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机械零件设计准则

机械零件设计准则
机械零件设计准则

机械零件设计准则

机械零件的设计具有众多的约束条件,设计准则就是设计所应该满足的约束条件。技术性能准则是指相关的技术性能必须达到规定的要求。例如振动会产生额外的动载荷和变应力,尤其是当其频率接近机械系统或零件的固有频率时,将发生共振现象,这时振幅将急剧增大,有可能导至零件甚至整个系统的迅速损坏。振动性稳定准则就是限机械零件的设计具有众多的约束条件,设计准则就设计所应该满足的约束条件。

一、技术性能准则

技术性能包括产品功能、制造和运行状况在内的一切性能,既指静态性能,也指动态性能。例如,产品所能传递的功率、效率、使用寿命、强度、刚度、抗摩擦、磨损性能、振动稳定性、热特性等。技术性能准则是指相关的技术性能必须达到规定的要求。

例如振动会产生额外的动载荷和变应力,尤其是当其频率接近机械系统或零件的固有频率时,将发生共振现象,时振幅将急剧增大,有可能导致零件甚至整个系统的迅速损坏。

振动性稳定准则就是限制机械系统或零件的相关振动数,如固有频率、振幅、噪声等在规定的允许范围之内。又如机器工作时的发热可能会导致热应力、热应变,甚至会造成热损坏。热特性准则就是限制各种相关的热参数(如热应力、热应变、温升等)在规定范围内。

二、标准化准则

与机械产品设计有关的主要标准大致有:概念标准化:设计过程中所涉及的名词术语、符号、计量单位等应符合标准;实物形态标准化:零部件、原材料、设备及能源等的结构形式、尺寸、性能等,都应按统一的规定选用。方法标准化:操作方法、测量方法、试验方法等都应按相应规定实施。标准化准则就是在设计的全过程中的所有行为,都要满足上述标准化的要求。现已发布的与机械零件设计有关的标准,从运用范围上来讲,可以分为家标准、行业标准和企业标准三个等级。从使用强制性来说,可分为必须执行的和推荐使用的两种。

三、可靠性准则可靠性:产品或零部件在规定的使用条件下,在预期的寿命内能完成规定功能的概率。

可靠性准则就是指所设计的产品、部件或零件应能满足规定的可靠性要求。

四、安全性准则机器的安全性包括:零件安全性:指在规定外载荷和规定时间内零件不发生如断裂、过度变形、过度磨损和不丧失稳定性等等。整机安全性:指机器保证在规定条件下不出故障,能正常实现总功能的要求。工作安全性:指对操作员的保护,保证人身安全和身心健康等等。环境安全性:指对机器周围的环境和人不造成污染和危害。

(机械制造行业)机械零件设计答案

P23~P24: 2-8 在题2-8图所示曲柄滑块机构中,已知a =100mm ,α=60°,∠ABC =90°,v c =2m /s 。指出速度瞬心P 13,并用瞬心法求构件1的角速度ω1。 解:速度瞬心P 13如图所示。 因为 v P 13= v c =l AB ·ω1 所以 s m l v AB c /32.1731060sin /1.02 1==?= = ω 2-13 题2-13图所示机构的构件1作等速转功,角速度为ω1,试用相对运动图解法求构件3上D 点的速度。 解:列3B v 的矢量方程: 2323B B B B v v v += 方向: 水平 ⊥AB 铅垂 大小: ? AB l 1ω ? 以速度比例尺v μ作右图所示矢量多边形,得: ?ωμsin 1333AB v B l pb v v =?==(方向:水平向左) 2-16 在题2-16图所示机构中,已知a =0.1m ,b =0.4m ,c =0.125m ,d =0.54m ,h =0.35m ,y =0.2m ,当ω1=10rad /s ,逆时针转功,φ1=30°时,求冲头E 的速度v E 。 解:v B =a ·ω1=0.1×10=1m /s ,方向指向左上且垂直AB 列D v 的矢量方程: DB B D v v v += 方向:⊥CD ⊥AB ⊥DB 大小: ? √ ? 以速度比例尺v μ=0.01作下图所示矢量多边形pbd 。 列E v 的矢量方程: ED D E v v v += 方向: //CE √ ⊥DE 大小: ? √ ? 以相同速度比例尺v μ作下图所示矢量多边形pde ,得: s m pe v v E /225.001.052.22=?=?=μ (方向垂直向下) P 13 P 14 P 12 P 23 P 24 ∞ P 24 ∞ p b 2 b 3 D E p (c) b d e

机械创新设计论文

机 械 创 新 设 计 班级:机械2104 姓名:韩杰 学号:3102101441 落叶清理机的设计 摘要:该落叶清理器主要用于对道路旁的落叶进行清扫,该机器操作维护方便,

