机械设计学复习提纲

一、名词解释：

1、功能原理设计

2、简单动作功能

3、复杂动作功能

4、机械创新设计

5、机械协调性设计

6、核心技术

7、关键技术

8、弹性强化

9、塑性强化

二、简答题：

机械设计学课后习题

1-1机械产品设计的三个基本环节是什么？

答：机械产品设计的三个基本环节是：“功能原理设计，实用化设计和商品化设计”

1-2、机械设计具有哪些主要特点：

答：机械设计具有如下主要特点:(1)多解性(2)系统性(3)创新性

1-3、近代“机械设计学”的核心内容

1）“功能”思想的提出：l947年、美国工程师麦尔斯创立了“价值工程“。他真正重要的贡献在于他提出的关于‘功能”的思想。

2）“人机工程’’学科的兴起：“宜人”的宗旨已经成为现代机械设计的基本观念。

3）“工业设计”学科的成熟。工业产品设计的原则是：“技术第一，艺术第二”。工业设计师应该首先是一个工业技术专家，而不首先是一个艺术家。

1-4、从设计构思的角度机械产品设计可归纳为三大步：

创意、构思和实现。

创意：重点在于新颖性，且必须具有潜在需求。

构思：重点在于创造．即要构思一种新的技术方向或功能原理来实现某创意。

实现：重点在于验证构思的合理性，可以通过模型或原理样机来检查构思的合理性。

1-5、机械设计按其创新程度可分为以下三种类型：

1)适应性设计仅改变某些尺寸、外形或局部更改某些结构，使产品适应特定的使用条件或者用户特殊要求。

2）变型设计功能原理保持不变，变动产品部分结构尺寸参数，扩大规格，以满足更大范围功能参数需要的设计。

变型性设计是产品系列化的手段。

3)创新设计在全部功能或主要功能的实现原理和结构未知的情况下，运用成熟的科学技术成果所进行的新型的机械产品设计。

3-1、什么是功能原理设计？

答：机械产品设计的最初环节，是先要针对该产品的主要功能提出一些原理性的构思。这种针对主要功能的原理性设计，可以简称为“功能原理设计”。

3-2、构思一种将钞票逐张分离的工作原理。说明其物理效应，并用sketch描述之。

答：P33

3-3、任何一种机器的更新换代都存在哪三个途径？

答：任何一种机器的更新换代都存在三个途径:

一是改革工作原理；

二是通过改进工艺、结构和材料提高技术性能；

三是加强辅助功能使其更适应使用者的心理。

3-4、功能原理设计的工作特点是什么？

答：功能原理设计有如下三个工作特点：

1)功能原理设计往往是用一种新的物理效应来代替旧的物理效应，使机器的工作原理发生根本的变化的设计。

2)功能原理设计中往往要引入某种新技术(新材料、新工艺、……)，但首先要求设计人员有一种新想法(New Idea)、新构思。没有新想法，即使新技术放到面前也不会把它运用到设计中去。

3)功能原理设计使机器品质发生质的变化。

3-5、硬币分选计数机的总功能如下图所示，试分析要实现总功能，必须要有哪些分功能单元，试分别画出功能分解图和功能结构图，并简要说明计数功能如何实现的？

答：P38~39

或 试用“黑箱”描述家用鼓风式蒸汽电熨斗的功能，并画出功能结构图。

3-9、简单动作功能的求解思路

求解思路：几何形体组合法,即：针对功能目标，对几个构件的几何形体进行构思、组合。 3-10、复杂动作功能的求解思路

操作指令 ~220V 未加热

空

气、水 S 显示M ，

热风 蒸汽

噪声、发热

求解思路：基本机构组合法。

3-11、完成工艺功能的三个主要因素：1）工作头的形状；2）运动方式；3）作用场

3-12、举例说明物一场分析法(S-Field法)？

答：P：45~47

4-1、常用的传动机构有哪些？

答：常用的传动机构有齿轮机构、连杆机构、凸轮机构、螺旋机构、楔块机构、棘轮机构、槽轮机构、摩擦轮机构、挠性件机构、弹性件机构、液气动机构、电气机构以及利用以上一些常用机构进行组合而产生的组合机构。

4-2、常见的用于运动速度或力的大小变换的传动机构主要有哪些？并简要说明。

答：常见的用于运动速度或力的大小变换的传动机构主要有以下几种：

1)通过啮合方式进行传动(例如；齿轮、蜗轮蜗杆、链传动、同步齿形带等)。其中：齿轮传动可以在平行轴或交错轴间实现准确的定传动比传动，适用功率和速度范围广，结构紧凑，传动效率高，工作可靠，寿命长，互换性好，因而得到广泛应用。

2)通过摩擦方式进行传动(例如：摩擦轮传动、摩擦式无级变速器、带传动、滑轮传动等)。这类机构结构简单，维修方便，成本低廉，由于带具有柔软性、吸收振动的特性，且有缓冲和安全保护的作用特性，使带传动适用于两轴中心距较大的传动。

3)利用楔块原理进行传动(例如：螺旋传动、偏心轮传动等)。螺旋传动主要由螺杆、螺母、机架组成。螺旋传动的优点是增力效果大，可用较小的转矩得到较大的轴向力。结构简单，传动精度高，平稳无噪声等。

4)利用流体作用原理进行传动(例如：液压、气动传动等)。液体可以看作是一种不可压缩物体。因而液压传动能传动较大的力，经常用于传动比不需十分精确但载荷很大的情况下．但液压传动速度较慢，例如液压千斤顶、液压挖掘机的推杆等。而气动传动机构一般用于传递较小的力，但作用速度快。

4-3、执行机构基本类型有哪些？

答：带动工作头进行工作并使之获得工作力或力矩的机构称为执行机构。

基本类型主要有：夹持、搬运、输送、分度与转位、检测与分类、施力等

4-4、执行机构的主要作用？

答：执行机构的主要作用有：

1）满足特定运动规律：主要指那些输出中有速度的规律变化要求。

2）满足特定的运动轨迹：在生产实际中，需要机构完成某种特定的运动轨迹，如直线、圆弧等等。当运动轨迹要求比较复杂时，一般通过连杆机构或通过组合机构来完成。

3）满足某种特殊的信息传递：利用机构不仅能完成机械运动和动力的传递，还能完成诸如检测、计数、定时、显示或控制等功能。

4-5、通过一系列机构和电气电子装置实现。机构一般能实现下列动作功能：

1）实现运动形式或运动规律变换的动作功能

原动机的转动通过机构进行构件运动形式变换，例如：

(1)匀速运动(平动、转动)与非匀速运动(平动转动或摆动)的变换

(2)连续转动与间歇式的转动或摆动的变换。

(3）实现预期的运动轨迹。

2)利用机构实现开关、联锁和检测等动作功能

(1）用来实现运动离合或开停。

(2）用来换向、超越和反向止动。

(3）用来实现联锁、过载保护、安全制动

(4) 实现锁止、定位、夹压等。

(5) 实现测量、放大、比较、显示、记录、运算等。

3)利用机构实现程序控制或手动控制的功能

(1)利用时间的序列进行控制

(2)利用动作的序列进行控制

(3)利用运动的变化等进行控制

5-1、简述产品设计的核心问题和外围问题。

答：设计理解为一个“空间”。整个设计“空间”分为两部分：

1）内部空间：设计应遵循的主要阶段，其任务是使设计要求转化为“硬件”以满足需求，这也

是设计的最终目的，故称内部空间为设计核心工作。

2）外部空间：所列举的问题为对设计的各种要求和应用的技术方法，是设计的外围问题。

由销售反馈信息，进行市场分析，改进技术要求，再进行设计的循环，是一个相互作用不断完善的迭代过程，使产品不断地发展。产品设计过程中的各种设计要求，是设计的依据和前提，它们就是设计的外围问题。

