现代机械设计方法(复习提纲)

第一章概述

1.1 传统设计与现代设计及其范畴

常见现代设计方法：信息论方法、系统论方法、控制论方法、优化论方法、对应论方法、智能论方法、寿命论方法、离散论方法、模糊论方法、突变论方法、艺术论方法（P3） 1.2 设计过程和设计技术简述（1）机械结构系统模型中静态问题：F Kq =

动态问题：..

()M q D q K q f t ++=

其中K 为结构刚度特性，M 为结构的质量特性，D

为结构的阻尼特性，F 和()f t 分别是静载荷和动载荷，q 为静态位移或者相应的动态响应。（P5）（2）机械结构系统的力学模型（P5）

第二章系统分析设计方法

2.1 技术系统的组成和处理对象

一般来说系统由下例四个部分组成：系统单元、系统结构、边界条件、输入和输出的要素。（P7）

2.2 系统分析设计方法

（1）一般来说，系统或产品的设计过程课概略的划分为：产品规划、方案设计、技术设计、施工设计等阶段。（P9）

（2）产品规划需要进行：市场需求分析、可行性分析和设计要求的拟定工作。（P9）

可行性分析主要包括：技术分析、经济分析、社会分析（P9）（3）例题2.1，系统解得可能方案数计算及组合结果。(P11)

2.3 价值分析

（1）顾客所需求的不是产品本身，而是产品背后的本质——功能，在同样的功能下，顾客还要比较功能的优劣——性能。（P16）（2）价值是产品功能与成本的综合反映F V C

；V 是产品的价值（实用价值）；F 是产品

具有的功能；C 是取得该功能所耗费的成本。（P16）（3）优化价值模型——表2.5（P16）

（4）提高产品的实用价值就是用低成本实现产品的功能，产品的设计问题就变为用最低成本向用户提供必要功能。(P17)

（5）提高产品的价值可以从以下三个方面着手：功能分析、性能分析、成本分析。(P17) 2.4 成本估算方法简介

（1）按重量估算法W C W f =? ，C 生产成本（元）；W 是产品重量（kg ）；W f 重量成本系数（元/kg ）。

W f K W

= ；tan 11W K f W α

-=? ；2121

lg lg tan lg lg W W f f P W W α-==

- (P21)

(6)用解析法计算W f 例题（2.5）（P22）

第三章创造性设计方法

3.1 创造力和创造过程 3.2创造性思维

(1)创造性思维和创造技法是创造的核心。

(2)创造性思维的主要特点：独特性、多向发散性、非逻辑性、连动性、综合性。（P27） 3.3创造技法

第四章机械可靠性设计

4.1 关于机械可靠性设计的几个问题 4.2 可靠性的概念和指标

（1）()R t 代表零件的可靠度；()Q t 代表零件失效的概率或零件的故障概率，则当对总数为N 个零件进行试验，经过时间t 后，有()Q N t 件失效，()R N t 件任然正常工作，那么该类零件的可靠度定义为：()()R N t R t N

它的故障（失效）概率定义为：()()Q N t Q t N

因为()()R Q N t N t N +=，所以()()1R t Q t +=，即()1()R t Q t =- （P39-P40）（2）故障概率密度函数是用来描述速记变量取值反规律的一个函数，它定义为：在时间t 附近的单位时间内失效的产品数

()Q d N t dt

和产品总数N 之比，

即1()()Q d f t N t N dt

或()()()Q N t d d f t Q t dt

故障分部函数又称累计故障概率密度函数，它和故障概率密度函数的关系式是 0

()()t

Q t f t dt =

可靠度函数()()t

R t f t dt ∞

失效率()t t t λ=

时刻附近单位时间失效的产品数时刻附近仍正常工作的产品数

()()R d

Q t N t dt

()()Q R d

N t N t dt

()()()

f t t R t λ=

例题：求t=5年的失效率（P41） (3) ()R t 与()t λ的关系式 0()()t

t dt

R t e

λ-

()ln ()t

t dt R t λ=-?

（P41）

（4）三种失效率——失效模式

指数分布：失效率为常数时()t λλ=，此时()()t R t e λ=，()()t f t e λλ-=

一般来说处于稳定工作状态的电子机械或电子系统的故障率基本上是常数（P43）

正态分布：21()21

()t f t μδ

--=

，其中μ为随机变量t 的均值，()t f t dt μ∞-∞

δ是随机变量t 的标准离差，1

2[()()]t f t dt δμ∞-∞

=-?

产品的性能参数，如零件的应力和强度等多数为正态分布，部件的寿命也是 (P43) 韦布尔分布：(

)

1()()b

t b b t f t e

γθθ

----=

b 是形状参数，θ是尺度参数，γ是位置参数

一般来说零件的疲劳寿命和强度等都可以用韦布尔分布来描述（P46）（5）平均寿命又称平均失效时间（MTBF ） 0

M TBF ()t R t dt μ∞

（P48）

4.3 可靠性设计方法举例 4.4 系统的可靠性设计

（1）常见的系统模型主要有：串联系统、并联系统、混联系统、备用冗余系统、复杂系统、表决系统（P54）（2）串联系统的可靠度计算

串联系统要能正常工作必须是组成它的所有单元都能正常工作。串联系统的可靠度为：

()()n

s i

i R t R t ==

∏

()s R t 是系统可靠度；()i R t 是单元i 的可靠度，i =1,2…，n

由于0()1i R t ≤≤，串联系统的可靠度将因其单元组成单元数的增加而降低，且其值要比可靠度第的哪个单元的可靠度还要低。因此最好采用等可靠度单元组成系统，并且组成单元越少越好。

在串联系统中，各单元的可靠度函数服从指数分布，则系统的失效率等于各组成单元失效率

之和，即1

s i

i λλ

∑，系统的可靠度()()i

s R t e λ-∑=，系统的平均无故障时间

i M TBF λλ

∑

例题 4.5 （P58）

（3）并联系统的可靠度计算

这类系统只有当所有的组成单元都是小时系统才失效

失效概率或故障概率为：1

()()n

s i

i Q t Q t ==

∏

系统的可靠度为：1

()1()1[1()]n

s s i i R t Q t R t ==-=--∏=1(1)t n e λ---

系统的平均无故障时间：0

11()()

2s s M TBF R t dt t n λλ

∞==

+???+

（P59）

例题 4.6 （P60）（4）混联系统的可靠度计算

混联系统是串联和并联系统的组合。（5）备用冗余系统的可靠度计算

系统的可靠度为：1

()

()!

