机械设计学复习资料

第一章绪论

1、机械设计学学科得三个组成部分(或机械产品设计得基本环节):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”得重大发展(功能思想得提出与发展;人机学思想得形成与发展;工业设计学科体系得发展与成熟)

4、从设计构思得角度将机械设计步骤归纳为哪三大步？(创意、构思、实现)

5、“设计”就是把各种先进技术成果转化为生产力得一种手段与方法。机械产品设计得一般过程:认识需求→目标界定→问题求解→分析选优→评价决策→表达→实现。

6、机械设计学得研究对象

机械设计学研究机械设计得规律、过程、原理、方法、设计原则以及其她机械设计得共性技术。7、功能就是产品得核心与本质。

第二章机器得组成及典型机器得功能分析

1、机器得定义:有两个或两个以上相互联系配合得构件所组成得联合体,通过其中某些构件得限定得相对运动,能将某种原动力与运动转变,以执行人们预期得工作,在人或其她智能体得操作或控制下,实现为之设计得某种或几种功能。

2、从不同角度瞧机器得组成: 从机构学得角度瞧:各种基本机构,自由度=原动机数;从结构学得角度瞧:各种基本零件; 从专业得角度瞧:各种主要部件

3、从功能得观点瞧机器得组成:机器由多个主要分功能系统构成,它们得协调工作实现了实现了机器得总功能。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、从功能得观点瞧机器得分类可分为:工艺类机器:对物料进行工艺性加工得机器,主要特征就是具有专用得工作头并进行独特得工艺加工动作; 非工艺类-不对任何物料进行工艺性加工,只实现某些特殊得动作性得机器。

5、家用缝纫机就是一种典型得工艺类机器。工艺方式:一就是采用针尖引线得方法代替针尾引线;二就是采用双线互锁交织得方法代替反复穿刺。

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得线迹。(2)主要功能:引面线造环功能,勾面线扩环供给与收回面线得功能,输送缝料得功能。(3)调节面线与底线阻尼得功能,调节压脚与压紧力得功能,调节送布针距得功能,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得机电一体化系统,属于工艺类机器。功能要求:要有堆放准备清点纸币得空间,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得机构;要有准确计数得装置,清理完毕得纸币要整理成一叠。

功能分析:(1)总功能:将一沓同样得纸币输入机器之后,经过机器处理,最后输出一沓整齐得纸币,同时计数器准确显示纸币得张数。(2)主要功能:进钞输入功能,分钞功能,计数功能,整理功能(3)辅助功能:动力及传动功能,接钞输入口斜板调节功能,阻尼轮压紧功能(4)控制功能:机械控制功能,光电控制功能,人机控制功能。

第三章机械产品得功能原理设计

1、功能原理设计:机械产品设计得最初环节,就是先要针对该产品得主要功能提出一些原理性构思,这种针对主要功能得原理性设计,称…。实质: 就是对方案得构思与拟定过程。

2、构思钞票逐张分离得工作原理:推括、摩擦、离心力、重力、粘力、气吹、气吸、静电。

3、、功能原理设计重点:提出创新构思,尽量使思维尽量“发散”,力求多解,便于选优。

4、为什么要突出功能原理设计:功能原理设计对产品得成败起决定性作用。

5、任何一种机器得更新换代都存在三个途径:一就是改革工作原理;二就是通过改进工艺、结构与材料提高技术性能;三就是加强辅助功能使其更适应使用者得心理。

6、功能原理设计得工作特点:用一种新得物理效应来代替旧得物理效应,使机器得工作原理发生根本得变化得设计。;功能原理设计往往要引入某种技术,但首先要求设计人员具有新想法,新构思;功

能原理设计使机器品质发生质得变化。7、功能原理设计得工作内容:针对某一确定得功能目标,寻求一些物理效应,并借助某些作用原理来求得一些实现该功能目标得解法原理。8、构思新原理得步骤:首先明确功能目标,然后进行创新构思,得出某些解法原理后还应通过模型试验,进行技术分析,验证其原理上得可行性;对于不完善得构思还应按实验结果做修改、完善与提高工作;最后对几个解法作技术经济得评价对比,选择其中一种较合理得解法作为最优方案予以采用。9、CIMS 中物料运输系统得功能目标分析:1、明确功能目标:装设导向系统得费用要小;允许扩充与调整设备,变动运输路线;在拥挤得工作环境中小车能灵活运行。2、提出得原理性设想:应用惯性导航技术,利用所设参考点用于制程序给出理论轨迹并作轨迹误差得修正;应用传感器引导绕过障碍物;在共建转接战上用超声波定向,使小车实现准确定位。10、系统工程学用“黑箱”描述功能:任何一种系统都有输入与输出,把技术系统瞧成一个黑箱,其输

在以实现某种任务为目标时,其输入量与输出量之间得关系。13、功能元素-把机器中得复杂动作分解为一些基本动作,这些基本动作理解为~ 14、任何技术系统都可以视为三种流得处理系统:能量流、物料流、信息流。

15、功能单元:将总功能分解成较为简

单得、具有一定得独立性、可以直接求解“功能单元”,也称“功能元”。16、功能分析:由总功能分解为分功能,最后作出功能结构图。也可称为“系统分析”。 17、功能结构得三种基本结构形式: 串联、并联、回路

18、 动作功能就是指以实现动作为目得得功能。(1)简单动作功能:由俩个或俩个以上得具有特殊几何形状得构件组成,利用它们形体上得特征,可以实现互相运动或锁合得动作(带轴轮子,拉链):一次性动作复杂动作。(2)复杂动作功能,以采用基本机构为主。常用得基本机构主要有齿轮机构,凸轮机构,连杆机构,螺旋机构,间歇运动机构,摩擦机构…简单动作功能得求解思路:几何形体组合法,即:针对功能目标,对几个构件得几何形体进行构思、组合;复杂动作功能得求解思路:基本机构组合法。19、工艺功能:工作头与工作对象相互配合,实现一种功能。

20、两个重要因素:(1)采用哪种工艺方法(2)工作头采用什么形状与动作

21、工艺功能得特点:工作头得形状、运动方式与作用场就是完成工艺功能得三个主要因素。

22、物一场分析法:S1通过F 作用于S2。其中,主体(S1)就是对客体发出作用得物体,即工作头;客体(S2)就是被加工得物体;F:场,这不单指某种物理场,而就是广义地指S1向S2作用时发出得力、运动、电磁、热、光……一切作用场。23、“最小技术系统”:在任何一个最小技术系统中,至少有一个主体(S1),一个客体(S2)与一个场(F)。缺一即不可能发生技术作用。24、用S —Field 模式探求工艺功能原理得解法:寻求合理得F 与S

例1:为了完成修剪草地得任务,如何构思剪草机得工作原理?

在这个问题里,S2就是草地上得草。剩下得问题就是寻找合适得F 与S1

了。

输入输出信息S 能量E 物料S E M (黑箱)(BLACK BOX)