机械设计学复习思考

机械设计学复习思考1、机械产品设计的三个基本环节是什么？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”2、机械设计具有哪些主要特点1.多解性2系统性3创新性3、从设计构思的角度看，机械产品设计可归纳为哪三大步骤？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。4、什么是功能原理设计？针对产品的主要功能所进行的原理性设计5、功能原理设计工作特点是什么？P341)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(NewIdea)、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。6、按功能进行分类，其基本类型主要有哪两类？工艺功能和动作功能两大类。7、动作功能的含义？简单动作功能，复杂动作功能动作功能是指那些只完成动作，不同时进行对物体的加工的功能，属于非工艺类机械。按其是否是一次性动作，还是进行连续运动可分为“简单动作功能”和“复杂动作功能”两类。8、工艺功能的含义？工艺类机器是对被加工对象(某种物料)实施某种加工工艺的装置，其中必定有—个工作头〔如机床的刀具、挖掘机的挖斗等〕，用这个动作头去完成对工作对象的加工处理。在这里，工件头和工作对象相互配合，实现一种功能，叫做“工艺功能”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。复杂动作功能的求解思路：求解思路：基本机构组合法9、机械协调性设计？当功能结构图中的各机械分功能均已根据分功能的要求选择好相应的机构后，怎样使这些分散的机构组成一个协调运动的整体，只是这个系统比较大，其综合后完成的机械功能，就是整个机械产品的总功能中的全部机械功能。10、举例说明物——场分析法？P45到P4711、机器的更新换代的三个途径是什么？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12、机械传动系统按其能量传递路线的不同如何分类？机械传动，液压传动，液动传动，电传动13、常用的传动机构有哪些？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。14、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。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。分档控制加热能量转风扇旋转操作指令~220V未加热空气、水热风蒸汽噪声、发热显示螺旋传动的优点是增力效果大，可用较小的转矩得较大的轴向力。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。15、执行机构基本类型有哪些？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16、执行机构的主要作用？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。17、整机总体参数主要指那些？如何初步确定总体参数？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。确定总体参数：1.理论计算法2.经验公式法3.相似类比法4.实验法18、机械结构件一般应具有哪些功能？（举例说明结构件的三种主要功能）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。举例（P111、P112）19、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？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。20、为什么齿轮传动，齿数比不宜取整数？1）传动比取整数，当轮齿转过公倍数后，又是原先的轮齿相互啮合，轮齿容易发生疲劳点蚀。特别的，取1∶1，则老是固定的轮齿啮合。2）齿轮不可能安装在理想位置，加工精度也不可能理想化。固定的轮齿啮合，也意味着受力也是周期性变化，这也是要尽量避免的。3）传动比不是整数，意味着有更多的轮齿有相互啮合的机会，能够延长齿轮寿命。4）如果可能的话，将一个齿轮的齿数设计为“奇数”，每个轮齿都有相互啮合的机会。特殊情况下，传动比只能取整数，就另当别论了。也不是就一定不可以。21、为什么链传动不使用于精密传动的场合？存在冲击、振动；对安装精度要求高。22、举例说明何谓直接安全技术？何谓间接安全技术？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负荷时，自行脱离危险状态。23、结构设计中常用的设计原理有哪些？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。24、结构设计中有哪些措施可以是构件降低工作时的应力？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。25、比较弹性强化、塑性强化、预紧的概念和区别。1）弹件强化是使构件在受工作载荷之前预受一个与工作载荷相反的载荷，产生一个相应的预变形，以及一个与工作应力相反的预应力，工作时该预加载荷部分地抵消工作载荷，预变形部分抵消工作变形，从而降低了构件的最大应力。2）塑性强化是使构件在工作状态下应力最大那部分材料预先经塑性变形而产生一个与工作应力符号相反的残留应力，用以部分地抵消工件应力。塑性强化的特点是预加载荷与工作载荷方向一致，而且在构件工作时预加数荷已经撤出，靠残留应力而不是靠预加载荷本身来抵消工作应力。故要求材料必须具有足够的塑性，构件的塑性变形量不得超过一定限度。3）预紧是通过一个与工作载荷方向相同的预加载荷。使零件产生一定的与工作时同方向的弹性变形、以减少工作时的进一步变形，从而提高刚度的有效措施。26、影响产品竞争力的三要素是什么？P2471、功能原理设计：具备产品功能原理的新颖性，这是竞争力的核心要素2、实用化设计：具备产品技术性能的先进性，优良的技术性能是产品竞争力的基础要素；3、商品化设计：具备产品竞争力的心理要素，提高产品的吸引力，迎合顾客心理。27、产品商品化设计主要包括哪些内容和措施？要注重外观设计，降低产品成本，提高适应性和缩短生产周期，使设计更符合环保要求达到绿色产品设计的社会效益等。28、艺术造型设计的基本原则是什么？实用、经济、美观；三者相互关联，相互制约，缺一不可；其基本关系是在实用的前提下，讲究美观，实用与美观必须以经济因素为制约条件。29、艺术造型设计在机械产品设计中的作用是什么？与其有关的因素有哪些？P248至P25030、产品造型设计中体量、形态和线型的含义是什么？线型的选择有哪些？P254至P25531、试述提高产品价值的主要途径？P261五点32、在价值工程中为什么要进行功能分析，其主要内容是什么？进行价值优化，提高产品价值；保证产品必要功能，去除多余功能，调整过剩功能，提高产品性能33、用ABC分析法怎样选择价值工程对象？如何划分三类零件？P26634、产品的总成本由哪几部分组成，试定型描述产品性能变化对它们的影响？35、绿色设计与传统设计区别和联系？试述绿色设计的具体过程？传统设计是绿色设计的基础，绿色设计是传统设计的补充和完善；根本区别：绿色设计要求设计人员在构思阶段就要把降低能耗、易于拆卸、再生利用和保护生态环境于保证产品的性能、质量、寿命、成本等要求列为同等重要的的设计目标，并保证再生产过程中能顺利实施。36、选择一种你所熟悉的工业产品，应用缺点列举法或设问法提出产品改进设想。37、如何理解机械传动中误差传递与传动比的关系？P13538、理解黑箱法，并掌握功能分解。