机械工程概论
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机械工程概论题库一、简述答题1.何谓晶体缺陷?在工业金属中有哪些晶体缺陷?答：晶体中原子排列不完整、不规则的微小区域称为晶体缺陷。
工业金属中的晶体缺陷有点缺陷(空位、间隙原子)，线缺陷(位错)，面缺陷(晶界、亚晶界)。
合金2.简要说明金属结晶的必要条件及结晶过程。
答；金属结晶的必要条件是过冷，即实际结晶温度必须低于理论结晶温度。
金属结晶过程是由形核、长大两个基本过程组成的，并且这两个过程是同时并进的。
3.指出在铸造生产中细化金属铸件晶粒的途径。
答：用加大冷却速度，变质处理和振动搅拌等方法，获得细晶小晶粒的铸件。
4.一般情况，铸钢锭中有几个晶区?各晶区中的晶粒有何特征?典型的铸锭组织有表层细晶区、柱状晶区和中心粗晶区三个晶区。
表层细晶区的晶粒呈细小等轴状，柱状晶区的晶粒为平行排列的长条状，中心粗晶区的晶粒呈粗大的等轴状。
5.固态合金中的相有几类?举例说明。
固态合金中的相有固溶体和金属化合物两种，如铁碳合金中的铁素体为固溶体，渗碳体为金属化合物。
6.形成间隙固溶体的组元通常应具有哪些条件?举例说明。
形成间隙固溶体的两组元原子直径差要大，即d质/d剂<0.59，所以间隙固溶体的溶质元素为原子直径小的碳、氮、硼；溶剂元素为过渡族金属元素。
如铁碳两元素可形成间隙固溶体。
7.置换固溶体的溶解度与哪些因素有关?置换固溶体的溶解度与组元的晶体结构、原子直径差和负电性等因素有关。
8.简要说明金属化合物在晶体结构和机械性能方面的特点。
金属化合物的晶体结构是与任一组元的均不相同，其性能特点是硬度高，塑性、勧性差。
9.指出固溶体和金属化合物在晶体结构和机械性能方面的区别。
固溶体仍保持溶剂的晶格类型。
而金属化合物为新的晶格，它与任一组元均不相同。
固溶体一般是塑性、韧性好，强度、硬度低；金属化合物是硬度高，塑性、韧性差。
10.简要说明共晶反应发生的条件。
共晶反应发生的条件是合金液体的化学成分一定，结晶温度一定。
11.比较共晶反应与共析反应的异同点。
机械工程概论复习提纲
第一章绪论（一）. 机械的基本概况1、机构：由两个以上的构件通过活动连接以实现规定运动的组合体，其各组成部分之间具有一定的相对运动用来传递、转换运动和动力，或实现某种特定的运动2、机器：由一个或一个以上的机构组成，具有确定机械运动并完成一定有用工作过程的装置3 、机械：机构和机器的总称4、机构和机器之间的区别与联系5、机构：传递、转换运动与动力实现某种特定的运动6、机器：具有确定机械运动、转换机械能、完成一定有用工作过程7、零件：组成机械不可拆的基本单元；专用零件8、构件：在机构中组成机构彼此间具有一定相对运动关系的基本单元9 、部件：机械的一部分，为可以完成同一功能而在结构上连接在一起、能协同工作的零件的组合体10 、机械、机器、机构、构件、零件之间的关系11 、机械的特征及种类12 、制造业和机械工业. 机械工程的涵义机械工程的工作内容（按工作性质划分）1、建立和发展能直接应用于机械工程的工程理论基础2、研究、设计和发展新的机械产品3、机械产品的生产4、机械制造企业的经营和管理5、机械产品的应用6、环境污染和自然资源过度耗费问题及其处理措施三.机械工程发展1、社会发展与机械工程第一次革命：大约200 万年前，学会了用木棍和石块等天然工具，并锻炼了大脑和手指第二次革命：大约50 万年前，学会了制造和使用简单的木制和石制工具，继而发现了火第三次革命：大约15000 年前，制作和使用简单机械，开始了农耕与畜牧第四次革命：1750 年到1850 年之间，瓦特第一台蒸汽机第五次革命：计算机的发明导致了一场现代工业革命。
智能机械开始应用，计算机正在改变人类的传统生活方式和工作方式2、机械工程发展史a. 古代机械史(ancient history of machinery ，〜1750年)机械始于工具b. 近代机械工程史(modern history of mechanical engineering)用生产能力大和产品质量高的大机器取代手工工具和简陋机械。
机械工程概论
1.1 机械的基本概况
机械是由零件、构件和部件组成的。 1)零件。零件分为两类:一类是组成机械的不可拆的基
本单元,也是机械制造过程中的单个制件,如齿轮、轴等; 另一类则是专用零件,它仅适用于一定类型的机械中,并能 表示此种机械的特点.