便于工人使用,其结构需简单,可靠性好,清扫机构可调节。 该机器在整体方案上采用三轮传动形式,通过前轮的旋转来带动整个机构的运动。清扫功能实现形式确定为扫把运动方向与机器前进方向相同。扫把环绕工作轴成星形布置(放射状),工作轴与车轮所在轴平行。落叶收集方式确定为扫把成环状布置在一根轴上,环轴一圈扫把逐渐增长,通过轴旋转,扫把一点点地将落叶送上斜坡,由最长的那根扫把将落叶弹入垃圾箱。传动的方式采用的两轴间的带传动。改机器的设计适用于各种道路的落叶垃圾等的清理,有着很高的应用前景。 1.设计背景 目前路面上的清洁车基本都就是用吹吸式或冲水式来清除垃圾,只能在大路中间行驶,清洁范围有限。路边或小路上等无法用清洁车清扫的地方,只能依靠工人手工清扫垃圾,劳动量大且效率低。所以有必要开发一种小型清洁机器,以减少工人劳动量,同时提高效率。 2.方案设计选择 该机器应具备以下特点: 1、结构简单。因就是小型清洁机器,要求成本低,操作维护方便,便于工人使用,其结构需简单,可靠性好。目前国内虽然已有同类机器,但其结构偏复杂,成本高,无法推广使用。 2、清扫机构可调节,即清扫时该机构工作,不清扫时该机构不工作,以免做无用功。 在以上分析的基础上,对机器各部分方案进行设计。 1、整体方案的设计,即机器的整体结构形式(外观)的确定。有两种方案可供选择: (1)、机器为四轮车形式,由人推动或机车拖动。清扫的动力来源为前轮与地面的摩擦力。前轮旋转,带动前轮所在轴旋转,再带动工作轴旋转,扫把旋转,完成运动。 (2)、机器为三轮车形式,由人力驱动。清扫的动力来源为人蹬脚踏板的力。人蹬脚踏板,带动后轮运动,再将后轮运动传递给工作轴,扫把旋转,完成运动。 对方案(1)(2)进行比较: 方案(1): 优点:仅有一个传动(从前轮所在轴到工作轴),结构简单,紧凑。若机器自备动力源,通过一定方式控制机器运动,还可实现自动清扫。 缺点:动力来源不稳定,可能会使机器无法正常工作。而且要产生足够大的摩擦力,机器自重必须足够大。 方案(2): 优点:动力来源稳定,可直接在现有三轮车基础上进行改装,成本低。因就是骑行,效率较手推车高。 缺点:结构尺寸相对较大。 方案(1)动力开源问题难以解决,方案(2)虽然结构尺寸较大,但相对来说,其稳定性好,效率高。最终选择方案(2),同时选定动力源为人力。

公共设施设计的原则

公共设施设计的原则 目录 ?(一)易用性原则 ?(二)安全性原则 ?(三)系统性原则 ?(四)审美性原则 ?(五)独特性原则 ?(六)公平性原则 ?(七)合理性原则 ?(八)环保性原则 (一)易用性原则 “一个商品售货员将饼干扔在你的脚下,而你不得不弯下腰将摔碎的商品捡起——毫无疑问,这种情况下,你十之八九会非常生气并将你的愤怒表达出来,但自动售货机这样做的时候,…..。”很明显,很多具有明确产品属性的公共设施设计缺乏“可以被人容易和有效使用的能力。”我们有时不得不在自动取款机前等待前面的老人一遍有一遍的重复错误操作,而无法施以援手。这就是公共设施缺乏易用性所造成的困扰。易用性(Usability)通俗的讲就是指“(产品)是否好用或有多么好用”。它是就有明确使用功能的公共设施设计时必须考虑的原则性问题,比如垃圾桶开口的设计就既要考虑到防水功能,又不能因此使垃圾投掷产生困难,或是人们在使用自动取款机时,如何可以不再使用容易忘记的密码确认方式,如何可以在操作完成后记得取回银行卡。这些都是公共设施设计时应该考虑的易用性原则。 (二)安全性原则 笔者曾在公共设施设计专题课程中向学生提问过这样一个问题:“如果儿童在广场中玩耍时不慎被某些公共设施所伤害(如公共座椅的金属扶手、公共电话亭侧面挡板边沿),那么,这种意外伤害的责任较多的应归咎于设计者,还是使用者(这里特指儿童)呢?”多数学生认为责任应是儿童的玩耍调皮或父母缺少看护造成,只有少数学生认为是设计师的设计疏漏所引起的,笔者赞同少数学生的观点。作为设置与公共环境中的公共设施,设计时必须考虑到参与者与使用者可能在使用过程中出现的任何行为,儿童的天性就是玩耍嬉闹,这是不能改变的,而能改变的是以儿童身高作为一个尺度,低于此高度的公共设施均应考虑到其材料、结构、工艺及形态的安全性,在设计伊始便尽量避免对使用者所造成的安全隐患,这就是公共设施设计的安全性原则。 (三)系统性原则 通常情况下,在公共休息区内,或在公共座椅的周围应设置垃圾桶,而垃圾桶的数量应于公共座椅的数量向匹配,太多会造成浪费,而太少则会诱使随意丢弃垃圾的行为。可见,公共座椅与垃圾桶之间存在着某种匹配关系。再如健身设施周围相对集中的公共照明设施,便起

机械设计准则

设计准则 机械零件的设计具有众多的约束条件,设计准则就是设计所应该满足的约束条件。 1、技术性能准则 技术性能包括产品功能、制造和运行状况在内的一切性能,既指静态性能,也指动态性能。例如,产品所能传递的功率、效率、使用寿命、强度、刚度、抗摩擦、磨损性能、振动稳定性、热特性等。技术性能准则是指相关的技术性能必须达到规定的要求。例如振动会产生额外的动载荷和变应力,尤其是当其频率接近机械系统或零件的固有频率时,将发生共振现象,这时振幅将急剧增大,有可能导至零件甚至整个系统的迅速损坏。振动性稳定准则就是限制机械系统或零件的相关振动参数,如固有频率、振幅、噪声等在规定的允许范围之内。又如机器工作时的发热可能会导致热应力、热应变,甚至会造成热损坏。热特性准则就是限制各种相关的热参数(如热应力、热应变、温升等)在规定范围内。 2、标准化准则 与机械产品设计有关的主要标准大致有: 概念标准化:设计过程中所涉及的名词术语、符号、计量单位等应符合标准; 实物形态标准化:零部件、原材料、设备及能源等的结构形式、尺寸、性能等,都应按统一的规定选用。 方法标准化:操作方法、测量方法、试验方法等都应按相应规定实施。 标准化准则就是在设计的全过程中的所有行为,都要满足上述标准化的要求。现已发布的与机械零件设计有关的标准,从运用范围上来讲,可以分为国家标准、行业标准和企业标准三个等级。从使用强制性来说,可分为必须执行的和推荐使用的两种。 3、可靠性准则 可靠性:产品或零部件在规定的使用条件下,在预期的寿命内能完成规定功能的概率。可靠性准则就是指所设计的产品、部件或零件应能满足规定的可靠性要求。 4、安全性准则 机器的安全性包括: 零件安全性:指在规定外载荷和规定时间内零件不发生如断裂、过度变形、过度磨损和不丧失稳定性等等。 整机安全性:指机器保证在规定条件下不出故障,能正常实现总功能的要求。 工作安全性:指对操作人员的保护,保证人身安全和身心健康等等。 环境安全性:指对机器周围的环境和人不造成污染和危害。

