题目：
机械传动系统概述:
（1）机械传动系统类型及特点;
（2）机械传动系统典型应用简介(不少于3个);
（3）机械传动系统新技术简介(不少于3个).
答:（1）机械传动系统类型及特点
1）带传动：利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。其特点有：
优点：传动平稳、结构简单、成本低、使用维护方便、有良好的挠性和弹性、过载打滑
缺点：传动比不准确、带寿命低、轴上载荷较大、传动装置外部尺寸大、效率低。
因此，带传动常适用于大中心距、中小功率、带速v=5～25m/s，i≤7的情况
2）链传动：通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。
特点与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；需要的张紧力小，作用于轴的压力也小，可减少轴承的摩擦损失；结构紧凑；能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作。
与齿轮传动相比，链传动的制造和安装精度要求较低；中心距较大时其传动结构简单。瞬时链速和瞬时传动比不是常数，因此传动平稳性较差，工作中有一定的冲击和噪声。
链传动平均传动比准确,传动效率高，轴间距离适应范围较大，能在温度较高、湿度较大的环境中使用；但链传动一般只能用作平行轴间传动，且其瞬时传动比波动，传动噪声较大。由于链节是刚性的，因而存在多边形效应（即运动不均匀性），这种运动特性使链传动的瞬时传动比变化并引起附加动载荷和振动，在选用链传动参数时须加以考虑。链传动广泛用于交通运输、农业、轻工、矿山、石油化工和机床工业等。
3）齿轮传动：利用特定齿形的链板与链轮相啮合来实现传动的。
齿轮传动的特点是：齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大。例如传递功率可以从很小至几十万千瓦；速度最高可达300m/s；齿轮直径可以从几毫米至二十多米。但是制造齿轮需要有专门的设备，啮合传动会产生噪声。
4）蜗杆传动：由蜗杆和蜗轮组成，一般蜗杆为主动件。蜗杆和螺纹一样有右旋和左旋之分，分别称为右旋蜗杆和左旋蜗杆。蜗杆上只有一条螺旋线的称为单头蜗杆，即蜗杆转一周，蜗轮转过一齿，若蜗杆上有两条螺旋线，就称为双头蜗杆，即蜗杆转一周，蜗轮转过两个齿。
蜗杆传动特点：
传动比大，结构紧凑。蜗杆头数用Z1表示（一般Z1=1~4），蜗轮齿数用Z2表示。从传动比公式I=Z2/Z1可以看出，当Z1=1，即蜗杆为单头，蜗杆须转Z2转蜗轮才转一转，因而可得到很大传动比，一般在动力传动中，取传动比I=10-80；在分度机构中，I可达1000。这样大的传动比如用齿轮传动，则需要采取多级传动才行，所以蜗杆传动结构紧凑，体积小、重量轻。
传动平稳，无噪音。因为蜗杆齿是连续不间断的螺旋齿，它与蜗轮齿啮合时是连续不断的，蜗杆齿没有进入和退出啮合的过程，因此工作平稳，冲击、震动、噪音小。
具有自锁性。蜗杆的螺旋升角很小时，蜗杆只能带动蜗轮传动，而蜗轮不能带动蜗杆转动。
蜗杆传动效率低，一般认为蜗杆传动效率比齿轮传动低。尤其是具有自锁性的蜗杆传动，其效率在0.5以下，一般效率只有0.7～0.9。
发热量大，齿面容易磨损，成本高。
5）轮系、减速器及机械无级变速传动：
可获得大的传动比；
实现分路传动；
实现变速与换向传动；
实现连续，不停车，平稳变速。
6）螺旋传动：利用螺旋副来传递运动和力的一种运动，可以方便地把主动件的回转运动变成从动件的直线运动。其特点有：结构简单，工作连续，传动平
稳、无噪声；承载能力大，传动精高。实现变速与换向传动；摩擦损失大，传动效率低。
7）连杆传动：
运动副一般均为低副
构件多呈现为杆的形状（故常简称构件为杆）；
可实现多种形式的运动变换和运动规律；
具有丰富的连杆曲线形状，可满足不同要求。
8）凸轮传动：最大的优点是可实现高速化，结构紧凑，可靠性高；最大的缺点是不可变，不能变更动作时间（角度）。
9）棘轮传动、槽轮传动和其他步进传动：用于实现间歇运动。
（2）机械传动系统典型应用简介
1、黑鹰（Black Hawk）直升机主减速系统
1）采用单元体设计、维护方便，提高了可靠性;
2）三级传动，结构简单；
3）主减总高度低，减少了飞机上部的阻力；
4）主传动链的齿轮数与阿帕奇AH-64A和猫鼬A129武装直升机相比（包括米制系列直升机）至少要少20%以上;
5）离合器设置在第二级，工作转速低(5747.5 r/min)，工作可靠、技术风险小；
6）第三级采用行星传动，载荷分为5路传递，各齿面的接触应力较小；
7）为直升机总体节省四根承受直升机升力的拉杆重量，同时也不需要另制传扭盘；
8）主减输入级的中心距为1550mm，便于发动机安装，具有较大的操作空间；同时因敌方的一发子弹只能损伤一端减速器（或左或右输入级），直升机仍然能继续前飞，提高了生存力。
2、阿帕奇（Apache）直升机主减速系统
1）为防止直升机坠毁时，主旋翼轴折断而使桨叶撞击到驾驶舱内，造成驾驶员伤亡,它将静轴套在主旋翼轴的外部，上部通过拉力轴承与桨毂相连，底部
固定在机身结构上，静轴本身主要承受由主旋翼传来的各种载荷，但不传递扭矩，它使主旋翼的载荷不通过主减而直接传到机体上。
2）采用上述动、静轴结构可以防止旋翼升力和力矩等载荷传到主减速器上，主减仅传递扭矩。有利于主减速器达到4500小时的疲劳寿命。此外，动、静轴结构还允许在维护拆卸主减速器时，既不干扰旋翼也不需拆卸旋翼操纵机构，使用维护方便。
3）主减速器的润滑系统，由两套裕度系统组成，能在两套润滑系统中的任何一套失效的情况下提供润滑。
4）该主减速器能在完全没有润滑油后还可以再飞行一小时，这一性能是在对诸如润滑油芯以及留有适当的齿轮和轴承间隙使其能在较高温下运行（即干运转）而达到的。干运转时间为1小时，因此目前世界上还没有任何直升机主减能达到此要求。
5）主减输入级的中心距约1550 mm，使得左、右输入级相隔较远，因而敌方的一发子弹只能损伤一端的输入级或一端动力轴，直升机仍然能继续前飞，提高了生存力。
6）传动系统设计考虑了弹击容限和故障安全准则，由此增加了传动系统的重量约25kg。
7）主减的输入级和并车级等均采用电子束焊技术，减少了零件数，同时也减轻重量和节省成本。
8）主减多处采用了轴——轴承——齿轮一体化设计，提高了可靠性同时减轻了主减的重量。
3、科曼奇（Comanche）直升机主减速系统
1）主旋翼轴的输出转速列直升机之最，可提高整机的飞行速度。
2）在第一级采用弹簧离合器，该离合器最高转速可达23000r/min，高速工作安全可靠，减轻了主减的重量，离合器的零件数从33个减少到8个，在可靠性和维护性要求方面取得了明显的效益。
