機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)復(fù)習(xí)資料

1、第一章緒論1. 機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)學(xué)科的三個(gè)組成部分（或機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本環(huán)節(jié)） ：功能原理設(shè)計(jì)、實(shí)用化設(shè)計(jì)、商品化設(shè)計(jì)。2. 機(jī)械設(shè)計(jì)具有哪些主要特點(diǎn)？（多解性、系統(tǒng)性、創(chuàng)新性）3. 近代“設(shè)計(jì)學(xué)”的重大發(fā)展（功能思想的提出和發(fā)展；人機(jī)學(xué)思想的形成和發(fā)展；工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)科體系的發(fā)展和成熟）4. 從設(shè)計(jì)構(gòu)思的角度將機(jī)械設(shè)計(jì)步驟歸納為哪三大步？（創(chuàng)意、構(gòu)思、實(shí)現(xiàn)）5. “設(shè)計(jì)”是把各種先進(jìn)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的一種手段和方法。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般過程：認(rèn)識(shí)需求目標(biāo)界定問題求解分析選優(yōu)評(píng)價(jià)決策表達(dá)實(shí)現(xiàn)。6. 機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)的研究對(duì)象機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)研究機(jī)械設(shè)計(jì)的規(guī)律、過程、原理、方法、設(shè)計(jì)原則以及其他機(jī)械設(shè)計(jì)的共性技術(shù)。

2、7. 功能是產(chǎn)品的核心和本質(zhì)。第二章機(jī)器的組成及典型機(jī)器的功能分析1. 機(jī)器的定義：有兩個(gè)或兩個(gè)以上相互聯(lián)系配合的構(gòu)件所組成的聯(lián)合體，通過其中某些構(gòu)件的限定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，能將某種原動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變，以執(zhí)行人們預(yù)期的工作，在人或其他智能體的操作或控制下，實(shí)現(xiàn)為之設(shè)計(jì)的某種或幾種功能。2. 從不同角度看機(jī)器的組成： 從機(jī)構(gòu)學(xué)的角度看：各種基本機(jī)構(gòu)，自由度 =原動(dòng)機(jī)數(shù)；從結(jié)構(gòu)學(xué)的角度看：各種基本零件； 從專業(yè)的角度看：各種主要部件3. 從功能的觀點(diǎn)看機(jī)器的組成：機(jī)器由多個(gè)主要分功能系統(tǒng)構(gòu)成，它們的協(xié)調(diào)工作實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)了機(jī)器的總功能。又可進(jìn)一步分為：工作機(jī)（工作頭、執(zhí)行機(jī)構(gòu)）傳動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī)控制器。4. 從功能

3、的觀點(diǎn)看機(jī)器的分類可分為：工藝類機(jī)器：對(duì)物料進(jìn)行工藝性加工的機(jī)器，主要特征是具有專用的工作頭并進(jìn)行獨(dú)特的工藝加工動(dòng)作； 非工藝類 - 不對(duì)任何物料進(jìn)行工藝性加工，只實(shí)現(xiàn)某些特殊的動(dòng)作性的機(jī)器。5. 家用縫紉機(jī)是一種典型的工藝類機(jī)器。工藝方式：一是采用針尖引線的方法代替針尾引線；二是采用雙線互鎖交織的方法代替反復(fù)穿刺。功能分析：（1）總功能：將線按一定規(guī)律縫于縫料上，它可使一根線或多根線通過自連、互連、交織，在縫料上形成一定形式的線跡。 （ 2）主要功能：引面線造環(huán)功能，勾面線擴(kuò)環(huán)供給和收回面線的功能，輸送縫料的功能。 （ 3）調(diào)節(jié)面線和底線阻尼的功能，調(diào)節(jié)壓腳和壓緊力的功能，調(diào)節(jié)送布針距的功能

4、，繞底線功能。 （4）控制功能：機(jī)械控制功能，人機(jī)控制功能，電子控制功能。6. 現(xiàn)代銀行點(diǎn)鈔機(jī)是一種典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)，屬于工藝類機(jī)器。 功能要求：要有堆放準(zhǔn)備清點(diǎn)紙幣的空間，并能將紙幣連續(xù)輸入，直到最后一張；要有能把紙幣逐張分開，避免兩張當(dāng)做一張計(jì)數(shù)的機(jī)構(gòu)；要有準(zhǔn)確計(jì)數(shù)的裝置，清理完畢的紙幣要整理成一疊。功能分析：（1）總功能：將一沓同樣的紙幣輸入機(jī)器之后，經(jīng)過機(jī)器處理，最后輸出一沓整齊的紙幣，同時(shí)計(jì)數(shù)器準(zhǔn)確顯示紙幣的張數(shù)。 （2）主要功能：進(jìn)鈔輸入功能，分鈔功能，計(jì)數(shù)功能，整理功能（ 3）輔助功能：動(dòng)力及傳動(dòng)功能，接鈔輸入口斜板調(diào)節(jié)功能，阻尼輪壓緊功能（4）控制功能：機(jī)械控制功能，光電控

5、制功能，人機(jī)控制功能。第三章機(jī)械產(chǎn)品的功能原理設(shè)計(jì)1. 功能原理設(shè)計(jì)：機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最初環(huán)節(jié)，是先要針對(duì)該產(chǎn)品的主要功能提出一些原理性構(gòu)思，這種針對(duì)主要功能的原理性設(shè)計(jì)，稱。實(shí)質(zhì) :是對(duì)方案的構(gòu)思和擬定過程。2. 構(gòu)思鈔票逐張分離的工作原理：推括、摩擦、離心力、重力、粘力、氣吹、氣吸、靜電。3. 功能原理設(shè)計(jì)重點(diǎn)：提出創(chuàng)新構(gòu)思，盡量使思維盡量“發(fā)散” ，力求多解，便于選優(yōu)。4. 為什么要突出功能原理設(shè)計(jì)：功能原理設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品的成敗起決定性作用。5. 任何一種機(jī)器的更新?lián)Q代都存在三個(gè)途徑：一是改革工作原理；二是通過改進(jìn)工藝、結(jié)構(gòu)和材料提高技術(shù)性能；三是加強(qiáng)輔助功能使其更適應(yīng)使用者的心理。6. 功能