n t

s K t R t e

K λλ--==

∑

系统的平均无故障时间：n

M T B F λ

例题4.7 （P62）

（6）表决系统的可靠度计算

（7）复杂系统的可靠度计算方法主要有：分解法、布尔真值表法、卡诺图法例题4.11 （P65）

（8）系统的可靠性分配：等同分配法、按可靠度变化率的分配方法、按相对失效率比的分配方法、AGREE 法（按重要度的分配方法）、按相对失效率比和重要度的分配方法、花费最小的分配方法。（P67-69） 4.5 系统的可靠性优化

（1）系统可靠性优化的目标有如下一些提法：1通过选择每一级合适的可靠度值，使系统的可靠度最大；2 在满足系统最低限度可靠要求的同时，使系统的“费用”为最小；3 通过增加某个或某几个特定子系统里的冗余部件，使系统的可靠度最大。（P75） 4.6 失效分析方法（1）失效分析方法目前有两种：失效模式、影响和严重度分析（FMECA ），失效树分析（FTA ）（P77）

4.7维修度和有效度

第五章有限元分析方法

5.1 有限元分析方法的基本概念

（1）有限元分析计算的思路和做法课归纳如下：物体离散化、单元特性分析、单元组集、求解未知节点位移（P81-82） 5.2 ——5.6 （略）第六章优化设计方法方法 6.1 优化设计概述

（1）例题7 （P149）

（2）建立优化设计问题的数学模型的方法和步骤（P148）

（3）优化设计问题的数学模型：1 设计变量，2 约束条件，3 目标函数，4 优化问题的

数学模型，5 优化问题的几何解释。（P149-150）

（3）优化设计问题的基本解法：1解析解法与树脂解法2优化准则法与数学规划法3迭代终止法（P162）

6.2 无约束优化问题的解法

（1）牛顿型方法例（P173）

6.3 约束优化问题的解法

(1)用内点发求问题例题（P200）

第七章动态分析设计方法

7.1 传递函数分析法

7.2 模态分析方法

7.3 模态综合方法

第八章反求工程设计

8.1 概述

8.2 相似理论及相似设计方法

（1）确定相似准则有两类方法：方程分析法和量纲分析法

（2）例题8.8 （P275）

8.3 零件尺寸确定和制造工艺

8.4（略）

8.5（略）

现代机械设计方法复习题【答案2】

现代机械设计方法试题-----复习使用考试形式：闭卷（带计算器与尺）一、图解题 1．图解优化问题：min F (X)=(x 1-6)2+(x 2-2)2 s ．t ． 0．5x 1+x 2≤4 3x 1+x 2≤9 x 1+x 2≥1 x 1≥0, x 2≥0 求最优点和最优值。最优点就是切点坐标：X1=2.7,x2=0.9 最优值：12.1【带入公式结果】 2．若应力与强度服从正态分布，当应力均值μs 与强度均值μr 相等时，试作图表示两者的干涉情况，并在图上示意失效概率F 。参考解： 3 ．已知某零件的强度r 和应力s 均服从正态分布，且μr >μs ,σr <σs ，试用图形表示强度r 和应力s 的分布曲线，以及该零件的分布曲线和可靠度R 的范围。参考解： f (s) f (r) Y >0安全状态；Y <0安全状态；Y =0极限状态 f (Y)

强度r 与应力s 的差可用一个多元随机函数Y =r -s =f (x 1,x 2,…,x n )表示，这又称为功能函数。设随机函数Y 的概率密度函数为f (Y )，可以通过强度r 与应力s 的概率密度函数为f (r )和f (s )计算出干涉变量Y =r-s 的概率密度函数f (Y )，因此零件的可靠度可由下式求得： Y Y f Y p R ?∞ =>=0d )( )0( 从公式可以看出，因为可靠度是以Y 轴的右边对f (Y )积分，因此可靠度R 即为图中Y 轴右边的阴影区域。而失效概率F =1-R ，为图中Y 轴左边的区域。 4．用图表示典型产品的失效率与时间关系曲线，其失效率可以分为几个阶段，请分别对这几个阶段进行分析。失效率曲线：典型的失效率曲线。失效率（或故障率）曲线反映产品总体寿命期失效率的情况。图示13.1-8为失效率曲线的典型情况，有时形象地称为浴盆曲线。失效率随时间变化可分为三段时期： (1) 早期失效期，失效率曲线为递减型。产品投于使用的早期，失效率较高而下降很快。主要由于设计、制造、贮存、运输等形成的缺陷，以及调试、跑合、起动不当等人为因素所造成的。当这些所谓先天不良的失效后且运转也逐渐正常，则失效率就趋于稳定，到t 0时失效率曲线已开始变平。t 0以前称为早期失效期。针对早期失效期的失效原因，应该尽量设法避免，争取失效率低且t 0短。 (2) 偶然失效期，失效率曲线为恒定型，即t 0到t i 间的失效率近似为常数。失效主要由非预期的过载、误操作、意外的天灾以及一些尚不清楚的偶然因素所造成。由于失效原因多属偶然，故称为偶然失效期。偶然失效期是能有效工作的时期，这段时间称为有效寿命。为降低偶然失效期的失效率而增长有效寿命，应注意提高产品的质量，精心使用维护。加大零件截面尺寸可使抗非预期过载的能力增大，从而使失效率显著下降，然而过分地加大，将使产品笨重，不经济，往往也不允许。 (3) 耗损失效期，失效率是递增型。在t 1以后失效率上升较快，这是由于产品已经老化、疲劳、磨损、蠕变、腐蚀等所谓有耗损的原因所引起的，故称为耗损失效期。针对耗损失效的原因，应该注意检查、监控、预测耗损开始的时间，提前维修，使失效率仍不上升，如图13.1-8中虚线所示，以延长寿命不多。当然，修复若需花很大费用而延长寿命不多，则不如报废更为经济。

机械设计复习资料

机械具有的三个特征:①机器是一种认为的实体组合；②组成机器的各实体单元之间具确定的相对运动；③可以代替人的劳动，实现能量转换或完成有用的机械功。组成机器的各个运动单元称为构件，构件是运动中最小的单元；机械中不可拆的制造单元体称为零件，零件是机械中制造的最小单元。表示力使物体产生转动效应的物理量称为力矩。三种粱：简支梁、外伸梁、悬臂梁；三种形式：力偶距M、集中力F、均布载荷q。低副：转动副和移动副都是面接触，压强低，统称为低副，其制造容易，承载能力强，耐磨损，每个低副都有两个约束，保留一个自由度。高副是点或线接触，因此其承载能力差，容易磨损，同时由于高副的接触面多为曲面，因而制造比较困难。自由度：