3）科曼奇主减采用了分扭传动设计，这样既轻又简单。从而降低主减的高度尺寸、重量、成本和维护要求；使每个齿轮受的载荷减小，且受载均匀，提高了齿轮的使用寿命。
4）主减机匣采用先进的复合材料（G30-500碳纤维和芳纶树脂）,可降低主减重量和腐蚀情况，比用镁合金机匣可轻10%，比采用铝合金机匣轻30%；
5）在整个传动系统中使用复合材料已超过28%，原在B.H主减用镁合金为22%，而科曼奇主减镁合金用量仅为2%；
6）旋翼轴上的轴承节圆直径为381.8 mm，用圆锥滚子轴承承受升力；
7）主减在无油情况下至少工作30分钟；
8）在输入级中采用了陶瓷轴承以提高轴承的工作温度和干运转能力；
9）采用轴——轴承——齿轮一体化设计，提高了可靠性，同时也减轻了重量。
（3）机械传动系统新技术简介
1、减少传动级数
多数直升机传动的级数为4级或更多级,在一些研究计划和新型直升机传动系统中传动级数为3级，甚至为2级。3级传动在科曼奇、米-26、黑鹰等直升机中有采用，在THST和ART等研究计划中有研究；2级的在RDS-21研究计划有所研究。
2、采用分扭传动
1）在科曼奇(Comanche)直升机主减传动系统中，采用了圆柱齿轮传动分扭方案；
2）在阿帕奇(Apache AH-64)直升机主减传动系统中，采用了具有面齿轮传动的分扭方案；
3）黑鹰Ⅲ直升机主减传动系统中，拟采用具有面齿轮传动的分扭方案，也曾研究过圆锥齿轮传动分扭方案；
4）CH-53E采用圆柱齿轮传动分扭方案；
5）米26重型直升机采用圆锥、圆柱齿轮传动分扭方案。
3、非常规齿制齿轮传动
1）高重合度齿轮传动的设计与制造研究，主要解决齿轮承载能力、噪声和啮合中齿间载荷分配等问题；
2）大减速比人字齿轮传动研究，主要解决输出级齿轮的重量、噪声、受力均衡等问题；
3）面齿轮传动研究，主要解决输入级齿轮的重量和分扭均载等问题。
4、耐热高强度合金钢齿轮
1）新型耐高温材料pyrowear53齿轮研究，主要解决pyrowear 53在齿轮上的应用及其机械性能等问题；
2）多种材料齿轮的性能研究，主要对M50NiL、Pyro X53、CBS 600、9310、300M等材料的齿轮性能进行研究；
3）钛合金直齿轮研究，主要解决对钛合金齿轮的设计、制造、表面处理和试验等问题。
5、告诉弹簧离合器
弹簧式离合器除可靠性和制造成本与滚柱式离合器相当外,其余均比滚柱、斜撑式离合器为优。对于直升机传动系统而言减轻结构重量，提高可靠性具有重要的意义。
6、混合（陶瓷）轴承
输入级中采用了陶瓷轴承以提高抗干运转能力。
7、复合材料零部件
复合材料在直升机传动系统中应用的比重越来越大，主要有以下3个方面：1）复合材料尾传动轴；
2）复合材料机匣；
3）复合材料的主旋翼轴。
8、高效润滑
对润滑系统的研究，特别是传动系统抗干运转能力的研究历来倍受重视，对高效润滑的研究成果主要体现在：
1）齿轮、轴承的流体动力润滑理论的发展已达到工程实用化阶段，使齿轮、轴承的寿命有了大幅度的提高；
2）发展了更为有效的润滑方式，如环下润滑、离心甩油、多喷嘴喷射等。提高了滑油过滤精度，确保齿轮、轴承等转动部件摩擦副良好的润滑冷却条件；
3）采用新型润滑剂，提高润滑效率，以减少润滑剂的用量。
9、抗干运转能力
润滑技术发展的同时促进了润滑失效技术的发展，形成了一套确保抗干运转能力的方法。对抗干运转能力的研究成果主要体现在：
1）具有良好抗干运转能力的层压弹性轴承和陶瓷轴承的应用；
2）路独立润滑油路的设计方法；
3）零部件上回油沟、储油槽的设计技术。
10、减振降噪结构与部件
减振技术主要有：
1）采用非常规齿制齿轮传动；
2）改进主减速器元件，并增加阻尼特性，采用摩擦阻尼来消耗振动能量；
3>建立了减速器噪声产生的理论，用有限元法进行速器壳体和齿轮轴的有关计算；
4）应用复合材料；
5）采用新型结构设计。
机械设计概论复习题 一、判断题： Y 1、当材料的循环次数超过其循环基数No时，材料进入无限寿命区。 N 2、材料的极限应力图可用于分析该材料在不同循环特征系数下的应力极限。 Y 3、材料的极限应力图可用于分析该材料所制零件在不同循环特征系数下应力极限。 N 4、为提高螺栓的疲劳强度，可以加大螺栓直径。 Y 5、阶梯轴轴肩处采用圆角过渡可提高轴类零件的疲劳强度。 N 6、材料允许的循环次数越多，其对应疲劳极限应力越大。 Y 7、当转动的零件上受静载荷作用时，其上也可能产生变应力。Y 8、机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。 Y 9、影响零件疲劳强度的综合影响系数Kσ及零件尺寸、应力集中、表面状态等因素有关。 二、选择题 1、寿命系数应用于AC。 A.稳定变应力疲劳强度计算 B.规律性不稳定变应力疲劳强度计算 C.静应力疲劳强度计算 D.静强度计算 E.其它
2、表示材料受B载荷作用的疲劳极限。 A.静 B.对称循环 C.脉冲循环 D.其它 3、表示D之间关系曲线叫疲劳曲线。 A、应力和时间t B、应力幅和平均应力 C、疲劳极限和应循环次数N D、疲劳极限和应力循环次数 4、表示B之间关系的曲线叫极限应力曲线 A、应力σ和时间t B、应力幅σa和平均应力 C、疲劳极限和应循环次数N D、疲劳极限和应力循环次数 5、为变应力的循环特性。 6、机器寿命长，其B也长。 A、磨合阶段 B、稳定磨损阶段 C、磨合+稳定磨损阶段 7、按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，公式中折合系数α是考虑D。 A、材料抗弯及抗扭的性能不同； B、强度理论的要求； C、轴的结构设计要求； D、弯曲应力和扭转切应力的循环特性不同 8、四个结构及性能相同的零件甲、乙、丙、丁，若承受最大应力的值相等，而应力的应力比r分别为+1、0、-0.5、-1，则其中最易发
机械设计概述 1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什么？ 答：机械设计过程通常可分为以下几个阶段： 1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。 2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。 3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。 4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。 1.2常见的失效形式有哪几种？ 答：断裂，过量变形，表面失效，破坏正常工作条件引起的失效等几种。 1.3什么叫工作能力？计算准则是如何得出的？ 答：工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。对于载荷而言称为承载能力。 根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。 1.4标准化的重要意义是什么？ 答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化生产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短生产周期。