6、原理設(shè)計(jì)的工作特點(diǎn)：用一種新的物理效應(yīng)來(lái)代替舊的物理效應(yīng)，使機(jī)器的工作原理發(fā)生根本的變化的設(shè)計(jì)。 ; 功能原理設(shè)計(jì)往往要引入某種技術(shù)，但首先要求設(shè)計(jì)人員具有新想法，新構(gòu)思 ; 功能原理設(shè)計(jì)使機(jī)器品質(zhì)發(fā)生質(zhì)的變化。7. 功能原理設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容 : 針對(duì)某一確定的功能目標(biāo)，尋求一些物理效應(yīng)，并借助某些作用原理來(lái)求得一些實(shí)現(xiàn)該功能目標(biāo)的解法原理。8. 構(gòu)思新原理的步驟：首先明確功能目標(biāo)，然后進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思，得出某些解法原理后還應(yīng)通過模型試驗(yàn)，進(jìn)行技術(shù)分析，驗(yàn)證其原理上的可行性；對(duì)于不完善的構(gòu)思還應(yīng)按實(shí)驗(yàn)結(jié)果做修改、完善和提高工作；最后對(duì)幾個(gè)解法作技術(shù)經(jīng)濟(jì)的評(píng)價(jià)對(duì)比，選擇其中一種較合理的解法作為最優(yōu)方案

7、予以采用。9.cims 中物料運(yùn)輸系統(tǒng)的功能目標(biāo)分析：1、明確功能目標(biāo)：裝設(shè)導(dǎo)向系統(tǒng)的費(fèi)用要??；允許擴(kuò)充和調(diào)整設(shè)備，變動(dòng)運(yùn)輸路線；在擁擠的工作環(huán)境中小車能靈活運(yùn)行。 2、提出的原理性設(shè)想：應(yīng)用慣性導(dǎo)航技術(shù)，利用所設(shè)參考點(diǎn)用于制程序給出理論軌跡并作軌跡誤差的修正；應(yīng)用傳感器引導(dǎo)繞過障礙物；在共建轉(zhuǎn)接戰(zhàn)上用超聲波定向，使小車實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。10. 系統(tǒng)工程學(xué)用“黑箱”描述功能：任何一種系統(tǒng)都有輸入和輸出，把技術(shù)系統(tǒng)看成一個(gè)黑箱，其輸入用物料流 m、信息流 s 和能量流 e 描述，其輸出用相應(yīng)的 m、 s、e來(lái)描述。11、硬幣計(jì)數(shù)包卷機(jī)，試分析要實(shí)現(xiàn)總功能，必須要有哪些分功能單元，試分別畫出功能分解圖

8、和功能結(jié)構(gòu)圖，并簡(jiǎn)要說明計(jì)數(shù)功能如何實(shí)現(xiàn)的？功能單元：硬幣堆放、輸送功能單元；硬幣排列、分選、挑殘功能單元；硬幣分選計(jì)數(shù)功能單元；硬幣堆碼、整理功能單元；送紙、撕紙功能單元；硬幣包卷功能單元；卷邊功能單元。12. 功能的含義：某一機(jī)器 ( 或裝置 ) 所具有的轉(zhuǎn)化能量、運(yùn)動(dòng)或其它物理量的特性。 / 一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)在以實(shí)現(xiàn)某種任務(wù)為目標(biāo)時(shí)，其輸入量和輸出量之間的關(guān)系。13. 功能元素 - 把機(jī)器中的復(fù)雜動(dòng)作分解為一些基本動(dòng)作，這些基本動(dòng)作理解為輸入輸出14. 任何技術(shù)系統(tǒng)都可以視為三種流的處理系統(tǒng)：能量流、物料流、信息流。信息 s技術(shù)系統(tǒng)s15. 功能單元：將總功能分解成較為簡(jiǎn)信息流 s單的、具有

9、一定的獨(dú)立性、可以直接求能量 e（進(jìn)行能量流 ee解“功能單元”，也稱“功能元”。的轉(zhuǎn)換 )16. 功能分析：由總功能分解為分功能，物 料物料流 mm最后作出功能結(jié)構(gòu)圖。也可稱為“系統(tǒng)分析”。（ 黑 箱 ）（ black17、功能結(jié)構(gòu)的三種基本結(jié)構(gòu)形式：串聯(lián)、并聯(lián)、回路18. 動(dòng)作功能是指以實(shí)現(xiàn)動(dòng)作為目的的功能。 （1）簡(jiǎn)單動(dòng)作功能 : 由倆個(gè)或倆個(gè)以上的具有特殊幾何形狀的構(gòu)件組成，利用它們形體上的特征，可以實(shí)現(xiàn)互相運(yùn)動(dòng)或鎖合的動(dòng)作 ( 帶軸輪子，拉鏈 ) ：一次性動(dòng)作復(fù)雜動(dòng)作。（ 2）復(fù)雜動(dòng)作功能，以采用基本機(jī)構(gòu)為主。常用的基本機(jī)構(gòu)主要有齒輪機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)，螺旋機(jī)構(gòu)，間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，