5-2、整机总体参数主要指哪些？

答：整机总体参数主要指：

总体参数是表明机器技术性能的主要指标，包括机器性能参数和结构参数两方面：

（1）性能参数是指生产率、功率和重量等；

（2）结构参数是指主要结构尺寸，它由整机外形尺寸、主要部件的外形尺寸及工作机构作业位置尺寸等组成。

5-3、在机器设计中如何区别核心技术和关键技术两个不同概念？

答：核心技术是指实现总功能和主要要求的技术，对不同的机械其核心技术是不相同的。

关键技术是实现某种功能过程中需要解决的技术难题。它与核心技术是两个不同的概念，在核心技术中也有关键技术问题。并请举例说明：83

6-1、机械结构件一般应具有哪些功能?

答：承受载荷、传递运动和动力、保证或保持有关零件或部件之间的相对位置或运动轨迹关系等。6-2、何谓零件的相关?何谓直接相关和间接相关？

答：每个零件都与一个或几个零件有装配关系或相互位置关系，可以称这种关系为相关．称有这种关系的两个零件互为相关零件。

零件的相关分为直接相关和间接相关两类：

（1）直接相关：凡是两零件有直接装配关系的。

（2）间接相关：没有直接装配关系的相关。

间接相关又分为位置相关和运动相关两类：

位置相关是指两零件在相互位置上有要求。

运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关。要满足运动相关条件，一般需要一个或几个位置相关的中间件来达到。

6-3、结构件通常具有哪些结构要素?在结构设计中应如何区别对待？

答：分为：工作部分、联结部分和安装部分；安装部分又分为固定安装和活动安装（一般保留了一个或一个以上的移动或转动自由度，可按工作部分进行设计）。

工作部分的设计主要考虑工作面的形状、尺寸、精度、表面质量等，而联结部分主要考虑强度、刚度等要求。

6-4、举例说明何谓直接安全技术?何谓间接安全技术?

答：P116

直接安全技术：是指在结构设计中充分满足安全可靠要求，保证在使用中不出现危险。

如采用安全销、安全阀和易损件等。对于可能松脱的零件加以限位，使其不致脱落造成机器事故。间接安全技术：通过防护系统和保护装置来实现技术系统的安全可靠。其类型是多种多样的。如液压回路中的安全阀、电路系统中的保险丝等，都是当设备出现危险或超负荷时，自行脱离危险状态。

6-5、结构设计中常用的设计原理有哪些?

答：在结构设计中常应用下述各项原理：

1）等强度原理

对于同一个零件来说，各处应力相等，各处寿命相等，叫等强度。

2）合理力流原理

可以认为力在其传递路线上形成所谓力线，这些力线汇成力流。力在构件中的传递轨迹就像电场中的电力线、磁场中的磁力线、水流中的流线一样，按力流路线传递。

3）变形协调原理

所谓变形协调，就是使相联接的两零件在外载荷的作用下所产生的变形的方向相同，并且使其相对变形尽可能小。

4）力平衡原理

所谓力平衡就是指采取结构措施，部分或全部平衡掉无用的力，以减轻或消除其不良影响。这些结构措施主要有采用平衡元件、采取对称布置等。

5）任务分配原理

分配有三种可能：

（1）一载体承担多种功能：功能集中于一载体，可简化结构、降低成本；（2）一载体承担一种功能：功能与载体一一对应，便于做到“明确”、“可靠”，便于实现结构优化及准确计算；（3）多载体共同承担一种功能：多载体承担同一功能可以减轻零件负载，延长使用寿命。

6）自补偿原理

通过选择系统元件及其在系统中的配置来自行实现加强功能的相互支持作用，称为自补偿。7）稳定性原理

所谓系统的结构稳定是指当出现干扰，使系统状态发生改变的同时，会产生一种与干扰作用相反的、使系统恢复稳定的效应。

6-6、结构设计中有哪些措施可以使构件降低工作时的应力

答：1）合理确定截面形状。传动轴一般采用圆形截面。小直径：实心轴便于制造；大直径：常做成空心轴。

2）合理确定轴向尺寸

改变截面形状降低截面上各点的应力，可以提高零件本身抗破坏和抗变形的能力，但不能改变其所受弯矩的大小，通过合理地确定零件轴向尺寸，可以减少弯矩。

3）合理选择支承形式

4）合理利用材料特性

材料的抗弯、抗拉和抗压特性差别较大，结构设计时应充分利用这一特点，尽量扬长避短。

中南大学机械设计学复习题

机械设计学复习题 第一章绪论1-1“设计学”从古代到现代的三个发展阶段阶段1 直觉设计阶段阶段2：半经验半理论设计阶段阶段3：半理论半经验设计阶段1-2 机械是机器和机构的统称。1-3 “设计”是把各种先进技术成果转化为生产力的一种手段和方法。它是从合理的目标参数出发，通过各种方法和手段创造出一个所需的优化系统或结构的过程。1-4由想法到产品的过程机械产品设计的一般过程：认识需求→目标界定→问题求解→分析选优→评价决策→表达→实现。设计的第一步是认识需求，由此决定要设计一种装置满足它。认识需求有时是一种很高创造性的活动。第二部是目标界定。基本目的是把需求限定在某种确定方面，并限定满足需求的一些特殊的技术和特性，以便在下一步寻求解决这一问题的解法。第三步是问题解决。就是我们所说的功能原理设计，应该把各种可能的解法尽可能多地收集起来，供下一步分析比较，这是至关重要的一步。第四部是分析和优选。第五步是评价决策，这是最困难的一步。第六步是表达，设计的表达有写说画。其中画是最重要的表达方式。第七部是实现，实现的手段是实用样机，实现的最后标准是市场，市场是检验设计成功与否的惟一标准。第一章 1.机械的概念 机械是机器和机构的统称：完成做功的各种具体机器和以传递力与运动的各类机构总称为机械。 2.机械设计主要特点 1)多解性2)系统性3)创新性4)设计与科学研究 3.“机械设计学”的学科组成 1)功能原理设计2)实用化设计3)商品化设计 4.现代设计,以功能为核心，构思实现该功能所需的方法和手段,具体方法和手段有： CAD/CAM/CAE技术，CIMS工程、并行工程、优化设计、有限元方法、可靠性设计、创新设计、快速响应设计、反求工程、逆向工程、虚拟设计方法等。 5. 近代“机械设计学”的核心内容 1）功能思想的提出2）人机工程学科的兴起3）工业设计学科的成熟 6.机械设计按其创新程度可分为以下三种类型： 1)适应性设计2）变型设计3)创新设计 第三章 1. 任何一种机器的更新换代都存在三个途径: 1）改革工作原理；2）通过改进工艺、结构和材料提高技术性能；3）加强辅助功能使其更适应使用者的心理。 2. 功能原理设计的工作特点 1).用一种新的物理效应来代替旧的物理效应，使机器的工作原理发生根本的变化的设计。 2).引入某种新技术(新材料、新工艺、……)，但首先要求设计人员有一种新想法(New Idea)、新构思。 3).使机器品质发生质的变化。 3. 功能原理设计的任务和主要工作内容 1).功能原理设计的任务：针对某一确定的“功能目标”．寻求一些（一种）“物理效应”并借助某些“作用原理”来求得一些实现该功能目标的“解法原理”。 例如：为实现直线移动的功能要求，可寻求液压、电磁或机构等物理效应，通过油缸、直线电机或刚体传动等作用原理，求得最终实现机械直线移动这个功能目标的解法原理。 2).功能原理设计的主要工作内容： (1)明确功能目标；(2)构思能实现功能目标的新的解法原理；(3)改进、完善解法。 4.根据系统工程学用黑箱来描述功能，请描述采用的哪三种流的转换。 任何技术系统都可以视为3种流的处理系统： 能量流:机械能、热能、电能、化学能、光能、核能。 物料流：气体、液体或各种形式的固体。信息流：各种测量值、输入指令、数 5.功能的分解。