F（机构自由度）=3n（自由度）–2PL（低副）–PH（高副）机构具有确定的运动条件：机构自由度F等于原动件数W，由于机构原动件的运动是由外界给定的，因此W>0。公式表达： W=F=3n-2PL-PH>0 机构中常出现一种不影响整个机构运动的、局部的独立运动，称为局部自由度。例如滚子与推杆连接在一起只能算一个。铰链四杆机构的类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。相邻构件转整周的条件：相邻构件能否转整周转动，是由各机构的长度决定的。铰链四杆机构中存在的条件：最短杆与最长杆之和小于等于其余两杆之和；机架或连架杆最短杆（之后不知道了…求解）机构类型判别：①以最短构件相邻的构件为机架时，该机构为曲柄摇杆机构；②以最短构件为机架时，该机构为双曲杆机构；③以最短构件对面的构件为机架时，该机构必定是双摇杆机构。

传动r角越大，对机构的传力越有利。凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本机构所组成的一种高副机构。在机构中，若主动件连续运动，而从动件周期性间歇运动，则称为间歇运动机构。分度圆与齿顶圆之间的径向距离称为齿顶高，用ha表示；分度圆与齿根圆之间的径向距离称为齿根高，用hf表示；齿顶高与齿根高之和称为全齿高，用h表示。渐开线齿轮正确啮合的条件：两轮的模数m和压力角α分别相等。概念：①为了保证无根切现象，被切齿轮的最少齿数应为 Zmin=2?a 2 ②若要使用小于17齿数的齿轮，必须使用变位修正法加工。齿轮传动的设计准则：①闭式软齿轮传动，齿面点蚀是主要的失效形式，通常先按齿面疲劳强度进行设计计算；②闭式

机械设计学复习题知识分享

机械设计学复习题一、名词解释： 1、功能原理设计 2、简单动作功能 3、复杂动作功能 4、机械创新设计 5、机械协调性设计 6、核心技术 7、关键技术 8、弹性强化 9、塑性强化二、简答题：机械设计学课后习题 1-1机械产品设计的三个基本环节是什么？答：机械产品设计的三个基本环节是：“功能原理设计，实用化设计和商品化设计” 1-2、机械设计具有哪些主要特点：答：机械设计具有如下主要特点 :(1)多解性 (2)系统性 (3)创新性1-3、近代“机械设计学”的核心内容 1）“功能”思想的提出：l947年、美国工程师麦尔斯创立了“价值工程“。他真正重要的贡献在于他提出的关于‘功能”的思想。2）“人机工程’’学科的兴起：“宜人”的宗旨已经成为现代机械设计

的基本观念。 3）“工业设计”学科的成熟。工业产品设计的原则是：“技术第一，艺术第二”。工业设计师应该首先是一个工业技术专家，而不首先是一个艺术家。 1-4、从设计构思的角度机械产品设计可归纳为三大步：创意、构思和实现。创意：重点在于新颖性，且必须具有潜在需求。构思：重点在于创造．即要构思一种新的技术方向或功能原理来实现某创意。实现：重点在于验证构思的合理性，可以通过模型或原理样机来检查构思的合理性。 1-5、机械设计按其创新程度可分为以下三种类型： 1)适应性设计仅改变某些尺寸、外形或局部更改某些结构，使产品适应特定的使用条件或者用户特殊要求。 2）变型设计功能原理保持不变，变动产品部分结构尺寸参数，扩大规格，以满足更大范围功能参数需要的设计。变型性设计是产品系列化的手段。 3)创新设计在全部功能或主要功能的实现原理和结构未知的情况下，运用成熟的科学技术成果所进行的新型的机械产品设计。 3-1、什么是功能原理设计？答：机械产品设计的最初环节，是先要针对该产品的主要功能提出一些原理性的构思。这种针对主要功能的原理性设计，可以简称为“功

机械设计复习要点及重点习题(机械类)

复习课本，课后每章作业题，以及打印习题做过作业题每个都必须掌握，没掌握看书，涉及到公式记住，讲过的题必须掌握方法，一绪论 1、机器的基本组成要素是什么？【答】机械系统总是由一些机构组成，每个机构又是由许多零件组成。所以，机器的基本组成要素就是机械零件。 2、什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例。【答】在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。 3、在机械零件设计过程中，如何把握零件与机器的关系？【答】在相互连接方面，机器与零件有着相互制约的关系；在相对运动方面，机器中各个零件的运动需要满足整个机器运动规律的要求；在机器的性能方面，机器的整体性能依赖于各个零件的性能，而每个零件的设计或选择又和机器整机的性能要求分不开。二机械设计总论 1、机器由哪三个基本组成部分组成？传动装置的作用是什么？【答】机器的三个基本组成部分是：原动机部分、执行部分和传动部分。传动装置的作用：介于机器的原动机和执行部分之间，改变原动机提供的运动和动力参数，以满足执行部分的要求。 2、什么叫机械零件的失效？机械零件的主要失效形式有哪些？【答】机械零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效。机械零件的主要失效形式有 1）整体断裂； 2）过大的残余变形（塑性变形）； 3）零件的表面破坏，主要是腐蚀、磨损和接触疲劳； 4）破坏正常工作条件引起的失效：有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作，如果破坏了这些必要的条件，则将发生不同类型的失效，如带传动的打滑，高速转子由于共振而引起断裂，滑动轴承由

机械设计学复习题

1、现代机器定义：机器是由两个或两个以上互相联系配合的构件所组成的联合体，通过其中某些构件限定的相对运动，能转变某种源动力和运动，以执行人们预期的工作，在人或其他智能体的操作和控制下，实现为之设计的某种或某几种功能。 2、从功能观点看：机器可分为工艺类和非工艺类；工艺类是指对物料进行工艺性加工的机器，主要特征是既有专用工作头，并进行独特的工艺加工动作，非工艺类则不对任何物料进行工艺性加工，只是实现某些特殊的动作性功能。 3、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、联锁和检测等动作功能（3）利用机构实现程序控制或手动控制的功能①利用时间的序列进行控制②利用动作的序列进行控制③利用运动的变化等进行控制。 4、选择机构来实现功能原理的原则和范围：（1）功率性的机械运动形式或规律的变换功能（2）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）简单的固定程序或可变程序的控制功能。 5、传动机构的作用是将原动机的运动和动力传递给执行机构，（齿轮机构、连杆机构、凸轮机构、螺旋机构、楔块机构、棘轮机构、槽轮机构、摩擦轮机构、挠性件机构、弹性件机构、液气动机构、电气机构，及其组合机构）。 6、执行机构是带工作头进行工作并使之获得工作力或力矩的机构。其作用是（1）实现特定运动规律（2）实现特定的运动轨迹（3）实现某种特殊的信息传递。 7、工作头的作用是（1）夹持（2）搬运、输送及转换工位（3）施力。 8、运动机构协调设计的方法（1）集中驱动，分散控制（比较小型的机器上：家用缝纫机）（2）集中控制，分散驱动（比较大的机器上：挖掘机、大型工作机床） 9、整机总体参数确定方法：（1）理论计算方法（2）经验公式法（3）相似类比法（4）实验法 10、由多级传动机构组成的传动系统再将输入运动传递到输出级的同时，也将各级传动机构所产生误差向后续机构传递。输出角度包含了各级误差的叠加，各级传动所产生的误差对输出误差影响不同，合理分配传动比与各级传动件精度，可经济的实现合理的精度。分析发现：最后一级选择较大的传动比、较高的精度，可以提高整个传动系统的传动精度。传动总误差2212113i /i i /δδωω++=2 21i /θθθ?+?=?11、（1）传动系统可分为：单流传动（原动机所输出的能量顺序经过每一级传动件的传动形式）、（2）分流传动（原动机所输出的能量有多个分支传动到执行系统的传动形式）、（3）汇流传动（原动机所输出的能量经多条传动路线的传动后汇聚于执行机构）、（4）混流传动（在传动系统中既有分流传动又有汇流传动的传动系统） 12、机械设计的原理：①等强原理（要求设计者确定的结构参数应使结构的各部分具有形同

