机械原理与机械设计
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机械原理与机械设计张策机械原理与机械设计是机械工程专业中非常重要的两门课程,它们与机械设计不可分割。
机械原理是机械设计的基础,主要研究机械运动的基本规律和作用原理;机械设计则是通过机械元件的选择、配合、布置和机械系统的设计来实现机械的功能。
本文将从理论和实际应用两个方面来探讨机械原理与机械设计的关系,并分析其在工程设计中的重要性。
首先,机械原理为机械设计提供了理论基础。
机械原理研究物体的运动规律,通过运动学、动力学等方法来分析和描述机械系统。
它研究物体在空间中的位置、速度和加速度等运动参数,以及物体受到的力、力矩和力的传递等力学参数。
这些基本原理为机械设计提供了计算、分析和优化的依据。
只有通过对机械原理的理解和掌握,才能够正确地进行机械设计,保证机械系统的性能和安全。
其次,机械原理与机械设计密切相关。
机械设计是将机械原理应用到实际问题中的过程,它是解决具体工程问题的手段。
机械设计包括机械元件的选择和配合,机械系统的结构和布置,以及机械系统的优化设计等内容。
机械设计需要根据实际的需求和约束条件来确定合适的设计方案,并利用机械原理进行计算和分析,最终实现产品的设计目标。
例如,在机械原理的基础上,可以通过运动学分析来确定机械元件的运动轨迹和速度、加速度等参数;通过动力学分析来确定机械系统的受力情况和动力传递效率等参数。
这些分析结果可以帮助工程师评估和优化设计方案,提高机械系统的性能和可靠性。
此外,机械原理与机械设计在工程实践中相互补充。
机械原理为机械设计提供了理论指导,而机械设计则通过实践来验证和完善机械原理。
在实际的工程项目中,机械原理和机械设计往往是一起进行的。
例如,在设计一个机械传动系统时,需要根据机械原理来选择合适的传动比和传动方式,然后通过机械设计来优化传动装置的结构和布置,最终确定设计方案。
在此过程中,不断地验证和完善机械原理与机械设计之间的关系,使得设计方案更加符合实际需求。
总之,机械原理和机械设计是密不可分的,它们相互依存、相互支撑。
机械原理和机械设计考研指南一、引言机械原理和机械设计是机械工程领域的核心学科,对于从事机械设计与制造的工程师而言,具有重要的意义。
机械原理涉及力学、材料力学、动力学等基础理论,而机械设计则是在机械原理的基础上,通过应用工程学的方法,将理论转化为实际的机械产品。
本文将从机械原理和机械设计的角度,为考研学生提供一些指导。
二、机械原理考研指南1. 力学基础力学是机械原理的基础,考研时需要掌握牛顿力学、静力学和动力学等基本概念。
重点关注力的合成与分解、力矩和力的平衡等内容。
在学习过程中,要注重理论与实践相结合,通过解题和实验来加深对力学概念的理解。
2. 材料力学材料力学是机械原理的重要组成部分,包括弹性力学、塑性力学和强度学等内容。
在考研时,需要熟悉材料的力学性质,掌握材料的弹性模量、屈服强度、断裂强度等参数,并能够应用到实际的机械设计中。
3. 动力学动力学是机械原理的另一个重要内容,主要包括运动学和动力学两个方面。
运动学研究物体的运动状态和轨迹,动力学研究物体运动的原因和规律。
在考研时,要熟悉匀速直线运动、曲线运动、加速度等基本概念,并能够应用到机械设计中。
三、机械设计考研指南1. 设计基础机械设计的基础是工程图学和机械制图。
在考研时,要熟悉图形投影、剖视图、尺寸标注等基本知识,并能够正确绘制机械零件的工程图。
此外,还需要了解机械设计的基本原则和设计流程,包括需求分析、概念设计、详细设计等环节。
2. 机构设计机构设计是机械设计的重要内容,涉及机械传动、运动学和动力学等方面。
在考研时,要掌握常见的机构类型,如齿轮传动、皮带传动、连杆机构等,并能够根据设计要求选择合适的机构类型。
此外,还需要了解机构的运动学和动力学特性,以及机械传动的效率和精度等参数。
3. 零件设计零件设计是机械设计的核心内容,要求掌握常见零件的设计原则和方法。
在考研时,要熟悉常见零件的结构和功能,如轴承、轴、联轴器、弹簧等,并能够根据设计要求进行合理的选型和设计。
机械原理和机械设计1. 简介机械原理和机械设计是机械工程学科中的重要内容,二者密切相关但又有一定区别。
机械原理是研究机械运动规律和其原理的学科,主要关注力学、力学和动力学等基础理论知识,旨在揭示机械运动的本质和规律性。
而机械设计则主要是以机械产品的开发和设计为主要任务,涉及到工程力学、力学设计、材料力学、机械制造工艺等方面的知识。
2. 机械原理机械原理研究的内容包括机械运动、力学关系和动力学原理等。
机械运动是机械原理的基础,研究物体在空间中的运动轨迹和变化规律。
力学关系则是研究物体在受力情况下的力学性质,包括力、力矩、压力、应力、变形等。
动力学原理则是研究物体的运动与力学关系的相互作用,研究其加速度、速度和位移等动力学参数。
