0934机械工程概论
- 格式:docx
- 大小:24.53 KB
- 文档页数:6
机械工程概论学科报告机械工程概论课是一门专题介绍机械工程学科领域科学、技术、工程等问题的科目,旨在展示机械工程学科所涵盖的主要内容及其对人类社会发展与进步所起的重要推动作用,并介绍了机械工程的最新发展,让我们了解到机械工程科技人员所需的专业知识和技能及其择业范围。
在所有的课程中让我记忆最深刻的是偶国富老师讲的关于过程装备和控制工程方面的内容。
根据老师提供的资料,和课后自己的咨询我了解到了该专业的相关知识如下:(一)、专业培养目标本专业培养具备过程工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识和技能,能在化工、石油、能源、机械、轻工、环保、制药、食品及劳动安全等部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理及工程科学研究等方面工作。
有较扎实的理论基础,较强的计算机应用、专业设计与创新能力,注重德智体美全面发展,培养强基础、宽专业、高素质的高级工程技术人才。
(二)、专业培养要求本专业学生主要学习数学、物理、机械制图、工程热力学、过程工程原理、流体力学、固体力学、机械设计及计算机控制技术方面的基本理论和基本知识。
以过程装备与机械为研究对象,着重设备与机器的理论、设计、制造、控制与管理等方面的基本知识学习,接受工程设计、机械训练、综合实验、生产实训、测控技术、工程科学研究及素质拓展等方面的基本训练,掌握对过程单元设备及成套装备的优化设计、创新改造、技术开发研究和计算机与自动控制技术的基本能力。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力:1. 具有较扎实的自然科学基础、较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;2.掌握数学力学、机械工程、控制工程及过程工程学科的基础理论和基本知识;3.掌握过程装备与机器、单元系统的设计方法与控制技术,综合管理及测试技术;掌握计算机与自动控制应用技术的基本理论和基本技能。
4.了解本专业的理论前沿,新装置、新技术、新工艺的发展动态,培养对新装备、新技术进行开发研究、创新设计的基本技能。
机械工程概论机械专业是以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。
从分类来看,传统机械有三类:一个是以人力和畜力为主要动力的简单工具;石器时代人类制造和使用的各种石斧、石锤和木质、皮质的简单工具。
几千年前,人类已创制了用于谷物脱壳和粉碎的臼和磨,用于提水的桔槔和辘轳,装有轮子的车,航行于江河的船及桨、橹、舵等。
所用的动力由人力发展到畜力、风力和水力。
二是以蒸汽机为动力的蒸汽机械;7世纪以后,资本主义商品经济在英、法等国迅速发展,许多人致力于改进各产业所需要的工作机械和研制新的动力机械——蒸汽机。
1765年,J.瓦特发明了有分开凝汽器的蒸汽机,降低了燃料消耗率。
1781年,瓦特又创制出提供回转动力的蒸汽机,扩大了蒸汽机的应用范围。
18世纪后期,蒸汽机的应用从采矿业推广到纺织、面粉和冶金等行业。
制作机械的主要材料逐渐从木材改为金属。
机械制造工业开始形成,并逐渐成为重要产业。