10、摩擦機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作功能的求解思路：幾何形體組合法 , 即：針對(duì)功能目標(biāo)，對(duì)幾個(gè)構(gòu)件的幾何形體進(jìn)行構(gòu)思、組合；復(fù)雜動(dòng)作功能的求解思路：基本機(jī)構(gòu)組合法。19. 工藝功能：工作頭和工作對(duì)象相互配合，實(shí)現(xiàn)一種功能。20. 兩個(gè)重要因素：（1）采用哪種工藝方法（ 2）工作頭采用什么形狀和動(dòng)作21. 工藝功能的特點(diǎn)：工作頭的形狀、運(yùn)動(dòng)方式和作用場(chǎng)是完成工藝功能的三個(gè)主要因素。22. 物一場(chǎng)分析法： s1 通過 f 作用于 s2。其中，主體 (s1) 是對(duì)客體發(fā)出作用的物體，即工作頭；客體(s2) 是被加工的物體； f：場(chǎng)，這不單指某種物理場(chǎng)，而是廣義地指s1向 s2 作用時(shí)發(fā)出的力、運(yùn)動(dòng)、電磁、熱、光一切作

11、用場(chǎng)。23. “最小技術(shù)系統(tǒng)” ：在任何一個(gè)最小技術(shù)系統(tǒng)中，至少有一個(gè)主體(s1) ，一個(gè)客體 (s2) 和一個(gè)場(chǎng)(f) 。缺一即不可能發(fā)生技術(shù)作用。24. 用 sfield模式探求工藝功能原理的解法：尋求合理的f 和 s例 1：為了完成修剪草地的任務(wù)，如何構(gòu)思剪草機(jī)的工作原理?在這個(gè)問題里， s2 是草地上的草。剩下的問題是尋找合適的f 和 s1 了。首先要尋找各種可能被利用的f 并加以分析和比較：拉力可以拉斷草，但無(wú)法控制被拉斷的草的高度，無(wú)法使草地整齊。割斷力像農(nóng)夫割麥一樣，需要握住草的上部才能割斷。剪斷力利用剪刀刃合攏，可以剪斷。顯然，人們常常選擇剪斷力作為理想的f，當(dāng)然 s1 就只能

12、是剪刀。將剪刀做成像理發(fā)推子那樣，就是傳統(tǒng)的剪草機(jī)的解法原理。還可以通過“完善” 、“增加和“變換”的方法來(lái)尋求新的解法。（ 1）完善：原設(shè)計(jì)中有時(shí)出現(xiàn)缺少f 或 s1的情況并因此而造成功能不良的后果。應(yīng)該通過補(bǔ)全f 或 s1 的措施來(lái)使 sfield 模式完善化。（2）增加：一個(gè)最小技術(shù)系統(tǒng)至少應(yīng)具有 s1、s2 和 f，但有時(shí)還應(yīng)輔以 s1 和 f，才能更好地完成希望實(shí)現(xiàn)的功能。 （3）變換：對(duì)已有工藝功能解法中的 s1 和 f 進(jìn)行分析后，常常可以發(fā)現(xiàn)它們并非是不可替換的。有時(shí)通過變換可能會(huì)產(chǎn)生意想不到的好效果。例 2. 以前制造平板玻璃，采用“垂直引上法” ，是將半流體的玻璃從熔池中不

13、斷上引，開始時(shí)通過軋輥控制厚度，以后邊向上引邊凝固。這種方法制造出來(lái)的玻璃表面總是有波紋并且厚度不均。試用物場(chǎng)分析法分析產(chǎn)生波紋和厚度不均問題的原因，并說明改造措施。答：由物場(chǎng)分析法可以看出，整個(gè)工藝過程中，玻璃 s2 在凝固前大部分時(shí)間中缺少 f 和 s1，這是造成玻璃表面有波紋并且厚度不均的原因。改進(jìn)工藝：讓液態(tài)玻璃漂浮在低熔點(diǎn)金屬的液面上，邊向前流動(dòng)邊凝固，這就是“浮法”制造平板玻璃的功能原理解法。浮法工藝補(bǔ)充了低熔點(diǎn)合金的液面作為 s1，又利用該合金液面的表面張力作為一種特殊的力場(chǎng) f，既浮起了玻璃又使玻璃表面保持水平、光滑和均勻。第四章機(jī)械功能原理的實(shí)現(xiàn)1. 機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)哪些動(dòng)作功能（

14、運(yùn)動(dòng)形式或運(yùn)動(dòng)規(guī)律變換、實(shí)現(xiàn)開關(guān)、聯(lián)鎖和檢測(cè)、實(shí)現(xiàn)程序控制或手動(dòng)控制）2. 選擇機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)功能原理的原則和范圍： （ 1）實(shí)現(xiàn)功率性的機(jī)械運(yùn)動(dòng)形式或規(guī)律的變換功能 (2) 實(shí)現(xiàn)固定軌跡或簡(jiǎn)單可調(diào)的軌跡功能(3) 在特定條件下能優(yōu)質(zhì)地實(shí)現(xiàn)開關(guān)、聯(lián)鎖和檢測(cè)等功能(4) 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的固定程序或可變程序的控制。3. 一切機(jī)器都包含哪四個(gè)部分？（動(dòng)力機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制部分）4. 常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有哪些？（齒輪、連桿、螺旋、楔塊、棘輪、槽輪、摩擦輪、撓性件、彈性件、液氣動(dòng)、電氣及利用以上機(jī)構(gòu)組合而成的復(fù)合機(jī)構(gòu)）5. 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在使用中主要作用是什么？（ 1）實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度或力的大小變換：嚙合方式、摩擦方式