机械设计概论复习题

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

机械创新设计较完整版

第一讲 1、机械创新设计与现代设计、常规设计有什么差异和关联?创新设计方法:充分发挥设计者的创造力,利用人类现有相关科学技术知识,实现创新构思,获得新颖性、创造性、实用性成果.特点:强调发挥创造性,提出新方案,提供新颖。独特的设计方法,获得具有创新性、新颖性、实用性的成果。现代设计:以计算机为工具,运用各类工程应用软件及现代设计理念进行的机械设计。 常规设计:常规设计是以应用公式、图标为先导,已成熟的技术为基础,借助设计经验等常规方法进行设计 关联: 机械常规设计始终是最基本的机械设计方法,在强调现代设计、创新设计时不可忽视其重要性。 创新设计的基础——常规、现代设计方法的综合、灵活运用。现代设计方法仅仅借助了先进、高效的计算机应用手段,提高了设计过程的效率,但没有脱离常规设计的思维。 2.现代创新人才应具备那些基本素质? (1) 具备必须的基础知识和专业知识 (2) 不断进取与追求的精神 (3) 合理的创新思维方式(突破传统定式) (4) 善于捕捉瞬间的灵感(创新的必备条件) (5) 掌握一定的创新技法 3.学习机械创新设计的内容有那些? 1.机构的创新设计 2.机构应用创新设计 3.机构组合设计产生新机构系统 4.机械结构的创新设计 5.利用反求原理进行创新设计 6.利用仿生原理进行创新设计 第二讲 1简述创造性思维四大特性

(方法的开放性;过程的自觉性;解决问题的顿悟性;结果的独特性)。 影响创造性思维形成与发展的主要因素包括哪些? (1)天赋能力:与生俱来的所有神经元 (2)生活实践:后天实践活动具有的重大意义 (3)科学地学习与训练科学、简单易行的专业学习与训练 2.了解和阐述创造性思维、创造活动、创造能力三者的关系。3.理解综合、分离创造原理的特性和基本实施途径。 概念:有目的的将复杂对象分解,提取核心技 术,并利用于其他新事物。 特征:1)与综合创造原理对立,但不矛盾; 2)冲破事物原有形态的限制,在分离中产生新的技术价值; 3)实质上综合法与分离法两者无明显界限,实践中常常相互贯穿,共同促成新事物。 实施途径:1)基于结构的分解;2)基于特性、原理的列举分离 第三讲 1.学习创造原理的基础知识有什么实际意义? 2.物场三要素是指什么?(两个物与一个场)比较完全物场(三个要素齐全的场)、不完全物场(三要素中有两个要素存在的场)、非物场(三要素中仅有一个要素的场)的异同。 3.列举三种所熟悉的创造理论,简述其实施的基本途径。 (1)物场要素变换:电磁场取代机械场 (2)物场要素补建:超声波加工(特种加工工艺) 第四讲 1、实施群体集智法应遵循哪些原则?提出自己运用此法的技巧。(要求从不同角度提两点) 1.自由思考原则:解放思想、消除顾虑 2.延迟评判原则:过早的结论会压制不同的 想法,可能扼杀有创造性的萌芽 3.以量求质原则:相关统计表明,一批设想 的价值含量与总数量成非线性正比。 4.综合改善原则:充分利用信息的增值。 2.为什么设问探求法特别强调“善于提问”?简述所学的九种基本提问。 ●学习者的基本技能 ●创造者分析、解决问题的基础 ①有无其他用途;②能否借用(直接);③能否改变使用(间接);④能否扩大(改良); ⑤能否缩小(改良);⑥能否代用;⑦能否重新调整;⑧能否颠倒;⑨能否组合

