中南大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)復(fù)習(xí)題

1、機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)復(fù)習(xí)題第一章緒論 1-1“設(shè)計(jì)學(xué)”從古代到現(xiàn)代的三個(gè)發(fā)展階段 階段 1 直覺設(shè)計(jì)階段 階段 2：半經(jīng)驗(yàn)半理論設(shè)計(jì)階段 階段 3：半理論半經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段 1-2 機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的統(tǒng)稱。 1-3 “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。它是從合理的目標(biāo)參 數(shù)出發(fā)，通過各種方法和手段創(chuàng)造出一個(gè)所需的優(yōu)化系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)的過程。 1-4 由想法到產(chǎn)品的過程 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般過程： 認(rèn)識需求→目標(biāo)界定→問題求解→分析 選優(yōu)

2、→評價(jià)決策→表達(dá)→實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)的第一步是認(rèn)識需求，由此決定要設(shè)計(jì)一種裝置滿足它。 認(rèn)識需求有時(shí)是一種很高創(chuàng)造性的活動。第二部是目標(biāo)界定?；灸康氖前研枨笙薅ㄔ谀撤N 確定方面，并限定滿足需求的一些特殊的技術(shù)和特性，以便在下一步尋求解決這一問題的解 法。第三步是問題解決。就是我們所說的功能原理設(shè)計(jì)，應(yīng)該把各種可能的解法盡可能多地 收集起來，供下一步分析比較，這是至關(guān)重要的一步。第四部是分析和優(yōu)選。第五步是評價(jià) 決策，這是最困難的一步。第六步是

3、表達(dá)，設(shè)計(jì)的表達(dá)有 寫 說 畫。其中畫是最重要的 表達(dá)方式。第七部是實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)的手段是實(shí)用樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)的最后標(biāo)準(zhǔn)是市場，市場是檢驗(yàn)設(shè) 計(jì)成功與否的惟一標(biāo)準(zhǔn)。第一章1.機(jī)械的概念機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的統(tǒng)稱：完成做功的各種具體機(jī)器和以傳遞力與運(yùn)動的各類機(jī)構(gòu)總稱為機(jī)械。2.機(jī)械設(shè)計(jì)主要特點(diǎn) 1)多解性 2)系統(tǒng)性 3)創(chuàng)新性 4)設(shè)計(jì)與科學(xué)研究3.“機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)”的學(xué)科組成 1)功能原理設(shè)計(jì) 2)實(shí)用化設(shè)計(jì) 3)商品化設(shè)計(jì) 4.現(xiàn)代設(shè)計(jì),以功能為核心

4、，構(gòu)思實(shí)現(xiàn)該功能所需的方法和手段,具體方法和手段有：CAD/CAM/CAE 技術(shù)，CIMS 工程、并行工程、優(yōu)化設(shè)計(jì)、有限元方法、可靠性設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、快速響應(yīng)設(shè)計(jì)、反求工程、逆向工程、虛擬設(shè)計(jì)方法等。5. 近代“機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)”的核心內(nèi)容1）功能思想的提出 2）人機(jī)工程學(xué)科的興起 3）工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)科的成熟6.機(jī)械設(shè)計(jì)按其創(chuàng)新程度可分為以下三種類型：1)適應(yīng)性設(shè)計(jì) 2）變型設(shè)計(jì) 3)創(chuàng)新設(shè)計(jì) 第三章1. 任何一種機(jī)器的更新?lián)Q代都存在三個(gè)

5、途徑:1）改革工作原理；2）通過改進(jìn)工藝、結(jié)構(gòu)和材料提高技術(shù)性能；3）加強(qiáng)輔助功能使其更適應(yīng)使用者的心理。2. 功能原理設(shè)計(jì)的工作特點(diǎn) 1).用一種新的物理效應(yīng)來代替舊的物理效應(yīng)，使機(jī)器的工作原理發(fā)生根本的變化的設(shè)計(jì)。 2).引入某種新技術(shù)(新材料、新工藝、……)，但首先要求設(shè)計(jì)人員有一種新想法(New Idea)、新構(gòu)思。3).使機(jī)器品質(zhì)發(fā)生質(zhì)的變化。3. 功能原理設(shè)計(jì)的任務(wù)和主要工作內(nèi)容 1).功能原理設(shè)計(jì)的任務(wù)：針對某一確定的“功