2)构件。构件是在机构中组成机构彼此间具有一定相 对运动关系的基本单元。
1.1 机械的基本概况
1.1.3 制造业与机械工业 1.制造与制造业
所谓制造,即为人类按照市场需求,运用主观掌握的知 识和技能,借助于手工或可以利用的客观物质工具,采用有 效的工艺方法和必要的能源,将原材料转化为最终物质产 品并投放市场的全过程。
制造业是指将制造资源,包括物料、设备、工具、资 金、技术、信息和人力等,通过制造过程转化为可供人们 使用和消费的产品的行业。
1.3 机械工程发展
第四次发生在1750年到1850年之间。1760年,瓦 特经过十余年的努力和不断改进,在爱丁堡制造出第一台 有实用价值的蒸汽机。1804年,英国人特莱维茨克发明 并制造出第一台蒸汽机车。1830年,在法国修筑了从圣 亚田到里昂的铁路。蒸汽机车与铁路的普及,促进了西方 工业生产的发展,促进了西方的机械文明,奠定了现代工 业的基础。
图1-1 内燃机机构 a)模型 b)简图 1—气缸 2—活塞 3—连杆 4—曲轴 5、6—齿轮 7—凸轮轴 8—顶杆
1.1 机械的基本概况
3.机械 机械是机构和机器的总称。 设计机械的目的是完成预定的机械运动及特定的动作。
一般来说,每一种复杂机械都由三大部分组成:一是原动部 分,它是机械动力的来源;二是工作部分,它处于传动路线 的终点,完成机械的预定动作;三是传动部分,它是把原动 机件的运动和功率传递给工作部分的中间环节。现代机械 中又增加了第四个部分,即自动控制部分。
郭绍义 机械工程概论 第一章 机械工程概述
1781年瓦特又创造出提供回转力的蒸汽机，扩大了蒸汽机的应用范 围。蒸汽机的发明和发展，使矿业的工业生产、铁路和航运都得以机械 动力化。
蒸汽机几乎是19世纪惟一的动力源。
19世纪未，电力供应系统和电动机已在工业生产中取代了蒸汽机， 成为驱动各种工作机械的基本动力。
19 世纪后期发明的内燃机经过逐年改进，成为轻而小、效率高、易 于操纵、并可随时启动的原动机。内燃机和以后发明的燃气轮机、喷气 发动机的发展，还是飞机、航天器等成功发展的基础技术因素之一。
第一章 机械工程概述
第一章 机械工程概述
1.1 科学和工程
1.1.1 科学的基本概念 科学在不同时期、不同场合有不同意义，科学本身在发展，人们对 它的认识也在不断深化。 一、 科学是对客观事物发展规律的正确认识和总结 二、科学是关于自然、社会和思维的知识体系
三、科学是征服自然、改造社会的武器
第一章 机械工程概述
第一章 机械工程概述
1.3 机械工程学科简介
机械工程学科下设四个二级学科：机械设计及理论、机械制造及其自动 化、机械电子工程和车辆工程。 机械类专业在1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》中有机械设 计制造及其自动化、材料成型及控制工程、工业设计、过程装备与控制工程 四个专业。 由于部分高校有自主设置专业的权利，所以在有些高校招生目录上依然 可以看到诸如车辆工程、机械电子工程、机械工程及自动化等专业。
第一章 机械工程概述
1.2 机械与机械工程
1.2.4机械工程的展望 一、机械工程与人类的生存环境 工程技术的发展在提高人类的物 质文明和生活水平的同时，也对自然 环境起了破坏作用。20世纪中期以来 暴露出来的严重问题有两个方面：资 源 (其中最严重的是能源 )的大量消耗 和环境的严重污染。 机械工程一向以增加生产、提高 劳动生产率、提高生产的经济性，即 以提高人类的近期利益为目标来研究 和发展新的机械产品。新产品的研制 将以降低资源消耗，发展洁净的再生 能源，治理、减轻以至消除环境污染 作为超经济的目标任务。
机械工程概论第1章
二． 本专业人才培养规格
本专业毕业生应具备以下几个方面的 知识和能力： 1.具有良好的思想品德、社会公德、职 业道德和团体意识，热爱祖国。 2.具有较扎实的自然科学基础、较好的 人文、艺术、社会科学基础和正确运 用本国语言、文字的表达能力。