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机械设计学复习题 一、名词解释： 1、功能原理设计 2、简单动作功能 3、复杂动作功能 4、机械创新设计 5、机械协调性设计 6、核心技术 7、关键技术 8、弹性强化 9、塑性强化 二、简答题： 机械设计学课后习题 1-1机械产品设计的三个基本环节是什么？ 答：机械产品设计的三个基本环节是：“功能原理设计，实用化设计和商品化设计” 1-2、机械设计具有哪些主要特点： 答：机械设计具有如下主要特点 :(1)多解性 (2)系统性 (3)创新性1-3、近代“机械设计学”的核心内容 1）“功能”思想的提出：l947年、美国工程师麦尔斯创立了“价值工程“。他真正重要的贡献在于他提出的关于‘功能”的思想。2）“人机工程’’学科的兴起：“宜人”的宗旨已经成为现代机械设计

的基本观念。 3）“工业设计”学科的成熟。工业产品设计的原则是：“技术第一，艺术第二”。工业设计师应该首先是一个工业技术专家，而不首先是一个艺术家。 1-4、从设计构思的角度机械产品设计可归纳为三大步： 创意、构思和实现。 创意：重点在于新颖性，且必须具有潜在需求。 构思：重点在于创造．即要构思一种新的技术方向或功能原理来实现某创意。 实现：重点在于验证构思的合理性，可以通过模型或原理样机来检查构思的合理性。 1-5、机械设计按其创新程度可分为以下三种类型： 1)适应性设计仅改变某些尺寸、外形或局部更改某些结构，使产品适应特定的使用条件或者用户特殊要求。 2）变型设计功能原理保持不变，变动产品部分结构尺寸参数，扩大规格，以满足更大范围功能参数需要的设计。 变型性设计是产品系列化的手段。 3)创新设计在全部功能或主要功能的实现原理和结构未知的情况下，运用成熟的科学技术成果所进行的新型的机械产品设计。 3-1、什么是功能原理设计？ 答：机械产品设计的最初环节，是先要针对该产品的主要功能提出一些原理性的构思。这种针对主要功能的原理性设计，可以简称为“功

机械设计学复习题

1、现代机器定义：机器是由两个或两个以上互相联系配合的构件所组成的联合体，通过其中某些构件限定的相对运动，能转变某种源动力和运动，以执行人们预期的工作，在人或其他智能体的操作和控制下，实现为之设计的某种或某几种功能。 2、从功能观点看：机器可分为工艺类和非工艺类；工艺类是指对物料进行工艺性加工的机器，主要特征是既有专用工作头，并进行独特的工艺加工动作，非工艺类则不对任何物料进行工艺性加工，只是实现某些特殊的动作性功能。 3、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、联锁和检测等动作功能（3）利用机构实现程序控制或手动控制的功能①利用时间的序列进行控制②利用动作的序列进行控制③利用运动的变化等进行控制。 4、选择机构来实现功能原理的原则和范围：（1）功率性的机械运动形式或规律的变换功能 （2）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）简单的固定程序或可变程序的控制功能。 5、传动机构的作用是将原动机的运动和动力传递给执行机构，（齿轮机构、连杆机构、凸轮机构、螺旋机构、楔块机构、棘轮机构、槽轮机构、摩擦轮机构、挠性件机构、弹性件机构、液气动机构、电气机构，及其组合机构）。 6、执行机构是带工作头进行工作并使之获得工作力或力矩的机构。其作用是（1）实现特定运动规律（2）实现特定的运动轨迹（3）实现某种特殊的信息传递。 7、工作头的作用是（1）夹持（2）搬运、输送及转换工位（3）施力。 8、运动机构协调设计的方法（1）集中驱动，分散控制（比较小型的机器上：家用缝纫机） （2）集中控制，分散驱动（比较大的机器上：挖掘机、大型工作机床） 9、整机总体参数确定方法：（1）理论计算方法（2）经验公式法（3）相似类比法（4）实验法 10、由多级传动机构组成的传动系统再将输入运动传递到输出级的同时，也将各级传动机构所产生误差向后续机构传递。输出角度包含了各级误差的叠加，各级传动所产生的误差对输出误差影响不同，合理分配传动比与各级传动件精度，可经济的实现合理的精度。分析发现：最后一级选择较大的传动比、较高的精度，可以提高整个传动系统的传动精度。传动总误差2212113i /i i /δδωω++=2 21i /θθθ?+?=?11、（1）传动系统可分为：单流传动（原动机所输出的能量顺序经过每一级传动件的传动形式）、（2）分流传动（原动机所输出的能量有多个分支传动到执行系统的传动形式）、（3）汇流传动（原动机所输出的能量经多条传动路线的传动后汇聚于执行机构）、（4）混流传动（在传动系统中既有分流传动又有汇流传动的传动系统） 12、机械设计的原理：①等强原理（要求设计者确定的结构参数应使结构的各部分具有形同

《机械设计学》总复习答案

《机械设计学》总复习答案 一、填空题 1、功能原理设计、实用化设计、商品化设计； 2、原动机、传动机、工作机； 3、动作功能、工艺功能； 4、物场（或者S-Fields）； 5、单流传动、分流传动、汇流传动、混流传动； 6、内联传动链、外联传动链； 7、承担载荷、传递运动和动力； 8、直接相关关系、间接相关关系； 9、工作要素（或工作表面）、连接要素（或连接表面）；10、等强原理、变形协调原理、自助原理、稳定性原理；11、原始误差、原理误差、工作误差、回程误差；12、简单、明确、安全可靠；13、温度差，越大；14、运动循环图；15、人、机器、环境；16、理论计算方法、经验公式法、相似类比法、实验法。 二、判断题 1、√； 2、×； 3、√； 4、×； 5、×； 6、√； 7、×； 8、×； 9、√；10、√； 11、√；12、×；13、√；14、√；15、√。 三、简答题 1、简单动作功能：圆珠笔的伸缩双动功能、带轴的轮子、拉链、门锁、电视机双动调节盒盖等。 复杂动作功能：硬币机的卷边功能系统所采用的一组六杆机构、硬币计数包卷机驱动工作头的执行机构和传动机构（连杆机构、齿轮机构、挠性机构、凸轮机构、螺旋机构、间歇机构六种基本机构的组合机构）等。 工艺功能：刮削器、耕地的犁、绞肉机、激光切割、水刀切割、割草机等。 2、P69-71 3、P75 4、习题（6-4） 5、习题（6-10） 6、P132 7、习题（6-5） 8、习题（6-8） 9、习题（6-9） 10、习题（6-11）