摩擦、磨损及润滑概述 2.1按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？ 答：摩擦副可分为四类：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。 干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜，摩擦系数及摩擦阻力最大，磨损最严重，在接触区内出现了粘着和梨刨现象。液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触，被液体油膜完全隔开，摩擦系数极小，摩擦是在液体的分子间进行的，称为液体润滑。边界摩擦的特点是两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，但由于边界膜较薄，不能完全避免金属的直接接触，摩擦系数较大，仍有局部磨损产生。混合摩擦的特点是同时存在边界润滑和液体润滑，摩擦系数比边界润滑小，但会有磨损发生。 2.2磨损过程分几个阶段？各阶段的特点是什么？ 答：磨损过程分三个阶段，即跑合摩合磨损阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。各阶段的特点是:跑合磨损阶段磨损速度由快变慢；稳定磨损阶段磨损缓慢，磨损率稳定；剧烈磨损阶段，磨损速度及磨损率都急剧增大。 2.3 按磨损机理的不同，磨损有哪几种类型？ 答：磨损的分类有磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损点蚀、腐蚀磨损。 2.4 哪种磨损对传动件来说是有益的？为什么？ 答：跑合磨损是有益的磨损，因为经跑合磨损后，磨损速度减慢，可改善工作表面的性质，提高摩擦副的使用寿命。 2.5如何选择适当的润滑剂？ 答：选润滑剂时应根据工作载荷、运动速度、工作温度及其它工作条件选择。 当载荷大时，选粘度大的润滑油，如有较大的冲击时选润滑脂或固体润滑剂。高速时选粘度小的润滑油，高速高温时可选气体润滑剂；低速时选粘度小的润滑油，低速重载时可选润滑脂；多尘条件选润滑脂，多水时选耐水润滑脂。 2.6润滑油的润滑方法有哪些？ 答：油润滑的润滑方法有分散润滑法和集中润滑法。集中润滑法是连续润滑，可实现压力润滑。分散润滑法可以是间断的或连续的。间断润滑有人工定时润滑、手动油杯润滑、油芯油杯润滑、针阀油杯润滑、带油润滑、油浴及飞溅润滑、喷油润滑、油零润滑等几种。 2.7接触式密封中常用的密封件有哪些？ 答：接触式密封常用的密封件有O形密封圈，J形、U形、V形、Y形、L形密封圈，以 2.8非接触式密封是如何实现密封的？ 答:非接触式密封有曲路密封和隙缝密封，它是靠隙缝中的润滑脂实现密封的。
机械设计答案 第1章机械设计概论 1－2 设计机器时应满足哪些基本要求？ 答：1、功能要求 满足机器预定的工作要求，如机器工作部分的运动形式、速度、运动精度和平稳性、需要传递的功率，以及某些使用上的特殊要求（如高温、防潮等）。 2、安全可靠性要求 （1）使整个技术系统和零件在规定的外载荷和规定的工作时间内，能正常工作而不发生断裂、过度变形、过度磨损、不丧失稳定性。 （2）能实现对操作人员的防护，保证人身安全和身体健康。 （3）对于技术系统的周围环境和人不致造成危害和污染，同时要保证机器对环境的适应性。 3、经济性 在产品整个设计周期中，必须把产品设计、销售及制造三方面作为一个系统工程来考虑，用价值工程理论指导产品设计，正确使用材料，采用合理的结构尺寸和工艺，以降低产品的成本。设计机械系统和零部件时，应尽可能标准化、通用化、系列化，以提高设计质量、降低制造成本。 4、其他要求 机械系统外形美观，便于操作和维修。此外还必须考虑有些机械由于工作环境和要求不同，而对设计提出某些特殊要求，如食品卫生条件、耐腐蚀、高精度要求等。 1－4 机械零件的计算准则与失效形式有什么关系？常用的设计准则有哪些？它们各针对什么失效形式？ 答：在设计中，应保证所设计的机械零件在正常工作中不发生任何失效。为此对于每种失效形式都制定了防止这种失效应满足的条件，这样的条件就是所谓的工作能力计算准则。它是设计机械零件的理论依据。 常用的设计准则有： 1、强度准则：确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形，是最基本的设计准则。 2、刚度准则：确保零件不发生过大的弹性变形。 3、寿命准则：通常与零件的疲劳、磨损、腐蚀相关。 4、振动稳定性准则：高速运转机械的设计应注重此项准则。
机械设计习题集(新) 第1章机械设计概论 思考题 1. 什么是部件？什么是零件？什么是构件？什么是通用零件？什么是专用零件？机械设计 课程研究的是哪类零件？从哪几个方面来研究这类零件？ 2. 机械设计应满足哪些基本要求？机械零件设计应满足哪些基本要求？ 3. 机械设计的一般步骤是怎样的？ 第2章机械零件的工作能力和计算准则 一、填空题 1. 在压力作用下，以点、线相接触的两物体在接触处产生的应力称为应力。 2. 零件在变应力作用下的强度计算属于强度计算，它不同于静强度计算。 3. 零件的计算载荷与名义载荷的关系是。 4. 零件的名义载荷是指载荷。 5. 零件的实际载荷与计算载荷的差异对零件的强度影响，将在中考虑。 二、简答与思考题 1. 解释下列名词：静载荷、变载荷、稳定循环变载荷、动载荷、工作载荷、额定载荷、计算 载荷、静应力、变应力、疲劳及疲劳极限。静载荷是否一定产生静应力？变载荷是否一定产生变应力？ 2. 什么是变应力的循环特性r？对于静应力、脉动循环变应力和对称循环变应力，其r值各等 于多少？ 3. 在一定的循环特性r下工作的金属试件，其应力循环次数与疲劳极限之间有怎样的内在联 系？怎样区分试件的无限工作寿命和有限工作寿命？怎样计算在有限寿命下工作的试件的疲劳极限？ 4. 两个曲面形状的金属零件相互压紧，其表面接触应力的大小由哪些因素确定？如果这两个 零件的材料、尺寸都不同，其相互接触的各点上彼此的接触应力值是否相等？ 三、计算题 1. 图示为对心直动滚子从动件凸轮机构。从动件顶端承受压力F=12kN。当压力角α达到最大 值αmax=250时，相应的凸轮轮廓在接触点上的曲率半径为R=75mm。已知：滚子半径r=15mm，凸轮与滚子的宽度b=20mm；两者材料的弹性模量和泊松比均为E=2.1×105Mpa和μ=0.3； 许用接触应力[ζ]H=1500Mpa。试校核凸轮与滚子的表面接触强度。
