机械设计学考试复习
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机械设计考试相关内容一、考试时间:12月22号(16周周一)、下午1:30、地点另行通知二、考试题型:(1)、填空题(2)、判断题(是非题)(前三题型约占40分)(3)、选择题(4)、计算题(约占60分,涉及有计算的章节每章可能有一道计算题)三、考试重点内容:1、第一、二章设计总论:不作重点要求,每章可能考1--2分2、第三章挠性传动设计(1)、以带传动设计为主:重点在:力分析、应力分析、运动特性、设计问题(不是整体设计题型,会以设计中需要注意的问题为考察对象)(2)、链传动设计:重点在:其运动特性(多边形效应等)、设计要点(如参数选择问题等)3、第四章齿轮传动设计(1)、对于直齿、斜齿轮,重点在于:受力分析强度计算(包括接触疲劳强度、弯曲强度计算,前者更重要)(2)、锥齿轮,重点在于:受力分析强度计算(其强度计算公式复杂,作定性了解,不用记下来)(3)、以上内容,还均包括其设计环节4、第五章蜗轮蜗杆传动其各节内容均有涉及,包括:蜗杆传动类型特点、失效形式、材料选择、基本参数、几何尺寸、受力分析效率问题、热平衡计算问题(由于其传动效率较低)5、第六章轴的工作能力设计重点在于:轴的强度、刚度计算(只受弯矩、只受扭矩、还有弯扭组合的情况)6、第七章滚动轴承重点在于:其类型和代号及其选择问题、寿命计算问题7、第八章滑动轴承设计重点在于:第一节中的摩擦问题(4种摩擦状态)第二节混合润滑滑动轴承的工作能力设计(压强p、pv值、速度校验v)8、第九章螺纹连接设计重点在于:螺纹连接基本类型螺纹连接的预紧和防松问题强度计算(轴向、横向、旋转力矩)9、第十一、十二章:轴毂连接、还与键有关的知识都需要掌握等另外以上章节中凡是涉及零件失效形式、零件材料选择问题的,都是重点(以上是老题今上课提到的有关考试内容,考虑很多人没去上课,个人记录的,供大家参考,可能不太全,没提过的并没有说不考,最后一次课老师说还会总结,到时不要错过去上课)。
机械设计试题( A)卷(闭)一、选择、填充 (20分)1.十字滑块联轴器,是属挠性联轴器,只用在转速不高的场合(n≤200r/min)其原因是________.(a) 中间盘太重(b) 中间盘滑动磨损过大(c)中间盘材料太差。
2.滚动轴承都有不同的直径系列,若两个向心轴承代号中仅直径系列不同时,此两轴承的区别是________.(a) 外径和宽度不同,内径相同(b) 内径和宽度不同,外径相同(c) 滚动体数目不同,内外径相同(d) 滚动体直径大小不同,内外径相同,3.液体动力滑动轴承在稳定运转时,轴颈的位置如图示,试在图上图示:(3分)(1) 轴的转向(2) 油膜压力分布的大致图形O——轴承中心O1一—轴中心F——载荷4.闭式蜗杆减速机机盖(机座)上铸有筋片,其目的是为了散热防止温升过高,温升过高将导致______.(a) 蜗杆变形过大(b) 材料的机械性能下降.(c) 润滑条件恶化(d) 润滑油变质.5.齿轮传动中,提高圆柱齿轮的精度将能减小________系数。
6.图示为直齿圆柱齿轮齿根弯曲强度计算力学模型,齿宽为b,试在图中标出Υ、Fn、h、S, 并写出齿根弯曲应力公式(σ F=M/W)中M和W表达式. (6分)7.图示曲线为滚子链的额定功率曲线(似帐篷曲线),其中OA段是______;AB段段是______,BC段是________.(a)由销轴和套筒胶合限定.(b)由链板疲劳强度限定.(c)滚子、套筒冲击疲劳强度限定。