3. 机械设计机械设计是研究和开发机械产品的学科,需要运用机械原理和相关的理论知识。
机械设计的过程中,需要进行产品的结构设计、功能设计、材料选择、工艺分析等。
结构设计是机械设计的核心,包括产品的形状、尺寸、连接方式等方面的设计。
功能设计则关注产品的功能和性能,以满足用户的需求。
材料选择则需要根据产品的工作环境和要求,选择合适的材料。
工艺分析则是为了确保产品的制造过程简单、可行以及具有经济性。
4. 机械原理与机械设计的关系机械原理为机械设计提供了理论基础,掌握机械原理的基本原理和规律,可以更好地进行机械产品的设计和分析。
机械设计则是实践机械原理的具体应用,将机械原理中的理论知识转化为实际的产品设计和制造过程。
机械原理可以指导机械设计的思路和方法,而机械设计则将机械原理付诸实践,形成了理论与实践相结合的关系。
5. 总结机械原理和机械设计是机械工程学科中的两大重要内容,二者密切相关但有一定区别。
机械原理研究机械运动、力学关系和动力学原理等基础理论知识,机械设计则是以机械产品的开发和设计为主要任务。
机械原理为机械设计提供了理论基础,而机械设计则将理论付诸实践。
二者相互依存,共同推动了机械工程的发展。
机械原理和机械设计机械原理和机械设计是现代工程领域中非常重要的两个概念,它们对于许多机械设备和系统的设计、运行和优化起着至关重要的作用。
机械原理是研究机械系统运动、力学和能量转换规律的基础理论,而机械设计则是根据机械原理的基础上,通过创新和设计来实现机械系统的功能和性能。
在机械原理方面,我们首先要了解力学原理,即物体在受力作用下的运动规律。
根据牛顿三大定律,我们可以推导出许多机械系统的运动和力学特性,例如受力分析、速度与加速度关系等。
在机械设计中,我们需要充分利用这些力学原理,合理设计机械结构,确保系统稳定、高效地运行。
机械原理中还包括能量转换原理。
能量是机械系统运行的基础,而能量转换则是机械设计的核心。
通过合理设计传动系统、减震系统等部件,我们可以实现能量的高效转换,提高机械系统的效率和性能。
而在机械设计方面,我们需要将机械原理应用到实际的设计中。
首先,我们需要明确设计的目标和要求,例如系统的功能、运行条件、使用寿命等。
然后,根据这些要求,我们可以选择合适的材料、结构、零部件等,进行设计。
在设计过程中,我们需要考虑力学原理、材料力学、流体力学等知识,确保设计的合理性和可靠性。
在机械设计中,创新和优化也是非常重要的。
通过不断地创新和改进设计方案,我们可以提高机械系统的性能,降低成本,提高效率。
同时,优化设计也可以减少系统的能耗、排放等,实现可持续发展。
因此,在机械设计中,我们需要注重创新和优化,不断提升设计水平和能力。
总的来说,机械原理和机械设计是紧密相关的两个领域,它们共同影响着机械系统的设计和运行。
通过深入理解机械原理,合理应用到机械设计中,我们可以设计出更加高效、可靠的机械系统,满足不同领域的需求。
希望通过对机械原理和机械设计的学习和研究,可以推动机械工程领域的发展,为社会的进步做出贡献。
机械原理与机械设计及答案(01461)一、选择题(共75小题,每题2分,共150分)1、复合铰链处的转动副数等于【】A.主动件数B.构件数-1C.构件数D.活动构件数-12、在平面机构中,每增加一个低副将引入【】A.0个约束B.1个约束C.2个约束D.3个约束3、机构具有确定相对运动的条件是【】A.机构自由度数等于主动件数B.机构自由度数大于主动件数C.机构自由度数小于主动件数D.机构自由度数大于等于主动件数4、某平面机构有5个低副,1个高副,机构自由度为1,则该机构具有的活动构件是【】A.3B.4C.5D.65、在平面机构中,每增加一个高副将引入【】A.0个约束B.1个约束C.2个约束D.3个约束6、在速度低、载荷大、不需要经常加油或灰尘较多的情况用【】A.润滑油B.固体润滑剂C.润滑脂D.气体润滑剂7、双曲柄机构中,已知杆长a=80(为最短杆),b=150,c=120,则d杆长度为【】A. d<110B.110≤d≤190C. d<190 D.d>08、四杆机构处于死点时,其传动角γ为【】A. 0°B. 0°<γ<90°C. 90°D. >90°9、在曲柄摇杆机构中,当曲柄为主动件,摇杆为从动件时,可将【】A.连续转动变为往复移动B.连续转动变为往复摆动C.往复移动变为转动D.往复摆动变为连续转动10、对于平面连杆机构,通常可利用下列哪种构件的惯性储蓄能量以越过机构的死点位置?【】A.主动件B.连杆C.从动件D.连架杆11、将曲柄摇杆机构演化为双曲柄机构的方法是【】A.将回转副的尺寸扩大B.用移动副取代转动副C.增大构件的长度D.以最短杆件作机架12、曲柄摇杆机构中,摇杆为主动件时,死点位置是【】A.不存在B.曲柄与机架共线时C.摇杆与连杆共线时为D.曲柄与连杆共线时13、曲柄摇杆机构处于死点位置时,角度等于零度的是【】A.压力角B.传动角C.极位夹角D.