蒸汽机的发明和发展,促进矿业和工业生产、铁路和搬运机械动力化。
几乎成为19世纪唯一的动力源。
三是以一般电动机为主要动力来源的电子机械;20世纪初,出现了高效率、高转速、大功率的汽轮机,也出现了适应各种水力资源的大、小功率的水轮机。
19世纪后期发明的内燃机经过逐年改进,成为轻而小、效率高、易于操纵并可随时启动的原动机。
蒸汽机及其锅炉、凝汽器和冷却水系统等体积庞大、笨重,应用不便,慢慢被内燃机所淘汰。
19世纪末,电力供应系统和电动机开始发展和推广。
20世纪初,电动机已在工业生产中取代了蒸汽机,成为驱动各种工作机械的基本动力。
发电站初期应用蒸汽机为原动机;内燃机最初用于驱动没有电力供应的陆上工作机械,以后又用于汽车、移动机械(如拖拉机、挖掘机械等)和轮船,20世纪中期开始用于铁路机车。
内燃机和以后发明的燃气轮机和喷气发动机,还是飞机、航天器等成功发展的基础技术因素之一。
机械工程概论(二)机械工程的应用领域11农业机械Farm Machinery•农业机械是在作物种植业和畜牧业生产过程中,以及农、畜产品初加工和处理过程中所使用的各种机械。
•农业机械包括农用动力机械、农田建设机械、土壤耕作机械、种植和施肥机械、植物保护机械、农田排灌机械、作物收获机械、农产品加工机械、畜牧业机械和农业运输机械等。
•广义的农业机械还包括林业机械、渔业机械和蚕桑、养蜂、食用菌类培植等农村副业机械。
2农业机械的发展简史•农业机械的起源可以追溯Array到原始社会使用简单农具的时代。
•在中国,早在公元前三千年前新石器时代的仰韶文化时期,就有了原始的耕地工具——耒耜lěi sì;•耨[nòu]•庛cì, 古代犁下端装犁头的一段木头。
3古代农具石耜石耨铜耨铁犁4轮胎式拖拉机5履带式拖拉机6联合收割机7玉米联合收割机8联合收割机910秸秆粉碎机小麦免耕施肥播种机11小型施肥播种机12四叶轮增氧机13小型松土机14单行精播机15小型水稻收割机16割草机•小型插秧机视频(4分)172林业机械Forest Machinery•林业机械是用于营林(包括造林、育林和护林)、木材切削和林业起重输送的机械。
广义的林业机械还包括木材加工机械、人造板机械和林产化工设备等综合利用机械。
•林业机械大多是在移动情况下进行露天作业,因受自然条件的影响而具有一定的区域性。
18园林枝桠切碎机19植树挖坑机20挖掘机213矿山机械Mining machinery•直接用于矿物开采和富选等作业的机械。
包括采矿机械和选矿机械。
广义上说,探矿机械也属于矿山机械。
另外,矿山作业中还应用大量的起重机、输送机、通风机和排水机械等。
•采矿机械包括开采金属矿石和非金属矿石的采掘机械;•开采煤炭用的采煤机械;•开采石油用的石油钻采机械。
22迈步式吊斗铲•铲斗容积:90立方米神华集团准能公司黑岱沟煤矿•2324锤式破碎机风动凿岩机25内燃式凿岩机26工程机械Construction machinery •用于工程建设的施工机械的总称。
0934 20181多项选择题
1、
力的三要素是指。
.
E. 作用点
.j. 方向
.单位
.大小
2、
材料的使用性能包括。
.H. 工艺性能
.力学性能
.化学性能
.物理性能
3、根据加热条件和特点以及工艺效果和目的,金属热处理分为。
.化学热处理
.渗碳处理
.整体热处理
.表面热处理
4、
新能源材料主要包括等。
.