6、能目標(biāo)”．尋求一些（一種）“物理效應(yīng)”并借助某些“作用原理”來求得一些實(shí)現(xiàn)該功能目標(biāo)的“解法原理”。例如：為實(shí)現(xiàn)直線移動的功能要求，可尋求液壓、電磁或機(jī)構(gòu)等物理效應(yīng)，通過油缸、直線電機(jī)或剛體傳動等作用原理，求得最終實(shí)現(xiàn)機(jī)械直線移動這個(gè)功能目標(biāo)的解法原理。2).功能原理設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容：(1)明確功能目標(biāo)；(2)構(gòu)思能實(shí)現(xiàn)功能目標(biāo)的新的解法原理；(3)改進(jìn)、完善解法。4.根據(jù)系統(tǒng)工程學(xué)用黑箱來描述功能，請描述采用的哪三種流的轉(zhuǎn)換。任何技

7、術(shù)系統(tǒng)都可以視為 3 種流的處理系統(tǒng)：能量流:機(jī)械能、熱能、電能、化學(xué)能、光能、核能。物料流：氣體、液體或各種形式的固體。信息流：各種測量值、輸入指令、數(shù)5.功能的分解。f)以材料轉(zhuǎn)換為主的各種離心機(jī)、篩選機(jī)和過濾器。主要性能指標(biāo)：生產(chǎn)效率和分離出物料的純凈度。2. 確定機(jī)器的總體參數(shù)總體參數(shù)是表明機(jī)器技術(shù)性能的主要指標(biāo)，包括機(jī)器性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)兩方面：（1）性能參數(shù)：生產(chǎn)率、功率和重量等；（2）結(jié)構(gòu)參數(shù)：主要結(jié)構(gòu)尺寸，它由整機(jī)外形尺

8、寸、主要部件的外形尺寸及工作機(jī)構(gòu)作業(yè)位置尺寸等組成。3. 總體參數(shù)的確定方法1）可采用理論計(jì)算法 2）經(jīng)驗(yàn)公式法 3）相似類比法 4）實(shí)驗(yàn)法4. 總體參數(shù)確定思路：1）首先初步確定總體參數(shù)；2）據(jù)此進(jìn)行各部件的技術(shù)設(shè)計(jì)；3）最后準(zhǔn)確計(jì)算出機(jī)器的總體參數(shù)，總體參數(shù)和技術(shù)設(shè)計(jì)一般需交叉反復(fù)進(jìn)行；4）正確處理相互制約的有關(guān)參數(shù)間關(guān)系；5）各參數(shù)間要互相匹配和協(xié)調(diào)，形成一個(gè)優(yōu)化的整體5. 合理的總體參數(shù)應(yīng)符合下列條件：1）先進(jìn)性——與國內(nèi)外同類

9、產(chǎn)品比較，其主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和工作性能優(yōu)先；2）實(shí)用性——滿足實(shí)際使用要求，可靠度高、維修方便、使用壽命長；3）經(jīng)濟(jì)性——充分利用發(fā)動機(jī)功率、節(jié)約能源、原材料消耗少，在滿足功能的情況下，體積小、重量輕、價(jià)格便宜。6. 機(jī)械傳動系統(tǒng)1）定傳動比機(jī)構(gòu) 2）變速機(jī)構(gòu) 3）運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu) 4）操縱控制機(jī)構(gòu)7. 機(jī)械傳動鏈的類型1）外聯(lián)傳動鏈：聯(lián)系動力源和執(zhí)行件(如機(jī)械主軸或分配軸)的傳動鏈、是運(yùn)動和外部(動力源)的聯(lián)系，稱為外聯(lián)傳動鏈。2）內(nèi)聯(lián)傳