机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械，即做出优化设计。 优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。那么，如何成为一名优秀的机械设计师？应该储备哪些知识？具备怎样的素质呢？小编特为您奉上一位资深机械设计师难得的经验与感悟。 机械设计所要了解的周边知识以及所要具备的观察视角 1、熟练翻阅机械设计手册 对于标准件以及常用件的一些技术特征要了熟于心。比如要清楚各类轴承，带传动，链传动，齿轮传动，丝杠传动，蜗轮蜗杆等的使用场合，使用方式，以及相关的技术特征。对于具体应用时的选型计算则可对照设计手册的图表和公式进行具体确定。 2、知道N家常用件供应商并熟练翻阅其产品样本 现在机械设计趋向于模块化，对于机械设备制造工厂的整体技术要求更侧重于对于一些配件和部件的组装应用。比如台湾HIWIN，日本THK，德国FAG，FESTO。对于此，要做到当你在设计某个零件或部件或要完成某个动作或功能的时候必须得知道目前是否有专业的厂商在生产或提供能实现某个部位的功能要求的成熟的零配件。 3、熟悉原材料情况 比如你要知道目前市场上有卖的冷轧或热轧铁板以及各类型材的规格尺寸，有经验的工程师往往都会知道你安排给采购的单子往往到最后是会变得面目全非的。因为在钢材市场，普遍存在变薄，变窄，变短这些情况，采购买回来的东西往往是和你坐办公室根据设计手册里选出来的相关数据存在比较大的折扣。 4、深度了解各类常用机床的结构原理和性能特点
第 0 章 机械设计概述
0-1 机械设计概述 一、机械定义一、机械定义（机构+ 机器） 具有确定相对运动的构件组合 能实现能量转换或作有用功 机械的作用：改善劳动条件、提高生产效率、提高产品质量
0-1机械设计概述 二、机械的组成 二、机械的组成原动机工作机 传动装置控制系统抽象：制造角度（机械设 计）零件:制造单元具体 ：运动角度（机械原理）构件:运动单元零件—构件—机械（机构、机器）
三 、机械设备应满足的要求 4. 操作、维护方便； 5. 造型美观； 6. 运输方便 等。 3. 制造、运行费用低； 1. 使用要求--完成预定功能，生产率高 ；2. 安全可靠、寿命足够； 0-1机械设计概述 三、机械设备应满足的要求
四 、机械设计一般程序明确设计目的、要求拟定系统组成、方案选择确定原动机功率、零件运动动力参数、零件参数设计、系统总装图设计考虑结构、公差工艺要求， 绘装配图、零件工作图 调试测试控制功能 0-1机械设计概述 四、机械设计一般程序 设计任务分析 方案设计 技术设计 施工设计控制系统设计调试仿真分析、修改设计、工程试 验 定型产品设计
0-1机械设计概述 五、课程的内容与特点 五、课程的内容、任务、特点 阐述机械设计的共性问题 研究通用机械设计的理论、方法通用零件的工作原理、设计方法、标准规范等。内容：工作特点、失效形式、设计准则、参数选择、结构设计、整机应用 机械零件设计基础知识—共性基础理论 联接件：螺纹联接、键联接、轴毂联接…… 传动件：齿轮、蜗杆、带、链…… 支撑件：轴、轴承（滚动、滑动）…… 其 他：联轴器、离合器、弹簧……
第1章机械设计概论 思考题 1. 什么是部件？什么是零件？什么是构件？什么是通用零件？什么是专用零件？机械设计课程研究的是哪 类零件？从哪几个方面来研究这类零件？ 2. 机械设计应满足哪些基本要求？机械零件设计应满足哪些基本要求？ 3. 机械设计的一般步骤是怎样的？ 第2章机械零件的工作能力和计算准则填空题 1. 在压力作用下，以点、线相接触的两物体在接触处产生的应力称为应力。 2. 零件在变应力作用下的强度计算属于强度计算，它不同于静强度计算。 3. 零件的计算载荷与名义载荷的关系是。 4. 零件的名义载荷是指载荷。 5. 零件的实际载荷与计算载荷的差异对零件的强度影响，将在中考虑。 二、简答与思考题 1. 解释下列名词：静载荷、变载荷、稳定循环变载荷、动载荷、工作载荷、额定载荷、计算载荷、静应 力、变应力、疲劳及疲劳极限。静载荷是否一定产生静应力？变载荷是否一定产生变应力？ 2. 什么是变应力的循环特性r？对于静应力、脉动循环变应力和对称循环变应力，其r值各等于多少？ 3. 在一定的循环特性r下工作的金属试件，其应力循环次数与疲劳极限之间有怎样的内在联系？怎样区分 试件的无限工作寿命和有限工作寿命？怎样计算在有限寿命下工作的试件的疲劳极限？ 4. 两个曲面形状的金属零件相互压紧，其表面接触应力的大小由哪些因素确定？如果这两个零件的材料、 尺寸都不同，其相互接触的各点上彼此的接触应力值是否相等？ 三、计算题 1. 图示为对心直动滚子从动件凸轮机构。从动件顶端承受压力F=12kN。当压力角α达到最大值αmax=250 时，相应的凸轮轮廓在接触点上的曲率半径为R=75mm。已知：滚子半径r=15mm，凸轮与滚子的宽度b=20mm；两者材料的弹性模量和泊松比均为E=2.1×105Mpa和μ=0.3；许用接触应力[σ]H=1500Mpa。试校核凸轮与滚子的表面接触强度。
第二章机械设计概述 机械是人类进行生产和生活的主要体力劳动工具。随着生产技术的不断发展和人民生活水平的日益提高，机械产品品种和门类日益增多，例如，各种各样的金属切削机床、仪器仪表、工程机械、重型机械、轻工机械、纺织机械、食品包装机械、石油化工机械、产品加工机械、交通运输机械、海洋作业机械、钢铁成套设备、发电设备以及办公设备、家用电器、儿童玩具等等。在现代社会，人们运用各种类型的机械，以改善劳动条件，提高劳动生产率和产品质量。同时，随着经济的发展，人们也运用越来越多的机械，以提高自身的生活质量。可以说，国民经济各部门及人类自身生活中使用机械的程度，是整个社会发展水平的重要标志之一。 机械工程是在西方工业革命后形成系统的技术科学，从明代我国逐步引进了此技术，但是至今我们在机械设计方面不属于世界先进行列。主要问题是：1、缺乏技术价值观念。2、缺乏大量技术实践。3、教学与工厂实际脱离，把机械技术变成了读书，缺乏对机械技术的全面实践，培养的人不能动手，不会设计真实东西。 工业设计师应当是通才。从专业要求看，必须了解机械工艺、材料、成本等方面的内容，理解工程师的思维方式，才能够较顺利设计产品。 此课程主要培养学生在机械技术和设计方面的职业思维方式和行为方式，对机械产品有实际经验，通过拆装实验，讨论，解决实际产品设计，从中了解设计过程。 照传统说法，一切机器都可分为三部分，动力源、传动和执行机构。一切机器的作用不外两点，一是利用能量来代替微弱的人力、畜力，另一则用机器的运动来代替人手的动作。