15、、楔塊原理、流體作用原理。 （2）運(yùn)動(dòng)形式或傳力方式的變換：轉(zhuǎn)動(dòng)、平動(dòng)、擺動(dòng)。6. 常見的用于運(yùn)動(dòng)速度或力的大小變換的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有哪些？并簡(jiǎn)要說明。答： 1) 通過嚙合方式進(jìn)行傳動(dòng) ( 例如；齒輪、蝸輪蝸桿、鏈傳動(dòng)、同步齒形帶等 ) 。其中：齒輪傳動(dòng)可以在平行軸或交錯(cuò)軸間實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定傳動(dòng)比傳動(dòng)，適用功率和速度范圍廣2) 通過摩擦方式進(jìn)行傳動(dòng) ( 例如：摩擦輪傳動(dòng)、摩擦式無(wú)級(jí)變速器、帶傳動(dòng)、滑輪傳動(dòng)等 ) 。這類機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，由于帶具有柔軟性、吸收振動(dòng)的特性。3) 利用楔塊原理進(jìn)行傳動(dòng) ( 例如：螺旋傳動(dòng)、偏心輪傳動(dòng)等 ) 。螺旋傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是增力效果大，可用較小的轉(zhuǎn)矩得到較大的軸向力

16、。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)精度高，平穩(wěn)無(wú)噪聲等。4) 利用流體作用原理進(jìn)行傳動(dòng) ( 例如：液壓、氣動(dòng)傳動(dòng)等 ) 。液壓傳動(dòng)能傳動(dòng)較大的力，經(jīng)常用于傳動(dòng)比不需十分精確但載荷很大的情況下但液壓傳動(dòng)速度較慢。7. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)定義：帶動(dòng)工作頭進(jìn)行工作并使之獲得工作力或力矩的機(jī)構(gòu)。主要作用（ 1）實(shí)現(xiàn)特定運(yùn)動(dòng)規(guī)律（ 2）實(shí)現(xiàn)特定的運(yùn)動(dòng)軌跡（3）實(shí)現(xiàn)某種特殊的信息傳遞。8. 工作頭定義：直接接觸并攜帶工作對(duì)象完成一定的工作，或是在其上完成一定的工藝動(dòng)作的構(gòu)件主要作用： (1) 夾持： (2) 搬運(yùn)、輸送及轉(zhuǎn)換工位 3) 施力。9. 選擇機(jī)構(gòu)類型和擬定機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖中的幾個(gè)問題：在滿足工藝功能動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)要求的情況下應(yīng)使機(jī)構(gòu)最

17、簡(jiǎn)單，傳動(dòng)鏈最短。使機(jī)構(gòu)有有利的傳力條件 對(duì)行程不大但克服工藝阻力很大的連桿機(jī)構(gòu) ( 如沖壓機(jī)構(gòu) ) ，應(yīng)采用增力機(jī)構(gòu)，使其在近于死點(diǎn)位置工作。使機(jī)構(gòu)有盡可能好的動(dòng)力性能使機(jī)器操縱方便，調(diào)整容易，安全耐用。10. 發(fā)揮機(jī)構(gòu)固有潛力的方法機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)改變機(jī)構(gòu)的某些尺寸參數(shù)，使機(jī)構(gòu)出現(xiàn)一些新的功能運(yùn)用機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合，改變機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性運(yùn)用機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合，得到某些特殊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或軌跡利用機(jī)構(gòu)組成原理發(fā)現(xiàn)新的機(jī)構(gòu)引進(jìn)當(dāng)前的最新技術(shù)，使舊的機(jī)械功能得到新的生命。第五章機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)用化設(shè)計(jì)1. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)就是根據(jù)市場(chǎng)需求，把提供的資料轉(zhuǎn)化為滿足人類和社會(huì)需求的技術(shù)裝置的規(guī)劃工作2. 內(nèi)部空間：它的任務(wù)是將

18、設(shè)計(jì)要求轉(zhuǎn)化為滿足要求的實(shí)物產(chǎn)品，是設(shè)計(jì)核心工作；外部空間：所包括的問題是對(duì)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求和設(shè)計(jì)工作所應(yīng)用的技術(shù)方法，稱設(shè)計(jì)的外圍問題。3. 在機(jī)器設(shè)計(jì)中如何區(qū)別核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)兩個(gè)不同概念？答：核心技術(shù)是指實(shí)現(xiàn)總功能和主要要求的技術(shù)，對(duì)不同的機(jī)械其核心技術(shù)是不相同的。關(guān)鍵技術(shù)是實(shí)現(xiàn)某種功能過程中需要解決的技術(shù)難題。它與核心技術(shù)是兩個(gè)不同的概念，在核心技術(shù)中也有關(guān)鍵技術(shù)問題。4. 設(shè)計(jì)要求分為主要要求和其他要求。主要要求是針對(duì)產(chǎn)品功能，性能，技術(shù)經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)所提出的直接要求。 1) 功能要求 2) 適應(yīng)性要求3) 性能要求 4) 生產(chǎn)能力要求5) 可靠性要求6) 使用壽命要求7) 效率要求 8

19、) 成本要求 9) 人機(jī)工程要求 10) 安全性要求 11) 包裝，運(yùn)輸要求。5. 總體參數(shù)的初步確定方法：可采用理論計(jì)算法、經(jīng)驗(yàn)公式法、相似類比法、實(shí)驗(yàn)法。6. 確定總體參數(shù)的原則： 1）先進(jìn)性； 2）實(shí)用性； 3）經(jīng)濟(jì)性。7. 總體參數(shù)：（1）機(jī)械設(shè)備的理論生產(chǎn)率 q11： t 稱工作周期時(shí)間； t g ：工作時(shí)間 t f ：輔助工作時(shí)間 。t tg t f ， qt g t ft（2）功率參數(shù)：1 ）運(yùn)動(dòng)參數(shù) 2 ）力能參數(shù)（ 3）重量參數(shù)，包括整機(jī)重量、各主要部件重量、重心位置等。它反映了整機(jī)的品質(zhì)（4）總體結(jié)構(gòu)參數(shù)：總體結(jié)構(gòu)參數(shù)包括主要結(jié)構(gòu)尺寸和作業(yè)位置尺寸。主要結(jié)構(gòu)尺寸是由整機(jī)外形