8.标准D型V带传动,在初拉应力σ = F0/A=1.2Mpa ( A = 476m㎡),传递圆周力800N时,若不计离心力的影响,则工作时紧边的拉力F1=______N;松边的拉力F2=________N.9.选择轴的剖面尺寸(b * h)是根据______标准中选出来的.(a) 传递扭矩的大小(b) 传递功率的大小(c) 轴径大小(d) 轮毂长度10.在图示零件的极限应力线图中,M为零件断面上的应力,其应力循环特性r =常数,OM1线与横轴间的夹角为? = 50°,则该零件受的是______。
机械设计总复习考试知识点机械设计总复习⼀、填空题1、在V带传动中,带的型号是由计算功率和⼩带轮转速两个参数确定的。
2、在圆柱齿轮传动设计中,在中⼼距a及其他条件不变时,增⼤模数m,其齿⾯接触应⼒不变;齿根弯曲应⼒减⼩。
3、普通外圆柱螺纹联接的公称直径指的是螺纹的⼤径,计算螺纹的危险截⾯时使⽤的是螺纹的⼩径。
4、6312表⽰轴承内径为60mm,类型为深沟球轴承。
5、对⼀般参数的闭式齿轮传动,软齿⾯传动的主要失效形式为齿⾯疲劳点蚀,硬齿⾯传动的主要失效形式为轮齿折断。
6、在⼀般情况下,链传动的平均传动⽐为常数,瞬时传动⽐不为常数。
7、带传动主要失效形式为打滑和带的疲劳损坏,其设计准则是在保证传动不打滑的前提下使带具有⾜够的疲劳强度。
8、链传动⽔平布置时,最好紧边在上,松边在下。
9、蜗杆传动的主要缺点是齿⾯间的相对滑动速度很⼤,因此导致传动的效率较低、温升较⾼。
10、转速与基本额定动载荷⼀定的球轴承,若将轴承的当量动载荷增加⼀倍,则轴承寿命将变为原来的1/8。
11、在疲劳曲线上,以循环基数N0为界分为两个区:当N≥N0时,为⽆限寿命区;;当N<N0时,为有限寿命区。
12、由于弹性滑动现象,使带传动的传动⽐不准确。
带传动的主要失效形式为打滑和带的疲劳损坏。
13、按键齿齿廓曲线的不同,花键分为矩形花键和渐开线花键。
14、径向滑动轴承的条件性计算主要是限制平均压强、平均压强与轴颈圆周速度的乘积pv 和轴颈圆周速度v不超过许⽤值。
15、按受载情况不同,轴可分为⼼轴;转轴;传动轴。
16、螺纹的公称直径是⼤径,对外螺纹它是指螺纹⽛顶所在圆柱的直径。
17、对⼀般参数的闭式齿轮传动,软齿⾯传动的主要失效形式为齿⾯疲劳点蚀,硬齿⾯传动的主要失效形式为轮齿折断。
18、由⼀组协同⼯作的零件所组成的独⽴制造或独⽴装配的组合体称为:部件19、零件表⾯的疲劳是受到接触应⼒长期作⽤的表⾯产⽣裂纹或微粒剥落的现象。
20、键连接的主要类型有:平键、半圆件、楔键、切向件21、普通 V 型带共有七种型号,按传递功率⼤⼩依次排为: E 、D、C、B、A、Z 、Y ;22、轮齿的主要失效形式有:轮齿折断、齿⾯磨损、齿⾯点蚀、齿⾯胶合、塑性变形五种。
机械设计考试复习1 题型:1.1 选择题(单选);1.2 简答题;1.3 计算分析题;1.4 设计分析及改错题。
2 复习大纲:2.1 基本概念:2.1.1 机械设计总论机器的组成、设计的一般程序、对机器的主要要求、机械零件的主要失效形式、设计机械零件时应满足的基本要求、设计准则等。
2.1.2 材料的疲劳特性:应力的种类、变应力的循环特性、变应力的主要描述方法等。
2.1.3 摩擦磨损及润滑:摩擦及其分类、磨损及其分类、流体动力润滑的基本原理等。
2.1.4 螺纹联接螺纹联接的基本知识(类型、结构、标准、应用场合及有关的防松方法)。
2.1.5 键、花键、无键联接和销联接键及花键联接的类型、结构、特点,键的主要失效形式及强度计算方法。
2.1.6 带传动V带传动的类型、工作原理、结构特点,带的受力情况、应力、打滑、弹性滑动,带传动的失效形式、设计准则、设计方法(熟练掌握各主要参数的选择确定方法)。
2.1.7 齿轮传动齿轮传动的特点、失效形式,齿轮传动的基本设计原理及强度计算方法(熟练掌握各主要参数的选择确定方法)。