摆角14、“最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和”的铰链四杆机构为【】A.曲柄摇杆机构B.曲柄滑块机构C.双曲柄机构 D.双摇杆机构15、平面连杆机构的急回特性可用以缩短下列哪种情况来提高生产效率?【】A.非生产时间B.生产时间C.工作时间D.非工作时间16、对于外凸的凸轮轮廓,从动杆滚子半径必须比理论轮廓曲线的最小曲率半径【】A.大B.小C.等于D.不确定17、与连杆机构相比,凸轮机构最大的缺点是【】A.惯性力难以平衡B.点、线接触,易磨损C.设计较为复杂D.不能实现间歇运动18、凸轮从动件作等加速等减速运动时,其运动始末【】A.有刚性冲击B.没有冲击C.既有刚性冲击又有柔性冲击D.有柔性冲击19、与其他机构相比,凸轮机构最大的优点是【】A.可实现各种预期的运动规律B.便于润滑C.制造方便,易获得较高的精度D.从动件的行程可较大20、凸轮轮廓与从动件之间的可动联接的运动副是【】A.移动副B.低副C.转动副D.高副21、正常齿渐开线标准圆柱直齿轮的齿顶高系数和顶隙系数分别为【】A.1和0.1B.1和0.2C.1.2和0.2D.1和0.2522、一对圆柱齿轮啮合时,两齿轮始终相切的是【】A.分度圆B.基圆C.节圆D.齿根圆23、使渐开线齿廓得以广泛应用的主要原因之一是【】A.中心距可分性B.齿轮啮合重合度大于1C.传递力矩大D.啮合线过两齿轮基圆公切线24、在圆柱齿轮传动中,常使小齿轮齿宽略大于大齿轮齿宽,其目的是【】A.提高小齿轮齿面接触疲劳强度B.提高小齿轮齿根弯曲疲劳强度C.补偿安装误差以保证全齿宽的接触D.减少小齿轮载荷分布不均25、齿数z1=20,z2=80的圆柱齿轮传动时,齿面接触应力是【】A.σH1=0.5σH2B.σH1=σH2C.σH1=2σH2D.σH1=4σH226、一对标准直齿圆柱齿轮,若z1=18,z2=72,则这对齿轮的弯曲应力【】A.σF1>σF2B.σF1<σF2C.σF1=σF2D.σF1≤σF227、当两渐开线齿轮的中心距略有改变时,该对齿轮的【】A.传动比和啮合角都不变B.传动比有变化,但啮合角不变C.传动比不变,但啮合角有变化D.传动比和啮合角都有变化28、圆柱齿轮传动,当齿轮直径不变而适当减少模数时,可以【】A.提高轮齿的弯曲强度B.提高轮齿的接触强度C.提高轮齿的静强度D.改善运转平稳性29、开式齿轮传动常见的失效形式是【】A.齿面疲劳点蚀B.齿面磨损C.齿面胶合D.齿面塑性变形30、一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是【】A.两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等B. 两齿轮的基圆相等C.两齿轮的模数和压力角分别相等D. 两齿轮的模数和齿距分别相等31、斜齿轮的标准模数是【】A.轴面模数B.端面模数C.法面模数D.大端模数32、齿轮正变位后与标准齿轮相比较,变大的是【】A.分度圆B.模数C.压力角D.齿根圆33、下列参数愈小,愈可能引起根切现象的是【】A.分度圆B.模数C.基圆D.齿数34、对需要精确传动比较大的中小功率传动,最好选用【】A.齿轮传动B.凸轮传动C.蜗杆传动D.带传动35、选择蜗轮材料通常根据蜗杆传动的【】A.传递功率B.滑动速度C.传动比D.效率36、在蜗杆传动中,当其它条件相同时,增加蜗杆头数,则传动效率【】A.降低B.提高C.不变D.或提高也可能降低37、蜗杆传动的下列配对材料中,性能较好的是【】A.钢和铸铁B.钢和青铜C.钢和钢D.青铜和青铜38、大尺寸的蜗轮通常采用组合结构,其目的是【】A.提高刚度B.提高传动效率C.增大使用寿命D.节省贵重金属39、两轴距离较大且要求传动比准确,宜采用【】A.带传动B.一对齿轮传动C.轮系传动D.螺纹传动40、在带传动中,若小带轮为主动轮,则带的最大应力发生在带开始【】A.进入从动轮处B.退出主动轮处 C.退出从动轮处 D.进入主动轮处41、普通V带的公称长度为【】A.外周长度B.内周长度C.基准长度D.内、外周平均长度42、带传动正常工作时,不能保证准确传动比是因为【】A.带的弹性滑动 B.带的打滑C.带的磨损 D.带的包角小43、工作条件与型号一定的V带,其寿命随小带轮直径的增大而【】A.增大B.减小C.不变D.不确定44、带传动打滑总是【】A.在大带轮上先开始B.在小带轮上先开始C.在两轮上同时开始D.不确定45、V带传动中,带截面楔角为40°,带轮的轮槽角应【】A.小于40°B.等于40°C.大于40°D.大于45°46、V带传动中,欧拉公式正确的表达式是【】 A.F1=F2 e fα B.F2=F1 e fαC.F1=F2 e fα D. F1=F2 fαe47、在下面机构中能实现间歇运动的是【】A.齿轮机构B.棘轮机构C.蜗杆机构D.平面四杆机构48、在下面机构中能实现间歇运动的是【】A.不完全齿轮机构B.平面四杆机构C.蜗杆机构D.