机械设计学考试复习

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1、1/机械：机械是依据力学原理组成的各种装置和设备，是机器和机构的总称。它 包括机器、工具、器械、仪器.2/机器：机器是由两个或两个以上相互联系配合的构件所组成的联合体，通过其 中某些构件的限定的相对运动，能将某种原动力和运动转变，以执行人们预期的 工作，在人或其它智能体的操作和控制下.实现为其设计的某种或某几种功能。3、机械设计：机械设计是设计机器和机构的一种创造性的劳动过程。机械设计 可以是应用新的原理或新的概念，开发创造新的机器，也可以是在现有机器的基 础上，重新设计或作局部的改革。4、机械设计学：机械设计学是将机械设计的共性技术与理性化的设计方法有机 地结合在一起而形成的一门独立的、综合

2、性的学科。它是一门研究机械设计方法， 探求机械设计规律性的东西的学科。5、功能：指某一机器所具有的转化能量、运动或其它物理量的特征。功能原理 的基本类型：动作功能一一以实现动作为目的的功能；工艺功能一一以完成对对 象物的加工为目的的功能；动作功能又分：简单动作功能，复杂动作功能。6、功能原理设计：机械产品设计的最初阶段，就是要针对产品所应具有的功能 进行原理性的设计构思，提出设计方案。这种针对功能的原理性设计，简称为“功 能原理设计”。7、影响产品竞争力的三个关键环节：功能原理设计，实用化设计，商品化设计。 功能原理设计：它正是使用了功能概念来认识、分析和设计机器的功能原理。实 用化设计：是设

3、计工作中需要实实在在要求做好的环节。它的核心是要使产品具 有优良的“性能”，从实用的角度使产品好用。商品化设计：是产品进入市场前 对产品进行精心打扮的环节。8、机械设计的基本类型：1、开发性设计它是在工作原理、结构等完全未知的 情况下，应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计出过去没有 的新型机械。2、适应性设计它是在原理方案基本不变的前提下，对产品作局部 的变更或另设计一个新部件，使产品在质和量上更能满足使用要求。3、系列化 设计它是在工作原理和功能结构都不变的前提下，变更现有产品的结构配置和 尺寸，使之适应更多量的要求。9、设计具有的特征：创新性创新是设计的灵魂。没有创新，就没

4、有设计继承性就是要在前人发明创造的基础上，去设计出外观造型更美、功能更强、 性能更优良的产品，使人们的生活更舒适、更方便、更快捷时代性 设计水 平是随着时代的发展、科学技术的进步，在不断改进和完善着政策性设计 人员应了解政府的政策、法令，行业规定、国家标准等，使设计出来的机器符合 相关的规定和标准现实性设计人员在设计时必须考虑所在企业的现实条件，考虑实现的可能性综合性可以将一切可以利用的科技成果拿来为我所 用，设计出体现时代特征，性能更好的机器时效性 产品是要参与市场竞争 的，参与市场竞争的产品，投放市场要快，尽可能早地占领市场。10、机械设计人员应具备的素质：创新意识超前敢为人先；强烈的使命

5、感和责任 感；敏锐的观察力；积极的工作态度；扎实的基础知识；与人合作共事；卓越的 组织实施才能，能把构思变成效果图、变成可实施的工程图。11、弄清几个关系：工艺与设计：工艺围绕产品转，解决的是如何把产品作出 来，如何把产品做得更好、更经济；设计解决的是为市场提供有竞争力的产品， 解决的是企业要干什么，决定企业的发展方向设计与制造：设计在先、制造在 后。设计指导制造，而有时制造又反过来影响设计，完善设计设计与科研：二 者的区别在于出发点不同、目标不同、结果不同。科研是发现自然规律，而设计是发明新产品。设计区别科研的地方更需要人们的 创造力，并通过各种工艺手段去创造世界上还没有的东西，实现人们的构