虽然两者都是为了减轻劳动，可是它们发展的历史却很不一样。能源开发是近代的成就，应该说由水车开始，而且从历史眼光看其发展并不能说很快，一般是量变。用机器运动来代替手工动作则历史长得多，而且进步也比较大。只要比较一下上古制作陶器的陶车和近代在人的大脑中进行外科手术的机器人便清楚了。这可能是因为能源开发虽然艰巨，其目标却是单一的。用机器运动代替人工劳动，目的是多种多样的，随着人类生活的发展而不断变化。因此形成很多复杂的行业。 到底机器的哪部分是用来产生代替人手的动作呢?事实上这和传统的原则性的说法略有不同。倘若机器要执行的动作非常简单，则动力源一传动一执行这划分还是对的。但近代机器常常极其复杂，对它要求的动作也非常精细而且复杂。这种精细复杂的运动，通常要从传动中获得。这就使机器的传动部分和执行部分的界限模糊了，同时也使传动成为更复杂的技术。表面上好像很简单的问题，做起来可能会很困难。在这里提及一个历史上的例子：当瓦特设计他的蒸汽机时，他需要一个直线运动来带动阀门。从表面看这是—个很简单的问题，在今天用一个导轨便成了。但在那时的加工设备和润滑技术，还不能制出导轨，而须用连杆。但瓦特想不出这样一种连杆，便要求格拉斯哥大学的数学家们帮忙，但数学家们也想不出。后来事情传开了，竟发现全世界的数学家都解决不了这问题。瓦特只得用了一个近似的直线机构。这问题直到瓦特死后几十年，才由一位法国数学家解决了。这一事实说明了在机器上对传动机构要求之高和问题解决之难。只要机器还在使用，传动机构也必然要继续发展。 各种各样的机械是国民经济许多部门及其他领域的重要装备。随着科学技术和工业生产的发展，对机械产品不时提出新要求，除了优质、高效、低能耗、低廉价格之外，突出的课题是性能优越的、适应高精尖发展的机械功能。一般地说，机械设备均为实现某种工艺动作过程，或者实现生产过程与操作自动化。在新形势下，必须致力搞好创新设计，不断推出新产品来抢占市场，满足客观需求。机械的创新设计的着重点是机构设计，也就是机械运动方案设计。机构系统设计的核心，是选择灵巧的工艺动作过程、满意地达到特定的机械功能要求。机构系统的开发、设计，机构的选用和它们的巧妙组合，就是为了实现特定的机械功能。机构系统设计的好坏，直接影响机械产品的性能、效率、成本，因此愈来愈为人们重视。 不言而喻，产品设计是决定产品性能、质量、水平和经济效益的重要环节。随着市场经济的不断发展，商品竞争必然愈来愈剧烈。一个产品是否具有市场竞争能力，在很大程度上取决于产品的设计。产品设计如有闪失，则常常是属于根本性的问题，对产品生产、市场竞争的贻误，可能会造
工程机械概论试题 1、工程机械有哪几部分组成？试举例说明。 2、推土机是如何作业的，其生产率如何计算，在生产中哪些措施可以提高生产 率？ 3、振动压路机为何受到广泛应用？由哪些组成部分，试述其原理？ 4、试述振动桩锤的构造及振动沉桩的工作原理？ 5、混凝土工程的施工工序一般是怎样的？混凝土工程机械可分为几大类？各有 什么用途？ 6、自落式与强制式搅拌机在拌和原理上有何不同？各适用于什么混凝土？ 7、装载机有哪些作业法？如何选用装载机施工？ 8、单斗液压挖掘机工作装置有哪几种？正铲、反铲挖掘装载在构造上有什么区 别？ 9、压实机械有哪些作用？按照压实力作用原理，压实机械分为几类？它们各适 用于哪些场合？ 10、施工预制桩和灌注桩各采用哪些方法？有哪些机械与设备？
工程机械概论试题答案 1、工程机械由动力装置、传动装置和工作装置三部分组成。例如：一台液压操纵式自卸车，首先通过动力装置发动机带动液压泵，将燃料的热能转化为液体的压力能；在经过传动装置操纵阀控制，可使液压缸活塞杆伸出。此时又将液压能转换成机械能做功，完成工作装置车厢绕铰销的倾翻。 2、作业过程可分为三部分，一、铲土作业，机械向前行驶，将铲刀下降至地面一定深度。二、运土作业，铲土作业完成后，铲刀略升，使其贴近地面，机械继续向前行驶。三、卸土作业，当运土作业完成提升铲刀，机械慢速行驶。平整土坡时，推土机的生产率计算公式为：t g k Q 时3600 。生产中可以提高 生产率的措施：（1）减少土壤散失，先提高荷载系数。（2）合理选定作业路线，减少作业循环时间。（3）提高推土机的滑差率。 3、由于振动压路机压实效果好，影响深度大，生产率高，适用于何种类型的土壤压实，因此受到迅速发展，压路机又逐渐液压化、机电一体化、机构模块化、一机多用化等先进技术，因此广泛应用。组成部分：发动机系统、操纵系统、行走装置(振动轮和驱动轮)以及车架等组成。 4、振动桩锤主要由原动机、振动器、夹桩器和吸振器等组成。工作原理为：使桩身产生高频振动，并传给桩周围的土壤，在振动作用下破坏桩和土壤的粘接力，减小阻力，使桩身在自重作用下下沉。振动桩锤的主要工作装置是一个振动器，它产生振动的振源，机械式的振动器由两根带有偏心块的高速轴组成。两轴转向相反，转速相等。产生一个上下的合力，使其产生振动传给桩身工作。 5、施工工序一般为：材料准备—配料—搅拌—运输—密实成型—养护。 工程机械一般可分为：1）混凝土生产机械 2）混凝土运输机械 3）混凝土密实成型机械 用途：1）混凝土生产机械 按配合比量配各种混凝土原材料，并均匀拌和成新鲜混凝土 2）混凝土运输机械 将新鲜混凝土从生产地点输送到建筑结构成型现场及模版中去
《机械设计基础》课程习题 集 系部： 适用专业： 制定人： 审核人： 系（部）
《机械设计基础》课程习题集 第一章机械设计概论 一、填空题。 1、机械零件最常见的失效形式有_______,_______,_______,_______,。 2、机械没计的“三化”指__________,__________,__________。 3、强度是指零件在载荷作用下抵抗__________的能力，强度可分为__________和__________。 4、刚度是指受载后抵抗__________的能力。 5、机械零件丧失预定功能或者预定功能指标降低到许用值以下的现象，为__________。 二、选择题。 1、机械设计这门学科，主要研究（）的工作原理、结构和设计计算方法。 A、各类机械零件和部件 B、通用机械零件和部件 C、专用机械零件和部件 D、标准化的机械零件和部件 2、设计一台机器包括以下几项工作:a、零件设计;b、总体设计;c、技术设计，它们进行的顺序大休上是( )。 A、acb B、bac C、bca D、cba 3、下列零件的失效形式中，不属于强度问题。 A、螺栓断裂 B、齿轮的齿面发生疲劳点蚀 C、蜗杆轴产生过大的弯曲变形 D、滚动轴承套圈的滚道上被压出深深的凹坑 4、在设计机械零件时，对摩擦严重的一些零件，要考虑其散热性，主要是由于（）。 A、在高温下将产生蠕变现象，出现较大塑性变形 B、材料的机械性能下降，可能造成零件因强度不够而失效 C、下产生较大的热变形，影响正常工作 D、升高后，破坏了正常润滑条件，从而使零件发生胶合 5、我国国家标准的代号是（）。 A、GC B、KY C、GB D、ZB 三、是非题。 1、机器的各部分之间具有确定的相对运动，在工作时能够完成有用的机械功或实现能般的转换。 2、机构的各部分之间具有确定的相对运动，所以机器与机构只是说法不同而己。 3、由于强度不够引起的破坏是零件失效中最常见的形式。 4、表面失效主要有疲劳点浊、磨损和腐蚀等，表面失效后通常会增加零件的摩擦，使尺寸发生变化，最终导致零件的报废。 5、刚度足指零件受载后抵抗弹性变形的能力。在机械没计中，零件在载荷作用下产生的弹性变形从应大于或等于机器工作性能允许的极限值。 四、简答题。