现代机械设计方法(答案)

一、绪论 1.设计活动的特征有哪些？时空性、物质性、需求性、创造性、过程性 2.试比较传统设计和现代设计的区别？传统设计师静态的、经验的、手工的方法，在设计过程中被动地分析产品的性能；而传统设计师动态的、科学的、计算机化的方法，在设计过程中可以做到主动地设计产品参数。 3.简述现代设计方法的主要内容和基本特点。主要内容：设计理论是对产品设计原理和机理的科学总结。设计方法是使产品满足设计要求以及判断产品是否满足设计原则的依据。现代设计方法主要内容：设计方法学、计算机设计、有限元法、优化设计、可靠性设计基本特点：程式性、创造性、系统性、最优性、综合性、数字性二、设计方法学 1.设计过程包括哪几个阶段？计划阶段、设计阶段、样机试制阶段、批量生产阶段、销售阶段 2.常用的创造性技法有哪些？智力激励法、提问追溯法、联想类推法、组合创新法、反向探求法及系统搜索法6类 3.运用功能分析法进行系统原理方案设计的主要步骤有哪些？三、相似理论及相似设计方法 1.相似三定理的内容和用途各是什么？相似定理是用来判断两个现象相似的充分必要条件及其所应遵循的法则内容：第一定律：对于彼此相似的现象，其相似指标为1，相似判据为一个不变量；第二定律：某个现象的物理量总数为n，量纲独立的物理量总数为k，则该现象相似准则的个数为n-k，且描述该现象各个物理量之间的关系可表示为相似准则π1，π2，，，，，，πn-k之间的关系，即 π，π，，，，，，π 第三定律：凡同一完整的方程组所描述的同类现象，当单值条件相似，且由单值条件的物理量所组成的相似准则在数值上相等，则这些现象就相识。用途：第一定理：介绍相似现象的属性；第二定理：确定相似准则的个数以及相似结果的推广，也称π；第三定理：也称模型化法则，也是相似现象的充要条件。 2.相似准则的导出方法及基本依据是什么？导出方法：方程分析法、量纲分析法基本依据：表示各物理量之间关系的方程式，其各项量纲必须是相同的 3.相似准则有哪些特点和性质？如果两个现象相似，则这两者的无量纲形式的方程组和单值条件应该相同，具有相同的无量纲形式解。出现在这两者的无量纲形式的方程组及单值条件中的所有无量纲组合数对应相等。 4.白炽灯的功率为其主要技术参数。现在要求在10~100W之间按几何级数分级设计六种型号。试确定其功率系列（将计算值按0.5圆整）解：四、有限单元法 1.试简述有限单元法的主要思路、具体步骤及其依据。核心思想：将复杂结构分解成形状简单、便于方程描述的规则单元，列出方程组求解基本思路： “分”：用有限个规则单元代替原来的各种各样的连续系统，并用近似方程对每个单元的行为加以描述。 “和”：根据一定的规则，把关于单元的方程组合起来构成方程组，并引入外载及约束条件进行求解。三个步骤：结构的离散化、单元分析、整体分析 2.单元刚度矩阵的物理意义是什么，具有哪些主要特征？

机械设计复习题答案

2012年机械设计自学考试备考试题、选择填空: 1 ?如果危险截面上的应力超过零件的强度极限，则发生的失效形式为 _________ 。 C A.表面破坏 B.残余变形 C.整体断裂 D.功能失效 2?零件设计时，限制零件中的应力不超过允许的限度的设计准则称为 _________ 。A A.强度准则B.刚度准则C.寿命准则 D. 振动稳定性准则 3?按照机器的组成原理，变速箱是汽车的 ____________ 。B A.原动机 B.传动部分 C.执行部分 D.控制系统 4. _______________________________________________ 为了防止零件发生破坏，应采用的设计准则是 ________________________________________ 。 D A.刚度准则 B.寿命准则 C.振动稳定性准则 D.强度准则 AVV * 第二早、选择填空: 1. 零件表面经淬火、渗氮、喷丸、滚子碾压等处理后，其疲劳强度 A.降低B.提高C. 不变D.提高或降低视处理方法而定 5. 下列四种叙述中正确的是二、填空题： 1. 传动件包括带传动、链传动、摩擦轮传动、蜗杆传动和 _ 2. 驱动机器完成预定功能的部分称为 __________ 。原动机 3. 金属材料尤其是钢铁使用最广；在机械产品中钢铁材料占 4. 描述材料的疲劳特性可用最大应力、应力循环次数和 _ 5. 机械零件制造中使用最广的金属材料是 ____________ 。钢铁 6. 机器的基本组成部分为原动机部分、传动部分和 ______________ 。执行部分 7. 按照机器的组成原理，发动机是汽车的 ____________ 。原动机部分 8. 如果作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将发生 _______ 9. 一部机器的质量基本上取决于 ___________________ 。设计阶段。齿轮传动 _。90%^上。应力比（或循环特。塑性变形 2.应力的循环特性（应力比）常用“ r ”表示，其值为 CJ B.」 -a CJ C max ■ a . D° min ?a max 3.变应力的应力幅值 -a 为 A ^max — ^min . 2 B ^max +Omin . 2 C. J max ""2" D.fx -fn 4.对称循环应力，其循环特性 r ”值是 A.1 B.0.5 C. 0 D.-1