2.1.8 蜗杆传动蜗杆传动的几何参数计算、主要失效形式、受力分析及强度计算方法、传动效率、润滑及热平衡计算(熟练掌握各主要参数的选择确定方法)。
2.1.9 滑动轴承滑动轴承的特点及典型结构,液体动力润滑径向滑动轴承的基本原理。
2.1.10 滚动轴承●滚动轴承的主要类型、性能、特点及代号含义●向心推力滚动轴承的轴向载荷计算方法●滚动轴承寿命计算方法●滚动轴承的支承方式(配置方法)2.1.11 轴●轴的受力特点及分类●轴上零件的定位及固定方法●轴的结构设计方法●轴的弯扭合成强度计算方法2.2 重点:2.2.1 螺纹联接螺纹联接的强度计算(P69)螺栓组联接的受力分析(P78)2.2.2 齿轮(直、斜和直锥)及蜗杆确定联合传动中所有作用力方向及其旋转方向的方法;注意根据题意分清主动轮、从动轮,齿轮螺旋方向,齿轮的初始旋转方向等。
机械设计总复习范文机械设计是机械工程学科中的重要分支,是指根据特定的要求,利用机械原理、理论和设计方法,进行零部件、机构和机械系统的设计。
机械设计的目标是实现机械产品的功能需求,并满足性能、可靠性、经济性及制造与维修的要求。
下面是机械设计的总复习内容。
一、机械设计基础知识:1.机械元件的基本概念和分类。
如紧固件、轴类零部件、轴承、联接件、弹簧、键和槽等。
2.材料力学基础。
包括杨氏模量、拉伸强度、屈服强度、冲击韧性等。
3.机械设计基本原理。
如受力分析、平衡条件、功率传递、传动比等。
4.流体力学原理。
包括液压、气压的基本原理与应用。
二、机械结构设计:1.固体力学分析与设计。
包括强度计算、载荷分配、应力分析、疲劳寿命等。
2.机械系统设计。
包括机构设计、减振设计、噪音与振动控制等。
3.轴系设计。
包括轴的强度计算、轴承的选型、轴的位置配合等。
4.机械传动设计。
包括齿轮传动、带传动、离合器、制动器的设计和计算。
三、机械零件设计:1.零件加工工艺与装配设计。
包括零件的材料选择、表面处理、热处理和加工工艺的设计。
2.零件的尺寸和公差设计。
包括尺寸链的设计、公差配合的选择和计算。
3.标准零件的选用。
如轴承、齿轮、弹簧等标准零件的选用和使用。
四、机械设计的先进技术:1.计算机辅助设计和三维建模技术。
如CAD、CAM和CAE等软件的运用。
2.数字化设计和快速原型制造技术的应用。
3.仿生学在机械设计中的应用。
如叶片和机构设计中的仿生优化等。
4.可靠性设计和维修性设计。
如故障模式与影响分析、可靠性评估和维修性设计等。
五、机械设计的数学基础:1.常用的数学方法与数学模型在机械设计中的应用。
2.微积分、线性代数、概率论和数理统计在机械设计中的应用。
六、机械设计的实践能力:1.利用软件进行机械设计和分析的能力。
2.进行机械实验和测试的能力。
3.解决机械设计问题的能力。
4.进行机械制造和加工的能力。
机械设计总复习的内容主要包括机械设计基础知识、机械结构设计、机械零件设计、机械设计的先进技术、机械设计的数学基础和机械设计的实践能力等方面的内容。
机械设计14总复习一、选择题、填空题1.设计一台机器,包含以下几个阶段:a.技术设计阶段;b.总体设计阶段;c.计划阶段,它们进行的顺序大体是 。
①a →c →b ②b →a →c③b →c →a ④c →b →a 2. 适合远距离传动。
①圆柱齿轮传动 ②圆锥齿轮传动 ③带传动 ④蜗杆传动3.蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似,其中 最易发生。
①点蚀与磨损 ②胶合与磨损③轮齿折断与塑性变形 ④点蚀与轮齿弯曲折断4.阿基米德圆柱蜗杆传动的中间平面是指___ 的平面。