2010年机械设计试卷及答案

机械设计自测试题Ⅰ 一、是非题和选择题[是非题在括号内填√(正确)或填×(不正确),选择题在空格处填相应的答案号] I-1 选用普通平键时,键的截面尺寸b×h和键长L都是根据强度计算确定的。( ) I-2 圆柱齿轮结构形式和毛坯获取方法的选择都与齿轮的外径大小有关( ) I-3 圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径d=6mm,旋绕比C=5,则它的内径D1=30mm。( ) I-4 V带横截面中两工作面之间的夹角为40°,所以带轮槽角也是40°。( ) I-5 变应力是由变载荷产生,也可能由静载荷产生。( ) I-6 在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中,螺栓杆__________作用。 (1)受切应力(2)受拉应力(3)受扭转切应力和拉应力(4)既可能只受切应力又可能只受拉应力 I-7 在下列四种向心滚动轴承中,_____________型除可以承受径向载荷外,还能承受不大的双向轴向载荷。 (1)60000 (2)N0000 (3)NA0000 (4)50000 1-8 在载荷比较平稳,冲击不大,但两轴轴线具有一定程度的相对偏移的情况下,两轴间通常宜选____________联轴器。 (1)刚性(2)无弹性元件的挠性(3)有弹性元件的挠性(4)安全 I-9 采取___________的措施不能有效地改善轴的刚度。 (1)改用其它高强度钢材(2)改变轴的直径(3)改变轴的支承位置(4)改变轴的结构 I-10 在滑动轴承材料中,__________通常只用于作为双金属或三金属轴瓦的表层材料。 (1)铸铁(2)轴承合金(3)铸造锡磷青铜(4)铸造黄铜 二、填空题 I-11 在承受轴向载荷的紧螺栓联接中,当预紧力F0和轴向工作载荷F一定时,若降低螺栓的刚度C b,则螺栓中的总拉力将______________。 I-12 在转轴的结构设计中,轴的最小直径d min是按____________________初步确定的。 I-13 圆柱螺旋弹簧的旋绕比C(弹簧指数)选得过大则弹簧将______________。 I-14 蜗杆传动的失效形式与齿轮传动的失效形式相类似,其中蜗杆传动最易发生____________失效。 I-15 带传动正常工作时不能保证准确的传动比,是因为________________________________。 I-16 对于闭式软齿面齿轮传动,在传动尺寸不变并满足弯曲疲劳强度要求的前提下,齿数宜适当取多些。其目的是_________________________________________________________________。I-17 滑块联轴器属于_____________________联轴器。 I-18 滚子链传动中,限制链轮最少齿数的目的是__________________________。 I-19 相同系列和尺寸的球轴承与滚子轴承相比较,_______________________轴承的承载能力高,______________________轴承的极限转速高。 I-20 ____________键联接既可用于传递转矩,又可承受单向的轴向载荷,但轴与轮毂的对中性较差。 三、问答题 I-21 用同一材料制成的机械零件和标准试件的疲劳极限通常是不相同的,试说明导致不相同的主要原因。 I-22 在设计齿轮的过程中,当出现满足齿根弯曲疲劳强度条件而不满足齿面接触疲劳强度条件时,可以考虑从哪几方面提高齿面接触疲劳强度? I-23 在哪些场合,滚动轴承是难以替代滑动轴承的?为什么? 四、分析题 I-24 图示为圆锥-圆柱齿轮传动装置。轮1为主动轮,转向如图所示,轮3、4为斜齿圆柱齿轮。 (1)轮3、4的螺旋方向应如何选择,才能使轴Ⅱ上两齿轮的轴向力相反? (2)画出齿轮2、3所受各分力的方向。 I-25 试用受力变形线图说明受轴向工作载荷的紧螺栓联接中螺栓所受的总载荷F2与预紧力F0的关系。 试题I-24图 五、计算题 I-26 一根轴用两个角接触球轴承支承,如图所示。L l=40mm,L2=200mm,轴端作用有轴向力F ae=820N,径向力F re=1640N。试分别求出两轴承所受的径向载荷F r1、F r2和轴向载荷F al、F a2(注:轴承派生轴向力F d=0.68F r)。

公共设施设计

公共设施设计 《浅谈长沙王陵公园公共设施设计》 班级: 姓名: 学号: 指导老师:

目录 一、公共设施设计概述 二、公共设施设计方法及原理 三、公共设施设计发展趋势 四、公共设施设计案例调查与分析 王陵公园——考查与分析 ——后期改造

一.公共设施设计概述 (一)公共设施的含义: 公共设施是指城市、社区等公共空间的基本服务性功能设备,是现代城市发展而产生的融工业与环境设计于一体的新型的环境设计产品,是现代城市不可缺少的基本构成要素。 公共设施是指为市民提供公共服务产品的各种公共性、服务性设施,按照具体的项目特点可分为教育、医疗卫生、文化娱乐、交通、体育、社会福利与保障、行政管理与社区服务、邮政电信和商业金融服务等。 (二)公共设施设计的意义: 公共设施是给予公众提供生活、交流、工作和学习必不可少的公共服务设施,同时具有美化环境和改善环境作用,是体现城市人文关怀的基本“标尺”,是展示现代城市文明的重用标志之一。 (三)公共设施的发展概况: 工业革命以前,公共设施品种少,功能单纯。随着城市及工业技术的发展,公共设施的品种逐渐丰富起来,功能服务也开始从单一化向多功能化发展。二十世纪电脑技术和网络技术的出现,使公共设施更具有了智能化的服务功能,从而大幅度降低了服务成本,并使人们的生活变得更为方便和舒适。 (四)公共设施设计的范畴: 包括政治(如检阅台及检阅广场)、经济(如交易市场)、文化(如剧院)及公众日常活动等方面的公共配套需求设备都属于公共设施设计的范畴。(五)公共设施的基本要求与特点: 公众化、安全性、美化性、坚固性、耐候性、实用性、舒适性和醒目化。(六)公共设施的艺术化与景观化: 公共环境空间中设施除了应具有实用性和功能性以外,还扮演着美化环境的重要角色,因此将公共设施艺术化与景观化是对公共设施设计与制造的基本要求。 (七)公共设施的人性化设计: 公众不仅可以使用设施的功能来满足其需求,还能参与设施所能赋予的某种特殊的活动,从而产生精神上的愉悦和快感,即所谓“人机互动”。 (八)公共设施所属系统分类: 公共交通系统:交通警示、路障、公交站台、停车场、车站、收费站、加 油站、自行车停放点、警亭、人行护栏等。 公共卫生系统:垃圾桶、垃圾房、垃圾处理站、公厕、洗手饮水池、痰 盂等。 公共照明系统:公路照明灯、泛光灯、嵌地灯、射灯、庭院灯等。 公共信息系统:电话亭、邮筒、电子信息屏、导示牌、广告牌、告示牌等。 公共休息系统:休息亭、休闲廊架、休息桌椅。 公共活动系统:健身设施、跑道、游泳池、露天舞场、球场、儿童游乐 设施。