机械设计复习资料全

一、填空题 1 2 3人的劳动，完成有用的。 4 5运动或运动的形式。 6 7 8、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的中间环节。 9 器。 1、运动副是指能使两构件之间既保持直接接触。而又能产生一定形式相对运动的连接。 2、由于组成运动副中两构件之间的接触形式不同，运动副分为高副和低副。 3、运动副的两构件之间，接触形式有点接触，线接触和面接触三种。 4、两构件之间作面接触的运动副，叫低副。 5、两构件之间作点或线接触的运动副，叫高副。 6、回转副的两构件之间，在接触处只允许孔的轴心线作相对转动。 7、移动副的两构件之间，在接触处只允许按给定方向作相对移动。 8、带动其他构件运动的构件，叫原动件。 9、在原动件的带动下，作运动的构件，叫从动件。 10、低副的优点：制造和维修，单位面积压力，承载能力。 11、低副的缺点：由于是摩擦，摩擦损失比大，效率。 12、暖水瓶螺旋瓶盖的旋紧或旋开，是低副中的副在接触处的复合运动。 13、房门的开关运动，是副在接触处所允许的相对转动。 14、抽屉的拉出或推进运动，是副在接触处所允许的相对移动。 15、火车车轮在铁轨上的滚动，属于副。 1、平面连杆机构是由一些刚性构件用副和副相互联接而组成的机构。 2、平面连杆机构能实现一些较复杂的运动。 3、当平面四杆机构中的运动副都是副时，就称之为铰链四杆机构；它是其他多杆机构的。 4、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作整周的叫曲柄。 5、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作的叫摇杆。 6、平面四杆机构的两个连架杆，可以有一个是，另一个是，也可以两个都是或都是。 7、平面四杆机构有三种基本形式，即机构，机构和机构。 8、组成曲柄摇杆机构的条件是：最短杆与最长杆的长度之和或其他两杆的长度之和；最短杆的相邻构件为，则最短杆为。 9、在曲柄摇杆机构中，如果将杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作____ 运动，即

中南大学机械设计学复习题

机械设计学复习题第一章绪论1-1“设计学”从古代到现代的三个发展阶段阶段1 直觉设计阶段阶段2：半经验半理论设计阶段阶段3：半理论半经验设计阶段1-2 机械是机器和机构的统称。1-3 “设计”是把各种先进技术成果转化为生产力的一种手段和方法。它是从合理的目标参数出发，通过各种方法和手段创造出一个所需的优化系统或结构的过程。1-4由想法到产品的过程机械产品设计的一般过程：认识需求→目标界定→问题求解→分析选优→评价决策→表达→实现。设计的第一步是认识需求，由此决定要设计一种装置满足它。认识需求有时是一种很高创造性的活动。第二部是目标界定。基本目的是把需求限定在某种确定方面，并限定满足需求的一些特殊的技术和特性，以便在下一步寻求解决这一问题的解法。第三步是问题解决。就是我们所说的功能原理设计，应该把各种可能的解法尽可能多地收集起来，供下一步分析比较，这是至关重要的一步。第四部是分析和优选。第五步是评价决策，这是最困难的一步。第六步是表达，设计的表达有写说画。其中画是最重要的表达方式。第七部是实现，实现的手段是实用样机，实现的最后标准是市场，市场是检验设计成功与否的惟一标准。第一章 1.机械的概念机械是机器和机构的统称：完成做功的各种具体机器和以传递力与运动的各类机构总称为机械。 2.机械设计主要特点 1)多解性2)系统性3)创新性4)设计与科学研究 3.“机械设计学”的学科组成 1)功能原理设计2)实用化设计3)商品化设计 4.现代设计,以功能为核心，构思实现该功能所需的方法和手段,具体方法和手段有： CAD/CAM/CAE技术，CIMS工程、并行工程、优化设计、有限元方法、可靠性设计、创新设计、快速响应设计、反求工程、逆向工程、虚拟设计方法等。 5. 近代“机械设计学”的核心内容 1）功能思想的提出2）人机工程学科的兴起3）工业设计学科的成熟 6.机械设计按其创新程度可分为以下三种类型： 1)适应性设计2）变型设计3)创新设计第三章 1. 任何一种机器的更新换代都存在三个途径: 1）改革工作原理；2）通过改进工艺、结构和材料提高技术性能；3）加强辅助功能使其更适应使用者的心理。 2. 功能原理设计的工作特点 1).用一种新的物理效应来代替旧的物理效应，使机器的工作原理发生根本的变化的设计。 2).引入某种新技术(新材料、新工艺、……)，但首先要求设计人员有一种新想法(New Idea)、新构思。 3).使机器品质发生质的变化。 3. 功能原理设计的任务和主要工作内容 1).功能原理设计的任务：针对某一确定的“功能目标”．寻求一些（一种）“物理效应”并借助某些“作用原理”来求得一些实现该功能目标的“解法原理”。例如：为实现直线移动的功能要求，可寻求液压、电磁或机构等物理效应，通过油缸、直线电机或刚体传动等作用原理，求得最终实现机械直线移动这个功能目标的解法原理。 2).功能原理设计的主要工作内容： (1)明确功能目标；(2)构思能实现功能目标的新的解法原理；(3)改进、完善解法。 4.根据系统工程学用黑箱来描述功能，请描述采用的哪三种流的转换。任何技术系统都可以视为3种流的处理系统：能量流:机械能、热能、电能、化学能、光能、核能。物料流：气体、液体或各种形式的固体。信息流：各种测量值、输入指令、数 5.功能的分解。

机械设计学课本

第一章绪论 1、机械设计学学科的三个组成部分:功能原理设计、实用化设计、商品化设计。 2、机械设计具有哪些主要特点？(多解性、系统性、创新性) 3、近代“设计学”的重大发展(功能思想的提出与发展;人机学思想的形成与发展;工业设计学科体系的发展与成熟) 4、从设计构思的角度将机械设计步骤归纳为哪三大步？(创意、构思、实现) 求→目标界定→问题求解→分析选优→评价决策→表达→实现。 6、机械设计学的研究对象 :机械设计学研究机械设计的规律、过程、原理、方法、设计原则以及其她机械设计的共性技术。 7、功能就是产品的核心与本质。第二章机器的组成及典型机器的功能分析 1、机器的定义:有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,能将某种原动力与运动转变,以执行人们预期的工作,在人或其她智能体的操作或控制下,实现为之设计的某种或几种功能。 2、从不同角度瞧机器的组成: 从机构学的角度瞧:各种基本机构,自由度=原动机数;从结构学的角度瞧:各种基本零件; 从专业的角度瞧:各种主要部件 3、从功能的观点瞧机器的组成:机器由多个主要分功能系统构成,它们的协调工作实现了实现了机器的总功能。又可进一步分为:工作机(工作头、执行机构)传动机原动机控制器。 4、从功能的观点瞧机器的分类可分为:工艺类机器:对物料进行工艺性加工的机器,主要特征就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-不对任何物料进行工艺性加工,只实现某些特殊的动作性的机器。 5、家用缝纫机就是一种典型的工艺类机器。工艺方式:一就是采用针尖引线的方法代替针尾引线;二就是采用双线互锁交织的方法代替反复穿刺。功能分析:(1)总功能:将线按一定规律缝于缝料上,它可使一根线或多根线通过自连、互连、交织,在缝料上形成一定形式的线迹。(2)主要功能:引面线造环功能,勾面线扩环供给与收回面线的功能,输送缝料的功能。(3)调节面线与底线阻尼的功能,调节压脚与压紧力的功能,调节送布针距的功能,绕底线功能。(4)控制功能:机械控制功能,人机控制功能,电子控制功能。 6、现代银行点钞机就是一种典型的机电一体化系统,属于工艺类机器。功能要求:要有堆放准备清点纸币的空间,并能将纸币连续输入,直到最后一张;要有能把纸币逐张分开,避免两张当做一张计数的机构;要有准确计数的装置,清理完毕的纸币要整理成一叠。功能分析:(1)总功能:将一沓同样的纸币输入机器之后,经过机器处理,最后输出一沓整齐的纸币,同时计数器准确显示纸币的张数。(2)主要功能:进钞输入功能,分钞功能,计数

