 分钟 年级：11 级专业：机制、农机一、简答题（6 小题，共 60 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困难问题的计算机程序。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；防止设计人员出错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；提高产品开发效率及产品设计
2、质量。2、试从人机工程学观点分析汽车驾驶室的布置设计。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，根据不同的体格可以调整高度和前后位置。而且坐姿操作可减少疲劳。显示装置的设计，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。操纵装置设计，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，离合，油门等，与坐姿操作相适应。踏板采用矩形或椭圆性。转向按钮与方向盘一体便于操作。照明灯及前后
3、镜子的设计也充分考虑人的视觉规律。汽车驾驶室的设计，充分运用人体工程学的原理，使人在最舒适最不易疲劳的最易观察的角度安全驾驶。3、机械工作状态能量信息论；机械工作过程能量损失论；机械工作过程节能效益论。曲柄压力机动力机容量的选择，根据压力机负载而确定的有效能+系统广义储能+系统损耗能的综合，在乘以安全系数，便是动力机容量。4、典型闭环控制系统有哪些基本环节组成？各有什么作用？答：给定环节、测量环节、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。测量环节用于测量被控变量，并将被控变量转换为便于传送和便于处理的另一物理量的环节。比较环节是将来自给定环节的输入
4、信号与测量环节发出的有关被控变量的反馈信号进行比较的环节。校正及放大环节将偏差信号做必要的校正，并进行放大以便推动执行环节。试卷答案 第 2 页 （共 4 页）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、结合机床的微量进给装置说明电热式微驱动装置工作原理答：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圈。当感应圈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量位移。该装置可根据机床工作时的动态测试指令给出需要的热量。当运动达到指定位置，输入冷却液，使传动件冷却而恢复原来的位置。6、简述机械系统设计的一般过程。答：产
5、品规划： 1、根据产品发展规划和市场需要提出设计任务书，或由上级主管部门下达计划任务书；2、调查研究，进行市场调查，收集技术情报和资料，掌握外部环境条件，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，提出可行性研究报告。4、系统计划，明确设计任务、目的和要求，搞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
6、报废与回收二、方案评价题（15 分）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（B 1） 、可靠性（B 2） 、使用方便性（B 3） 、制造成本（B 4） 、使用成本（B 5） ；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、B 2、B 3、B 4、B 5 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：评价等级（A 方案） 评价等级（ B 方案）评价指标 优 良 中等 较差 很
7、差 优 良 中等 较差 很差B1 10 4 4 2 0 8 6 4 2 0B2 10 4 2 4 0 8 4 4 2 2B3 8 4 4 2 2 8 4 4 2 2B4 8 4 4 4 0 6 4 4 4 2B5 8 6 4 2 0 6 4 4 6 0试卷答案 第 3 页 （共 4 页）答：评价尺度向量 =(0.9 0.7 0.5 0.3 0.1)加权系数矩阵 =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1=0.5 0.2 0.2 0.1 0 0.5 0.2 0.1 0.2 0 0.4 0.2 0.2 0.1 0.1 0.4 0.2 0.2 0.2 0 0.4 0
8、.3 0.2 0.1 0 2=0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.4 0.2 0.2 0.1 0.10.4 0.2 0.2 0.1 0.10.3 0.2 0.2 0.2 0.10.3 0.2 0.2 0.3 0 计算评价方案的综合模糊评价隶属度矩阵 1=1=0.445 0.215 0.18 0.12 0.02 2=2=0.365 0.225 0.2 0.15 0.06 计算综合得分=0.6671=1=0.642=2从计算结果看方案 A 略高一些。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。请针对这一问题进行一种可实现快速进给的虎钳机构设计（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：采用开合螺母机构，可实现了虎钳的快速进给加紧。手柄不管从哪个位置开始逆时针转动，只要转到垂直方向会被自动阻止，这时螺杆与组合螺母轴向脱开，活动嵌体可以在固定钳体上自由推拉，实现虎钳对工件的快速装夹。如果手柄按顺时针转动并对工件实施夹紧。试卷答案 第 4 页 （共 4 页）1.手柄 2.活动嵌体 3.固定钳体 4.组合螺母 5.螺杆