3.较系统地掌握本专业领域宽广的技 术理论基础知识，主要包括力学、机 械学、电工与电子技术、机械工程材 料、机械设计工程学、机械制造基础、 自动化基础、市场经济及企业管理等 基础知识。
三维结构设计
运动学、动力学 仿真分析
有限元分析、尺 寸、结构优化
运动学问题 虚拟样机
动力学问题
CAD----Computer Aided Design （计算 机辅助设计），使用计算机系统进行 设计的全过程，包括资料检索、方案 构思、零件造型、工程分析、工程制 图、文档汇编
典型的CAD/CAE软件简介
政治思想：思想道德修养、形势与政策、 中国现近代史纲要 等 自然科学：高等数学、概率论与数理统计、 线性代数、大学物理 计算机技术基础：计算机应用基础、C程序设 计
外 语：大学英语、专业英语 经济管理：现代管理信息系统、设备管 理等
社会实践：学术讲座、军训、课外科技 活动、社会调查、公益劳动
机械学科基础：理论力学、材料力学、 工程热力学、画法几何及工程制图、 机械原理、互换性与技术测量
4.具有本专业必须的制图、计算、实验、 测试、文献检索和基本工艺操作等基 本技能。
5.具有本专业领域内某个专业方向所必需 的专业知识，了解其科学前沿及发展趋 势，具有文献资料查询及科技写作方面 的能力。 6.具有初步的科学研究、科技开发、分析 问题和解决问题以及组织管理能力。 7.具有较强的自学能力和创新意识。
让我们一起努力！
机械工程概论
整机可用性 元件和整机故障多属随即性
元件故障基本独立无关 使用环境一般良好，有密闭和 保护，应力因素可预测
维9修．方式系统可一般靠以性预分防性析维和修预为主计
预防性维修意义不大
可1靠0性．预维计 修困性难设计
可能
数1据1准．备可靠公性用试数据验收集不易，积累尚未正规化
数据已广泛发布，已形成数据
积累制度
第四章 机械设计及现代设计方法
设计：人们根据预定目标来生产满足要求的信息的一种活动。
通过图形、文字、数据、符号表达出来。
§4-1 机械设计基本方法
明朝，设计制造同一人 基本结构的组合装置
直觉设计（远古~1500年） 经验设计（1501~1849年）
专门进行另部件研 究实验，有标准
设计发展阶段 半经验设计（1850~1949年）
早期二维机械CAD 仅仅是计算机辅助绘图 （Computer Aided Drafting）
三维CAD技术才是真正意义上的计算机辅助设计技术 （Computer Aided Design）。
三维CAD的四次技术革命
第一次：由线框造型设计/加工发展到曲（表）面造型设计
第二次：由曲（表）面造型设计发展到实体造型设计
采用最优化设计方法。
优化设计工作包含三个内容:
–建立优化数学模型；
–选取优化方法；
–用计算机进行求解。
（2）优化方法 其基本思想是搜索、迭代和逼近。即求解时，从某一初
始点出发，利用函数在某一局部区域的性质和信息，确定每 一迭代步骤的搜索方向和步长，去寻找新的迭代点，这样一 步一步地重复数值计算，用改进后的新设计点替代老设计点， 逐步改进目标函数，并最终逼近极值点。
现代设计研究设计的一般进程，包括一般设计战略和用于 设计各个具体部分的战术方法。要求设计者从产品规划、方案 设计、技术设计、施工设计到实验、试制，按步骤有计划地进 行设计。
《机械工程概论》课程结课论文报告
机械工程概论课程结课论文报告引言机械工程是近代工业发展的基础之一，涉及领域广泛，包括制造、运动控制、自动化、机器人等方面，是追求机械传动自动化和高效智能的重要技术之一。
本课程旨在介绍机械工程的基本概念、原理以及应用案例，为学生打下机械工程领域的基础。
课程内容简介本课程共分为四个部分，分别是机械工程基础知识、机械制造技术、机电一体化技术以及机器人技术。
下面将分别对这四部分的内容做简要介绍。