锂离子电池材料
.砷化镓
.燃料电池材料
.镍氢电池材料
5、特种加工是以等来实现对零件材料的加工。
. F. 化学能
.光能
.电能
.机械能
6、
虚拟制造的关键技术包括。
.虚拟现实技术
.建模技术
.综合技术
.仿真技术
7、高速加工的关键技术包括等。
. A. 建模技术
. C. 高速CNC控制系统
.高速主轴系统
.快速进给系统
8、超精密加工设备应满足的要求有等。
.G. 高利用率。
26、先进制造技术主要具有______ 、 _____ 、 _____ 、 _____ 、____ 的特点。
先进性;广泛性;实用性;系统集成性;动态性27、优化设计一般包括两部分内容:(1) ;(2) 。
(1)建立数学模型(2)采用适当的最优化方法求解数学模型28、先进制造模式有、、、、等。
敏捷制造虚拟制造智能制造网络化制造绿色制造29、精益生产以为" 上帝”、以" ”为中心、以" ”为手段。
用户人精简30、30、软磁材料的种类主要有____ 、 _____ 、_____ 、_____ 。
铁硅(Fe-Si)系软磁材料;铁镍合金;软磁铁氧体材料;非晶软磁材料和纳米晶软磁材料31、机械加工是操纵对夹持在机床上的工件进行切削加工,可分为、、、、等加工。
机床车削铣削刨削钻削磨削32 、并行工程力图使开发者从一开始就考虑到中的因素。
产品全生命周期所有33 、构件在常温、静载作用下的失效,主要失效方式有:、、、、和。
强度失效刚度失效失稳失效疲劳失效蠕变失效应力松弛失效。
34、切削运动是指,可分为和。
加工时刀具与工件之间的相对运动主运动进给运动35、机械设计的主要类型有开发性设计(或称为原创设计)适应性设计(或称为再设计)变参数设计测绘和仿制36、常用的锻压加工方法包括自由锻、、、、轧制、拉拔等。
模锻冲压挤压37、机械设计过程可分为四个阶段:、、、。
产品规划方案设计技术设计施工设计38、杆件变形的基本形式有、、和。
拉伸或压缩变形剪切变形扭转变形弯曲变形39、特种加工方法有、、、、。
电火花加工电化学加工激光加工超声波加工高能束流加工40、40 、是先进制造技术的核心和基础。
先进制造工艺技术41、永磁材料又称,常用的永磁材料主要有、、。
硬磁材料;金属永磁材料;铁氧体永磁材料;稀土永磁材料42、简述常用钢铁材料的分类情况。
答:常用钢铁材料包括碳素钢、合金钢、铸铁。
碳素钢按化学成分分为低碳钢、中碳钢、高碳钢;按主要用途分为碳素结构钢、碳素工具钢;按冶金质量等级分为普通碳素钢、优质碳素钢、高级优质碳素钢。
西南大学网络与继续教育学院课程代码: 0934 学年学季:20201多项选择题1、无机非金属材料包括等。
. B. 塑料.水泥.陶瓷.玻璃2、力的三要素是指。
. E. 作用点. j. 方向.单位.大小3、材料的使用性能包括。
. H. 工艺性能.力学性能.化学性能.物理性能4、根据加热条件和特点以及工艺效果和目的,金属热处理分为。
.化学热处理.渗碳处理.整体热处理.表面热处理5、特种加工是以等来实现对零件材料的加工。
. F. 化学能.光能.电能.机械能6、虚拟制造的关键技术包括。
.虚拟现实技术.建模技术.综合技术.仿真技术7、高速加工的关键技术包括等。
. A. 建模技术. C. 高速CNC控制系统.高速主轴系统.快速进给系统8、超精密加工设备应满足的要求有等。
. G. 高利用率.高精度.高刚度.高稳定性9、按对流体力学研究方法的不同,流体力学又可分为。
.理论流体力学.实验流体力学.计算流体力学.工程流体力学10、加工机械包括。
. D. 林业机械.各类加工机床.发电机.农业机械判断题11、美国联邦科学、工程和技术协调委员会下属的工业和技术委员会先进制造技术工作组将先进制造技术. A.√. B.×12、材料的力学性能是指材料在不同环境下,承受各种外加载荷时所表现出的力学特征。
. A.√. B.×13、自由锻是用简单通用工具或在锻造设备上下砧铁之间,直接对加热好的坯料施加冲击力或静压力,以. A.√. B.×14、粉末冶金是通过制取粉末材料、并以粉末为原料用成形烧结法制造出材料与制品。
. A.√. B.×15、表面工程的最大优势是能够以多种方法制备出优于本体材料性能的表面功能薄层。
. A.√. B.×16、装配方法主要有互换法、选配法、修配法和调整法。
. A.√. B.×17、传统设计方法是人们长期设计实践经验的积累,是现代设计不可缺少的基础。