11、P162 12、P178 13、P65 14、P58 15、P200 16、P261 17、千斤顶的基本功能：支撑和顶起重物；其辅助功能：动力和传动功能，千斤顶的升降、定位功能，自锁功能等。 金属切削机床的基本功能：对金属材料进行切削；其辅助功能：动力和传动功能，实现刀具的进给运动功能，刀具的装夹功能，工件的装夹功能、冷却液的开停功能、排屑功能等。 18、习题（6-6） 四、计算题 1.解：N=200，3)60(=n ,4)460(=+n ，6)664(=+n ，41 =?t ，62=?t 则[]()h n N n n /%13.04 3100344)60()60()460()60(=?--=?--+=λ []()h n N n n /%17.06 4100466)64()64()664()64(=?--=?--+=λ 2.解：（1）零件寿命服从)40,200(2N ，由δμ-= t Z 可得 )40 200100()()100(->=->=Z P t Z P R δμ )5.2(1)5.2(-≤-=->=Z P Z P 9938.00062.01)5.2(1=-=-Φ-= 失效概率 0062.0)100(1)100(=-=R F （2）当%10)(=t F 时，有)(1%90)(z t R Φ-== 则%10)(=Φz ，又因为%10)28.1(=-Φ 所以28.1-=Z

机械设计学课本

第一章绪论 1、机械设计学学科的三个组成部分:功能原理设计、实用化设计、商品化设计。 2、机械设计具有哪些主要特点？(多解性、系统性、创新性) 3、近代“设计学”的重大发展(功能思想的提出与发展;人机学思想的形成与发展;工业设计学科体系的发展与成熟) 4、从设计构思的角度将机械设计步骤归纳为哪三大步？(创意、构思、实现) 求→目标界定→问题求解→分析选优→评价决策→表达→实现。 6、机械设计学的研究对象 :机械设计学研究机械设计的规律、过程、原理、方法、设计原则以及其她机械设计的共性技术。 7、功能就是产品的核心与本质。 第二章机器的组成及典型机器的功能分析 1、机器的定义:有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,能将某种原动力与运动转变,以执行人们预期的工作,在人或其她智能体的操作或控制下,实现为之设计的某种或几种功能。 2、从不同角度瞧机器的组成: 从机构学的角度瞧:各种基本机构,自由度=原动机数;从结构学的角度瞧:各种基本零件; 从专业的角度瞧:各种主要部件 3、从功能的观点瞧机器的组成:机器由多个主要分功能系统构成,它们的协调工作实现了实现了机器的总功能。又可进一步分为:工作机(工作头、执行机构)传动机原动机控制器。 4、从功能的观点瞧机器的分类可分为:工艺类机器:对物料进行工艺性加工的机器,主要特征就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-不对任何物料进行工艺性加工,只实现某些特殊的动作性的机器。 5、家用缝纫机就是一种典型的工艺类机器。工艺方式:一就是采用针尖引线的方法代替针尾引线;二就是采用双线互锁交织的方法代替反复穿刺。功能分析:(1)总功能:将线按一定规律缝于缝料上,它可使一根线或多根线通过自连、互连、交织,在缝料上形成一定形式的线迹。(2)主要功能:引面线造环功能,勾面线扩环供给与收回面线的功能,输送缝料的功能。(3)调节面线与底线阻尼的功能,调节压脚与压紧力的功能,调节送布针距的功能,绕底线功能。(4)控制功能:机械控制功能,人机控制功能,电子控制功能。 6、现代银行点钞机就是一种典型的机电一体化系统,属于工艺类机器。功能要求:要有堆放准备清点纸币的空间,并能将纸币连续输入,直到最后一张;要有能把纸币逐张分开,避免两张当做一张计数的机构;要有准确计数的装置,清理完毕的纸币要整理成一叠。功能分析:(1)总功能:将一沓同样的纸币输入机器之后,经过机器处理,最后输出一沓整齐的纸币,同时计数器准确显示纸币的张数。(2)主要功能:进钞输入功能,分钞功能,计数

机械设计考试试题及复习资料

1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【】A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 2．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于【】A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边及松边拉力不等 D. 传动过载 3．在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是【】A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 4．下列四种螺纹中，自锁性能最好的是【】 A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹 5．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为【】 A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 6．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指【】 A．弹簧外径及簧丝直径之比值 B．弹簧内径及簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度及簧丝直径之比值 D．弹簧中径及簧丝直径之比值 7．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为【】A．90° B. 120° C.135° D.180° 8．V带在减速传动过程中，带的最大应力发生在【】A．V带离开大带轮处 B. V带绕上大带轮处 C．V带离开小带轮处 D. V带绕上小带轮处 9．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.拉力和扭矩 10．滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用过渡链节后【】 A．制造困难 B.要使用较长的销轴 C．不便于装配 D.链板要产生附加的弯曲应力 二、1．轴如按受载性质区分，主要受的轴为心轴，主要受的轴为传动轴。 2．代号62203的滚动轴承，为轴承，其内径为mm。 3．在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽b1大齿轮齿宽b2；在计算齿轮强度时，工作齿宽b应取。 4．普通平键联接的工作面是键的；楔键联接的工作面是键的。 5．为了便于互换及适应大量生产，轴承内圈孔及轴的配合采用制，轴承外圈及轴承座孔的配合采用制。 6．不随时间变化的应力称为，随时间变化的应力称为，具有周期性的变应力称为。7．按照平面图形的形状，螺纹分为、和等。 8．按照工作条件，齿轮传动可分为和两种。