机械设计基础复习资料(综合整理)..

机械设计基础复习资料一、基础知识 0、零件（独立的机械制造单元）组成（无相对运动）构件（一个或多个零件、是刚体；独立的运动单元）组成（动连接）机构（构件组合体）；两构件直接接触的可动连接称为运动副；运动副要素（点、线、面）；平面运动副、空间运动副；转动副、移动副、高副（滚动副）；点接触或线接触的运动副称为高副（两个自由度、一个约束）、面接触的运动副称为低副（一个自由度、两个约束，如转动副和移动副） 0.1曲柄存在的必要条件：最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和。连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 0.2在四杆机构中，不满足曲柄存在条件的为双摇杆机构，满足后，若以最短杆为机架，则为双曲柄机构；若以最短杆相对的杆为机架则为双摇杆机构；若以最短杆的两邻杆之一为机架，则为曲柄摇杆机构 0.3 凸轮从动件作等速运动规律时，速度会突变，在速度突变处有刚性冲击，只能适用于低速凸轮机构；从动件作等加等减速运动规律时，有柔性冲击，适用于中、低速凸轮机构；从动件作简谐运动时，在始末位置加速度也会变化，也有柔性冲击，之适用于中速凸轮，只有当从动件做无停程的升降升连续往复运动时，才可以得到连续的加速度曲线（正弦加速度运动规律），无冲击，可适用于高速传动。 0.4凸轮基圆半径和凸轮机构压力角有关，当基圆半径减小时，压力角增大；反之，当基圆半径增大时，压力角减小。设计时应适当增大基圆半径，以减小压力角，改善凸轮受力情况。 0.5.机械零件良好的结构工艺性表现为便于生产的性能便于装配的性能制造成本低 1.按照工作条件，齿轮传动可分为开式传动两种。 1.1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【齿面疲劳点蚀】 1.2对于闭式软齿面来说，齿面点蚀，轮齿折断和胶合是主要失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按齿面弯曲疲劳强度进行校核。 1.3闭式齿轮传动中的轴承常用的润滑方式为飞溅润滑 1.4. 直齿圆锥齿轮的标准模数规定在_大_端的分度圆上。 2．开式齿轮传动主要的失效形式是『磨损』开式齿轮磨损较快，一般不会点蚀 2.1. 轮齿疲劳点蚀通常首先出现在齿廓的节线靠近齿根处部位。在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30一50HBS，这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多，且小齿轮齿根较薄．为使两齿轮的轮齿接近等强度，小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些 2.12. 根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按接触强度设计，按弯曲强度校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按弯曲强度设计，按接触强度校核。 2．13在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力相同，材料的许用接触应力不同，工作中产生的齿根弯曲应力不同，材料的许用弯曲应力不同。标准模数和压力角在齿轮大端；受力分析和强度计算用平均分度圆直径。 2.15、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是相等的，大小齿轮的弯曲应力是不相等的。 2.16、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取节点处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。

机械设计学

一、填空题（每空1分，共10分） 1.机械设计可分为创新设计与更新设计。 2.从产品设计的过程看，机械设计可分为创意、构思和实现三大阶段。 3.简单动作功能求解思路是几何形体组合法,复杂动作功能求解思路是基本机构组合法,关键技术功能求解思路是技术矛盾分析法。 4.人机界面的设计主要是指显示装置的设计和控制装置的设计。二、简答题（每题4分，共20分） 1.简述科学与技术的区别. 科学是指那些基础性的研究；技术则主要指制造工艺以及各种制作的技巧、经验等。 2.美国工程师Miles关于功能思想的富有哲理性的描述是什么？描述是“顾客购买的不是产品本身，而是产品所具有的功能”。 3.疲劳破坏的特点是什么？ σ， 1.疲劳破坏是在循环应力或循环应变作用下的破坏，疲劳条件下的破断应力低于材料的抗拉强度b σ；而且可能低于屈服强度 s 2.疲劳破坏必须经历一定的载荷循环次数； 3.零件在整个疲劳过程中不发生宏观塑性变形，起断裂方式类似于脆性断裂； 4.疲劳端口上明显地分为两个区域。 4.举4个简单动作功能的实例。 1.拉链 2.带轴的轮子 3.魔方 4.弹子锁 5.简述机械产品造型设计的基本原则。实用、经济、美观三、论述题（每题10分，共30分） 1.用功能观点划分车床的组成。P20 2.以六杆增力机构为例，通过机构创新设计开发六杆机构的新功能。P75 3.绿色设计有哪些关键技术?试述绿色设计的基本准则。P281 四、自选设计题（开卷，堂外完成，共40分）一、填空题（每空1分，共10分） 1.从功能的观点看机器的组成，机器是由多个主要分功能系统构成，它们的协调工作实现了机器的总功能。 2.近代“设计”学的三个重大发展：“功能”思想的提出和发展、 “人机学”思想的形成和发展和“工业设计”学科体系的发展和成熟。 3.功能原理的基本类型分为动作功能和工艺功能两大类。 4.综合技术功能的求解思路是物理效应引入法。 5.绿色设计是在产品整个生命周期内,着重考虑考虑产品环境属性,并将其作为设计目标,在满足环境目标要求的同时,保证产品的功能、使用寿命及质量等。二、简答题（每题4分，共20分） 1.试分别表述电动机的功能、功用和用途。功能:将电能转变为旋转运动的动能。功用：作原动机用途：驱动电风扇、机床……..