带传动机构49、在机械系统速度波动的一个周期中,【】A.当系统出现盈功时,系统的运转速度将降低,此时飞轮将储存能量B.当系统出现盈功时,系统的运转速度将加快,此时飞轮将释放能量C.当系统出现亏功时,系统的运转速度将加快,此时飞轮将储存能量D.当系统出现亏功时,系统的运转速度将降低,此时飞轮将释放能量50、采用螺纹联接时,若其中一个被联接件厚度很大,且材料较软,在需要经常装拆的情况下宜采用【】A.螺栓联接B.双头螺柱联接C.螺钉联接D.紧定螺钉联接51、对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的载荷是【】A.拉力B.扭矩C.压力D.拉力和扭拒 52、一调节用双头螺纹,螺距为3mm ,为使螺母沿轴向移动12mm ,螺杆应转 【 】A.1圈B.2圈C.3圈D.4圈 53、用于薄壁零件联接的螺纹,宜采用 【 】A .梯形螺纹B .细牙三角螺纹C .粗牙三角螺纹D .矩形螺纹54、受预紧力和轴向工作拉力的螺栓联接,螺栓承受的总拉力为 【 】 A.F c c c F F 2110'++= B. F c c c F F 2110"++= C. '2110F c c c F F ++= D. F c c c F F 2120'++= 55、被联接件与螺母和螺栓头接触表面处需要加工,这是为了 【 】A .不致损伤螺栓头和螺母B .增大接触面积,不易松脱C .防止产生附加弯曲应力D .便于装配56、螺杆相对于螺母转过一圈时,两者沿轴线方向相对移动的距离是 【 】A.一个螺距B.导程/线数C.螺距×线数D.导程×线数57、螺纹联接防松的根本问题是 【 】 A. 增加螺纹联接的刚度 B. 增加螺纹联接的轴向力C. 增加螺纹联接的横向力D. 防止螺纹副的相对转动58、键联接的主要用途是使轴与轮毂之间 【 】A.沿轴向固定并传递轴向力B.沿轴向可作相对滑动并具由导向性C.沿周向固定并传递扭距D.安装拆卸方便 59、通常确定键的横截面尺寸B ×h 的依据是 【 】A.扭矩B.单向轴向力C.键的材料D.轴的直径 60、阶梯轴应用最广的主要原因是 【 】A.便于零件装拆和固定B.制造工艺性好C.传递载荷大D.疲劳强度高61、直齿圆柱齿轮减速器中的从动轴,传递功率P =6KW ,转速n =60r/min ,轴材料为40Cr钢,调质处理,A=100,轴上开有一个键槽。
机械工程中的机械原理和机械设计的应用机械工程领域一直都是科技领域的热门话题。
作为一名机械工程师,我深感机械原理和机械设计对于机械工程的重要性。
本文将重点介绍机械工程中的机械原理以及机械设计在实际应用中的重要性。
一、机械原理机械原理是机械工程中的基础知识,它主要包括力学、材料力学、热力学等方面的内容。
在机械设计的过程中,了解和应用机械原理是至关重要的。
1. 力学力学是机械原理中最基础的部分,它研究物体受力的原因和规律。
在机械设计中,我们需要通过力学原理来分析和计算机械零件的受力情况,从而保证机械的正常运行和结构的安全性。
2. 材料力学材料力学是研究材料的受力及变形规律的科学,也是机械原理中重要的组成部分。
机械工程中使用的材料各不相同,了解材料的力学性能,选用合适的材料,对于机械设计来说至关重要。
3. 热力学热力学是机械工程中不可或缺的一部分,它研究热能和功的相互转化规律。
在机械设备的设计中,合理利用和调整热能,提高机械的运行效率和能源利用率,是热力学原理的应用。
二、机械设计的应用机械设计是机械工程中的核心环节,它是基于机械原理、工程技术和实际应用需求,对机械设备进行设计和改进的过程。
1. 2D和3D绘图在机械设计过程中,绘图是必不可少的工作。
2D和3D绘图是将设计图纸转化为机械设备的实体模型的重要步骤。
通过绘图,我们可以清晰地展现机械零件的结构、尺寸和装配关系,方便制造和装配过程的进行。
2. CAD和CAM技术CAD(计算机辅助设计)和CAM(计算机辅助制造)技术是机械设计中的重要工具。
CAD技术可以通过计算机软件进行机械零件的建模和设计,大大提高设计效率和质量。
CAM技术可以将CAD模型转化为具体的机械加工工艺,自动化程度高,减少了人工操作的错误和时间成本。
3. 机械设计软件的应用随着科技的不断发展,机械设计软件的应用越来越广泛。
一些专业的机械设计软件,如SolidWorks、AutoCAD等,可以帮助工程师更加高效地进行机械设计和分析。
机械设计和机械原理机械设计和机械原理是机械工程中非常重要的两个方面,二者密切相关,相辅相成。
机械设计是指根据机械原理,运用一定的方法和技术,设计出各种机械零部件和机械装置的过程。
而机械原理则是研究机械运动和力学性能的基本规律,是机械设计的理论基础。
在机械设计中,首先要考虑的是设计的目的和要求。
无论是设计一个简单的机械零部件,还是一个复杂的机械系统,都需要明确设计的功能和性能要求。
在确定了设计的目标之后,就需要进行材料选择、结构设计、运动分析等工作。