20、尺寸和主要組成部分的外形尺寸綜合而成。作 寸是機(jī)器在作業(yè)過程中為了適應(yīng)工作條件要求所需尺寸。性能參數(shù)，結(jié)構(gòu)參數(shù)。8. 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)包括定傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)、變速機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和操縱控制機(jī)構(gòu)等幾部分組成。按其能量流動(dòng)路線的不同，傳動(dòng)系統(tǒng)可分為： （1）單流傳動(dòng)（ 2）分流傳動(dòng)（ 3）匯流傳動(dòng)（ 4）混流傳動(dòng)：所謂混流傳動(dòng)，就是傳動(dòng)系統(tǒng)中既有分流傳動(dòng)又有匯流傳動(dòng)。9. 單流、分流、匯流傳動(dòng)，各自的特點(diǎn)： 單流：原動(dòng)機(jī)所輸出的能量順序經(jīng)過每一級(jí)傳動(dòng)件的傳動(dòng)形式 分流：原動(dòng)機(jī)所輸出的能量有多個(gè)分支傳動(dòng)到個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式 匯流傳動(dòng)：原動(dòng)機(jī)所輸出的能量經(jīng)多條傳動(dòng)鏈傳動(dòng)后匯聚于執(zhí)行機(jī)構(gòu)10機(jī)械傳動(dòng)鏈的類型及

21、適用范圍：外聯(lián)傳動(dòng)鏈：聯(lián)系動(dòng)力源和執(zhí)行件 ( 如機(jī)械主軸或分配軸 ) 的傳動(dòng)鏈、是運(yùn)動(dòng)和外部 ( 動(dòng)力源 ) 的聯(lián)系；內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈：復(fù)合運(yùn)動(dòng)的內(nèi)部聯(lián)系，如分配軸至各執(zhí)行件。適用范圍：只有復(fù)合運(yùn)動(dòng)才有內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈，無(wú)論是簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)還是復(fù)合運(yùn)動(dòng)，都必須有一條外聯(lián)傳動(dòng)鏈。內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈必須用傳動(dòng)比準(zhǔn)確的傳動(dòng)副，而不能用摩擦傳動(dòng)副 ( 如帶、摩擦無(wú)級(jí)變速器 ) 、液壓傳動(dòng)等。外聯(lián)傳動(dòng)鏈則沒有這種要求，傳動(dòng)比的誤差對(duì)加工或處理產(chǎn)品的質(zhì)量不會(huì)有什么影響。設(shè)計(jì)外聯(lián)傳動(dòng)鏈時(shí)，主要應(yīng)保證要求的速度和傳遞的功率；設(shè)計(jì)內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈時(shí)主要應(yīng)保證傳動(dòng)比精度。兩者考慮的重點(diǎn)是個(gè)同的。11. 機(jī)器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是指由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行

22、機(jī)構(gòu)組成的整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)。第六章 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 零件又可稱為結(jié)構(gòu)件，是構(gòu)成機(jī)械裝置的基本單元。在機(jī)械結(jié)構(gòu)中的基本功能有：傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、承受載荷、成形、其它功用。2. 何謂零件的相關(guān)？（每個(gè)零件都與一個(gè)或幾個(gè)零件有裝配關(guān)系或相互位置關(guān)系，可以稱這種關(guān)系為相關(guān)，稱有這種關(guān)系的兩個(gè)零件互為相關(guān)零件）何謂直接相關(guān)和間接相關(guān)？（凡是兩零件有直接裝配關(guān)系的叫直接相關(guān)；沒有直接裝配關(guān)系的叫間接相關(guān)）3. 結(jié)構(gòu)件通常具有哪些結(jié)構(gòu)要素 ?在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)如何區(qū)別對(duì)待？固定安裝和活動(dòng)安裝有何區(qū)別？答：分為工作部分、聯(lián)接部分。 工作部分的設(shè)計(jì)主要考慮工作面的形狀、尺寸、精度、表面質(zhì)量等，而聯(lián)結(jié)部分主要考慮強(qiáng)度、剛

23、度等要求。活動(dòng)安裝一般保留了一個(gè)或一個(gè)以上的移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度可按工作部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。4. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則：明確功能明確，避免冗余結(jié)構(gòu)，減少靜不定結(jié)構(gòu)；工作原理明確；使用工況及承載狀態(tài)明確。簡(jiǎn)單在滿足總功能前提下，盡量力求結(jié)構(gòu)形狀簡(jiǎn)單、零部件數(shù)量少安全可靠 1) 直接安全技術(shù)法：是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中充分滿足安全可靠要求，保證在使用中不出現(xiàn)危險(xiǎn)， 如采用安全銷、安全閥和易損件等。對(duì)于可能松脫的零件加以限位，使其不致脫落造成機(jī)器事故。2)間接安全技術(shù)法：通過防護(hù)系統(tǒng)和保護(hù)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)的安全可靠如液壓回路中的安全閥、電路系統(tǒng)中的保險(xiǎn)絲等，都是當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)危險(xiǎn)或超負(fù)荷時(shí)，自行脫離危險(xiǎn)狀態(tài)。3）提示性

