湖工大機(jī)械工程設(shè)計(jì)考試重點(diǎn)剖析

1、1-1機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的三個(gè)基本環(huán)節(jié)是什么？答：機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的三個(gè)基本環(huán)節(jié)是：“功能原理設(shè)計(jì)，實(shí)用化設(shè)計(jì)和商品化設(shè)計(jì)”1-2、機(jī)械設(shè)計(jì)具有哪些主要特點(diǎn)：答：機(jī)械設(shè)計(jì)具有如下主要特點(diǎn)：（1）多解性（2）系統(tǒng)性（3）創(chuàng)新性3-1、什么是功能原理設(shè)計(jì)？答：機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最初環(huán)節(jié)，是先要針對該產(chǎn)品的主要功能提岀一些原理性的構(gòu)思。這種針對主要功能的原理性設(shè)計(jì)，可以簡稱為“功能原理設(shè)計(jì)”。3- 2、構(gòu)思一種將鈔票逐張分離的工作原理。說明其物理效應(yīng)，并用sketch描述之。答：P273- 3、任何一種機(jī)器的更新?lián)Q代都存在哪三個(gè)途徑？答：任何一種機(jī)器的更新?lián)Q代都存在三個(gè)途徑：一是改革工作原理；二是通過改進(jìn)工藝、結(jié)

2、構(gòu)和材料提高技術(shù)性能；三是加強(qiáng)輔助功能使其更適應(yīng)使用者的心理。3- 4、功能原理設(shè)計(jì)的工作特點(diǎn)是什么？答：功能原理設(shè)計(jì)有如下三個(gè)工作特點(diǎn)：1）功能原理設(shè)計(jì)往往是用一種新的物理效應(yīng)來代替舊的物理效應(yīng)，使機(jī)器的工作原理發(fā)生根本的變化的設(shè)計(jì)。2）功能原理設(shè)計(jì)中往往要引入某種新技術(shù)（新材料、新工藝、），但首先要求設(shè)計(jì)人員有一種新想法（New Idea）、新構(gòu)思。沒有新想法，即使新技術(shù)放到面前也不會把它運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去。3）功能原理設(shè)計(jì)使機(jī)器品質(zhì)發(fā)生質(zhì)的變化。3-5、硬幣分選計(jì)數(shù)機(jī)的總功能如下圖所示，試分析要實(shí)現(xiàn)總功能，必須要有哪些分功能單元，試分別畫出功能分解圖和功能結(jié)構(gòu)圖，并簡要說明計(jì)數(shù)功能如何實(shí)現(xiàn)的

3、？圖 處幣機(jī)總功能的黑箱描述答：P31323-6、按功能進(jìn)行分類，其基本類型主要有哪兩類？答：可分為：工藝功能和動(dòng)作功能兩大類。3-7、動(dòng)作功能的含義？答：動(dòng)作功能是指那些只完成動(dòng)作，不同時(shí)進(jìn)行對物體的加工的功能，屬于非工藝類機(jī)械。按其是否是一次性動(dòng)作，還是進(jìn)行連續(xù)運(yùn)動(dòng)可分為“簡單動(dòng)作功能”和“復(fù)雜動(dòng)作功能”兩類。3-8、工藝功能的含義？答：工藝類機(jī)器是對被加工對象 （某種物料）實(shí)施某種加工工藝的裝置，其中必定有一個(gè)工作頭如機(jī)床的 刀具、挖掘機(jī)的挖斗等，用這個(gè)動(dòng)作頭去完成對工作對象的加工處理。在這里，工件頭和工作對象相互 配合，實(shí)現(xiàn)一種功能，叫做“工藝功能”，這里“工藝”是指加工“工藝”。工藝