机械工程基础知识机械工程基础知识包括机械加工的基本原理、机械零件的设计以及机械附件的选型和应用等方面。
这部分课程主要围绕机械加工中的工艺流程和机床操作流程进行讲解，掌握机械加工相关的知识和技能，培养实际操作能力。
机械制造技术机械制造技术包括传统的机械制造工艺和现代的机械制造技术，主要涉及数控加工、精密加工以及切削加工等。
这部分课程主要介绍机械制造的技术路线、计划安排和车间管理等内容，使学生能够了解制造整个流程，掌握制造相关的知识和技能。
机电一体化技术机电一体化技术是将机械、电子、计算机技术有机的结合起来，实现自动化和智能化的关键技术之一。
这部分课程主要介绍机电一体化技术的基本原理和应用案例，让学生了解机电一体化技术的发展和应用，掌握机电一体化应用的基础知识。
机器人技术机器人技术是指利用机器人完成各种工作的技术，主要分为工业机器人和服务机器人两类。
这部分课程主要介绍机器人的基本组成部分和工作原理，并针对不同类型的机器人进行分析和应用案例介绍，让学生了解机器人技术的前沿发展和最新应用，掌握机器人相关的知识和技能。
课程收获本课程让我对机械工程有了全面深入的了解和认识，从基本的原理到应用案例都有涉及。
学习本课程后，我掌握了机械加工相关的知识和技能，了解了机械制造和机电一体化技术的基本原理和应用，以及机器人技术的发展现状和最新应用，更加明确了自己未来的学习和研究方向。
学习心得体会通过学习本课程，我意识到机械工程是一个非常广泛的领域，包括很多相关的知识和技术。
机械工程概论第2章 机械工程基础
2.2 机器的结构
2.2.1 机器的功能与结构的关系
机器设备的用途、功能与性能的实现是靠机器的结构来保证的。 1.机器的表达 在分析机器的组成时，常常需要用特定的符号、线条等图形语言来 表明机器内部的构成及机构运动的传递情况，这样的图形称为机器的表 达，简称机器简图或机构简图。 2.工程中常用机构的基本类型 机器的功能主要由机械的运动来实现，而机械的运动又需要具体的 机械结构来完成，机械结构由各种机构组成。 以下机构的基本型是最基本的、最常用的机构形式。
图2-6 齿轮机构的基本型
2.2 机器的结构
(8)直动从动件平面凸轮机构，其基本型是指直动对心尖底从动件平 面凸轮机构，如图2-7a所示。
(9)摆动从动件平面凸轮机构，其基本型是指摆动尖底从动件平面凸 轮机构，如图2-7b所示。
(10) 直动从动件圆柱凸轮机构，其基本型主要指直动滚子从动件圆 柱凸轮机构，如图2-8a所示。
c)锥齿轮机构 d)蜗杆传动机构
与其他传动形式(如带传动、链传动)相比，齿轮传动具有如下特点： 优点：能保证瞬时传动比恒定不变，传动效率高，允许的载荷大， 结构紧凑，工作可靠且使用寿命长。 缺点：对齿轮的制造和安装精度要求较高，因此成本高；当两轴之 间距离较大时，不宜采用齿轮传动。
2.2 机器的结构
若设计时考虑增加对洗涤用水加热的功能以提高洗涤效果，则该功 能为“附加功能”。
附加功能不会影响产品的正常使用，但可以改善该产品的性能。
图2-3 全自动洗衣机的基本结构
2.1 机械系统及其功能与组成
2. 机器的规格与性能 同样用途、同样基本功能的机器，还是存在很多差别的，主要集中 在规格与性能的差异上面，规格与性能也是机器的功能之一。 产品的规格反映了该产品适合的工作能力与范围。例如，同样是载 货的汽车，重型车、中型车、轻型车、微型车之间差别很大。 产品的性能，粗略地说反映了产品的工作能力与工作质量方面的差 异，经常用一系列技术指标将其表现出来。 以汽车为例，除载重外，汽车的动力性(最高车速、最大爬坡度等) 也是汽车工作能力的表现。反映汽车工作质量的有平顺性(乘坐舒适)、 操纵稳定性(便于操纵而不感到紧张疲劳)、制动性(制动有效、不易跑偏 以保证安全)、经济性(油耗少)等。而对于机床来说,加工零件的尺寸精 确度及加工表面粗糙度则是反映机床工作质量的重要指标。