机械设计学

一、填空题（每空1分，共10分） 1.机械设计可分为创新设计与更新设计。 2.从产品设计的过程看，机械设计可分为创意、构思 和实现三大阶段。 3.简单动作功能求解思路是几何形体组合法,复杂动作功能求解思路是 基本机构组合法,关键技术功能求解思路是技术矛盾分析法。 4.人机界面的设计主要是指显示装置的设计和控制装置的设计。 二、简答题（每题4分，共20分） 1.简述科学与技术的区别. 科学是指那些基础性的研究；技术则主要指制造工艺以及各种制作的技巧、经验等。 2.美国工程师Miles关于功能思想的富有哲理性的描述是什么？ 描述是“顾客购买的不是产品本身，而是产品所具有的功能”。 3.疲劳破坏的特点是什么？ σ， 1.疲劳破坏是在循环应力或循环应变作用下的破坏，疲劳条件下的破断应力低于材料的抗拉强度b σ； 而且可能低于屈服强度 s 2.疲劳破坏必须经历一定的载荷循环次数； 3.零件在整个疲劳过程中不发生宏观塑性变形，起断裂方式类似于脆性断裂； 4.疲劳端口上明显地分为两个区域。 4.举4个简单动作功能的实例。 1.拉链 2.带轴的轮子 3.魔方 4.弹子锁 5.简述机械产品造型设计的基本原则。 实用、经济、美观 三、论述题（每题10分，共30分） 1.用功能观点划分车床的组成。P20 2.以六杆增力机构为例，通过机构创新设计开发六杆机构的新功能。P75 3.绿色设计有哪些关键技术?试述绿色设计的基本准则。P281 四、自选设计题（开卷，堂外完成，共40分） 一、填空题（每空1分，共10分） 1.从功能的观点看机器的组成，机器是由多个主要分功能系统构成，它们 的协调工作实现了机器的总功能。 2.近代“设计”学的三个重大发展：“功能”思想的提出和发展、 “人机学”思想的形成和发展和“工业设计”学科体系的发展和成熟。 3.功能原理的基本类型分为动作功能和工艺功能两大类。 4.综合技术功能的求解思路是物理效应引入法。 5.绿色设计是在产品整个生命周期内,着重考虑考虑产品环境属性,并将其作为 设计目标,在满足环境目标要求的同时,保证产品的功能、使用寿命及质量等。 二、简答题（每题4分，共20分） 1.试分别表述电动机的功能、功用和用途。 功能:将电能转变为旋转运动的动能。 功用：作原动机 用途：驱动电风扇、机床……..

机械设计学复习提纲

一、名词解释： 1、功能原理设计 2、简单动作功能 3、复杂动作功能 4、机械创新设计 5、机械协调性设计 6、核心技术 7、关键技术 8、弹性强化 9、塑性强化 二、简答题： 机械设计学课后习题 1-1机械产品设计的三个基本环节是什么？ 答：机械产品设计的三个基本环节是：“功能原理设计，实用化设计和商品化设计” 1-2、机械设计具有哪些主要特点： 答：机械设计具有如下主要特点:(1)多解性(2)系统性(3)创新性 1-3、近代“机械设计学”的核心内容 1）“功能”思想的提出：l947年、美国工程师麦尔斯创立了“价值工程“。他真正重要的贡献在于他提出的关于‘功能”的思想。 2）“人机工程’’学科的兴起：“宜人”的宗旨已经成为现代机械设计的基本观念。 3）“工业设计”学科的成熟。工业产品设计的原则是：“技术第一，艺术第二”。工业设计师应该首先是一个工业技术专家，而不首先是一个艺术家。 1-4、从设计构思的角度机械产品设计可归纳为三大步： 创意、构思和实现。 创意：重点在于新颖性，且必须具有潜在需求。 构思：重点在于创造．即要构思一种新的技术方向或功能原理来实现某创意。 实现：重点在于验证构思的合理性，可以通过模型或原理样机来检查构思的合理性。 1-5、机械设计按其创新程度可分为以下三种类型： 1)适应性设计仅改变某些尺寸、外形或局部更改某些结构，使产品适应特定的使用条件或者用户特殊要求。 2）变型设计功能原理保持不变，变动产品部分结构尺寸参数，扩大规格，以满足更大范围功能参数需要的设计。 变型性设计是产品系列化的手段。 3)创新设计在全部功能或主要功能的实现原理和结构未知的情况下，运用成熟的科学技术成果所进行的新型的机械产品设计。 3-1、什么是功能原理设计？ 答：机械产品设计的最初环节，是先要针对该产品的主要功能提出一些原理性的构思。这种针对主要功能的原理性设计，可以简称为“功能原理设计”。

机械设计考试复习选择题

一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案） 1 为了不过于严重削弱轴和轮毂的强度，两个切向键最好布置成。 A.在轴的同一母线上 B. 180° C. 120°~ 130° D. 90° 2 平键B20×80 GB/T1096—1979中，20×80是表示。 A. 键宽×轴径 B. 键高×轴径 C. 键宽×键长 D. 键宽×键高 3 能构成紧连接的两种键是。 A. 楔键和半圆键 B. 半圆键和切向键 C. 楔键和切向键 D. 平键和楔键 4 一般采用加工B型普通平键的键槽。 A. 指状铣刀 B. 盘形铣刀 C. 插刀 D. 车刀 5 设计键连接时，键的截面尺寸b×h通常根据由标准中选择。 A. 传递转矩的大小 B. 传递功率的大小 C. 轴的直径 D. 轴的长度 6 平键连接能传递的最大扭矩T，现要传递的扭矩为1.5T，则应。 A. 安装一对平键 B. 键宽b增大到1.5倍 C. 键长L增大到1.5倍 D. 键高h增大到1.5倍 7 如需在轴上安装一对半圆键，则应将它们布置在。 A. 相隔90° B. 相隔120°位置 C.轴的同一母线上 D. 相隔180° 8 花键连接的主要缺点是。 A. 应力集中 B. 成本高 C. 对中性与导向性差 D. 对轴削弱 一、选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案) 1 验算滑动轴承最小油膜厚度h min的目的是。 A. 确定轴承是否能获得液体润滑 B. 控制轴承的发热量 C. 计算轴承内部的摩擦阻力 D. 控制轴承的压强P 2 在题2图所示的下列几种情况下，可能形成流体动力润滑的有。

3 巴氏合金是用来制造 。 A. 单层金属轴瓦 B. 双层或多层金属轴瓦 C. 含油轴承轴瓦 D. 非金属轴瓦 4 在滑动轴承材料中， 通常只用作双金属轴瓦的表层材料。 A. 铸铁 B. 巴氏合金 C. 铸造锡磷青铜 D. 铸造黄铜 5 液体润滑动压径向轴承的偏心距e 随 而减小。 A. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的增大 B. 轴颈转速n 的增加或载荷F 的减少 C. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的减少 D. 轴颈转速n 的减少或载荷F 的增大 6 不完全液体润滑滑动轴承，验算][pv pv ≤是为了防止轴承 。 A. 过度磨损 B. 过热产生胶合 C. 产生塑性变形 D. 发生疲劳点蚀 7 设计液体动力润滑径向滑动轴承时，若发现最小油膜厚度h min 不够大，在下列改进设计的措施中，最有效的是 。 A. 减少轴承的宽径比d l / B. 增加供油量 C. 减少相对间隙ψ D. 增大偏心率χ 8 在 情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。 A. 重载 B. 高速 C. 工作温度高 D. 承受变载荷或振动冲击载荷 9 温度升高时，润滑油的粘度 。 A. 随之升高 B. 保持不变 C. 随之降低 D. 可能升高也可能降低 10 动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是 。