机械结构设计的原则和特点

5.1.1机械结构设计的任务 机械结构设计的任务是在总体设计的基础上,根据所确定的原理方案,确定并绘出具体的结构图,以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件,具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时,还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以,结构设计的直接产物虽是技术图纸,但结构设计工作不是简单的机械制图,图纸只是表达设计方案的语言,综合技术的具体化是结构设计的基本内容。 5.1.2机械结构设计特点 机械结构设计的主要特点有:(1)它是集思考、绘图、计算(有时进行必要的实验)于一体的设计过程,是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段,在整个机械设计过程中,平均约80%的时间用于结构设计,对机械设计的成败起着举足轻重的作用。(2)机械结构设计问题的多解性,即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。(3)机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节,常常需反复交叉的进行。为此,在进行机械结构设计时,必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求 5.2机械结构件的结构要素和设计方法 5.2.1结构件的几何要素 机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成,

一个零件通常有多个表面,在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触,把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。 零件的功能表面是决定机械功能的重要因素,功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计,可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 5.2.2结构件之间的联接 在机器或机械中,任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。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,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线,这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的,所以,主轴与导轨之间位置相关;而刀架与主轴之间为运动相关。 多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理地选择材料的热处理方式、

机械创新设计课程设计_便携桌椅

机械创新设计课程设计 拆装式便携桌椅 院系:机械工程学院 班级: 成员 指导老师: 设计题目:拆装式便携桌椅 2011年3月1日

便携式桌椅设计方案 一、设计任务简介 现今社会,做事讲究效率,那就要求我们身边的一些东西都能简单方便的满足我们的生活需求,简单方便才能提高效率。我们所设计的这款便携式桌椅就是基于这种要求,将桌椅分成各个部件,不用的时候将零件以一种形式组装,使其达到携带方便的要求;使用的时候将各个零件拿出来以另一种形式组装起来当桌椅使用。以此来实现便携方便的特点。 系统设计流程: 总功能 总功能原理解 构思工艺动作过程 工艺过程分解 稳定功能执行功能替换功能 机械整体 确定若干系统可行方案 方案评价、决策

二、便携式桌椅的市场展望 随着社会的发展,人们生活工作的空间范围越来越大,随时随地都可能成为人们学习工作生活的场所,我们的便携式桌椅可以随时随 地为人们的学习工作生活提供一席之地,制作成本也不高,人们会乐 于接受这种给他们带来方便的新型桌椅。 二、便携式桌椅的设计方案 1、便携式桌椅的功能与设计要求 (1)功能:把平时我们使用的桌椅拆分成各个部件,不使用的时候 组装起来便于存放和携带,使用的时候拿出部件以另一种形式组装起 来使用。 基于triz理论进行设计分析 问题解决过程: 桌椅的折叠问题 系统功能分析 技术矛盾物场模型 物理矛盾HOW TO 模型 知识库 创新原理分离方法标准解法

实现功能 折叠安装便于携带 拆分安装组装成桌椅适用 功能分析 1)制作一个类似包裹的圆形袋子,桌椅在不使用的时候,将其拆分成各个零部件,组装在圆形布袋里面,布袋周围做成拉链,拉上拉链就可以形成一个圆柱型整体,想在外面随处使用的时候只需外出携带这个装有零件的圆形布袋,使用的时候拿出零件简单的组装起来就可以成为一个可以适用的桌椅一套。 2)由于我们设计的桌椅是三个凳子脚支撑,相当于是三点支撑桌子,起到很好的固定作用,三点定面,适用场合广,即使地面不是很平整也能比较稳固。 解决方案1分割。把物体分成容易组装和拆卸的部分 2改变局部。把物体的每个部分处于各自动作的最佳位置 5组合。在空间上将物体或操作加以组合 7嵌套。把一个物体嵌入第二个物体,然后将这两个物体 在嵌入第三个物体…让一个物体穿过另一个物体的空腔 四、方案设计 方案一

机械设计习题及答案

机械设计习题及答案 第一篇总论 第一章绪论 一.分析与思考题 1-1 机器的基本组成要素是什么 1-2 什么是零件什么是构件什么是部件试各举三个实例。 1-3 什么是通用零件什么是专用零件试各举三个实例。 第二章机械设计总论 一.选择题 2-1 机械设计课程研究的内容只限于_______。 (1) 专用零件的部件 (2) 在高速,高压,环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件 (3) 在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件 (4) 标准化的零件和部件 2-2 下列8种机械零件:涡轮的叶片,飞机的螺旋桨,往复式内燃机的曲轴,拖拉机发动机的气门弹簧,起重机的起重吊钩,火车车轮,自行车的链条,纺织机的纱锭。其中有_____是专用零件。 (1) 3种 (2) 4种 (3) 5种 (4) 6种

2-3 变应力特性可用σmax,σmin,σm, σa, r 等五个参数中的任意_____来描述。 (1) 一个 (2) 两个 (3) 三个 (4) 四个 2-4 零件的工作安全系数为____。 (1) 零件的极限应力比许用应力 (2) 零件的极限应力比零件的工作应力 (3) 零件的工作应力比许用应力 (4) 零件的工作应力比零件的极限应力 2-5 在进行疲劳强度计算时,其极限应力应为材料的____。 (1) 屈服点 (2) 疲劳极限 (3) 强度极限 (4) 弹性极限 二.分析与思考题 2-1 一台完整2-3 机械零件主要有哪些失效形式常用的计算准则主要有哪些 2-2 机械零件主要有哪些失效形式常用的计算准则主要有哪些 2-3 什么是零件的强度要求强度条件是如何表示的如何提高零件的强度 2-4 什么是零件的刚度要求刚度条件是如何表示的提高零件刚度的措施有哪些 2-5 机械零件设计中选择材料的原则是什么 2-6 指出下列材料的种类,并说明代号中符号及数字的含义:HTl50,ZG230-450,2-7 机械的现代设计方法与传统设计方法有哪些主要区别 第三章机械零件的强度