在材料选择方面,需要考虑材料的强度、刚度、耐磨性等性能,以及成本和加工性能等因素。
在结构设计方面,需要考虑零部件的形状、尺寸、连接方式等,以保证零部件在工作过程中能够承受各种力的作用,同时尽量减小零部件的重量和体积。
在运动分析方面,需要对机械系统的运动学和动力学性能进行分析,以保证机械系统能够正常工作,并且具有良好的运动性能。
机械原理是机械设计的理论基础,它研究机械运动和力学性能的基本规律。
在机械原理中,最基本的是牛顿运动定律和达朗贝尔原理。
牛顿运动定律包括惯性定律、动量定律和作用-反作用定律,它们描述了物体的运动状态和受力情况。
达朗贝尔原理则是研究机械系统的平衡和稳定性,它包括平衡条件和稳定条件,能够帮助人们理解机械系统的静力学和动力学性能。
除了牛顿运动定律和达朗贝尔原理,机械原理还包括运动分析、力学分析、动力学分析等内容。
在运动分析中,需要研究机械系统的运动规律和运动参数,以便进行运动设计和运动控制。
在力学分析中,需要研究机械系统受力情况和应力情况,以保证机械系统在工作过程中不会发生破坏。
在动力学分析中,需要研究机械系统的动力学性能和能量转换规律,以保证机械系统能够正常工作,并且具有良好的动力性能。
综上所述,机械设计和机械原理是机械工程中非常重要的两个方面,它们密切相关,相辅相成。
机械设计需要运用机械原理的知识和方法,进行材料选择、结构设计、运动分析等工作,以设计出各种机械零部件和机械装置。
机械原理机械设计知识点机械原理和机械设计是机械工程领域中非常重要的两个方面。
机械原理是研究机械运动和力学规律的理论基础,而机械设计则是基于机械原理的应用,旨在设计和创造出具有特定功能的机械设备。
在本文中,将介绍一些机械原理和机械设计的知识点。
1. 杠杆原理杠杆原理是机械工程中最基本的原理之一。
根据杠杆原理,当一个杠杆平衡时,左右两侧的力矩相等。
杠杆的力矩可以通过力的大小和力臂的长度来计算,力臂是指力矩的作用点到杠杆支点的距离。
杠杆原理在机械设计中经常用于力的平衡和传递。
2. 齿轮传动齿轮传动是一种常用的动力传输方式,在机械设计中应用广泛。
齿轮传动可以通过齿轮的不同组合来改变转速和转矩。
常见的齿轮传动方式包括直齿轮传动、斜齿轮传动和蜗杆传动等。
在设计齿轮传动时,需要考虑齿轮的模数、齿数和压力角等参数,以确保传动的准确性和高效性。
3. 曲柄连杆机构曲柄连杆机构是机械设计中常用的一种运动机构。
它由曲柄、连杆和活塞组成,广泛应用于内燃机和机械臂等设备中。
曲柄连杆机构能够将旋转运动转化为直线运动,通过控制曲柄的转动角度和连杆的长度,可以实现不同的运动轨迹和工作方式。
4. 轴承设计轴承是机械设备中常用的零件,用于承受旋转或往复运动的载荷。
合理的轴承设计可以减少摩擦和磨损,提高机械设备的效率和寿命。
轴承设计需要考虑轴承的类型、尺寸和润滑方式等因素,以满足不同工况下的运行要求。
5. 运动学分析运动学分析是机械设计中重要的步骤之一,用于研究物体在空间中的运动规律。
运动学分析可以通过建立运动学模型和应用几何学方法来实现。
在机械设计中,运动学分析可以帮助工程师了解机构的运动特性,优化设计方案。
6. 结构强度分析结构强度分析是机械设计过程中不可或缺的一环。
它通过应用力学原理和有限元分析等方法,评估机械结构在不同工况下的强度和刚度。
结构强度分析可以帮助工程师优化设计,确保机械设备在正常工作条件下的安全性和可靠性。
7. 液压传动与气压传动液压传动和气压传动是两种常用的动力传输方式。
机械设计和机械原理机械设计和机械原理是机械工程领域中非常重要的两个概念,它们在机械制造和工程设计中起着至关重要的作用。
机械设计是指根据机械运动规律和工作原理,利用机械工程学的基本理论和方法,对机械零部件、机械装置和机械系统进行设计的过程。
而机械原理则是指揭示和研究机械运动规律和工作原理的基本理论和方法。
在机械设计和机械原理的研究中,我们需要深入理解机械运动规律和工作原理,合理运用机械原理的基本理论和方法,才能设计出性能优良、结构合理、使用可靠的机械产品。
首先,机械设计和机械原理密不可分。
机械设计的过程中,需要充分考虑机械原理对设计的影响。
只有深入理解机械原理,才能在设计中合理运用这些原理,确保设计的合理性和可行性。
比如在设计齿轮传动系统时,就需要根据齿轮的啮合原理和传动原理来确定齿轮的参数和结构,以确保传动系统的正常工作。
因此,机械设计师需要具备扎实的机械原理知识,才能设计出优秀的机械产品。
其次,机械设计和机械原理的研究需要不断创新。
随着科学技术的不断发展,新材料、新工艺、新技术的出现,对机械设计和机械原理提出了新的挑战和要求。
机械设计师需要不断学习和掌握新的知识和技术,不断进行创新设计,才能适应市场的需求,设计出更加先进、更加高效的机械产品。
同时,对机械原理的研究也需要与时俱进,结合新材料、新工艺和新技术,不断完善和拓展机械原理的理论体系,为机械设计提供更加丰富和可靠的理论基础。