机械设计学复习资料

第一章绪论 1.机械设计学学科的三个组成部分（或机械产品设计的基本环节）：功能原理设计、实用化设计、商品化设计。 2.机械设计具有哪些主要特点？（多解性、系统性、创新性） 3.近代“设计学”的重大发展（功能思想的提出和发展；人机学思想的形成和发展；工业设计学科体系的发展和成熟） 4.从设计构思的角度将机械设计步骤归纳为哪三大步？（创意、构思、实现） 5.“设计”是把各种先进技术成果转化为生产力的一种手段和方法。机械产品设计的一般过程：认识需求→目标界定→问题求解→分析选优→评价决策→表达→实现。 6.机械设计学的研究对象 机械设计学研究机械设计的规律、过程、原理、方法、设计原则以及其他机械设计的共性技术。7.功能是产品的核心和本质。 第二章机器的组成及典型机器的功能分析 1.机器的定义：有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，在人或其他智能体的操作或控制下，实现为之设计的某种或几种功能。 2.从不同角度看机器的组成：从机构学的角度看：各种基本机构，自由度=原动机数；从结构学的角度看：各种基本零件；从专业的角度看：各种主要部件 3.从功能的观点看机器的组成：机器由多个主要分功能系统构成，它们的协调工作实现了实现了机器的总功能。又可进一步分为：工作机（工作头、执行机构）传动机原动机控制器。 4.从功能的观点看机器的分类可分为：工艺类机器：对物料进行工艺性加工的机器，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-不对任何物料进行工艺性加工，只实现某些特殊的动作性的机器。 5.家用缝纫机是一种典型的工艺类机器。工艺方式：一是采用针尖引线的方法代替针尾引线；二是采用双线互锁交织的方法代替反复穿刺。 功能分析：（1）总功能：将线按一定规律缝于缝料上，它可使一根线或多根线通过自连、互连、交织，在缝料上形成一定形式的线迹。（2）主要功能：引面线造环功能，勾面线扩环供给和收回面线的功能，输送缝料的功能。（3）调节面线和底线阻尼的功能，调节压脚和压紧力的功能，调节送布针距的功能，绕底线功能。（4）控制功能：机械控制功能，人机控制功能，电子控制功能。 6.现代银行点钞机是一种典型的机电一体化系统，属于工艺类机器。功能要求：要有堆放准备清点纸币的空间，并能将纸币连续输入，直到最后一张；要有能把纸币逐张分开，避免两张当做一张计数的机构；要有准确计数的装置，清理完毕的纸币要整理成一叠。 功能分析：（1）总功能：将一沓同样的纸币输入机器之后，经过机器处理，最后输出一沓整齐的纸币，同时计数器准确显示纸币的张数。（2）主要功能：进钞输入功能，分钞功能，计数功能，整理功能（3）辅助功能：动力及传动功能，接钞输入口斜板调节功能，阻尼轮压紧功能（4）控制功能：机械控制功能，光电控制功能，人机控制功能。 第三章机械产品的功能原理设计 1.功能原理设计：机械产品设计的最初环节，是先要针对该产品的主要功能提出一些原理性构思，这种针对主要功能的原理性设计，称…。实质: 是对方案的构思和拟定过程。 2.构思钞票逐张分离的工作原理：推括、摩擦、离心力、重力、粘力、气吹、气吸、静电。 3..功能原理设计重点：提出创新构思，尽量使思维尽量“发散”，力求多解，便于选优。 4.为什么要突出功能原理设计：功能原理设计对产品的成败起决定性作用。 5.任何一种机器的更新换代都存在三个途径：一是改革工作原理；二是通过改进工艺、结构和材料提高技术性能；三是加强辅助功能使其更适应使用者的心理。 6.功能原理设计的工作特点：用一种新的物理效应来代替旧的物理效应，使机器的工作原理发生根本的变化的设计。;功能原理设计往往要引入某种技术，但首先要求设计人员具有新想法，新构思;功能原理设计使机器品质发生质的变化。 7.功能原理设计的工作内容:针对某一确定的功能目标，寻求一些物理效应，并借助某些作用原理来求得一些实现该功能目标的解法原理。

大工机械设计基础开卷考试期末复习题

大工14秋《机械设计基础》开卷考试期末复习题 一、单项选择题 1、零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之（A ）。 A ．增高 B ．不变 C ．降低 D ．不确定 2、将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱外齿轮，该齿轮制造工艺 顺序应是（A ）为宜。 A ．滚齿、表面淬火、磨齿 B ．滚齿、磨齿、表面淬火 C ．表面淬火、滚齿、磨齿 D ．滚齿、调质、磨齿 3、在螺栓连接的破坏形式中，约有90%的螺栓属于疲劳破坏，疲劳断裂常发生在（ B ）。 A ．螺纹中部 B ．螺纹根部 C ．螺纹顶部 D ．螺纹任意部位 4、与齿轮传动相比较，链传动的主要特点之一是（ C ）。 A ．适合于高速 B ．制造成本高 C ．安装精度要求低 D ．有过载保护 5、一对正确啮合的渐开线标准齿轮作减速传动时，如两轮的材料、热处理及齿面硬度均相 同，则齿根弯曲应力（ C ）。 A ．21F F σσ> B ．21F F σσ= C ．21F F σσ< D ．关系不确定 6、在载荷和几何形状相同的情况下，钢制零件间的接触应力（ B ）铸铁零件间的接触应力。 A ．大于 B ．等于 C ．小于 D ．不确定 7、紧螺栓连接受轴向外载荷。假定螺栓的刚度b C 与被连接件的刚度m C 相等，连接的预紧 力为0F ，要求受载荷后接合面不分离，当外载荷F 等于预紧力0F 时，则（ D ）。 A ．被连接件分离，连接失效 B ．被连接件即将分离，连接不可靠 C ．连接可靠，但不能继续再加载 D ．连接可靠，只要螺栓强度足够，还可以继 续加大外载荷 8、在承受横向载荷或旋转力矩的普通紧螺栓组连接中，单个螺栓杆受（ C ）作用。 A ．剪切力 B ．挤压力 C ．预紧力 D ．扭转力矩 9、润滑良好的闭式齿轮传动的主要失效形式是（ C ）。 A ．轮齿折断 B ．齿面磨损 C ．齿面点蚀 D ．齿面胶合 10、在齿轮传动中，仅将齿轮分度圆的压力角α增大，则齿面接触应力将（ C ）。 A ．增大 B ．不变 C ．减小 D ．不确定

机械设计学大作业模板

机械设计学 课程作业

目录 第1章项目规划 (1) 1.1 项目背景分析 (1) 1.2 设计任务书 (1) 第2章功能分析 (2) 2.1 设计任务分析 (2) 2.1.1 总功能提炼 (2) 2.1.2 系统边界确定 (2) 2.2 功能分析 (2) 2.2.1 功能分解 (2) 2.2.2 确定功能结构 (2) 第3章系统原理方案设计 (4) 3.1 功能单元求解 (4) 3.2 系统原理方案确定 (4) 3.2.1 系统原理方案求解 (4) 3.2.2 方案评价 (4) 3.2.3 系统原理方案确定 (4) 第4章总体设计 (5) 4.1 机构简图 (5) 4.2 结构草图 (5) 第5章总结 (6)

第1章项目规划 1.1项目背景分析 随着生活节奏的加快，速食食品越来越多的为大众所接受。自助火锅在这种前景下应运而生。速食肉丸的需求越来越大。普通的人工做肉丸已满足不了这种需求。肉丸成型机的设计需求呼之而出。肉丸成型机所做肉丸，不仅能满足店家要求，而且可做为食品厂商的选择，为普通家庭提供速冻系列肉丸，市场前景一片光明。 1.2设计任务书 设计任务书 设计要求 生产率Q=200-250个/分 肉丸直径d=25~30mm

第2章功能分析2.1设计任务分析 2.1.1总功能提炼 把调制好的肉浆用小勺制成肉丸 2.1.2系统边界确定 系统黑箱 2.2功能分析 2.2.1功能分解 功能树 主功能——— 分功能——— 2.2.2确定功能结构

功能结构图

第3章系统原理方案设计3.1功能单元求解 3.2系统原理方案确定 3.2.1系统原理方案求解 系统原理方案形成 方案初选 3.2.2方案评价 3.2.3系统原理方案确定

《机械设计》考试复习题(2011)(计算题答案)..