5.45号钢经调质后的对称循环疲劳极限σ-1=307Mpa, 应力循环基数N 0=5×106次,疲劳曲线指数m=9,当实际应力循环次数N=106时,有限寿命的疲劳极限σ-1N 为 MPa 。
①257 ②367③474 ④4256.齿面硬度HBS>350钢制齿轮的制造工艺过程为 。
①加工齿坯→滚齿→淬火→磨齿 ②加工齿坯→滚齿→磨齿→淬火③加工齿坯→淬火→滚齿→磨齿 ④加工齿坯→淬火→磨齿→滚齿7.直齿圆柱齿轮传动的齿根弯曲强度计算公式[]t F Fa sa F KF Y Y Y bmεσσ=≤中,Fa sa Y Y 按 查取。
8.齿轮传动的载荷系数中,动载系数K v 除决定于齿轮的圆周速度v 以外,还与 有关。
①齿面粗糙度 ②齿轮制造精度 ③轮齿宽度 ④端面重合度9.一对圆柱齿轮传动中,小齿轮分度圆直径d 1=50mm,齿宽b 1=55mm;大齿轮分度圆直径d 2=90mm,齿宽b 2=50mm,则齿宽系数ψd = 。
①1.1 ②0.56③1 1.310.将齿轮做成鼓形齿轮的主要目的是为了减小 .①使用系数 ②动载系数③齿间载荷分配系数 ④齿向载荷分布系数11.开式齿轮传动目前仅按 进行计算,并将模数适当扩大。
①齿面抗磨损能力 ②齿面接触疲劳强度③齿根弯曲疲劳强度 ④齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度12.直齿圆柱齿轮齿面接触应力是按公式H H E Z Z εσ=计算,大齿轮和小齿轮的接触应力分别为21H H σσ、,此时 。
1、机械零件的主要失效形式:(1)整体断裂(2)过大的残余变形(3)零件的表面破坏(4)破坏正常工作条件引起的失效2、设计机械零件时应满足的基本要求:(1)避免在预定寿命内失效的要求:1、具有适当的强度2、满足刚度要求3、满足寿命要求(2)结构工艺性要求(3)经济性要求(4)质量小的要求(5)可靠性要求3、机械零件的设计准则:(1)强度准则(2)刚度准则(3)寿命准则(4)振动稳定性准则(5)可靠性准则4、机械零件的设计方法:(1)理论设计(2)经验设计(3)模型实验设计5、机械零件设计的一般步骤:(1)根据零件的使用要求,选择零件的类型和结构(2)根据机器的工作要求,计算作用在零件上的载荷(3)根据零件的类型、结构和所受载荷,分析零件可能的失效形式,从而确定零件的设计准则(4)根据零件的工作条件及对零件的特殊要求,选择适当的材料(5)根据设计准则进行有关的计算,确定出零件的基本尺寸(6)根据工艺性及标准化等原则进行零件的结构设计(7)细节设计完成后,必要时进行详细的校核计算,以判断结构的合理性(8)画出零件的工作图,并写出计算说明书6、影响机械零件疲劳强度的主要因素:(1)零件上的集中应力(2)材料和材料的热处理方法及强化工艺(3)零件的表面质量(4)零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸7、当在正压力作用下相互接触的两个物体受切向外力的影响而发生相对滑动,或有相对滑动的趋势时,在接触表面上就会产生抵抗滑动的阻力,这一自然现象叫做摩擦。
8、运动副之间的摩擦将导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移,即形成磨损。
9、改善摩擦副的摩擦状态以降低摩擦阻力减缓磨损的技术措施,即为润滑。
10、润滑剂的主要质量指标:(1)粘度1、动力粘度2、运动粘度3、条件粘度(2)润滑性(3)极压性(4)闪点(5)疑点(6)氧化稳定性11、润滑剂有润滑油(矿物油、动植物油、合成油和各种乳剂)、润滑脂等。
12、这种具有一定粘性的流体流入楔形收敛间隙而产生压力的效应叫做流体动力润滑的楔效应。