最后,机械设计和机械原理的发展需要跨学科的合作。
机械设计和机械原理的研究涉及到机械工程、材料科学、力学、电子技术等多个学科的知识,需要不同学科的专家和学者共同合作,才能推动机械设计和机械原理的发展。
跨学科的合作可以促进不同领域之间的知识交流和技术创新,为机械设计和机械原理的研究提供更加广阔的发展空间。
总之,机械设计和机械原理是机械工程领域中非常重要的两个概念,它们的研究和发展对于推动机械工程技术的进步和提高具有重要意义。
机械原理与机械设计
机械原理是机械工程领域中的基础理论,它研究机械运动和力
学性质的规律。
而机械设计则是在机械原理的基础上,通过对机械
结构、零部件和系统的设计,来实现特定的功能和性能要求。
机械
原理和机械设计密切相关,两者相辅相成,共同构成了机械工程的
核心内容。
首先,机械原理是机械设计的理论基础。
它包括静力学、动力学、材料力学等内容,通过对力、运动、能量和材料等物理现象的
研究,揭示了机械系统运动和变形的规律。
在机械设计过程中,需
要根据机械原理的知识来确定机械系统的结构形式、工作原理和运
动规律,以保证设计的合理性和可靠性。
其次,机械设计是机械原理的应用和延伸。
在进行机械设计时,需要充分考虑机械原理的基本规律,如受力分析、运动学和动力学
特性等,从而确定机械系统的结构参数、工作方式和运动轨迹。
通
过对机械原理的深入理解和应用,可以实现对机械系统功能和性能
的有效控制,达到设计要求。
另外,机械原理和机械设计的结合,是实现机械工程创新和发
展的重要途径。
通过不断深化对机械原理的研究和应用,可以推动机械设计理论和方法的不断完善和创新。
同时,通过对机械设计实践的总结和分析,也可以为机械原理的理论研究提供实际案例和验证。
这种理论与实践的相互促进,有助于推动机械工程领域的技术进步和产业发展。
总之,机械原理与机械设计是机械工程领域中不可分割的两个方面,二者相辅相成,共同构成了机械工程的核心内容。
机械工程师需要在学习和实践中不断加强对机械原理和机械设计的理解和运用,以推动机械工程领域的不断发展和进步。
3-1、如图所示机构的结构简图,主动杆1按图示方向绕固定轴线 A 转动。
试画出该机构的运动简图。
图中几何中心B和C分别为杆1 和2以及杆3和4所组成的转动副的中心。
并计算出该机构的自由度。
Key:
F=3n-2P i-P h=3x3-2x4-0=1
即该机构的自由度数目为1
3-2 如图所示为简易冲床机构结构简图,主动杆 1 按图示方向绕固定
轴线A转动;杆1和滑块2组成转动副B ;杆3绕固定轴线C转动, 4 为连杆,杆 5 为冲头,在导路 6 中往复移动。
试绘制该机构的运动示意图并计算机构的自由度。
Key:
F=3n-2P l-p h=3x5-2x7-0=1 4-1
V P24=AP 24X W2=DP24X W 4
故 W4= AP24xW2/DP24=35.316x10/(35.316+41.5)=4.597(rad/s)
Vc=CDxW4=30x4.597=137.91(mm/s)
2) BC上线速度最小的点为 E点,如图所示
W3=Vc/CP13=137.91/(30+24.804)=2.516(rad/s)
V E=P13ExW3=47.718x2.516=120.058(mm/s)
3) Vc=Vd=0,故构件4静止。
V P24=0,因构件2为主动件,构件上静止点只可能为A点,故P24与A点重合。
该情况只可能发生在BC与AB重合的两种情况。
C
〔IJ.G9 :
B n &。
机械原理和机械设计
机械原理和机械设计是工程领域中非常重要的两个概念,它们在机械工程中扮演着至关重要的角色。
机械原理是研究物体在受力作用下的运动规律和相互作用规律的学科,而机械设计则是将机械原理应用到实际工程中,设计出符合需求的机械结构和机器设备。
在机械原理中,最基本的概念之一就是力的作用。
力是使物体产生运动或形变的原因,它可以是压力、拉力、剪切力等多种形式。
在机械设计中,工程师需要根据受力分析的结果来选择合适的材料和结构形式,确保设计出的机器能够承受外部的力,并能够正常运行。
除了力的作用,机械原理还涉及到动力学、静力学、力的平衡等内容。
这些知识对于工程师设计复杂的机械系统至关重要。
在机械设计中,工程师需要考虑到机器的整体结构、零部件的连接方式、传动系统的设计等方面,确保机器能够稳定、高效地工作。
机械原理和机械设计的结合,可以帮助工程师更好地理解机械系统的运行原理,并设计出更加合理、高效的机械设备。
在现代工程领域中,机械原理和机械设计的应用已经非常广泛,涉及到汽车工业、航空航天、机械制造等多个领域。
总的来说,机械原理和机械设计是工程领域中不可或缺的两个学科,它们相辅相成,在机械工程的发展中起着至关重要的作用。
通过对机械原理的深入研究和机械设计的精心实践,工程师们可以设计出
更加先进、高效的机械设备,推动工程技术的不断发展和进步。