《机械设计》考试复习题(2011)(计算题答案)..

《机械设计》考试复习题 一、填空题： 1 零件强度计算中的许用安全系数是用来考虑。 2 一个零件的磨损大致可以分为磨损、磨损、磨损三个阶段，在设计和使用时，应力求、、。 3 在变应力工况下，机械零件的损坏将是，这种损坏的断面包括。 4 螺纹的公称直径是指螺纹的径，螺纹的升角是指螺纹径处的升角。螺旋的自锁条件为，拧紧螺母时效率公式为。 5 用四个铰制孔螺栓联接两个半凸缘联轴器，螺栓均布在直径为20㎜的圆周上，轴上转矩为 100N·m ，每个螺栓受的横向力为N。 6 仅承受预紧力的紧螺栓联接强度计算时，螺栓的危险截面上有和载荷联合作用。因此，在截面上有应力和应力。 7 螺纹联接常用的防松原理

有，，。其对应的防松装置有，， 。 8 当采用两个楔键传递周向载荷时，应使两键布置在沿周向相隔的位置，在强度校核时只按个键计算。 9 平键联接的主要失效形式有：工作面（静联接），工作面（动联接），个别情况下会出现键的剪断。 10 选择普通平键时，键的截面尺寸（b×h ）是根据查标准来确定；普通平键的工作面是。 11 带传动中，打滑是指，多发生在轮上。刚开始打滑时紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为。 12 带传动与齿轮传动一起作减速工作时，宜将带传动布置在齿轮传动之；当带传动中心距水平布置时，宜将松边安置在方。带传动一周过程中，带所受应力的大小要发生 次变化，其中以应力变化最大，而应力不变化。 13 带传动中，用方法可以使小带轮包角加

大。 14 链传动中，即使主动链轮的角速度ω1=常数，也只有当时，从动轮的角速度ω2和传动比 才能得到恒定值。 15 开式链传动的主要失效形式是。 16 链传动工作时，其转速越高，其运动不均匀性越，故链传动多用于速传动。 17 链传动中，小链轮的齿数越多时，则传动平稳性越。 18 链传动的传动比不变，传动比是变化的。 1９齿轮传动强度设计中，σＨ是应力， ［σ］ Ｈ是应力，σ Ｆ 是应力，［σ］ Ｆ 是应力。 20 在圆柱齿轮传动中，齿轮直径不变而减小模数m ,对轮齿的弯曲强度、接触强度及传动的工作平稳性的影响分别为，，。 21 对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般只需按设计。 22 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取处的接触应力为计算依据，其载荷由对轮齿承担。

四川理工学院机械设计学复习题

, 机械设计学复习题 第一章 1.机械的概念 机械是机器和机构的统称：完成做功的各种具体机器和以传递力与运动的各类机构总称为机械。 2.机械设计主要特点 1)多解性 2)系统性3)创新性 4)设计与科学研究 3.“机械设计学”的学科组成 1)功能原理设计 2)实用化设计3)商品化设计 . 4.现代设计,以功能为核心，构思实现该功能所需的方法和手段,具体方法和手段有： CAD/CAM/CAE技术，CIMS工程、并行工程、优化设计、有限元方法、可靠性设计、创新设计、快速响应设计、反求工程、逆向工程、虚拟设计方法等。 5. 近代“机械设计学”的核心内容 1）功能思想的提出2）人机工程学科的兴起3）工业设计学科的成熟 6.机械设计按其创新程度可分为以下三种类型： 1)适应性设计 2）变型设计 3)创新设计 第三章 1. 任何一种机器的更新换代都存在三个途径: 、 1）改革工作原理；2）通过改进工艺、结构和材料提高技术性能；3）加强辅助功能使其更适应使用者的心理。 2. 功能原理设计的工作特点 1).用一种新的物理效应来代替旧的物理效应，使机器的工作原理发生根本的变化的设计。 2).引入某种新技术(新材料、新工艺、……)，但首先要求设计人员有一种新想法(New Idea)、新构思。 3).使机器品质发生质的变化。 3. 功能原理设计的任务和主要工作内容 1).功能原理设计的任务：针对某一确定的“功能目标”．寻求一些（一种）“物理效应”并借助某些“作用原理”来求得一些实现该功能目标的“解法原理”。 例如：为实现直线移动的功能要求，可寻求液压、电磁或机构等物理效应，通过油缸、直线电机或刚体传动等作用原理，求得最终实现机械直线移动这个功能目标的解法原理。 @ 2).功能原理设计的主要工作内容： (1)明确功能目标；(2)构思能实现功能目标的新的解法原理；(3)改进、完善解法。 4.根据系统工程学用黑箱来描述功能，请描述采用的哪三种流的转换。 任何技术系统都可以视为3种流的处理系统： 能量流:机械能、热能、电能、化学能、光能、核能。 物料流：气体、液体或各种形式的固体。信息流：各种测量值、输入指令、数 5.功能的分解。