《机械设计学》总复习一、填空题1.机械设计学的学科由功能原理设计、实用化设计和商品化设计三大部分组成。
2.任何一台机器都是由原动机、传动机、工作机和控制器四部分组成。
3.机械的功能原理基本上可以分为动作功能和工艺功能两大类。
4.求解工艺功能很有效的求解思路是运用物场分析法。
5.按照所传递的能量流动路线将机械传动系统分为单流传动、分流传动、汇流传动和混流传动配合。
6. 机械传动链的类型分为外联传动链和内联传动链。
7. 机械零件在机械结构中的基本功能是承担载荷和传递运动和动力。
8.零件的相关关系分为直接相关关系和间接相关关系。
9.零件的结构要素分为工作要素和连接要素。
10.机械结构设计中常用的设计原理有等强原理、变形协调原理、自助原理、稳定性原理和任务分配原理。
11、结构设计中引起精度问题的误差来源有原始误差、原理误差、工作误差和回程误差。
12.机械结构方案设计中一般应遵循简单、明确和安全可靠原则。
13.一切传热的共性是:只有存在温度差时才可能发生传热过程,通常温差越大,传热过程越强烈。
14. 运动循环图可以清楚地了解各执行机构在完成总功能中的作用和次序。
15.人机工程学主要研究人、机器和环境所组成系统的三要素及其相互关系。
16.整机总体参数的确定方法有理论计算法、经验公式法、相似类比法和实验法。
二、判断题1.顾客购买的不是产品本身,而是产品所具有的功能。
(T )2.对于单流传动,传动级数越多,传动效率就越高。
( F )3.功能原理设计的主要工作内容是构思能实现功能目标的新的解法原理。
( T)4.关键技术就是核心技术。
( F )5.如果齿轮轴结构相同,轴的跨距及支持情况相同,轴的直径相同,则空心轴比实心轴的刚度大。
( F )6.对于轴类零件,材料分布距离轴心线越近,则承担载荷的贡献越小。
(T )7.不同材料的线膨胀系数相同。
( F)8.通常材料的温度上升,线膨胀系数减小。
( F)9.低熔点金属比高熔点金属有更大的线膨胀系数。
机械设计考试题及答案详解一、选择题1. 机械设计中,静强度和疲劳强度的主要区别是什么?A. 静强度只考虑材料的屈服强度B. 疲劳强度只考虑材料的抗拉强度C. 静强度考虑材料在静载荷作用下的承载能力,疲劳强度考虑材料在交变载荷作用下的承载能力D. 静强度和疲劳强度没有区别答案:C2. 在机械设计中,材料的许用应力是如何确定的?A. 根据材料的屈服强度确定B. 根据材料的抗拉强度确定C. 根据材料的疲劳极限确定D. 根据材料的屈服强度和安全系数确定答案:D二、简答题1. 简述机械零件的失效模式有哪些?答案:机械零件的失效模式主要包括:断裂、磨损、腐蚀、变形、疲劳破坏等。
每种失效模式都与零件的使用条件、材料特性、设计和制造工艺等因素有关。
2. 什么是机械设计中的可靠性设计?其重要性如何?答案:可靠性设计是指在设计阶段就考虑到产品在预期的使用寿命内,能够稳定地完成预定功能的能力。
其重要性在于,可靠性设计可以减少产品的故障率,延长产品的使用寿命,降低维修成本,提高用户满意度。
三、计算题1. 某轴在最大载荷作用下,其直径为50mm,材料的许用应力为100MPa。
如果需要提高轴的承载能力,轴的直径至少需要增加多少?答案:首先计算轴在最大载荷下的应力:\[ \sigma = \frac{F}{A} = \frac{F}{\frac{\pi d^2}{4}} \] 其中,\( F \) 是最大载荷,\( d \) 是轴的直径,\( A \) 是轴的截面积。