工程机械概论 一、选择题 1. 图示齿轮坯模锻件，其分模面划分的最佳方案应是___C_。 A. 方案Ⅰ B. 方案Ⅱ C. 方案Ⅲ 2. 关于板料冲压的工序说法正确的是__D__。 A. 落料及冲孔都属于板料冲压的分离工序 B. 冲压主要是对薄板(其厚度一般不超过8mm)进行热变形 C. 落料和冲孔的凸模尺寸都是与工件尺寸一致 D. 弯曲模具的角度应与成品件的角度相一致 3. 对锻造加工的方法说法正确的是__B___。 A. 自由锻常用来生产大型和特大型锻件 B. 自由锻锻件的变形方向不受限制 C. 与模锻相比，自由锻生产率高，需要切削加工的余量小 D. 生产中，常使用自由锻锻制形状比较复杂的锻件 4. 关于焊条说法正确的是__D_。 A. 酸性焊条用于焊接重要结构件 B. 焊缝处有铁锈、油脂的焊接需用碱性焊条 C. 要求焊缝抗裂性能高时用酸性焊条 D. 酸性焊条焊接时，熔渣飞溅小，流动性和覆盖性较好，焊缝美观 5. 缩松和缩孔形成的基本原因是__B__。 A. 凝固收缩大于液态收缩 B. 液态收缩和凝固收缩大于固态收缩，并且金属液得不到及时补充 C. 金属液体流动性太差 D. 金属液体流动性太好 6. 加工塑性材料时，产生积屑瘤的切削速度是__C__。 A. 较低的切削速度 B. 中等切削速度 C. 较高的切削速度 D. 较低或者较高的切削速度 7. 刀具标注正交平面参考系中的切削平面是__ C __。 A. 垂直于假定主运动方向的平面 B. 与假定进给运动方向相平行的平面 C. 与过渡表面相切的表面 8. 下列铸造方法，效率最高的是__ C _。 A. 金属型铸造 B. 离心铸造 C. 压力铸造 D. 砂型铸造 9. 铸件在固态收缩阶段，由于收缩受到型芯阻碍而产生的应力，这种应力称为__A__。 A. 机械应力 B. 热应力 C. 收缩应力 D. 相变应力 10.下列加工方法中，一般需要切削液的是__C__。 A. 刨削 B. 铣削 C.磨削 11. 切削硬脆金属材料一般产生__C___切屑。 A. 带状 B. 节状 C. 崩碎 D. 条状 12. 车外圆时．能使切屑流向工件已加工表面的条件是__A___。 A. 刃倾角大于0° B. 刃倾角小于0° C. 前角大于0° D. 前角小于0° 13. 通过回复退火处理，可以消除因为加工硬化带来的_A__。 I III I III II II
《机械设计基础课程》习题 第1章机械设计基础概论 1-1 试举例说明机器、机构和机械有何不同？ 1-2 试举例说明何谓零件、部件及标准件？ 1-3 机械设计过程通常分为几个阶段？各阶段的主要内容是什么？ 1-4 常见的零件失效形式有哪些？ 1-5 什么是疲劳点蚀？影响疲劳强度的主要因素有哪些？ 1-6 什么是磨损？分为哪些类型？ 1-7 什么是零件的工作能力？零件的计算准则是如何得出的？ 1-8 选择零件材料时，应考虑那些原则？ 1-9 指出下列材料牌号的含义及主要用途：Q275 、40Mn 、40Cr 、45 、ZG310－570 、QT600－3。 第2章现代设计方法简介 2-1 简述三维CAD系统的特点。 2-2 试写出优化设计数学模型的一般表达式并说明其含义。 2-3 简述求解优化问题的数值迭代法的基本思想。 2-4 优化设计的一般过程是什么？ 2-5 机械设计中常用的优化方法有哪些？ 2-6 常规设计方法与可靠性设计方法有何不同？ 2-7 常用的可靠性尺度有那些？ 2-8 简述有限元法的基本原理。 2-9 机械创新设计的特点是什么？ 2-10 简述机械创新设计与常规设计的关系。 第3章平面机构的组成和运动简图 3-1 举实例说明零件与构件之间的区别和联系。 3-2 平面机构具有确定运动的条件是什么? 3-3 运动副分为哪几类？它在机构中起何作用？ 3-4 计算自由度时需注意那些事项？ 3-5 机构运动简图有何用途？怎样绘制机构运动简图？ 3-6 绘制图示提升式水泵机构的运动简图，并计算机构的自 由度。 3-7 试绘制图示缝纫机引线机构的运动简图，并计算机构的 自由度。 3-8 试绘制图示冲床刀架机构的运动简图，并计算机构的自 由度。 3-9 试判断图a、b、c所示各构件系统是否为机构。若是，
第一章 1.工程机械的传动装置主要有哪几种类型？其主要功能和各自的特点是什么？答：(1)机械传动：使用最广泛，分为摩擦传动和啮合传动。(2)液压与液力传动：可以实行无极调速；能自动换向。(3)气力传动：传动速度不均匀。(4)电力传动：可以使机械构造简单、体积小、自重轻。 2.带传动与链传动各有何特点？举例说明在工程机械中的应用？ 答：带传动：传动平稳、构造简单、造价低廉、不需润滑和缓冲吸震等优点。 链传动：结构简单、传动功率大、效率高、传动比准确、环境适用性强、耐用 和维修保养容易等优点。3.齿轮传动的类型有哪些？各有何特点？ 答：外啮合传动、内啮合传动、齿轮齿条传动、人字齿传动、斜齿传动、直齿 传动、曲齿传动、螺旋齿轮传动、蜗杆传动：效率低 4.何谓传动比？齿轮传动的传动比如何计算？轮系传动比怎么计算？ 答：传动比：等于主动轮转速比从动轮转速也等于主动轮齿数比从动轮齿数的 反比。定轴轮系的传动比：等于各对齿轮传动比的连乘积，它等于轮系中各对 齿轮从动轮齿数的乘积与各对齿轮主动轮齿数的乘积之比，而传动比的符号则 取决于外啮合齿轮的对数。 5.说明变速器与减速器的差异？举例说明在工程机械中的应用 答：减速器多应用于要求速比大空间小的工作场合。变速器是一个多速比输出 的变速箱，广泛应用与工程机械，它安装在发动机与工作机构之间，通过选择 变速器的不同档位，得到不同的输出力矩和工作速度，以满足工程机械不同工 作条件的要求。 6.轴的类型有几种，各种轴的受载特点有何不同？？ 答：根据轴的受载情况，可分为（1）心轴。工作时只承受弯矩而不传递转矩，分为固定心轴和转动心轴（2）转轴，工作时同时承受弯矩和传递转矩（3）传 动轴，工作时主要传递转矩，不受弯曲作用或所受弯曲很小的轴称为传动轴 7.简述轴承的类型，特点和应用场合？ 答：轴承分为滑动轴承和滚动轴承。滑动轴承与轴颈成面接触，工作时二者产 生滑动摩擦。