机械创新设计练习题

1. 什么是机构的演化或变异？什么是反求工程？

机构的演化或变异是指以某机构为原始机构，在其基础上对组成机构的各个元素进行各种性质的改变或变换，而形成一种功能不同的机构。

把别的国家的科技成果加以引进，消化吸收，改进提高，再进行创新设计，进而发展自己的新技术，称这一过程为反求工程。

2. 什么是机械？机械的特点有哪些方面？

机械是用来传递运动或动力的能完成有用机械功的装置，用来变换或传递能量、物料与信息。其特点如下：

1）机械首先必须是执行机械运动的装置。

2）机械必须进行物料或信息的变换与传递，并完成有用的机械功。

3）机械中必须要完成能量的转换。

3. 为设计一个性能质量好，经济效益高的机械产品，在拟定机械的功能目标时必须注意哪五个方面的问题？

答：1.拟定功能目标要进行可行性分析

2.拟定功能目标要分清主次，要利于功能的实现

3.拟定功能目标要利于扩大设计思路

4.拟定功能目标要具有一定的超前意识

5.拟定功能目标要注意产品的生命周期循环问题

4. 列举七种以上能够实现从连续转动到连续转动运动变换机构。

答：1．齿轮传动机构

2．摩擦轮传动机构

3．瞬心线机构

4．连杆机构

5．带传动机构

6．链传动机构

7．绳索传动机构

8．液力传动

9．钢丝软轴传动机构

10．万向联轴器

5. 什么是定向思维、逆向思维、形象思维和抽象思维？

定向思维：基本上属于逻辑性思维一类。其思维过程总是通过寻找合乎逻辑的、成熟的或常规的方法或途径，循序渐进地推断和认识事物。

逆向思维：是一种反逻辑和反常规的思维方式，其思维常摆脱正常的思考途径，以背逆正常思索途径来寻找解决问题的方法。

形象思维：这种思维形式表现为对事物表面特征的记印，对感知过的形象进行加工、改造，通过联想、想象，从而创造出新形象的过程、想象是形象思维的一种基本方法。

抽象思维：它是凭借概念、判断、推理来概括事物的本质，揭示各事物之间的联系与差距，从而推断出事物具有的新概念的思维模式。

6. 设计增力机构

将铰链四杆机构ABCD与摇杆滑块机构EFG串联组合成一个机构，实现滑块G的输出力Q增大。并简单计算输出力Q的大小（用公式表达即可）。

解：前置子机构为铰链四杆机构ABCD，后置子机构为摇杆滑块机构DCE。

若设连杆BC所受力为F，连杆CE所受力为P，则滑块所产生的压力Q为：Q=Pcosα=F×L/S×cosα。

减小α和S，增大L均能增大Q力。设计时可根据要求确定α、S和L。7. 列举三种能实现增大行程的凸轮机构，画出机构简图，并进行简要说明。

解：

图1是一种压力角没有增加，凸轮尺寸也没有加大，而推杆行程增大的凸轮机构。凸轮转动时，从动杆的升程是两项升程之和，一项是凸轮2相对于固定滚子3的升程，另一项是从动杆4相对于凸轮的升程，从而可获得较大的升程。

图2增程原理与上例相似。为了使凸轮能够沿从动推杆的位移方向移动，将其设计成中间带有滑道，并将转动滑块设在其中，这样，当凸轮转动时就可以实现凸轮相对于固定滚子3的位移，而从动杆2相对于凸轮又有位移，两项位移之和就是从动杆的最终行程。达到了增大行程的效果。

图3的增程凸轮机构与图2的机构很相似，但在结构上稍有差异。当圆盘1转动时，滑块2的凸出轮廓D与固定滚子3接触，并克服弹簧力的作用沿圆盘上的导槽移动；同时，从动杆4又因与滑块的凸出轮廓C接触而产生移动，两

项移动量之和为从动杆的最终行程。