24、安全技術(shù)法：既不能直接保證安全可靠，又沒有保護(hù)或防護(hù)措施，僅能在事故出現(xiàn)以前發(fā)出報(bào)警和信號(hào)，提醒人們注意。5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理 1、等強(qiáng)原理 2 、變形協(xié)調(diào)原理 就是使相聯(lián)接的兩零件在外載荷的作用下所產(chǎn)生的變形的方向相同，并且使其相對(duì)變形盡可能小。 3任務(wù)分配原理 分配有三種可能： 1）一零件完成多種功能 2）一零件完成一種功能： 3 ）多零件共同完成一種功能： 4 自助原理：自加強(qiáng)、自平衡和自保護(hù)： 5穩(wěn)定性原理。6. 提高靜強(qiáng)度的設(shè)計(jì)方法：合理確定截面形狀 ( 空心軸剛度較大 ) 載荷分流 載荷分流就是將一個(gè)較大的或復(fù)合的載荷分流到不同零件或同一零件的不同部位上，從而達(dá)到降低應(yīng)力、減小變形

25、的效果載荷均布 載荷均布是指將集中成分布不均的載荷變成近似均布的載荷以降低構(gòu)件的最大應(yīng)力。改善軸系支撐結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮材料特性合理強(qiáng)化 預(yù)加載荷是構(gòu)件在制造或裝配時(shí)就被施加一定的載荷使其產(chǎn)生相應(yīng)的塑性變形或彈性變形，從而減小工作應(yīng)力或工作載荷引起的再變形。7. 比較彈性強(qiáng)化、塑性強(qiáng)化、予緊的概念和區(qū)別。答：強(qiáng)化：以減小應(yīng)力為目的的預(yù)加載荷方法稱為強(qiáng)化。預(yù)緊：以提高剛度、減小工作時(shí)再變形為目的的頂加載荷方法稱為預(yù)緊。彈性強(qiáng)化 是使構(gòu)件在受工作載荷之前預(yù)受一個(gè)與工作載荷相反的載荷，產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的預(yù)變形，以及一個(gè)與工作應(yīng)力相反的預(yù)應(yīng)力，工作時(shí)該預(yù)加載荷部分地抵消工作載荷，預(yù)變形部分抵消工作變形，從而降低

26、了構(gòu)件的最大應(yīng)力。塑性強(qiáng)化 是使構(gòu)件在工作狀態(tài)下應(yīng)力最大部分預(yù)先經(jīng)塑性變形而產(chǎn)生一個(gè)與工作應(yīng)力符號(hào)相反的殘留應(yīng)力，用以部分地抵消工件應(yīng)力。預(yù)緊是通過一個(gè)與工作載荷方向相同的預(yù)加載荷。使零件產(chǎn)生一定的與工作時(shí)同方向的彈性變形、以減少工作時(shí)的進(jìn)一步變形，從而提高剛度的有效措施。8. 提高靜剛度的設(shè)計(jì)方法：采用椼架結(jié)構(gòu)合理布置支承合理布置隔板與肋板9. 提高疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)方法：緩解應(yīng)力集中避免應(yīng)力集中源的聚集降低應(yīng)力幅10. 提高接觸強(qiáng)度和接觸剛度的設(shè)計(jì)方法：增大綜合曲率半徑增加接觸元素?cái)?shù)量用低副代替高副通過預(yù)緊提高接觸剛度。11. 誤差分類：原始誤差、原理誤差、工作誤差、回程誤差。12. 提高精度

27、的設(shè)計(jì)方法：有利于減少原始誤差的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施2. 補(bǔ)償系統(tǒng)誤差3. 誤差均化誤差傳遞規(guī)律 5. 合理配置精度 6. 選擇較好的近似機(jī)構(gòu)7. 采用有利于施工的機(jī)構(gòu)8. 阿貝原則回程誤差。4. 利用8. 減少3. 什么是阿貝誤差？為什么的測(cè)量精度較低？欲使量?jī)x給出正確的測(cè)量結(jié)果，必須將量?jī)x的讀數(shù)線尺安放在被測(cè)尺寸的延長(zhǎng)線上。精度低的原因：游標(biāo)卡尺測(cè)頭及讀數(shù)線尺移動(dòng)的導(dǎo)軌有直線度誤差，由于測(cè)頭與讀數(shù)線尺不沿同一條直線布置，當(dāng)量?jī)x沿導(dǎo)軌移動(dòng)時(shí)，測(cè)頭與讀數(shù)線尺的移動(dòng)距離不相同從而引起的誤差，它不符合阿貝原則。第七章機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中幾個(gè)主要技術(shù)問題1. 疲勞：零件在循環(huán)應(yīng)力和循環(huán)應(yīng)變作用下，由于某點(diǎn)或某些點(diǎn)

28、產(chǎn)生了局部的永久結(jié)構(gòu)變化，從而在一定的循環(huán)次數(shù)以后形成裂紋和發(fā)生斷裂的過程。2. 疲勞破壞破壞一般可分為三個(gè)階段：疲勞裂紋萌生、疲勞裂紋的擴(kuò)展、失穩(wěn)斷裂。3. 疲勞破壞的特點(diǎn)：疲勞破壞是在循環(huán)應(yīng)力或循環(huán)應(yīng)變作用下的破壞 , 疲勞條件下的破斷應(yīng)力低于材料的抗拉強(qiáng)度 b , 而且可能低于屈服極限 s 疲勞破壞必須經(jīng)歷一定的載荷循環(huán)次數(shù)零件在整個(gè)疲勞過程中不發(fā)生宏觀塑性變形 , 其斷裂方式類似于脆性斷裂疲勞斷口上明顯的分為兩個(gè)區(qū)域。4. 影響疲勞強(qiáng)度的因素：應(yīng)力集中的影響、尺寸效應(yīng)、表面狀態(tài)的影響。6. 現(xiàn)行的疲勞設(shè)計(jì)主要有以下幾種：名義應(yīng)力疲勞設(shè)計(jì)法（無(wú)限、有限壽命設(shè)計(jì)法）、局部應(yīng)力應(yīng)變分析法、損