6、思，最 后做出能实现人们希望实现的功能的产品来。12、机器的四个组成部分：原动机、传动机、工作机、控制器。13、机器分类：按机械的使用功能则可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机 械等按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械、运输机械和化工机 械等按工作原理又可分为热力机械、流体机械、往复机械和仿生机械等。机器 按功能观点分类：可以分为工艺类和非工艺类两大类。所谓工艺类，是指那些对 物料进行工艺性加工的机器，这类机器的主要特征是具有专用的工作头，并进行 独特的工艺加工动作。非工艺类机器则不对任何物料进行工艺性加工而只是实现 某些特殊的动作性功能。14、机器更新换代的三个途径：一是改进工作原

7、理；二是通过改进工艺、结构、 材料，提高技术性能；三是增加辅助功能使其更适应消费者的心理。15、构思能实现功能目标的新的解法原理：方法步骤：明确功能目标进行创 新构思提出解法原理进行模拟实验、技术分析、验证原理的可行性修改、 完善、提高选择较优方案。16、几种功能的求解思路:简单动作功能的求解思路一一几何形体组合法:简单 动作功能是由两个或两个以上的具有特殊几何形状的构件组成，利用它们形体上 的特征，可以实现相互运动或锁合的动作复杂动作功能的求解思路一一基本机 构组合法:复杂动作功能是连续传动，可以利用已有的基本机构来实现工作头 和作用场是机器完成工艺功能的两个主要因素。知道了工艺功能的两个要

8、素，人 们开始研究工艺功能的求解思路，最主要的就是物-场分析法。“物一场分析法”（S-field）。其模型图是：F /、S1 /、S2在任何一个小的技术系统中，至少要有一个主体（S1），一个客体（S2）。F为S1与S2之间的作用场。S1和S2在系 统中缺少一个就不能发生技术作用。S1一一主体，对客体发生作用的物体，如工 作头或工具；S2一一客体，被加工的物体;F一一作用场，广义地指S1向S2作用 时发生的力、运动、电、磁、光、热等作用场。物体是一群物质的聚集。某个物 理量在空间的一个区域内的分布称为场，场是一种特殊物质，看不见摸不着，但 它确实存在，场具有能量、动量和质量，能传递实物间的相互作

9、用。场可分为三 类：1.标量场2.矢量场3.张量场.用“物一场分析法”求解工艺功能的基本 形式是：已知客体S2,求合理的F和S1关键技术功能的求解思路一一技术矛 盾分析法.利用常规技术设计制造的产品，它们的技术性能只能达到一般水平。 随着市场竞争的加剧，几乎所有的企业都在设法提高自己产品的技术性能指标， 于是出现了对关键技术的研究.并由此而出现了各种Know How（技术诀窍）。现 在几乎可以这样说，没有关键技术和Know How的产品，在激烈的竞争中难以建 立起竞争优势，也就难以在市场上得到一席之地。同样对于现代设计人员来说， 不懂得关键技术功能也就等于不懂得现代设计。综合技术功能的求解思路

10、 物理效应引入法。这种方法适合于综合技术功能的求解。这里所指的物理效应是 一种广义的概念。这里的物理效应是广义的，不仅包括机械的，还包括电、光、 磁、液、气、热、声、化.现在的机电一体化技术就是在机械产品中引入了 微电子技术的产物，是综合技术功能的成功范例18、机构能实现哪些动作功能：1.利用机构实现运动形式或运动规律变换的 动作功能2.利用机构实现开关、联锁和检测等的动作功能3.利用机构实现程 序控制或手动控制的功能19、一般较宜用机构来实现的功能：1.实现功率性的机械运动形式或规律的变 换功能2.实现固定轨迹或简单可调的轨迹功能3.在特定条件下能优质地实现 开关、联锁和检测等功能4.实现简

11、单的固定程序或可变程序的控制功能20、产品设计：产品设计就是根据市场需求，把提供的资源（能量、物料、信息） 转化为满足人类和社会需求的技术装置的规划工作。实用化设计的一般步骤：1. 总体设计，绘制总体布置图和总装草图。2.画部件、零件草图。3.审核。4. 画零件工作图、部件装配图。5.画总装图。6.编制技术文件：设计说明书、使 用说明书、标准件、外购件明细表等。21、经过以上分析，最后应提出产品开发的可行性报告。可行性研究报告包括以 下主要内容：从市场需求预测出发，论述该设计项目的必要性；该产品目前 国内外现状和水平；确定产品的技术规格、性能参数和约束条件；提出该产 品的技术关键和解决途径；与