. A.√. B.×18、计算机硬件系统包括计算机主机、外存储器、图形输入设备、图形输出设备、网络设备和系统软件。
机械工程概论学习报告篇一:《机械工程概论》课程学习总结及计划多栖用行进车简易设计设计:xyz班级:xyz学号:xyz一、设计背景当今社会科技发展日新月异,各种各样的交通工具发展迅速,随着经济发展和社会的进步,人们对代步工具的要求有了更高的要求,除了能完成人类代步任务之外,他们还被期望能够达到“更高、更快、更强”。
因此作为机械工程专业学生,虽然初涉机械设计专业,所懂的还不多,但作为一名设计人员我觉得要紧跟世界科技发展,敢想,敢做,现在的异想天开说不定就是未来世界发展方向,因此我根据老师点拨加上自己想象设计出了一款多栖用行进车,由于所学专业知识有限,所以这只是一款概念产品,在实际生产和运行过程中还存在很多问题,在此我仅说明我的设计想法,如在想法中有错误之处还请老师谅解!!!二、设计示意图注:1:用于水上行进的船底与路上行进用于发电的太阳能膜材料2,:车体3:履带及其上带的爬坡爪4:用于沼泽地行进的履带5:用于陆路行进的车轮6:用于起飞用的动力系统7:无人驾驶系统三、设计构想这款车主题设计采用中国传统建筑房屋样式制造;房顶刚好可以作为水上行进的船舱、屋体可采用空气动力学原理加以改造,使其在行进中产生的摩擦里最小,底部则采用我国自主研发的“九五”式主战坦克履带样式,采用履带作为车轮主要是适应沼泽地特殊环境,履带受力面积大在沼泽地里面不易被困。
这款车我是想可以设计为不同环境采取翻转式行进方式,陆地行进是履带4部分可以向下翻折90度,让车轮5着地行进,很好解决了履带行进速度无法达到人类对速度的需求;当遇沼泽地等软地形时履带向两边展开行进;海上行进时,整个车体则进行360度旋转让车顶1朝下,实现水上行进;此外在车顶1与车底6分别安装今年六月巴黎航展上,波音公司发布的一款型号为787-9的梦想飞机垂直起降系统,此系统还可完成倾斜转弯和着陆复飞等动作,实现陆对空无缝对接,大大提高这款车性能;此外这款车最大一个亮点就是:针对履带爬坡只适用于坡度为60%范围只能的问题,我根据生物仿生学原理、根据猫在受外界刺激时会伸出隐藏的爪子的原理在这款车履带之间安装了爬坡爪3,通过传感系统当车辆爬坡坡度超过60%时爬坡爪3自动伸出,实现抓地爬坡有效提高车辆爬坡性能,在这辆车能源使用方面,设计采用光能电能混合的复合能源车,车顶1安装Manz集团研发的CLGS太阳能工艺薄膜完全覆盖在船体上船体坡度根据不同地区吸收太阳能最佳角度设计而成。
26、先进制造技术主要具有______、______、______、______、______的特点。
先进性;广泛性;实用性;系统集成性;动态性(1)建立数学模型29用户人精简30、30、软磁材料的种类主要有______、______、______、______。
32、并行工程力图使开发者从一开始就考虑产品全生命周期所有加工时刀具与工件之间的相对运动主运动进给运动3541、硬磁材料;金属永磁材料;铁氧体永磁材料;稀土永磁材料42、简述常用钢铁材料的分类情况。
答:常用钢铁材料包括碳素钢、合金钢、铸铁。
碳素钢按化学成分分为低碳钢、中碳钢、高碳钢;按主要用途分为碳素结构钢、碳素工具钢;按冶金质量等级分为普通碳素钢、优质碳素钢、高级优质碳素钢。
合金钢按化学成分分为低合金钢、中合金钢、高合金钢;按主要用途分为合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。
铸铁可分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁等。
43、简述刚体的平行移动、定轴转动和平面运动的区别。
答:刚体的平行移动是指刚体运动时,刚体上任一直线始终保持与其初始位置平行的运动,简称平移。
刚体运动时,体内或其扩展部分,有一条直线始终保持静止,这种刚体运动称为定轴转动,简称转动。
刚体运动时,其上任意一点到某一固定平面的距离始终保持不变,这种运动称为平面运动。
44、简述绿色制造的内容。
答:绿色制造技术从内容上应包括“五绿”,即绿色设计、绿色材料、绿色工艺、绿色包装和绿色处理。
绿色设计是在产品及其寿命的全过程的设计中,充分考虑对资源和环境的影响,使得产品及其制造过程对环境的总体负影响减到最小。