设最大载荷 \( F = \sigma_{允许} \times A \),代入数据得:\[ F = 100 \times \frac{\pi \times 50^2}{4} \]如果需要提高承载能力,设新直径为 \( d' \),则有:\[ F' = 100 \times \frac{\pi \times d'^2}{4} \] 由于 \( F' > F \),可以得出 \( d' > 50mm \)。
1/机械:机械是依据力学原理组成的各种装置和设备,是机器和机构的总称。
它包括机器、工具、器械、仪器…….2/机器:机器是由两个或两个以上相互联系配合的构件所组成的联合体,通过其中某些构件的限定的相对运动,能将某种原动力和运动转变,以执行人们预期的工作,在人或其它智能体的操作和控制下.实现为其设计的某种或某几种功能。
3、机械设计:机械设计是设计机器和机构的一种创造性的劳动过程。
机械设计可以是应用新的原理或新的概念,开发创造新的机器,也可以是在现有机器的基础上,重新设计或作局部的改革。
4、机械设计学:机械设计学是将机械设计的共性技术与理性化的设计方法有机地结合在一起而形成的一门独立的、综合性的学科。
它是一门研究机械设计方法,探求机械设计规律性的东西的学科。
5、功能:指某一机器所具有的转化能量、运动或其它物理量的特征。
功能原理的基本类型:动作功能——以实现动作为目的的功能;工艺功能——以完成对对象物的加工为目的的功能;动作功能又分:简单动作功能,复杂动作功能。
6、功能原理设计:机械产品设计的最初阶段,就是要针对产品所应具有的功能进行原理性的设计构思,提出设计方案。
这种针对功能的原理性设计,简称为“功能原理设计”。
7、影响产品竞争力的三个关键环节:功能原理设计,实用化设计,商品化设计。
功能原理设计:它正是使用了功能概念来认识、分析和设计机器的功能原理。
实用化设计:是设计工作中需要实实在在要求做好的环节。
它的核心是要使产品具有优良的“性能”,从实用的角度使产品好用。
商品化设计:是产品进入市场前对产品进行精心打扮的环节。
8、机械设计的基本类型:1、开发性设计它是在工作原理、结构等完全未知的情况下,应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术,设计出过去没有的新型机械。
2、适应性设计它是在原理方案基本不变的前提下,对产品作局部的变更或另设计一个新部件,使产品在质和量上更能满足使用要求。
3、系列化设计它是在工作原理和功能结构都不变的前提下,变更现有产品的结构配置和尺寸,使之适应更多量的要求。
9、设计具有的特征:①创新性创新是设计的灵魂。
没有创新,就没有设计②继承性就是要在前人发明创造的基础上,去设计出外观造型更美、功能更强、性能更优良的产品,使人们的生活更舒适、更方便、更快捷③时代性设计水平是随着时代的发展、科学技术的进步,在不断改进和完善着④政策性设计人员应了解政府的政策、法令,行业规定、国家标准等,使设计出来的机器符合相关的规定和标准⑤现实性设计人员在设计时必须考虑所在企业的现实条件,考虑实现的可能性⑥综合性可以将一切可以利用的科技成果拿来为我所用,设计出体现时代特征,性能更好的机器⑦时效性产品是要参与市场竞争的,参与市场竞争的产品,投放市场要快,尽可能早地占领市场。
10、机械设计人员应具备的素质:创新意识超前敢为人先;强烈的使命感和责任感;敏锐的观察力;积极的工作态度;扎实的基础知识;与人合作共事;卓越的组织实施才能,能把构思变成效果图、变成可实施的工程图。
11、弄清几个关系:①工艺与设计:工艺围绕产品转,解决的是如何把产品作出来,如何把产品做得更好、更经济;设计解决的是为市场提供有竞争力的产品,解决的是企业要干什么,决定企业的发展方向②设计与制造:设计在先、制造在后。
设计指导制造,而有时制造又反过来影响设计,完善设计③设计与科研:二者的区别在于出发点不同、目标不同、结果不同。