滑动轴承工作平稳可靠，无噪声，能承受较大的冲击载荷，主要 应用与高精度或者重荷载荷，受冲击载荷的轴颈的支承上。滚动轴承是一种常 用的标准件，他与滑动轴承相比，既有阻力小，效率高，径向尺寸大，轴向尺 寸小，拆装及润滑方便等特点。 8.简述联轴器的作用、类型和应用场合 答：联轴器是用来将两端头连接起来并传递力矩的。凸缘联轴器、弹性柱销联 轴器、轮胎联轴器、万向联轴器。凸缘联轴器一般用于负载平稳、低俗、无冲 击振动及对中性要求高的两轴连接。弹性柱销联轴器常用于启动频繁，高速运转，经常反向和两轴不便于严格对中的链接。轮胎联轴器适合于潮湿多尘、冲 击大、启动频繁及经常反向转的场合。 9.简述工程机械液压传动的工作原理 答：液压传动的工作原理，可以用一个液压千斤顶的工作原理来说明。图为液 压千斤顶的结构图和工作原理。图中大缸体7和小缸体3的底部都用油管相连。当提起杠杆1时，小活塞2被带动上传、升，小油缸下腔的密封容积增大，压 力减小产生局部真空，邮箱10中的油液在大气压力作用下，打开单向阀4进入 小油缸下腔，完成一次吸油动作。当用力下压杠杆1时，小活塞下移，小油缸 下腔的容量减少，压力增加。单向阀4关闭，单向阀8打开，油液进入大油缸
《工程机械概论》课程标准 一、课程基本信息 二、课程定位 本课程是工程机械运用与维护专业的专业基础课，主要讲解工程机械产品(以三一集团产品为代表为主)的发展历程、分类和用途。目的是为了激发学生专业学习兴趣，同时理解其结构与工作原理。 学习本课程之前，要求完成《认知实训》课程的学习，具备工程机械产品认知的基础。通过本课程学习，为今后学习专业课打下基础；并通过此课程的开设，使学生尽快熟悉公司产品并提高学习兴趣。 三、课程目标（目标描述不够准确，请进行修改） （一）知识目标 1、掌握工程机械的定义与分类，了解各类工程机械的工作原理、结构和型号命名。 2、掌握7大类工程机械的工作过程。 （二）能力目标 1、通过多媒体资源的搜索，激发学生的学习动机，能了解工程机械前沿资讯。 2、能进行7大类工程机械的基本工作原理的分析。 3、能简述工程机械设备的施工过程。 4、能对期刊、文献、视频等多媒体资源的搜索，消化吸收相关知识。 （三）素质目标 1、积极参与社会实践，理论联系实际，拓展视野。 2、通过相互讨论，增强其表述个人思维、意识及意愿的能力。 3、增强团队意识、探索意识、创新意识、挑战意识、敬业意识。 4、养成踏实、严谨、进取的品质及独立思考的习惯。 四、教学内容与学时分配
五、实施条件 （一）师资条件 担任本课程的主讲教师需要具有较丰富的工程机械主流产品和该领域前沿新产品知识，熟悉相关工程机械工作原理与结构，并具备较丰富的教学经验和课堂组织能力。 具备双师型教师优先，可按2~3个班1名老师配备。 （二）教学场地和设施要求 配备多媒体教学设备的教室。 （三）教材的编写与选用 1、教材选取的原则 (1) 教材应适应后续课程及本专业各相关课程的需要； (2) 教材深入浅出，概念讲解透彻，习题涉及面广，适宜高职学生学习； (3) 教材应紧贴实际应用，以当前工程机械主流产品为主。 2、推荐教材 《工程机械概论》马娇校本教材 3、参考书目
机械设计基础试题库 第一章绪论机械设计概述 一、判断(每题一分) 1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。……（√） 2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。（×） 4、机构是具有确定相对运动的构件组合。………………………………（√） 5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。………………（√） 6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。……（×） 7、连杆是一个构件，也是一个零件。………………………（√） 8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。………………………………（×） 二、选择(每题一分) 1、组成机器的运动单元体是什么？（B） A．机构B．构件C．部件D．零件 2、机器与机构的本质区别是什么？（ A ） A．是否能完成有用的机械功或转换机械能B．是否由许多构件组合而成 C．各构件间能否产生相对运动D．两者没有区别 3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（D） A．构件是机器零件组合而成的。B．构件是机器的装配单元C．构件是机器的制造单元D．构件是机器的运
动单元 4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（B） A．钉B．起重吊钩C．螺母D．键 5、以下不属于机器的工作部分的是（D） A．数控机床的刀架B．工业机器人的手臂 C．汽车的轮子D．空气压缩机 三、填空(每空一分) 1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。车床上的主轴属于（执行）部分。 2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体。 3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。 4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。 5.机器或机构各部分之间应具有_相对__运动。机器工作时，都能完成有用的__机械功___或实现转换__能量___。 第二章平面机构的结构分析 一、填空题(每空一分) 2.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生 1 个约束，而保留 2 个自由度。 3.机构具有确定的相对运动条件是原动件数等于机构的自由度。