环境设施设计讲稿

环境设施设计 引言:设计方法 第一章:环境设施概述 一、城市环境设施的概念: 环境设施一般泛指建筑室内、室外环境一切具有一定艺术美感的,设置成特定功能的,为环境所需的人为构筑物。环境设施设计的着眼点在于研究公共空间、城市环境、现代人三者的关系,具体的探求对象为:空间、行为及设施要素组成的行为场所。环境设施作为城市规划、建筑设计、环境景观设计、室内设计中的一项重要设计因素正得到重视,它同样影响着整个空间环境形象。环境设施的设计品质与设置齐全与否,直接体现出该空间环境的质量,更彰显了一个城市的精神文化、艺术品位与开放度。主要是面向社会大众开放的交通、文化、娱乐、商业、广场、体育、文化古迹、行政办公等公共场所的设施、设备等。 环境设施不仅仅是城市必备的“硬件”,而是人类从线性思维方式中解放出来,而以多维思维方式认识问题、理解问题的结果。现代环境设施是一个综合的、整体的、有机的概念。从人类环境的时空出发,通过系统地分析处理,整体地把握人、环境,环境设施的关系,使环境设施构成最优化的“人类——环境系统”。 二、城市环境设施设计的重点: 环境设施在设计制造时把“人的因素”作为一个重要的条件来考虑,也就是在生理学和心理学两个方面进行全盘考虑,注重公共设施在安全、方便、舒适、美观等方面的评价,即以人性化的最大需求为主。公共设施与人类的活动息息相关,公共设施的人性化设计就是包含着人机工程的设施产品设计,只要是“人”所使用的产品,就应在人机工程上加以考虑,要充分考虑人的心理、生理因素,建立人与产品之间的和谐关系,最大限度的挖掘人的潜能,保护人的健康,方便人们的生活。 三、环境设施的特征:作为空间环境的组成要素,既涉及到功能,又涉及到视觉和心理问题。 (1)功能特征: 环境设施的设计,不应仅凭设计者的经验和主观判断,而是必须根据特定的空间环境条件,特定的使用人群,特殊的地域背景加以综合分析,而后进行有针对性的设计。 人是城市环境的主体,因而设计应以人为本,充分考虑使用人群的需要。在使用人群中老人、儿童、青年、残疾人有着不同的行为方式与心理状况,必须对他们的活动特性加以研究调查后,才能在设施的物质性功能中给予充分满足,以体现“人性化”的设计。 A、基本性:环境设施外在的,首先为所感知的功能特性。垃圾筒收集废弃物,路 灯提供夜间照明 B、环境性:环境性是指环境设施通过其形态、数量、空间分布方式等对环境要求 予以补充和强化的功能特性。环境设施往往通过自身的形态以及与特定场所环 境的相互作用而显示出来。以隔离墩为例,它们通过行列或群组的形式出现, 对车辆或行人的交通空间进行划分,并对其运行方式起到诱导作用。 C、装饰性:装饰性是指环境设施以其形态对环境起到衬托和美化的功能特性。包 括两个层面的意义:a、单纯个体的艺术处理b、与环境特点的呼应和对环境氛 围的渲染。现在的产品多为批量生产,容易造成千人一面的后果。环境设施要具备 能够反映所处地区地域特色的个性。例如,像上海这样的经济型大都市,人们工作 和生活的节奏都非常快,需要公共设施和产品为他们提供便捷而舒适的服务;TTTT

机械创新设计心得(精选多篇)

机械创新设计心得(精选多篇) 有幸参加本次“博亚杯”机械创新设计大赛。不管是在准备过程中还是在比赛过程中,都学到了许多在平时的学习中所学不到和感受不到的东西。 参加比赛是对一个人各方面能力的全面锻炼。这是一个自我提升的过程。在这个过程中所得到的经验对以后的学习工作生活都很重要。总结自己团队的成败得失吸取成功团队的宝贵经验,个人觉得一个团队要取得成功以下几点非常重要: 首先需要一个优秀的领导者,在拥有必要的基本知识技能外还需要能够统筹全局,充分调动整个团队的积极性,发挥每个团队成员的长处,挖掘每个成员的潜能。这需要他能够准确把握宏观的方向也要注意很小的细节问题。 二,一个团结奋进的团队,不仅是个人能力有限,在思维的灵活、见识的广度、上个人都是无法和团队相比拟的。一个团结的团队会有不竭的动力,团员间互相鼓励保证了团队的旺盛的斗志。团员间相互交流相互理解使整个比赛过程更加协调。 三、明确的目标和坚定的信念以及不灭的斗志。坚持到最后就是胜利,说的容易但做起来却不是那么回事,很多时候在最需要坚持时,我们往往忘记了这句话。生活最怕没有目标,做一件事,参加一个比赛亦如此。没有一个明确而有

