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《机械设计学》总复习一、填空题1．机械设计学的学科由功能原理设计、实用化设计和商品化设计三大部分组成。2．任何一台机器都是由原动机、传动机、工作机和控制器四部分组成。3．机械的功能原理基本上可以分为动作功能和工艺功能两大类。4．求解工艺功能很有效的求解思路是运用物场分析法。5．按照所传递的能量流动路线将机械传动系统分为单流传动、分流传动、汇流传动和混流传动配合。6.机械传动链的类型分为外联传动链和内联传动链。7.机械零件在机械结构中的基本功能是承担载荷和传递运动和动力。8．零件的相关关系分为直接相关关系和间接相关关系。9．零件的结构要素分为工作要素和连接要素。10.机械结构设计中常用的设计原理有等强原理、变形协调原理、自助原理、稳定性原理和任务分配原理。11、结构设计中引起精度问题的误差来源有原始误差、原理误差、工作误差和回程误差。12.机械结构方案设计中一般应遵循简单、明确和安全可靠原则。13.一切传热的共性是：只有存在温度差时才可能发生传热过程，通常温差越大，传热过程越强烈。14.运动循环图可以清楚地了解各执行机构在完成总功能中的作用和次序。15.人机工程学主要研究人、机器和环境所组成系统的三要素及其相互关系。16.整机总体参数的确定方法有理论计算法、经验公式法、相似类比法和实验法。二、判断题1.顾客购买的不是产品本身，而是产品所具有的功能。（T）2.对于单流传动，传动级数越多，传动效率就越高。（F）3.功能原理设计的主要工作内容是构思能实现功能目标的新的解法原理。（T）4.关键技术就是核心技术。（F）5.如果齿轮轴结构相同，轴的跨距及支持情况相同，轴的直径相同，则空心轴比实心轴的刚度大。（F）6.对于轴类零件，材料分布距离轴心线越近，则承担载荷的贡献越小。（T）7.不同材料的线膨胀系数相同。（F）8.通常材料的温度上升，线膨胀系数减小。（F）9.低熔点金属比高熔点金属有更大的线膨胀系数。（T）10.工程塑料的线膨胀系数比金属材料高很多。（T）11.了将零件的相对膨胀减至最小，应尽量使温度相等或者选择有不同膨胀系数的材料。（F）12.在同一等温线图中，等温线密集区温度梯度越小，则等温线稀疏区温度梯度较大。（F）13.减小机器噪声的本质在于控制机器的振动。（T）14.静态施力愈大，肌肉内部压力愈大，血流量愈小，则肌肉越易疲劳。（T）15.在截面积相同的情况下，分布在远离中性轴位置的材料越多，则梁的强度和刚度都显著提高。（T）三、简答题1．试分别举例说明日常生活中那些机械产品能够实现简单动作功能、复杂动作功能和工艺功能。答:简单动作功能:拉链，圆珠笔的伸缩双动功能，魔方。复杂动作功能:硬币机的卷边功能是采用一组六杆机构，硬币计数包卷机驱动工作头的执行机构和传动机构。工艺功能:犁，刮削器，绞肉机，水刀切割，切碎机。2．家用缝纫机的矩形轨迹生成机构和矩形轨迹生成的控制机构分别可以通过那些机构来实现。答:矩形轨迹生成机构:四杆低副机构，全铰链五杆机构，全铰链四杆机构，用带有高副的四杆机构，用椭圆轨迹代替矩形轨迹。矩形轨迹生成的控制机构:凸轮机构，四连杆铰链机构，多杆铰链机构。3．简单举例说明怎样才能创造出新的机械运动系统。答:改变机构中的某些尺寸参数，使机构出现一种新的功能。运用机构的串联组合，改变机构的运动特性。运用机构的并联组合，得到某种特殊的运动规律或轨迹。4.机械结构设计中一般应遵循哪些基本原则，并简单加以描述。答:明确，必须做到以下三点明确。功能明确，原理明确，工作状态明确。简单:在结构设计中，在同样能完成功能要求的条件下，应优先选用结构较简单的方案。安全可靠:通常可以采用一下三类方法来实现。直接安全技术，间接安全技术，提示性安全技术。5.如何通过结构设计来提高零件的接触强度与接触刚度？答:增大综合曲率半径。增加接触元素数量。用低副代替高副结构。通过预紧提高接触刚度。6.举例说明如何提高结构设计中的精度问题？答:减小原始误差，补偿系统误差，误差均化，阿贝原则，减小回程误差。7.举例说明何谓直接安全技术，何谓间接安全技术。答:直接安全技术:通过设计，保证装置在工作中不出现危险，满足安全性要求的设计技术，称为直接安全技术。如采用安全销，安全阀，易损元件等。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。其类型多种多样，如液压回路中的安全阀，电路系统中的保险丝等，都是在设备出现危险或超负荷时，自行脱离危险状态。8.举例说明何谓载荷分流、载荷均化、预紧的概念和区别。9.比较弹性强化、塑性强化、预紧的概念和区别。10.隔板和肋板的作用是什么？布置隔板和肋板应遵循哪些原则？答:隔板和肋板的作用是提高结构的刚度。布置隔板时需要根据载荷的形式，合理地确定隔板的位置，数量和方向。当主轴结构不同位置处的变形量不同时，应将隔板布置在变形量较大的位置。由于隔板自身为薄板结构，使其受拉压或沿刚度较大的方向受弯曲，避免隔板受扭或沿刚度较小的方向受弯曲。11.何谓零件的疲劳？答:零件在循环应力或循环应变的作用下，由于某点或某些点产生了局部的永久结构变化，而在一定的循环次数以后会形成裂纹或产生断裂的过程称为疲劳。12.减少机械零件磨损的途径有哪些？答:减少机械零件磨损的主要办法:改善设计，提高加工和装配质量，采用性能良好的润滑系统，选用适应不同要求的材料和对材料进行表面处理。13.选择机构类型和拟定机构简图应该注意哪些问题？答:使机构最简单，传动链最短。使机构具备有利的传力条件。使机构有尽可能好的动力性能。使机器操纵方便，调整容易，安全耐用。14.机构能实现那些动作功能？答:利用机构实现运动形式或运动规律变换的动作功能。利用机构实现开关，联锁和检测等动作功能。利用机构实现程序控制或手动控制的功能。15.如何提高机器结构的动刚度？答:提高机器结构的静刚度。改善系统的固有圆频率。改善机器结构的阻尼特性。16.如何提高产品的价值？17.分别对千斤顶、金属切削机床进行功能分析。答: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。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，实现刀具进给运动的功能，刀具装夹功能，工件装夹功能，冷却液开停功能和排屑功能。18.机械结构设计中常用的设计原理有哪些？答:等强原理，变形协调原理，自助原理，稳定性原理，任务分配原理。四、计算题1.设有N=200个产品，从t=0开始运行，在60h内失效3个，在60h至64h内发生1个失效，在64h至70h内发生2个失效，求该批产品在60h及64h的失效率。2．有600个零件，已知其失效为正态分布，均值为200h，标准离差为40h。求（1）t=100h时，其可靠度、失效概率为多少？（2）经过多少小时后，会有10%的零件失效？（注：0062.05.2）（，%1028.1）（）五、简述题1.试对家用缝纫机或者点钞机作功能分析。2.描述汽车发动机的离心调速器过程。3.描述下图电磁阀控制液压缸进行工作的顺序操作过程。4.简述粒状巧克力包装机的设计过程。