希望未来能有更多的工程师投身到机械原理和机械设计的研究中,为人类社会的发展做出更大的贡献。
上海交通大学2012年硕士研究生入学考试试题回忆版试题序号: 809 试题名称:机械原理与机械设计一、选择题(20分)1.以下运动副自由度为是(平面副螺旋副还有2个空间副)2.曲柄摇杆机构摇杆的极限位置是(曲柄与连杆共线)3.以下压力角为常量的机构是(输出件为平底直动从动件盘形凸轮机构)4.凸轮基圆半径变大压力角如何变化5.凸轮运动规律刚性冲击柔性冲击判断6.正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿距p=18.84mm,齿顶圆直径300mm,则该齿轮的齿数:52 50 48 467.下列各圆可能与渐开线无交点的是(分度圆节圆齿顶圆齿根圆)8.对斜齿圆柱齿轮,螺旋角越小:(这里把11年的大改成了小)传动平稳性越好,轴向分力越小传动平稳性越好,轴向分力越大传动平稳性越差,轴向分力越小传动平稳性越差,轴向分力越小9.锥齿轮的当量齿数比实际齿数(Z v=Z/cosδ δ:分度圆锥角)10.以下失效形式不属于强度问题的是(以往原题,选蜗杆变形)11.不利于避免螺纹联接松动的是:加弹簧垫圈用对顶螺母用止动垫片增大螺纹升角12.平键标记:键16×80 GB1096-79表示键,16×80表示:(注意一下,这里没标注ABC,可能是A省略不标,我还以为没打印出来捏。
唉,悲剧啊)13.带传动的中心距和小带轮直径不变,减小传动比,大带轮包角:(这里把11年的增大传动比改为减小)不变增大减小14.带传动时,小轮主动,应力最大处:大带轮与紧边处小带轮与紧边处大带轮与松边处小带轮与松边处15.链条节数宜采用:奇数偶数3的倍数4的倍数16.在实际应用中应成对使用联轴器是:牙嵌联轴器轮胎式联轴器万向联轴器圆盘摩擦离合器17.在非液体摩擦滑动轴承中,限制压强P的目的是:防止过热防止过度磨损防止塑性变形防止过大的摩擦阻力矩18.弯矩合成中的那个α引入是为了什么19.控制滑动轴承PV值的目的是:防止轴承破裂防止油膜破裂(维持边界膜不遭破裂)防止轴颈磨损(P)防止油脂变质20.还有一个想不出来了基本上是原题或者原题作简单变化注意基础即可。
二、填充题(30分)1.从设计角度来看,连杆机构可分为(3个空)2.四杆机构杆长范围计算(11年出了个大题,今年只是1分的填空)3.具有相同标准模数和压力角的直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮的基圆,分度圆,齿根圆,齿顶圆,齿根,齿高的大小比较,直齿轮大的是(),小的是(),等的是()这三个空6分其余都是1分,而且这六个当中直齿轮大的应该没有吧4.飞轮的作用(1)(2)5.齿廓啮合基本定律是(),蜗杆传动正确啮合条件(交错角Σ=90°时,蜗杆导程角等于蜗轮螺旋角,且旋向相同)6.直齿轮设计准则:闭式软齿按什么设计,按什么校核;闭式硬齿按什么校核,开式按什么设计,5个空7.大链轮的齿数选择规定最小值是为了什么限制最大值又是为了什么(①增加了传动尺寸和质量P2过大②易于因磨损产生的节距伸长而发生跳齿、脱链)8.定义分度圆的作用9.键连接用作(轴和轮毂的轴向固定),传递(转矩),有的还可以实现(轴上零件的轴向固定或轴向移动)。
什么键可以承受轴向力(楔键),什么键可以起导向作用(导向平键或滑键)10.带传动的主要失效形式(V带疲劳断裂)、(打滑),其中不可避免的是(存在弹性滑动,导致从动带轮的圆周速度v2<带速v<主动带轮的圆周速度v1,造成所谓速度损失)11.少了1分的填空,大部分很基础,有的考擦很细三、计算题(100分)1.轮系(25分)(1)计算自由度,判断有虚约束,局部自由度以及复合铰链。
(2)计算传动比(3)计算等效转动惯量并判断它有何特点。
同11年,估计只是换了个轮系,仍然只给字母不给数字,计算相当复杂。
2.凸轮作图题(20分)直动滚子从动件,凸轮是个偏心圆。
要求作出理论廓线、基圆,判断凸轮正确转向并指出图示处于推程段还是回程段,作出图示位置压力角并写出表达式,当凸轮再转过60°时的压力角和位移。
3.轴承计算(25分)问题与11年一样,不过把空间力系变成了平面力系,降低了难度,大家还是掌握好空间力系吧。
4.螺栓计算(20分)(1)计算预紧力(2)计算螺栓小径,根据表格选择螺栓公称直径应该是10年的原题吧,可能数字有所改动,是一个只受旋转力矩的普通螺栓连接。
5.开放题(20分)试从现代机械逻辑功能的角度看传统机械与现代机械的异同,以及谈谈机电一体化在现代机械中发挥的作用。
上海交通大学2008年硕士研究生入学考试试题试题序号: 809 试题名称:机械原理与机械设计考试时间3小时满分150分(答案必须写在答题纸上,写在试题纸上一律不给分)一、(20分)(一)单项选择题(从给出的~A、B、C、D~中选一个答案,每小题1分)1.平面运动副按其接触特性,可分成______A移动副与高副 B低副与高副 C转动副与高副 D转动副与移动副2.铰链四杆机构的压力角是指在不计摩擦情况下连杆作用于____上的力与该力作用点速度间所夹的锐角。