12、其达到的技术、经济、社会效益；预算投资费 用及项目进度、期限。22、应用趋势外推法进行预测，主要包括以下6个步骤：（1）选择预测参数；（2） 收集必要的数据；（3）拟合曲线；（4）趋势外推；（5）预测说明； （6）研究 预测结果在制订规划和决策中的应用。23、设计活动几个阶段：了解市场需求、拟定设计任务和技术要求、功能 原理设计、实用化设计、商品化设计、制造和销售。24、技术分析在可行性研究过程中，首先要进行技术分析，分析新产品在技术上 的先进性、适用性和可靠性。2）经济分析：把经济目的与技术手段相结合，力 求以最少的人力、物力和财力消耗得到满意的功能，取得较好的经济效果。3）社 会分析：随着

13、生产的发展和生产项目的大型化、综合化，生产项目对社会的关系 日益密切。所以设计人员必须重视产品的社会效果。25、主要设计要求：1）功能要求 同一产品功能越多，价值越高。2）适应性要 求 应明确指出产品的适用范围。3）性能要求 性能指产品的技术特征，包括 动力、载荷、运动参数、可靠度、寿命等。4）生产能力要求 它表示单位时间 内创造财富的多少。6）使用寿命要求它指的是产品的耐用性。8）成本要求 产 品质量提高，成本下降才有竞争能力。9）人机工程要求 要根据人_机器一 一环境系统要求进行产品设计。7）效率要求 是指一个系统输入量转换为输出 量的有效利用程度，从节约能源，提高系统的经济性考虑，希望系

14、统有尽可能高 的效率。10）安全性要求它包括改善劳动条件，减轻劳动强度，确保人身和机 器的安全。11）包装、运输要求：产品包装既能保护产品在运输中不遭受损坏， 又能给产品以美观的外形，增加产品的竞争力和扩大市场销路。26、其他设计要：1）强度刚度要求2）制造工艺要求3）零件加工技术要求4） 工作循环图要求27、总体设计的任务是完善和扩大方案设计和结构设计的内容使各部件、零 件得到合理地组合综合考虑机械系统与其他系统的关系。如人一一机器一一环 境三者之间的关系，使之相互协调适应，以保证全面满足机械产品的技术性能、 经济性能和美学性能的要求。28、总体设计的要求.技术性能：指生产率、作用范围、精度

15、、可靠性、使用 寿命、强度刚度、操作安全方便、环境因素等经济性能：指效率、使用经济性（运行费用）、生产制造成本、制造维修简便、外形尺寸和重量等美学性能：指外观造型、色彩等。29、总体设计的具体工作内容：1.确定工艺方案2.确定总体参数：总体参数是表 明产品技术性能的主要指标。它包括性能参数和结构参数。性能参数：生产率、 速度、功率、重量等。结构参数：主要指结构尺寸。3.设计运动系统、确定运 动简图。4.画总体布置图5.设计驱动系统6.计算整机的平衡和稳定7.分析动力源 特性。8.人机学设计。9.设计附属装置。10.造型设计。11.产品故障分析和对策。 12.画机器总装图、零件施工图。13.编写

16、全部设计技术文件。14.明确易损件，产 品包装和运输要求。30、总体布置应遵循的原则功能合理 总体布置应保证机器功能的实现，不论 在整体上或局部上都不应采取不利于实现功能的布局方案结构紧凑节约空 间的紧凑结构方案，通常有利于良好的造型，同时，应使机械产品尽可能减少零 部件的数量，整机体积尽量小比例协调 总体布置应使比例协调、匀称、稳定 且具有安全感。31、总体布置的类型：1、按主要工作机构的空间几何位置可分为平面式、空间 式等；2、按主要工作机械的空间布置方向可分为水平式（卧式）倾斜式、直立 式、圆弧式等；3、按原动机和机架相对位置可分为前置式、中置式、后置式等; 4、按工件和机械内部工作机构的运动方式可分为回转式、直线式、振动式等；5、 按机架或机壳的型式可分为整体式、剖分式