绿色材料是指在制备、生产过程中能耗低、噪声小、无毒性并对环境无害的材料和材料制品,也包括那些对人类、环境有危害,但采取适当的措施后就可以减少或消除的材料及制成品。
绿色工艺是指清洁工艺,指既能提高经济效益,又能减少环境影响的工艺技术。
绿色包装是指选择绿色包装材料作为产品的包装并简化包装,既可减少资源的浪费,又可减少环境的污染。
绿色处理(即回收)包括重新使、继续使用、重新利用和继续利用。
46、什么是铸造?铸造可分为哪两大类?答熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入铸型,凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法称为铸造。
铸造分为砂型铸造和特种铸造两大类。
47、什么是零件?什么是通用零件?什么是专用零件?答:零件是组成机器的基本要素,即机器的最小制造单元。
各种机器中经常用到的零件称为通用零件。
在特定的机器中用到的零件称为专用零件。
48、什么是先进制造技术?先进制造技术可以概括为哪几方面的内容?答:先进制造技术是在传统制造技术的基础上,以人为主体,以计算机为重要工具,不断吸收机械、光学、电子、信息(计算机和通信、控制理论、人工智能等)、材料、环保、生物以及现代系统管理等最新科技成果,涵盖产品生产的整个生命周期的各个环节的先进工程技术的总称。
先进制造技术包括现代设计技术、先进制造工艺技术、制造自动化技术、先进制造模式和现代生产管理技术。
49、简述整体热处理中的“四把火”。
答:退火、正火、淬火和回火是整体热处理中的“四把火”。
退火和正火是生产中应用很广泛的预备热处理工艺。
退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却。
正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却。
淬火和回火作为最终热处理工序。
淬火是将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。
将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,称为回火。
50、请论述机电一体化系统的功能构成和结构要素。
答:机电一体化系统应具备主功能、动力功能、计测功能、控制功能和构造功能。
主功能是实现系统目的功能所必须的功能,主要是对输入物质、能量、信息进行变换、传递和储存。
动力功能是向系统提供动力,使系统得以正常运行。
计测功能和控制功能是采集系统内部和外部信息,经交换、运算、输出指令,对整个系统进行控制,实施目的功能。
构造功能是将各要素组合起来,进行空间配置,形成一个有机的统一整体。
一个较完善的机电一体化系统,应包括以下几个基本要素:机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、驱动部分、控制及信息处理单元及接口。
各要素和环节之间通过接口相联系。
机械本体基本上是原机械产品的机械结构部分,是构成系统的最基本要素。
动力部分为产品提供能量和动力功能去驱动执行机构,以电能为主。
计算机系统用来进行数值分析、数值计算、数据信息处理,并发出各种控制指令,还包括输入输出设备、外存储器和显示器等。
传感器部分将产品的状态检测出来并送入计算机,进行状态显示或反馈控制。
执行机构用来完成各种动作,工作方式有液压、气动和电动三种。
52、什么是可靠性设计?简述它与传统设计的关系。
答:可靠性设计是以概率论和数理统计的理论为基础,为了保证所设计的产品可靠而采用的一系列分析与设计技术。
它与传统设计的相同点:都以零件或机械系统的安全与失效作为主要研究内容。
它与传统设计的不同点:①设计变量处理方法的不同;②设计变量运算方法的不同;③设计准则含义的不同。
53、什么是特种加工?简述它与切削加工的区别。
特种加工是指切削加工以外的一切新的去除加工方法,它与切削加工有着明显的区别:1) 切削加工是靠机械能来切除多余材料,而特种加工是以电能、化学能、光能、声能等来实现对零件材料的加工。
2) 特种加工用的工具材料硬度可以低于被加工工件材料的硬度,甚至不用加工工具。
3) 特种加工过程中工具与工件之间不存在明显的机械切削力54、什么是配合?配合有几类?各类配合是如何定义的?配合是基本尺寸相同的相互结合的孔和轴公差带之间的关系。