A主动件 B连架杆 C机架 D从动件3.对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时,可采用____措施来解决。
A增大基圆半径 B改用滚子从动件 C改变凸轮转向 D减小基圆半径4.齿数Z=12,压力角α=20°的渐开线标准直齿外齿轮,其齿根圆____基圆。
A大于 B等于 C小于 D小于且等于5.在单向间歇运动机构中____的间歇回转角在较大的范围内可以调节。
A槽轮机构 B不完全齿轮机构 C棘轮机构 D蜗杆凸轮式间歇运动机构(二)填空题(每小题1分)1.影响螺纹副效率的螺纹参数为__、__、__及__。
2.对已设计好的液体动力的滑径向滑动轴承,试分析在仅改动下列参数之一时,将如何影响该轴承的承载能力。
1)转速由n=500r/min改为700r/min时,轴承的承载能力将___;2)宽径比l/d由1.0改为0.8时,轴承的承载能力将___;3)轴承孔表面粗糙度由Rz=6.3改为Rz=3.2时,轴承的承载能力将___。
3.已知圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的外载荷为F,试分析:1)只增大弹簧丝直径d时,弹簧变形是___;2)只增大弹簧的有效圈数n时,弹簧变形是___;3)只增大弹簧的中经D2时,弹簧变形是___。
二、(18分)已知一偏置曲柄滑块机构,主动件曲柄AB顺时针回转,滑块C向左为工作行程,行程速比系数K=1.1,滑块行程S=40mm,偏距e=10mm。
1.试合理确定其偏置方位,用图解法设计该机构,求出曲柄AB、连杆BC,并画出机构草图;2.试用解析法求其非工作行程时机构的最大压力角αmax ;3.当滑块C为主动件时,画出机构的死点位置。
三、(12分)现需设计一偏心直动滚子从动件盘形凸轮机构。
设已知凸轮以等角速度ω1=1rad/s 沿逆时针方向回转,从动件向上为工作行程,从动件的行程为h=35mm,偏距e=10mm,滚子半径r0=5mm,凸轮的推程运动角φ1=120°,回程运动角φ2=120°,近停运动角φ3=120°,推程段的许用压力角[σ]=30°。
1.试根据在推程段从动件最大速度v2max=20mm/s,位移s=20mm的条件下,确定凸轮的基圆半径r b(解析法);2.合理确定从动件的偏置方向,用草图画出所设计的凸轮机构;3.画出凸轮从最低位置转过φ=90°时,机构的压力角σ及其位移S。
四、(25分)(一)采用标准齿条刀加工渐开线直齿圆柱齿轮,已知刀具齿形角α=20°,齿距为4mm,加工时刀具移动速度v=60mm/s,轮坯转动角速度ω=1rad/s。
1.试求按加工齿轮的参数:模数m、压力角α,齿数z、分度圆直径d、基圆直径d0。
2.如果刀具中线与齿轮毛坯轴心的距离L=58mm,问这样加工出来的齿轮是正变位齿轮还是负变位齿轮,变为系数是多少?(二)已知斜齿轮传动齿数Z1=20,Z2=40,模数m n=8mm,压力角α=20°,齿宽B=30mm,中心距a=250mm,试求其:1.螺旋角β;2.齿顶圆直径d a1、d a2;3.轴向重合度εa。
五、(20分)在图示的轮系中,设各轮的模数均相同,且为标准传动,若已知其齿数z1=z2′=z3′=z5′=20,z2=z4=z6= z7=40,z3=80,z2=100。
1.当齿轮1为主动杆时,计算机构的自由度,并判断该机构是否有确定的运动?2.当齿轮1的转速n1=980r/min时,试求齿轮3的转速n2及齿轮5的转速n。
六、(20分)如图所示某装有斜齿轮的轴由一对30209E型轴承支承,其径向载荷分别为R1=5000N,R2=3500N,作用于轴上的外载荷F A=1000N,方向如图所示。
取载荷系数f p=1.2,常温下工作,f t=1,试计算:1)两轴承的当量负载荷P1、P2;2)当该对轴承的预期寿命L h′,齿轮所允许的最大工作转速n max=?附:30209E型轴承的有关参数如下: C=64200N,e=0.4,X=0.4,Y=1.5,S=R/2y,极限转速n极限=4500r/min七、(13分)如图所示传动系统中,件1为蜗杆,件2为蜗轮,件3、4为斜圆柱齿轮,件5、6为直齿锥齿轮。
已知蜗杆1为主动,要求输出齿轮6的转向如图所示,试确定:1)各轴的回转方向(在图示画出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的回转方向)2)考虑轴Ⅱ、Ⅲ上所受轴向力能抵消一部分的条件下,定出各轮的螺旋线方向,并画在图上。
3)在图上画出各轮圆周力的方向、轴向力的方向。
八、结构题(12分)如图所示为斜齿轮、轴、轴承组合结构图,斜齿轮用油润滑,轴承用脂润滑,试指出图示轴系部件结构中的错误,并画出正确的结构图。