科研是发现自然规律,而设计是发明新产品。
设计区别科研的地方更需要人们的创造力,并通过各种工艺手段去创造世界上还没有的东西,实现人们的构思,最后做出能实现人们希望实现的功能的产品来。
12、机器的四个组成部分:原动机、传动机、工作机、控制器。
13、机器分类:按机械的使用功能则可分为①动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等②按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械、运输机械和化工机械等③按工作原理又可分为热力机械、流体机械、往复机械和仿生机械等。
机器按功能观点分类:可以分为工艺类和非工艺类两大类。
所谓工艺类,是指那些对物料进行工艺性加工的机器,这类机器的主要特征是具有专用的工作头,并进行独特的工艺加工动作。
非工艺类机器则不对任何物料进行工艺性加工而只是实现某些特殊的动作性功能。
14、机器更新换代的三个途径:一是改进工作原理;二是通过改进工艺、结构、材料,提高技术性能;三是增加辅助功能使其更适应消费者的心理。
15、构思能实现功能目标的新的解法原理:方法步骤:①明确功能目标②进行创新构思③提出解法原理④进行模拟实验、技术分析、验证原理的可行性⑤修改、完善、提高⑥选择较优方案。
16、几种功能的求解思路:①简单动作功能的求解思路——几何形体组合法:简单动作功能是由两个或两个以上的具有特殊几何形状的构件组成,利用它们形体上的特征,可以实现相互运动或锁合的动作②复杂动作功能的求解思路——基本机构组合法:复杂动作功能是连续传动,可以利用已有的基本机构来实现③工作头和作用场是机器完成工艺功能的两个主要因素。
知道了工艺功能的两个要素,人们开始研究工艺功能的求解思路,最主要的就是物-场分析法。
“物—场分析法”(S-field)。
其模型图是: FS1 S2在任何一个小的技术系统中,至少要有一个主体(S1),一个客体(S2)。
F为S1与S2之间的作用场。
S1和S2在系统中缺少一个就不能发生技术作用。
S1——主体,对客体发生作用的物体,如工作头或工具;S2——客体,被加工的物体;F——作用场,广义地指S1向S2作用时发生的力、运动、电、磁、光、热等作用场。
物体是一群物质的聚集。
某个物理量在空间的一个区域内的分布称为场,场是一种特殊物质,看不见摸不着,但它确实存在,场具有能量、动量和质量,能传递实物间的相互作用。
场可分为三类:1. 标量场 2. 矢量场 3. 张量场.用“物—场分析法”求解工艺功能的基本形式是:已知客体S2,求合理的F和S1④关键技术功能的求解思路——技术矛盾分析法.利用常规技术设计制造的产品,它们的技术性能只能达到—般水平。
随着市场竞争的加剧,几乎所有的企业都在设法提高自己产品的技术性能指标,于是出现了对关键技术的研究.并由此而出现了各种Know How(技术诀窍)。
现在几乎可以这样说,没有关键技术和Know How的产品,在激烈的竞争中难以建立起竞争优势,也就难以在市场上得到一席之地。
同样对于现代设计人员来说,不懂得关键技术功能也就等于不懂得现代设计。
⑤综合技术功能的求解思路——物理效应引入法。
这种方法适合于综合技术功能的求解。
这里所指的物理效应是一种广义的概念。