按间隙或过盈及其变动的特征,配合分为间隙配合、过盈配合和过渡配合。
间隙配合是指具有间隙的配合(包括最小间隙等于零的配合)。
过盈配合是指具有过盈的配合(包括最小过盈等于零的配合)。
过渡配合是指可能形成间隙或过盈的配合。
55、简述动力学的基本定律。
动力学的基本定律是牛顿的三定律。
牛顿第一定律(惯性定律):任何物体,若不受外力作用,将永远保持静止或作匀速直线运动。
牛顿第二定律(力与加速度之间的关系定律):物体受力作用时所获得的加速度的大小与力的大小成正比,与该物体的质量成反比,加速度的方向与力的方向一致。
牛顿第三运动定律(作用与反作用定律):两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,沿同一作用线,且同时分别作用于两个物体上。
55、什么是表面工程?它的最大优势是什么?表面工程是经表面预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面工程技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态等,以获得所需要表面性能的系统工程。
表面工程的最大优势是能够以多种方法制备出优于本体材料性能的表面功能薄层,赋予零件耐高温、耐腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防幅射等性能57、加工机械的用途是什么,请说出你知道的加工机械。
加工机械主要用来改变物料的结构形状、性质及状态,如各类加工机床、农业机械、林业机械、矿山机械、冶金机械、化工机械、工程机械、纺织机械、印刷机械、包装机械、食品机械、钻探开采机械等。
58、问答题什么是机械?什么是机器?什么是机构?机械是机器和机构的总称。
机器是人为的实体组合,它的各个部分之间有确定的相对运动,能代替和减轻人类的劳动,完成有用的机械功或实现能量的转换。
机构是具有确定相对运动的各种实物的组合。
59、什么是焊接?请论述其特点、应用及常用的焊接方法。
答:焊接是利用加热或加压(或二者并用),借助于金属原子的结合与扩散,使分离的两部分金属牢固地、永久地结合起来的工艺。
焊接方法可以化大为小、化复杂为简单、拼小成大,还可以与铸、锻、冲压结合成复合工艺生产大型复杂件。
焊接主要用于制造金属构件,如锅炉、压力容器、管道、车辆、船舶、桥梁、飞机、火箭、起重机、海洋设备、冶金设备等大型工程结构。
按照焊接过程特点的不同,焊接方法主要分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。
熔化焊是利用局部加热的方法,将工件的焊接处加热到熔化态,形成熔池,然后冷却结晶,形成焊缝。
压力焊是在焊接过程中需要对焊件施加压力(加热或不加热)的一类焊接方法。
钎焊是利用熔点比母材低的填充金属熔化后,填充接头间隙并与固态的母材相互扩散,实现连接的焊接方法。
60、请论述机电一体化的关键技术。
答:机电一体化的关键技术有机械设计与制造技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、传感与检测技术、伺服传动技术和系统技术。
机械设计与制造技术是机电一体化的基础,实现机电一体化产品的主功能和构造功能,影响系统的结构、重量、体积、刚性、可靠性等。
信息处理技术包括信息的输入、识别、变换、运算、存储及输出技术,实现信息处理的主要工具是计算机,因此计算机技术与信息处理技术是密切相关的。
计算机与信息处理技术己成为促进机电一体化技术和产品发展的最活跃的要素。
自动控制技术是通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。
机电一体化系统中的自动控制技术主要包括位置控制、速度控制、最优控制、模糊控制和自适应控制等。
传感与检测技术是实现自动控制、自动调节的关键环节。
传感与检测的关键元件是传感器。
伺服传动技术主要是指在控制指令的指挥下控制驱动执行元件,使机械的运动部件按照指令的要求进行运动,并具有良好的动态性能。
系统技术是一种从整体目标出发,用系统工程的观点和方法,将系统总体分解成若干功能单元,找出能完成各个功能的技术方案,再把功能与技术方案组合成方案组进行分析、评价和优选的综合应用技术。