强烈的目标很难取得比赛的成功。 四、各方面的支持。来自自己的内心,来自学校,来自老师。 比赛表面上是一件件参赛作品的比较,实质是思维和思想的比拼。在比赛中能够使自己在思想认识上得到提高在思维习惯上得到改善则是最大的收获。创新,一个不曾间断过的话题,但怎么做到创新,怎么才能有一个创新型的思维却很少有人做到。 另外,在比赛过程中和其他学校学生的交流,让我认识到了自己看到了现状。从对比中看到了自己的情况,对自己在今后的学习生活上也有很大的帮助,给自己今后在一些事情上的选择上提供了借鉴。 机械创新设计心得: 大三花了将近半年的时间去搞第三届大学生机械创新设计大赛的作品,本来比赛早就完成了,开学还将所有的比赛花费的发票递交了上去,最后学校还要我们写一篇比赛心得,今晚花了两个钟的时间写下了下来这篇比赛心得,真的有点长,转发到自己的博客上,见证下自己曾经的步伐。 转眼间,大三过去了,在大三的第一个学期的最后几天,我们的参赛作品——绿色环保自动吸尘黑板擦通过了答辩,最后得到了学校老师,领导的肯定,成为其中的一个立项项目,得到了学校的大力支持。

(完整word版)机械设计考试题库(带答案)

机械设计模拟题 一、填空题(每小题2分,共20分) 1、机械零件的设计方法有理论设计经验设计模型试验设计。 2、机器的基本组成要素是机械零件。 3、机械零件常用的材料有金属材料高分子材料陶瓷材料复合材料。 4、按工作原理的不同联接可分为形锁合连接摩擦锁合链接材料锁合连接。 5、联接按其可拆性可分为可拆连接和不可拆连接。 6、可拆联接是指不需破坏链接中的任一零件就可拆开的连接。 7、根据牙型螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹。 8、螺纹大径是指与螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径,在标准中被定为公称直径。 9、螺纹小径是指螺纹最小直径,即与螺纹牙底相切的假想的圆柱直径。 10、螺纹的螺距是指螺纹相邻两牙的中径线上对应两点间的轴向距离。 11、导程是指同一条螺纹线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴线距离。 12、螺纹联接的基本类型有螺栓连接双头螺栓连接螺钉连接紧定螺钉连接。 13、控制预紧力的方法通常是借助测力矩扳手或定力矩扳手,利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小。 14、螺纹预紧力过大会导致整个链接的结构尺寸增大,也会使连接件在装配或偶然过载时被拉断。 15、螺纹防松的方法,按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松、破坏螺旋运动关系防松。 16、对于重要的螺纹联接,一般采用机械防松。 17、受横向载荷的螺栓组联接中,单个螺栓的预紧力F?为。 18、键联接的主要类型有平键连接半圆键连接楔键连接切向键连接。 19、键的高度和宽度是由轴的直径决定的。 20、销按用途的不同可分为定位销连接销安全销。 21、无键联接是指轴与毂的连接不用键或花键连接。 22、联轴器所连两轴的相对位移有轴向位移径向位移角位移综合位移。 23、按离合器的不同工作原理,离合器可分为牙嵌式和摩擦式。 24、按承受载荷的不同,轴可分为转轴心轴传动轴。

机械创新设计心得(精选多篇)

机械创新设计心得(精选多篇) 第一篇:机械创新设计心得有幸参加本次“博亚杯”机器创新计划大赛。不管是在准备过程中照旧在角逐历程中,都学到了许多在平时的学习中所学不到和感觉不到的工具。参加比赛是对一个人各方面本领的全面熬炼。这是一个自我提拔的历程。在这个过程中所得到的经验对以后的学习工作生存都很关键。总结自己团队的成败得失吸取乐成团队的名贵履历,个人觉得一个团队要取得成功以下几点非常重要:首先需要一个良好的领导者,在拥有必要的基本知识技能外还必要可以统筹全局,充分调动整个团队的积极性,发挥每个团队成员的优点,发掘每个成员的潜能。这需要他能够准确把握宏观的方向也要细致很小的细节题目。二,一个团结奋进的团队,不但是自己本领有限,在思维的灵活、见识的广度、上个人都是无法和团队相相比的。一个团结的团队会有不断的动力,团员间互相鼓励保证了团队的茂盛的斗志。团员间相互交流相互理解使整个角逐历程越发和谐。 三、明确的目标和坚定的信心以及不灭的斗志。对峙到末了便是胜利,说的容易但做起来却不是那么回事,很多时间在最必要对峙时,我们每每忘记了这句话。生存最怕没有目的,做一件事,到场一个角逐亦云云。没有一个明确而有强烈的目标很难取得角逐的乐成。 四、各方面的支持。来自本身的心田,来自学校,来自老师。比赛表面上是一件件参赛作品的比力,实质是头脑和头脑的比拼。在比赛中能够使自己在思想认识上得到提高在思维习

惯上得到改进则是最大的劳绩。创新,一个未曾中断过的话题,但怎么做到创新,怎么才能有一个创新型的头脑却很少有人做到。另外,在比赛过程中和其他学校学生的交换,让我认识到了本身看到了近况。从对比中看到了本身的环境,对自己在今后的学习生活上也有很大的救济,给自己今后在一些事情上的选择上提供了鉴戒。机械创新设计心得(2):大三花了将近 半年的时间去搞 第三届大学生机械创新计划大赛的作品,原来角逐早就完成了,开学还将所有的比赛花费的发票递交了上去,最后学校还要我们写一篇角逐心得,今晚花了两个钟的时间写下了下来这篇角逐心得,真的有点长,转发到本身的博客上,见证下本身曾经的步调。转眼间,大三已往了,在大三的 第一个学期的末了几天,我们的参赛作品——绿色环保自动吸尘黑板擦通过了答辩,末了得到了学校老师,向导的肯定,成为此中的一个立项项目,得到了学校的大力支持。立项之后,我们就开始了作品的制作阶段。寒假期间,我们首先通过上网买回了一个现成的电动吸尘黑板擦举行研究,然后拆了里面的涡轮风扇用到我们的作品制作中。然后在寒假期间几次出到大德路去找我们制造作品必要的零件。大三的 第二个学期一开始,我们就开始专注于作品的制作。首先通过上彀以及老师,同砚的救济,找了许多地方,终于找到了合适我们制作作品所需要的零件——滚筒以及塑料小齿轮,这两样零件未几好找,最终我们是看到了玩具车上面的车轮跟内里的齿轮,因为从玩具车上面取下这种在市场上单件少的零件比力划算,不然我们又要费钱去订做,本钱就高了。买回滚筒以及小齿轮后,我们开始本身计划锥齿轮。在计划的时间,我们运用讲义学到的知识,计算并设计了我们必要的齿轮,不过