这里的物理效应是广义的,不仅包括机械的,还包括电、光、磁、液、气、热、声、化…….现在的机电一体化技术就是在机械产品中引入了微电子技术的产物,是综合技术功能的成功范例18、机构能实现哪些动作功能:1.利用机构实现运动形式或运动规律变换的动作功能2. 利用机构实现开关、联锁和检测等的动作功能 3. 利用机构实现程序控制或手动控制的功能19、一般较宜用机构来实现的功能:1.实现功率性的机械运动形式或规律的变换功能2.实现固定轨迹或简单可调的轨迹功能3.在特定条件下能优质地实现开关、联锁和检测等功能4.实现简单的固定程序或可变程序的控制功能20、产品设计:产品设计就是根据市场需求,把提供的资源(能量、物料、信息)转化为满足人类和社会需求的技术装置的规划工作。
实用化设计的一般步骤:1.总体设计,绘制总体布置图和总装草图。
2.画部件、零件草图。
3.审核。
4.画零件工作图、部件装配图。
5.画总装图。
6.编制技术文件:设计说明书、使用说明书、标准件、外购件明细表等。
21、经过以上分析,最后应提出产品开发的可行性报告。
可行性研究报告包括以下主要内容:①从市场需求预测出发,论述该设计项目的必要性;②该产品目前国内外现状和水平;③确定产品的技术规格、性能参数和约束条件;④提出该产品的技术关键和解决途径;⑤与其达到的技术、经济、社会效益;⑥预算投资费用及项目进度、期限。
22、应用趋势外推法进行预测,主要包括以下6个步骤:(1)选择预测参数;(2)收集必要的数据;(3)拟合曲线;(4)趋势外推;(5)预测说明;(6)研究预测结果在制订规划和决策中的应用。
23. 设计活动几个阶段:①了解市场需求、②拟定设计任务和技术要求、⑶功能原理设计、④实用化设计、⑤商品化设计、⑥制造和销售。
24、技术分析在可行性研究过程中,首先要进行技术分析,分析新产品在技术上的先进性、适用性和可靠性。
2)经济分析:把经济目的与技术手段相结合,力求以最少的人力、物力和财力消耗得到满意的功能,取得较好的经济效果。
3) 社会分析:随着生产的发展和生产项目的大型化、综合化,生产项目对社会的关系日益密切。
所以设计人员必须重视产品的社会效果。
25、主要设计要求:1)功能要求同一产品功能越多,价值越高。
2)适应性要求应明确指出产品的适用范围。
3)性能要求性能指产品的技术特征,包括动力、载荷、运动参数、可靠度、寿命等。
4)生产能力要求它表示单位时间内创造财富的多少。
6)使用寿命要求它指的是产品的耐用性。
8)成本要求产品质量提高,成本下降才有竞争能力。
9)人机工程要求要根据人_——机器——环境系统要求进行产品设计。
7)效率要求是指一个系统输入量转换为输出量的有效利用程度,从节约能源,提高系统的经济性考虑,希望系统有尽可能高的效率。
10)安全性要求它包括改善劳动条件,减轻劳动强度,确保人身和机器的安全。
11)包装、运输要求:产品包装既能保护产品在运输中不遭受损坏,又能给产品以美观的外形,增加产品的竞争力和扩大市场销路。
26、其他设计要:1)强度刚度要求2)制造工艺要求3)零件加工技术要求4)工作循环图要求27、总体设计的任务是①完善和扩大方案设计和结构设计的内容②使各部件、零件得到合理地组合③综合考虑机械系统与其他系统的关系。
如人——机器——环境三者之间的关系,使之相互协调适应,以保证全面满足机械产品的技术性能、经济性能和美学性能的要求。
28、总体设计的要求①.技术性能:指生产率、作用范围、精度、可靠性、使用寿命、强度刚度、操作安全方便、环境因素等②经济性能:指效率、使用经济性(运行费用)、生产制造成本、制造维修简便、外形尺寸和重量等③美学性能:指外观造型、色彩等。
29、总体设计的具体工作内容:1.确定工艺方案2.确定总体参数:总体参数是表明产品技术性能的主要指标。
它包括性能参数和结构参数。
性能参数:生产率、速度、功率、重量等。
结构参数:主要指结构尺寸。
3.设计运动系统、确定运动简图。
4.画总体布置图5.设计驱动系统6.计算整机的平衡和稳定7.分析动力源特性。
8.人机学设计。
9.设计附属装置。