29、傷容限設(shè)計(jì)法、疲勞可靠性設(shè)計(jì)。7. 一個(gè)零件的磨損過程大致可分為哪三個(gè)階段？并結(jié)合磨損量特性曲線圖說明。1）磨合階段 磨合（跑合）：是指新的零件在運(yùn)轉(zhuǎn)初期的磨損，磨損率較高。新的摩擦副表面比較粗糙，真實(shí)微觀接觸面積比較小，壓強(qiáng)大，因此運(yùn)轉(zhuǎn)初期的磨損比較快。2）穩(wěn)定磨損階段屬于零件正常工作階段，磨損率穩(wěn)定且較低。這一階段的長(zhǎng)短直接影響機(jī)器的壽命。3 ）劇烈磨損階段 零件經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間工作磨損以后，表面精度下降，表面形狀和尺寸有較大的改變，破壞了原有的間隙和潤(rùn)滑性質(zhì)，使效率降低，溫度升高，沖擊振動(dòng)加大，導(dǎo)致磨損加劇，最終導(dǎo)致零件報(bào)廢。8. 低周疲勞概念及特點(diǎn)是什么？（在循環(huán)加載過程中，當(dāng)應(yīng)力水平很高，應(yīng)

30、力鋒值接近或高于屈服強(qiáng)度而進(jìn)入塑性區(qū)時(shí)，每一應(yīng)力循環(huán)有少量塑性變形，呈現(xiàn)滯后回線，以至循環(huán)次數(shù)很低時(shí)就產(chǎn)生疲勞破壞；特點(diǎn)：應(yīng)力水平高、循壞次數(shù)少、應(yīng)變?cè)谄谄茐闹衅鹬饕饔?、斷裂壽命的變化?duì)循環(huán)應(yīng)力的高低已不敏感）9. 滑動(dòng)摩擦的機(jī)理：機(jī)械理論、分子理論、機(jī)械分子理論、粘著理論。10. 滾動(dòng)摩擦的機(jī)理：微觀滑移、彈性滯后、彈性變形、粘著效應(yīng)。11. 磨損的機(jī)理：粘著磨損機(jī)制、磨粒磨損機(jī)制、表面疲勞磨損機(jī)制、腐蝕磨損、微動(dòng)磨損。12：表征磨損的指標(biāo)：磨損量、磨損率、耐磨性、相對(duì)耐磨性。13. 減少磨損的途徑：改善設(shè)計(jì)、提高加工和裝配質(zhì)量，采用性能良好的潤(rùn)滑系統(tǒng)，選用適應(yīng)不同要求的材料和對(duì)材料進(jìn)行

31、表面處理。14. 常用的可靠性指標(biāo)有：可靠度、失效率、平均壽命、維修度、有效度、可靠壽命。15. 人機(jī)工程學(xué)就是研究 人機(jī)器環(huán)境 所組成系統(tǒng)的三要素以及相互關(guān)系。16，在人體運(yùn)動(dòng)中，肌肉產(chǎn)生兩種效應(yīng)：動(dòng)態(tài)肌肉效應(yīng)、靜態(tài)肌肉效應(yīng)。17. 從人體力學(xué)考慮人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)：避免造成靜態(tài)施力的不自然姿勢(shì)盡量避免使身體各部位承受力矩性載荷應(yīng)使操作者能經(jīng)常變換姿勢(shì)，減輕疲勞盡量減少肌肉擔(dān)負(fù)的實(shí)際載荷減少靜態(tài)施力的頻率和周期設(shè)計(jì)新結(jié)構(gòu)，降低肌肉的靜態(tài)載荷。18. 衡量人機(jī)系統(tǒng)的質(zhì)量及協(xié)調(diào)性的指標(biāo)：反應(yīng)時(shí)間周期t 、精度 ps 、可靠度 ks。19. 摩擦學(xué)研究的范圍？ （研究摩擦、磨損和潤(rùn)滑這幾個(gè)相互關(guān)聯(lián)領(lǐng)域的科

32、學(xué)與技術(shù)問題的結(jié)合學(xué)科）20. 機(jī)械零件的磨損大體分哪五種類型？（粘著磨損、疲勞磨損、磨粒磨損、腐蝕磨損、微動(dòng)磨損）第八章 機(jī)械產(chǎn)品的商品化設(shè)計(jì)1. 產(chǎn)品實(shí)體：提供給消費(fèi)者的效用和利益；產(chǎn)品形式：質(zhì)量、品種、花色、款式、規(guī)格及商品包裝等；產(chǎn)品延伸：附加部分如維修、咨詢服務(wù)、交貨安排等。2. 企業(yè)的商品化總體戰(zhàn)略：銷售、經(jīng)營(yíng)、設(shè)計(jì)3. 產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力三要素：功能原理的新穎性，這是競(jìng)爭(zhēng)力的核心要素；技術(shù)性能的先進(jìn)性和實(shí)用化設(shè)計(jì)，優(yōu)良的技術(shù)性能是產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的結(jié)構(gòu)要素；具備產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的心理要素，提高產(chǎn)品的吸引力，迎合顧客心理。4. 產(chǎn)品商品化設(shè)計(jì)措施：機(jī)械產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)；價(jià)值優(yōu)化設(shè)計(jì)；產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化