机械设计简答题答案

1.一部机器由哪些部分组成?分别起什么作用? 答:机器通常由动力部分、工作部分和传动部分三部分组成。除此之外,还有自动控制部分。 动力部分是机器动力的来源,常用的发动机有电动机、内燃机和空气压缩机等。工作部分是直接完成机器工作任务的部分,处于整个传动装配的终端,起结构形式取决于机器的用途。例如金属切削机床的主轴、拖板、工作台等。 传动部分是将动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。例如:金属切削机床中常用的带传动、螺旋传动、齿轮传动、连杆机构、凸轮机构等。机器应用的传动方式主要有机械传动、液压传动、气动传动及电气传动等。 2.决定机器好坏的关键是哪个阶段? 答:设计阶段 3.机械零件的失效形式有哪些? 答:(一)整体断裂(二)过大的残余变形(三)零件的表面破坏(四)破坏正常工作条件引起的失效 4.常规的机械零件设计方法有哪些? 答:(一)理论设计(二)经验设计(三)模型试验设计 5.机械零件的理论设计有哪几种? 答:设计计算校核计算 6.惰轮轮齿的接触应力.弯曲应力分别为怎样的循环变应力? 答:接触应力为:脉动循环变应力弯曲应力为:对称循环变应力 7.材料的疲劳特性可以用哪些参数描述?

答:可用最大应力m ax σ,应力循环次数N ,应力比max min σσσ= 来描述。 8.循环特性r=-1,0,1分别代表什么应力? 答:r=-1代表对称循环变应力,r=0脉动循环变应力,r=1静应力。 9.在循环变应力作用下,影响疲劳强度的最主要因素? 答:应力幅。 10.疲劳曲线有哪两种?如何定义? σ-N 疲劳曲线,等寿命疲劳曲线。 σ-N 疲劳曲线:在各种循环作用次数N 下的极限应力,以横坐标为作用次数N 、纵坐标为极限应力,绘成而成的曲线。 等寿命疲劳曲线:在一定的应力循环次数N 下,疲劳极限的应力幅值与平均应力关系曲线。 11.σ-N 曲线中,我们把曲线分成了那几段?各有什么特点? 分为AB BC CD 三段。在AB 段,是材料发生破坏的最大应力值基本不变。在BC 段,材料发生疲劳破坏的最大应力不断下降。在CD 段,材料试件经过一定次数的交应变力作用后会发生疲劳破坏。 12.简述静强度设计和疲劳强度设计的不同之处? 静强度设计是和屈服强度做比较,疲劳强度是考虑到不同因素对疲劳极限的影响。 13.简述疲劳损伤线性积累假说的内容? 在规律性变幅循环应力作用下,各应力对材料造成的损伤是独立进行的,并可以线性 地累积成总损伤,当各应力的寿命损伤率之和等于 1 时,材料将会发生疲劳。

机械零件设计的一般步骤

机械零件设计的一般步骤
机械零件的设计大体要经过以下几个步骤: 1)根据零件的使用要求,选择零件的类型和结构.为此,必须对各种零件的不同 用途,优缺点,特性与使用范围等,进行综合对比并正确选用. 2)根据机器的工作要求,计算作用在零件上的载荷. 3)根据零件的工作要求及对零件的特殊要求,选择适当的材料. 4)根据零件可能的失效形式确定计算准则,根据计算准则进行计算,确定出零件 的基本尺寸. 5)根据工艺性及标准化等原则进行零件的结构设计. 6)细节设计完成后,必要时进行详细的校核计算,以判定结构的合理性. 7)画出零件的工作图,并写出计算说明书. 在进行设计时,对于数值的计算除少数与几何尺寸精度要求有关外,对于手算工作 一般以两,三位有效数字的计算精度为宜. 必须再度强调指出,结构设计是机械零件的重要设计内容之一,在有些情况下,它 占用了设计工作量中的一个较大比例,一定要给予足够的重视. 绘制的零件工作图应完全符合制图标准,并满足加工的要求. 写出的设计说明书要条理清晰,语言简练,数字正确,格式统一,并附有必要的结 构草图和计算草图.重要的引用数据,一般要指明来源出处.对于重要的计算结果,要 写出简短的结论.
1.3 机械零件的计算准则
在设计时对零件进行计算所依据的准则, 无疑地是与零件的失效形式紧密地联系在 一起的.概括地讲,大体有以下准则: (一)强度准则 强度准则就是指零件中的应力不得超过允许的限度.即: σ≤σlim 其中:σlim 为材料的极限应力,对于脆性材料:σlim=σB(强度极限),对于塑 性材料:σlim=σS(屈服极限). 考虑到各种偶然性或难以精确分析的影响,上式右边要除以设计安全系数(简称安 全系数),即: σ≤σlim/S 即 σ≤[σ] 式中:安全系数 S 为大于 1 的数,S 过大,虽安全但浪费材料;S 过小,虽节省材 料但趋危险,故 S 的选取应适当.[σ]称为许用应力. (二)刚度准则 零件在载荷作用下产生的弹性变形量 y,小于或等于机器工作性能所允许的极限值 [y](许用变形量),就叫做满足了刚度要求,或符合刚度计算准则.其表达式为: y≤[y]

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