机械设计学模拟试卷

“机械设计学”模拟考试 一、填空（20分，每空1分） 1．任何一台机器，除具有为实现总功能的主要功能外，同时还存在很多低一层次的，起支持和保证的功能，称为辅助功能。 2．对设计要求而言，直接关系到产品功能、性能、技术经济指标所提出的要求为主要设计要求；间接关系到产品质量所提出的要求是其它设计要求。 3．疲劳破坏必须经历一定的载荷循环次数；零件在整个疲劳过程中不出现宏观塑性变形，而发生瞬间的脆性断裂。 4．可靠性设计法认为作用在零部件上的应力和零部件的强度都不是定值，而是随机变量，在数学上必须用分布函数来描述。应力分布和强度分布的干涉部分在性质上表示零件的失效概率。 5．在人体运动过程中，肌肉施力产生两种效应：①动态肌肉效应；②静态肌肉效应。 6．在造型设计的三要素中，功能基础体现了产品的实用性，物质技术基础体现了产品的技术性，而艺术形象则体现了产品的艺术性。 7．产品性能的适用性变化可从三个方面考虑：①适用性改变；②开发新用途；③增添附加功能，拓宽使用面。 8．对单件或小批生产的机械产品，常常进行样机试验，而对于转入成批生产的机械产品，则需进行综合性能检测试验。 二、简答（40分，每题8分） 1．关键技术功能的求解思路是什么能否直接给出解法试举例说明。 参考答案：从分析技术矛盾到构思出解法原理的过程，是求解关键技术功能的原理解法的一般规律，即技术矛盾分析法并不能直接给出解法，而是帮助人们找出解决问题的途径。如，在数控机床发展的初期，为了实现工作台的精密定位和精密进给，必须使传动丝杠和工作台导轨的摩擦阻力尽量小，于是滚珠丝杠和静压导轨成了关键技术。 2．试述结构方案设计中的直接安全技术、间接安全技术和提示性安全技术（定义和应用举例）。 参考答案：在结构中直接满足安全要求，使用中不存在危险性的称为直接安全技术。如基于有限损坏的易于剪断的安全销和采用冗余配置的备用发电机等；通过采用防护系统或保护装置来保证安全的称为间接安全技术。如机床中的安全离合器、液压系统的安全阀等；既不能直接保证安全可靠，又没有保护或防护措施，仅能在发生危险之前进行预报和报警的，称为提示性安全技术。如声、光报警等。 3．举例说明结构件的三种主要功用。 参考答案：①承受载荷。机床的主轴箱除了承受装在其中的零件的重力外，还要称呼艘被加工件的重力、夹紧力和切削力等；②传递运动和动力。牛头刨床的摆杆就是把运动和动力传给滑枕，以便使刨刀实现直线往复运动并切下金属；③保持有关零部件之间的相对位置或运动轨迹关系。车床主轴箱和床身之间有严格的相对位置关系，即主轴中心线与床身上的导轨平行，保证沿导轨移动的刀架上所装刀具的尖端走出与主轴轴线相平行的轨迹，以车削出准确的圆柱体。 4．说明预应力工字梁同时包含的弹性强化（预应力和工作应力）和自平衡原理（初始效应和辅助效应）。 参考答案：预应力工字梁装有螺纹拉杆，通过拉杆两端的螺纹将其拉紧，使工字梁产生一个与工作时相反的预应力，即上半部受拉，下半部受压。当梁工作时，工作载荷所产生的应力恰与预应力相

机械设计学教案(全套)

教案首页 课程名称机械设计学任课教师 第一章绪论计划学时 3 教学目的和要求： 1.明确课程定位，使学生理解机械设计与机械设计学的 内容侧重点和课程特点； 2.了解机械设计学的发展史； 3.本课程的内容按章节的分布情况； 4.要求同学掌握机械设计学的研究重点； 5.要求同学掌握机械设计的一般步骤。 重点： 1.设计的基本内涵，机械设计学的学科组成； 2.机械设计的一般步骤。 难点： 机械设计学的定义、机械设计的一般步骤。 思考题： 1.如何认识人类文明的一切成果都是设计的产物？ 2.根据“功能”思想，预测下一代家用电器会风靡市场 的是什么产品？

本课程以培养学生“能提出创新构思并能尽快将其转化为有竞争能力的产品”的初步能力为目标，围绕影响产品竞争力的功能原理设计、实用化设计和商品化设计三个关键设计环节展开讨论。 科学和技术是两个完全不同的概念，千万不可混为一谈，科学是指那些基础性的研究，例如数学、物理、化学、天文、地理、生物……；技术则主要指制造工艺（包括材料的制备、加工、处理）以及各种制作的技巧、经验等。 设计的产品有的来源于生活，有的来源于想象，总的来说来源于思考，设计的始终都在贯穿着思考。俗语说：没有做不到的，只有想不到的。随着科技的发展会使很多不可能变为可能，把很多幻想变成现实。 机械设计学是一门方法性的课程，讲的是机械设计的理念、思路与方法。产品设计的过程中，尤其是产品的方案设计中机械设计学的知识占的比重很大，能熟练运用辩证法、创新设计方法、概念设计等方法在机械设计中尤为重要。

第一讲绪论 教学主要内容： 1.机械设计的概念 2.“设计学”的核心内容 3.“机械设计学”的学科组成 4.机械设计的类型及设计过程 5.传统设计和现代设计 一、概念 1.机械（Machinery） 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 (Machine) 机器是人类进行生产以减轻体力劳动和提高劳动生产力的主要工具。使用机器进行生产的水平是衡量一个国家的技术水平和现代化程度的重要标志之一。 机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料或信息。用来进行物料传递和变换的机器，通常称为器械、装置或设备，如汽车、拖拉机、谷物联合收割机、农产品加工机械、空调、洗衣机等。机器是人们改造世界的工具。 用来进行信息传递和变换的机器，通常称为仪器，如测量仪、照相机、录像机、电视机、手机、打印机、控制和监视仪器等，仪器(Instruments)是人们认识世界的工具。

大工14秋机械制造装备设计开卷考试期末复习题

《机械制造装备设计》 一、单项选择题（本大题共26小题，每小题3分，共78分） 1、采用“少品种、大批量”的做法，强调的是“规模效益”，这种制造模式被称为（）。 A．“传统模式”C．“敏捷制造”B．“精益生产”D．“精益—敏捷—柔性” 2、机床传动系统各末端执行件之间的运动协调性和均匀性精度，称为（）。 A．传动精度C．几何精度B．运动精度D．定位精度 3、机床的基础坐标系为OXYZ。机床的运动坐标系规定为：分别沿X、Y、Z直线运动的轴为X、Y、Z 轴；分别绕X、Y、Z轴转动的轴为（）；分别平行于X、Y、Z轴的辅助轴为U、V、W轴。 A．X、Y、Z轴C．U、V、W轴B．A、B、C轴D．O、P、Q轴 4、可靠度是产品的可靠性度量标准，是指产品在规定的（），规定的条件完成规定任务的概率。 A．产品数量C．时间B．概率D．能力 5、推力轴承不采用（）位置配置形式。 A．前端配置B．后端配置C．两端配置D．分段配置6、主轴部件的构成中没有（）。 A．滚珠丝杠C．密封件

B．传动件D．定位元件7、加工精度不包括（）。 A．刀具精度C．尺寸B．表面形状D．表面粗糙度 8、加工箱体类零件的平面时，应选择的数控机床是（）。 A．数控车床C．数控钻床B．数控铣床D．数控镗床 9、柔性制造系统的英文缩写是（）。 A．DNC C．FMS B．FMC D．CIMS 10、数控铣床与普通铣床相比，在结构上差别最大的部件是（）。 A．主轴箱B．工作台 C．床身D．进给传动 11、当机床部件产生爬行现象时，会影响机床的定位精度、工件加工精度和（）。 A．工件表面粗糙度C．平面度B．平行度D．垂直度 12、（）通常应从市场调研和预测开始，明确产品的创新设计任务，经过产品规划、方案设计、技术设计和施工设计等四个阶段。 A．创新设计C．模块化设计B．变型设计D．虚拟设计 13、主轴的计算转速是主轴传递全部功率的（）。 A．最高转速C．平均转速B．最低转速D．瞬时转速 14、产品造型设计的美学原则不包括（）。 A．对称与均衡C．空间与时间B．对比与调和D．节奏与韵律 15、机床的进给传动属于（）。 A．变功率传动B．恒功率传动 C．变转矩传动D．恒转矩传动 16、下列哪一项不属于交换齿轮变速的特点（）？ A．更换齿轮时省力C．变速箱结构大大简化