现代机械设计方法

一、绪论 1.设计活动的特征有哪些时空性、物质性、需求性、创造性、过程性 2.试比较传统设计和现代设计的区别传统设计师静态的、经验的、手工的方法，在设计过程中被动地分析产品的性能；而传统设计师动态的、科学的、计算机化的方法，在设计过程中可以做到主动地设计产品参数。 3.简述现代设计方法的主要内容和基本特点。主要内容：设计理论是对产品设计原理和机理的科学总结。设计方法是使产品满足设计要求以及判断产品是否满足设计原则的依据。现代设计方法主要内容：设计方法学、计算机设计、有限元法、优化设计、可靠性设计基本特点：程式性、创造性、系统性、最优性、综合性、数字性二、设计方法学

1.设计过程包括哪几个阶段计划阶段、设计阶段、样机试制阶段、批量生产阶段、销售阶段 2.常用的创造性技法有哪些智力激励法、提问追溯法、联想类推法、组合创新法、反向探求法及系统搜索法6类 3.运用功能分析法进行系统原理方案设计的主要步骤有哪些三、相似理论及相似设计方法 1.相似三定理的内容和用途各是什么相似定理是用来判断两个现象相似的充分必要条件及其所应遵循的法则

内容：第一定律：对于彼此相似的现象，其相似指标为1，相似判据为一个不变量；第二定律：某个现象的物理量总数为n，量纲独立的物理量总数为k，则该现象相似准则的个数为n-k，且描述该现象各个物理量之间的关系可表示为相似准则π1，π2，，，，，，πn-k之间的关系，即第三定律：凡同一完整的方程组所描述的同类现象，当单值条件相似，且由单值条件的物理量所组成的相似准则在数值上相等，则这些现象就相识。用途：第一定理：介绍相似现象的属性；第二定理：确定相似准则的个数以及相似结果的推广，也称π；第三定理：也称模型化法则，也是相似现象的充要条件。 2.相似准则的导出方法及基本依据是什

《机械设计学》总复习答案

《机械设计学》总复习答案一、填空题 1、功能原理设计、实用化设计、商品化设计； 2、原动机、传动机、工作机； 3、动作功能、工艺功能； 4、物场（或者S-Fields）； 5、单流传动、分流传动、汇流传动、混流传动； 6、内联传动链、外联传动链； 7、承担载荷、传递运动和动力； 8、直接相关关系、间接相关关系； 9、工作要素（或工作表面）、连接要素（或连接表面）；10、等强原理、变形协调原理、自助原理、稳定性原理；11、原始误差、原理误差、工作误差、回程误差；12、简单、明确、安全可靠；13、温度差，越大；14、运动循环图；15、人、机器、环境；16、理论计算方法、经验公式法、相似类比法、实验法。二、判断题 1、√； 2、×； 3、√； 4、×； 5、×； 6、√； 7、×； 8、×； 9、√；10、√； 11、√；12、×；13、√；14、√；15、√。三、简答题 1、简单动作功能：圆珠笔的伸缩双动功能、带轴的轮子、拉链、门锁、电视机双动调节盒盖等。复杂动作功能：硬币机的卷边功能系统所采用的一组六杆机构、硬币计数包卷机驱动工作头的执行机构和传动机构（连杆机构、齿轮机构、挠性机构、凸轮机构、螺旋机构、间歇机构六种基本机构的组合机构）等。工艺功能：刮削器、耕地的犁、绞肉机、激光切割、水刀切割、割草机等。 2、P69-71 3、P75 4、习题（6-4） 5、习题（6-10） 6、P132 7、习题（6-5） 8、习题（6-8） 9、习题（6-9） 10、习题（6-11）

11、P162 12、P178 13、P65 14、P58 15、P200 16、P261 17、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，自锁功能等。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，实现刀具的进给运动功能，刀具的装夹功能，工件的装夹功能、冷却液的开停功能、排屑功能等。 18、习题（6-6）四、计算题 1.解：N=200，3)60(=n ,4)460(=+n ，6)664(=+n ，41 =?t ，62=?t 则[]()h n N n n /%13.04 3100344)60()60()460()60(=?--=?--+=λ []()h n N n n /%17.06 4100466)64()64()664()64(=?--=?--+=λ 2.解：（1）零件寿命服从)40,200(2N ，由δμ-= t Z 可得 )40 200100()()100(->=->=Z P t Z P R δμ )5.2(1)5.2(-≤-=->=Z P Z P 9938.00062.01)5.2(1=-=-Φ-= 失效概率 0062.0)100(1)100(=-=R F （2）当%10)(=t F 时，有)(1%90)(z t R Φ-== 则%10)(=Φz ，又因为%10)28.1(=-Φ 所以28.1-=Z

机械设计学复习提纲

一、名词解释： 1、功能原理设计 2、简单动作功能 3、复杂动作功能 4、机械创新设计 5、机械协调性设计 6、核心技术 7、关键技术 8、弹性强化 9、塑性强化二、简答题：机械设计学课后习题 1-1机械产品设计的三个基本环节是什么？答：机械产品设计的三个基本环节是：“功能原理设计，实用化设计和商品化设计” 1-2、机械设计具有哪些主要特点：答：机械设计具有如下主要特点:(1)多解性(2)系统性(3)创新性 1-3、近代“机械设计学”的核心内容 1）“功能”思想的提出：l947年、美国工程师麦尔斯创立了“价值工程“。他真正重要的贡献在于他提出的关于‘功能”的思想。 2）“人机工程’’学科的兴起：“宜人”的宗旨已经成为现代机械设计的基本观念。 3）“工业设计”学科的成熟。工业产品设计的原则是：“技术第一，艺术第二”。工业设计师应该首先是一个工业技术专家，而不首先是一个艺术家。 1-4、从设计构思的角度机械产品设计可归纳为三大步：创意、构思和实现。创意：重点在于新颖性，且必须具有潜在需求。构思：重点在于创造．即要构思一种新的技术方向或功能原理来实现某创意。实现：重点在于验证构思的合理性，可以通过模型或原理样机来检查构思的合理性。 1-5、机械设计按其创新程度可分为以下三种类型： 1)适应性设计仅改变某些尺寸、外形或局部更改某些结构，使产品适应特定的使用条件或者用户特殊要求。 2）变型设计功能原理保持不变，变动产品部分结构尺寸参数，扩大规格，以满足更大范围功能参数需要的设计。变型性设计是产品系列化的手段。 3)创新设计在全部功能或主要功能的实现原理和结构未知的情况下，运用成熟的科学技术成果所进行的新型的机械产品设计。 3-1、什么是功能原理设计？答：机械产品设计的最初环节，是先要针对该产品的主要功能提出一些原理性的构思。这种针对主要功能的原理性设计，可以简称为“功能原理设计”。