33、、模塊化設(shè)計(jì)；產(chǎn)品性能適用性變化；綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)。5. 造型設(shè)計(jì)的三項(xiàng)基本原則：實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀。6. 造型設(shè)計(jì)的要素 功能基礎(chǔ)：指產(chǎn)品特定的技術(shù)功能，功能將決定產(chǎn)品形體的整體布局和外型輪廓。造型要充分體現(xiàn)功能的科學(xué)性，使用的合理性及具有易于制造，易于修理的特點(diǎn)。物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ) 是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的保證。機(jī)械產(chǎn)品的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)主要指的是結(jié)構(gòu)、材料、工藝、配件的選擇。生產(chǎn)過程的管理以及采用合理的經(jīng)濟(jì)性制約條件等。藝術(shù)形象 使產(chǎn)品的形象具有優(yōu)美的形態(tài)，給人以美的享受。7. 美學(xué)法則 1）統(tǒng)一與變化 2）對(duì)比與調(diào)和 3 ）穩(wěn)定與輕巧 4 ）對(duì)稱與均衡 5）比例與尺度8. 機(jī)械產(chǎn)品的造型手段： 1）形態(tài)構(gòu)成：

34、體量、形態(tài)、線型線； 2）材質(zhì)工藝 3 ）色彩 4 ）裝飾設(shè)計(jì)5）造型設(shè)計(jì)的表現(xiàn)技法9. 機(jī)械產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的程序分為三大階段：準(zhǔn)備階段、設(shè)計(jì)階段和完善階段。10. 衡量?jī)r(jià)值指標(biāo)：產(chǎn)品的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。11. 產(chǎn)品的價(jià)值通常定義為產(chǎn)品的功能與實(shí)現(xiàn)該功能所耗成本之比。用公式表示為： v=f/c v ：產(chǎn)品的價(jià)值 f：產(chǎn)品的功能 c：產(chǎn)品的功耗。當(dāng) vl 時(shí)，兩者的比例合適；當(dāng) v 1 時(shí)，應(yīng)予改進(jìn)。12. 什么是產(chǎn)品價(jià)值，如何提高產(chǎn)品價(jià)值？產(chǎn)品的價(jià)值（以 v 表示）通常定義為產(chǎn)品的功能 （以 f 表示）與實(shí)現(xiàn)該功能所耗成本 （以 c表示）。用公式表示 v=f/c v=f/c 表示通過改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)

35、計(jì)，提高產(chǎn)品功能同時(shí)降低成本是產(chǎn)品價(jià)值得到較的大提升。 v=f/c 表示在保持產(chǎn)品成本不變的情況下，改進(jìn)設(shè)計(jì)來(lái)提高產(chǎn)品功能，提高產(chǎn)品價(jià)值。 v=f /c表示在保持產(chǎn)品功能不變的情況下，通過改進(jìn)設(shè)計(jì)或采用新工藝、新材料或改進(jìn)實(shí)現(xiàn)功能的的手段等，使成本有所降低，從而使產(chǎn)品價(jià)值得到提高。 v=f /c 表示在成本略有增加的情況下改進(jìn)設(shè)計(jì)使產(chǎn)品功能大幅度提高。 v=f /c表示在不影響產(chǎn)品功能的前提下改進(jìn)設(shè)計(jì)略降低某些次要功能或減少某些無(wú)關(guān)功能，以求得產(chǎn)品功能大大降低達(dá)到提高產(chǎn)品的價(jià)值。13. 價(jià)值優(yōu)化中的功能分類：功能重要程度：基本功能、輔助功能 ：滿足用戶要求的性質(zhì)：使用功能、外觀功能；按功能相互

36、關(guān)系分類：目的功能和手段功能。功能系數(shù)分析法：（1）功能系數(shù)：表征該零件對(duì)產(chǎn)品功能的影響，反映了該零件在產(chǎn)品中的重要程度。功能系數(shù)愈大，該零件對(duì)產(chǎn)品功能影響愈大、愈重要。例題、設(shè)有零件a、 b、c 等 8 種. 首先根據(jù)在產(chǎn)品中的重要性對(duì)比，分別為各種零件評(píng)分。例如 a 較 b 重要，取 a/b 為 1, 否則為 0。則零件 a 的總評(píng)分：aaa同理，可求得 pb， pc。零件 a 的功能系數(shù) fa 定義為pa， ，nb cnfa pa /pi ，同理可求得 fb， fc， f 值最大值即為最重要。i a（2）成本系數(shù)：它表征該零件所占總成本的份額。若第i 種零件的成本為 ci ，產(chǎn)品的總成本

37、為 c總 ，則成本系數(shù) k i 定義為k i ci / c 總（3）功值系數(shù)：零件的功值系數(shù)定義為該零件的功能系數(shù)與成本系數(shù)之比，若以 g i 表示第 i種零件的功能系數(shù)，則g ifi/ k i若 gi 1，則表示該零件的功能價(jià)值與成本份額相當(dāng)； gi1 ，則表示該零件成本份額低，亦即其他部分成本偏高，需對(duì)這些部分采取措施；若 gi 1，則表示零件成本過高，與價(jià)值不相適應(yīng)，應(yīng)予改進(jìn)。14. 降低成本的途徑和措施：通過不同設(shè)計(jì)方案的價(jià)值分析，比較選擇，使設(shè)計(jì)方案能以最低的成本獲得最佳的產(chǎn)品選用合理廉價(jià)或代用材料并考慮材料的重復(fù)利用。設(shè)計(jì)中貫徹緊湊原則，使產(chǎn)品體積小，質(zhì)量輕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上減少零、構(gòu)件尺寸，盡量減少零件數(shù)目，設(shè)計(jì)便于加工的結(jié)構(gòu)，并盡可能采用大批量生產(chǎn)的外購(gòu)件、標(biāo)準(zhǔn)件或模塊式組合結(jié)構(gòu)及時(shí)了解產(chǎn)品制造的最新知識(shí)，新