机械设计概述 一、判断题（正确 T ，错误 F ） 1. 强度是指零件抵抗整体断裂、表面接触疲劳及塑性变形的能力。强度准则是零件设计中最基本的准则。 （ ） 2. 变应力只能由变载荷产生。 （ ） 3. 两接触的金属表面存在相对运动时，就会由于摩擦而产生磨损，因此磨损总是有害的。（ ） 4. 钢制零件采用热处理办法来提高其刚度是非常有效的。 （ ） 5. 使零件具有良好的工艺性，应合理选择毛坯，结构简单合理，规定适当的制造精度和表面粗糙度。 （ ） 二、单项选择题 1. 循环特性1-=r 时的应力是（ ）。 A 对称循环变应力 B 脉动循环变应力 C 非对称循环变应力 D 静应力 2. 外形复杂，结构尺寸大，生产批量大的零件的毛坯宜采用（ ）加工工艺。 A 铸造 B 锻造 C 焊接 D 轧制 3. 两个等宽的圆柱体接触，其直径212d d =，弹性模量212E E =，则其接触应力值为（ ） 。 A 218σσ= B 214σσ= C 212σσ= D 21σσ= 4. 合金钢对应力集中的敏感性比碳钢（ ）。 A 小 B 大 C 相等 D 不一定 三、填空题 1. 机械零件设计计算的最基本计算准则是_________________________________ 。 2. 机械零件的主要失效形式有 _________、_________、________、__________和__________。 3. 在静应力作用下，塑性材料的极限应力为___________，脆性材料的极限应力为___________。 4. 在静载荷作用下的机械零件，不仅可以产生___________应力，也可能产生___________应力。 5. 零件危险截面处的几何突变、截面尺寸的大小和表面状态等均影响零件的疲劳强度，因此，在机械零件 的疲劳强度计算中，引入了________________、________________和________________来 对材料的疲劳 极限加以修正。 四、简答题 1. 试述机械零件的功能失效的含义，并举出两个例子。 2. 简述机械零件的主要失效形式有哪些？主要计算准则有哪些？ 3. 试述机械零件的强度的含义，写出其一般表达式，并解释式中各变量的含义。 4. 稳定变应力的五个基本参量指什么？若某零件所有最大应力MPa 300max =σ，最小应力 M P a 120m i n -=σ，试求其他三个参量。 参考答案 一、判断题（正确 T ，错误 F ） 1. T 2. F 3. F 4. F 5. T 二、单项选择题 1. A 2. A 3.D 4. B 三、填空题 1. 强度准则 2. 整体断裂 塑性变形 磨损 过大的弹性变形 功能失效 3. 屈服极限 强度极限
机械设计知识概述（doc 10页）
第二章机械设计概述 机械是人类进行生产和生活的主要体力劳动工具。随着生产技术的不断发展和人民生活水平的日益提高，机械产品品种和门类日益增多，例如，各种各样的金属切削机床、仪器仪表、工程机械、重型机械、轻工机械、纺织机械、食品包装机械、石油化工机械、产品加工机械、交通运输机械、海洋作业机械、钢铁成套设备、发电设备以及办公设备、家用电器、儿童玩具等等。在现代社会，人们运用各种类型的机械，以改善劳动条件，提高劳动生产率和产品质量。同时，随着经济的发展，人们也运用越来越多的机械，以提高自身的生活质量。可以说，国民经济各部门及人类自身生活中使用机械的程度，是整个社会发展水平的
重要标志之一。 机械工程是在西方工业革命后形成系统的技术科学，从明代我国逐步引进了此技术，但是至今我们在机械设计方面不属于世界先进行列。主要问题是：1、缺乏技术价值观念。2、缺乏大量技术实践。3、教学与工厂实际脱离，把机械技术变成了读书，缺乏对机械技术的全面实践，培养的人不能动手，不会设计真实东西。 工业设计师应当是通才。从专业要求看，必须了解机械工艺、材料、成本等方面的内容，理解工程师的思维方式，才能够较顺利设计产品。 此课程主要培养学生在机械技术和设计方面的职业思维方式和行为方式，对机械产品有实际经验，通过拆装实验，讨论，解决实际产品设计，从中了解设计过程。 照传统说法，一切机器都可分为三部分，动力源、传动和执行机构。一切机器的作用不外两点，一是利用能量来代替微弱的人力、畜力，另一则用机器的运动来代替人手的动作。虽然两者都是为了减轻劳动，可是它们发展的历史却很不一样。能源开发是近代的成就，应该说由水车开始，而且从历史眼光看其发展并不能说很快，一般是量变。用机器运动来代替手工动作则历史长得多，而且进步也比较大。只要比较一下上古制作陶器的陶车和近代在人的大脑中进行外
机械设计需要哪些知识 一，机械设计所要了解的周边知识以及所要具备的观察视角。 1，熟练翻阅机械设计手册。对于标准件以及常用件的一些技术特征要了熟于心。比如要清 楚各类轴承，带传动，链传动，齿轮传动，丝杠传动，蜗轮蜗杆等的使用场合，使用方式，以及相关的技术 特征。对于具体应用时的选型计算则可对照设计手册的图表和公式进行具体确定。 2 ，知道N 家常用件供应商并熟练翻阅其产品样本。现在机械设计趋向于模块化，对于机械设备制造工 厂的整体技术要求更侧重于对于一些配件和部件的组装应用。比如台湾 HIWIN，日本THK，德国FAG, FESTO。。。。。对于此，要做到当你在设计某个零件或部件 或要完成某个动作或功能的时候必须得知道目前是否有专业的厂商在生产或提供能实现某个部位的功能要求 的成熟的零配件。 3 ，熟悉原材料情况。比如你要知道目前市场上有卖的冷轧或热轧铁板以及各类型材的规格尺寸，有经验 的工程师往往都会知道你安排给采购的单子往往到最后是会变得面目全非的。。因为在钢材市场，普遍存在 变薄，变窄，变短这些情况，采购买回来的东西往往是和你坐办公室根据设计手册里选出来的相关数据存在 比较大的折扣。 4，深度了解各类常用机床的结构原理和性能特点。所谓万变不离其宗，机床亦是如此。设 计一台机器的过程可类比是小孩堆积木一般，一个部件一个组件进行堆积，然后把这些具备不同功能的部 件或组建遵循某种规律联系起来。在这个过程中就需要你熟练掌握一些常用机构或装置的功能和特性。而我们所常见的车,铣,钻,刨,磨,镗。。。等机床上应用的结构或原理都是经过了数十上百年的考验, 对于其稳 定性和可应用性我们无需过多地怀疑。比如车床的刀架结构,卡盘结构,尾座的锁紧机构,主轴轴承布置,磨床主轴密封结构,刨床的连杆机构等等。。。 其实说这么多,想表述的就两字,对于这些稳定的常用的结构我们要学会在设计新机床时“借鉴”或者说是 “参照”。从另一方面来说了解各类常用机床的结构原理和性能特点是出一张零件图纸的前提基础。举个 例子来说就是当你完成一张图纸时最起码你自己要知道这张图纸上的这个零件的大体加工过程。这个所谓的大体了解楼主个人认为是好比要加工一条常见的轴类零件, 当你了解车床, 铣床, 磨床的一些特性后就不会 在图纸上出现没有了螺纹退刀槽，砂轮越程槽等情况，同时也不会对轴类零件的长度方向尺寸随意标注个公差要求。 IT6 ，IT7 的5，具备一定的机床装配能力。很多人会问，这完全是装配工的活了，我做为一个设计人员 过多地了解这方面知识干什么？当然，会这么问的往往都是些刚入行的新手。当你永远不去了解这方面的 知识时就永远理解不了针对一条长轴进行过渡或过盈装配时因为你那图纸上的左轴承位和右轴承位相距太大 而轴承却只能从左到右或从右到左装配时，那两轴承位之间那么长一段装配距离所带来的痛苦。当然，你也肯定不会想起当这条轴最后要进行轴端螺纹锁紧时，因为你图纸上缺少了限制这条轴锁紧时转动用的夹持平面而导致无法顺利锁紧。当然，你就更想不到或是理解不了哪个位置哪些孔或哪些销位是需要装配时定配的。