机械现代设计方法及展望

机械现代设计方法及展望摘要：机械设计是机械工程的重要组成部分，本文综述了目前常用的几种现代机械设计方法，并展望了未来的机械设计方法的发展趋势。关键词：机械设计方法展望 1、引言机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将这些转化为具体地描述以人为制造依据的工作过程。机械设计作为工程设计的重要组成部分，不仅代表着将科学发现转化为经济实践的成果，也表征着一个国家和地区的制造业发展水平。近十几年里，工业产品的设计理论和制造方法发生了极大的变化。首先，由于计算机辅助设计(CAD)、辅助工程(CAE)和辅助制造(CAM)等方法的普遍推广，改变了传统的设计模式，提高了设计质量和工作效率，使设计加工周期大大缩短；其次，机器人及自动化生产线的广泛使用，把操作者从繁重的体力劳动和危险作业环境中解放出来，提高了劳动生产效率。 2、机械设计的常用现代设计方法 2.1专业的现代设计方法由机械设计和计算机专业人员共同开发的计算机软件，能够反映和描述机械产品在实际工况下的各种损伤、失效和破坏的机理，可以定量分析和计算机械零件和机械的动态行为，并形成固定的设计程序，这就是专业的现代设计方法，如：振动分析和设计，摩擦学设计，热力学传热设计，强度、刚度设计，温度场分析等等。这些软件都是在传统的设计方法基础上，应用计算机技术开发出来的。例如：用Pro/M软件分析机械装置的动态特性，用ANSYS软件分析应力都是这方面很好的例子，为准确判断装置的可靠性和选择设计参数奠定了基础。 2.2 通用的现代设计方法为了满足机械产品性能的高要求，在机械设计中大量采用计算机技术进行辅助设计和系统分析，这就是通用的现代设计方法。常见的方法包括优化、有限元、可靠性、仿真、专家系统、CAD等。这些方法并不只是针对机械产品去研究，还有其自身的科学理论和方法。 2.2.1 优化设计机械优化设计是最优化技术在机械设计领域的移植和应用，其基本思想是根

机械设计考试大纲

2010年工学硕士研究生统一入学考试《机械设计》考试大纲第一部分考试说明考试形式与试卷结构（一）答卷方式：闭卷，笔试（二）答题时间：180分钟（三）考试题型及比例基础知识测试题（简答或选择） 30% 设计计算题 50% 结构分析及应用题 20% （四）参考书目孙志礼，等，机械设计，东北大学出版社，2000年。第二部分考查要点（一）机械零件设计的基械础知识

1．机械零件失效、载荷、应力的概念 2．静应力、变应力时机械零件的强度计算 3．机械零件的常用材料及选择 4．机械零件的工艺性和设计的标准化（二）螺纹联接 1．螺纹联接的基础知识 2．螺纹联接的预紧和放松 3．螺纹联接的结构、受力分析、强度计算（三）轴毂联接 1．键联接 2．花键联接 3．销联接 4．过盈联接（四）挠性件传动 1．V带传动 2．链传动（五）齿轮传动 1．齿轮传动的基础知识 2．齿轮传动的失效形式、常用材料与计算准则3．齿轮传动的受力分析及载荷计算 4．齿轮传动设计与分析 5．齿轮传动的润滑（六）蜗杆传动 1．蜗杆传动的基础知识 2．蜗杆传动的失效形式、常用材料与计算准则3．蜗杆传动的主要参数与几何尺寸计算 4．蜗杆传动的受力分析和载荷计算 5．蜗杆传动的承载能力计算

6．蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算（七）轴 1．轴的材料及结构设计 2．轴的强度计算 3．轴的刚度计算 4．轴的共振和临界转速（八）滚动轴承 1．滚动轴承的类型、特点、代号及选择 2．滚动轴承载荷特点及失效分析 3．滚动轴承寿命计算 4．滚动轴承静强度计算 5．滚动轴承的组合设计（九）滑动轴承 1．液体动压滑动轴承基本原理及基础知识 2．非液体摩擦滑动轴承的失效形式与计算准则 3．滑动轴承与轴瓦的结构类型、材料、特点与应用4．滑动轴承的润滑（十）联轴器、离合器和制动器的类型、特点与应用

机械设计学习题

《机械设计学》复习资料一、名词解释 1、功能原理设计:针对产品的主要功能所进行的原理性设计简称为功能原理设计。 2、简单动作功能:仅完成简单的一次性动作的功能. 3、复杂动作功能:能实现连续的传动的动作功能。 4、机械创新设计:在功能结构图中，有的分功能比较复杂，不可能用一个巳知的机构来完成。这里就需要根据分功能的特点，挑选几个机构组成一个机械运动系统，由这些机构共同完成这个分功能的机械动作。这就是所谓“机械运动系统的方案设计”，或称为“机构的创新设计”。 5、机械协调性设计:当功能结构图中的各机械分功能均已根据分功能的要求选择好相应的机构后，怎样使这些分散的机构组成一个协调运动的整体，这也称为“机械运动系统的方案设计”，只是这个系统比较大，其综合后完成的机械功能，就是整个机械产品的总功能中的全部机械功能。这种机械运动系统方案设计也称为“机械运动系统的协调设计”。 6、核心技术:产品设计的核心即核心技术(内部空间设计）是指产品实现总功能和主要要求的技术。 7、关键技术:是实现某种功能过程中需要解决的技术难题。 8、弹性强化:弹件强化是使构件在受工作载荷之前预受一个与工作载荷相反的载荷，产生一个相应的预变形，以及一个与工作应力相反的预应力，工作时该预加载荷部分地抵消工作载荷，预变形部分抵消工作变形，从而降低了构件的最大应力。 9、塑性强化:塑性强化是使构件在工作状态下应力最大那部分材料预先经塑性变形而产生一个与工作应力符号相反的残留应力，用以部分地抵消工件应力。二、简答题：（机械设计学课后习题） 1-1、机械产品设计的三个基本环节是什么？答：机械产品设计的三个基本环节是：“功能原理设计，实用化设计和商品化设计” 1-2、机械设计具有哪些主要特点：答：机械设计具有如下主要特点 :(1)多解性 (2)系统性 (3)创新性 1-3、近代“机械设计学”的核心内容 1）“功能”思想的提出：l947年、美国工程师麦尔斯创立了“价值工程“。他真正重要的贡献在于他提出的关于‘功能”的思想。 2）“人机工程’’学科的兴起：“宜人”的宗旨已经成为现代机械设计的基本观念。 3）“工业设计”学科的成熟。工业产品设计的原则是：“技术第一，艺术第二”。工业设计师应该首先是一个工业技术专家，而不首先是一个艺术家。 1-4、从设计构思的角度机械产品设计可归纳为三大步：创意、构思和实现。创意：重点在于新颖性，且必须具有潜在需求。构思：重点在于创造．即要构思一种新的技术方向或功能原理来实现某创意。