4、功能考慮的兩個(gè)重要因素：一是采用哪種工藝方法，二是工作頭采用什么形狀和動(dòng)作，而歸根結(jié)底是 確定工作頭的形狀和動(dòng)作。工藝功能的特點(diǎn)是：工作頭的形狀、運(yùn)動(dòng)方式和作用場是完成工藝功能的三個(gè)主要因素。3-9、舉例說明物一場分析法（S-Field法）？答：P： 38404- 1、常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有哪些？答：常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有齒輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、楔塊機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、摩 擦輪機(jī)構(gòu)、撓性件機(jī)構(gòu)、彈性件機(jī)構(gòu)、液氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、電氣機(jī)構(gòu)以及利用以上一些常用機(jī)構(gòu)進(jìn)行組合而產(chǎn)生 的組合機(jī)構(gòu)。4- 2、常見的用于運(yùn)動(dòng)速度或力的大小變換的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有哪些？并簡要說明。答：常見的用于運(yùn)動(dòng)速度或力的大小

5、變換的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有以下幾種：1）通過嚙合方式進(jìn)行傳動(dòng)（例如；齒輪、蝸輪蝸桿、鏈傳動(dòng)、同步齒形帶等）。其中：齒輪傳動(dòng)可以在平行軸或交錯(cuò)軸間實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定傳動(dòng)比傳動(dòng)，適用功率和速度范圍廣，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高，工作可靠，壽命長，互換性好，因而得到廣泛應(yīng)用。2）通過摩擦方式進(jìn)行傳動(dòng)（例如：摩擦輪傳動(dòng)、摩擦式無級變速器、帶傳動(dòng)、滑輪傳動(dòng)等）。這類機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，成本低廉，由于帶具有柔軟性、吸收振動(dòng)的特性，且有緩沖和安全保護(hù)的作用特性，使帶傳動(dòng)適用于兩軸中心距較大的傳動(dòng)。3）利用楔塊原理進(jìn)行傳動(dòng)（例如：螺旋傳動(dòng)、偏心輪傳動(dòng)等 ）。螺旋傳動(dòng)主要由螺桿、螺母、機(jī)架組成。螺旋 傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是增力效果大，

6、可用較小的轉(zhuǎn)矩得到較大的軸向力。結(jié)構(gòu)簡單，傳動(dòng)精度高，平穩(wěn)無噪聲等。4）利用流體作用原理進(jìn)行傳動(dòng)（例如：液壓、氣動(dòng)傳動(dòng)等）。液體可以看作是一種不可壓縮物體。因而液壓傳 動(dòng)能傳動(dòng)較大的力，經(jīng)常用于傳動(dòng)比不需十分精確但載荷很大的情況下但液壓傳動(dòng)速度較慢，例如液壓 千斤頂、液壓挖掘機(jī)的推桿等。而氣動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一般用于傳遞較小的力，但作用速度快。4- 3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本類型有哪些？答：帶動(dòng)工作頭進(jìn)行工作并使之獲得工作力或力矩的機(jī)構(gòu)稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。基本類型主要有：夾持、搬運(yùn)、輸送、分度與轉(zhuǎn)位、檢測與分類、施力等4- 4、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要作用？答：執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要作用有：1 ）滿足特定運(yùn)動(dòng)規(guī)律：主要指那些輸岀中有速

7、度的規(guī)律變化要求。2）滿足特定的運(yùn)動(dòng)軌跡：在生產(chǎn)實(shí)際中，需要機(jī)構(gòu)完成某種特定的運(yùn)動(dòng)軌跡，如直線、圓弧等等。當(dāng)運(yùn)動(dòng)軌跡要求比較復(fù)雜時(shí)，一般通過連桿機(jī)構(gòu)或通過組合機(jī)構(gòu)來完成。3）滿足某種特殊的信息傳遞：利用機(jī)構(gòu)不僅能完成機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞，還能完成諸如檢測、計(jì)數(shù)、定時(shí)、顯示或控制等功能。5- 1、簡述產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心問題和外圍問題。答：設(shè)計(jì)理解為一個(gè)“空間”。整個(gè)設(shè)計(jì)“空間”分為兩部分：1）內(nèi)部空間：設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的主要階段，其任務(wù)是使設(shè)計(jì)要求轉(zhuǎn)化為“硬件”以滿足需求，這也是設(shè)計(jì)的最 終目的，故稱內(nèi)部空間為設(shè)計(jì)核心工作。2 ）外部空間：所列舉的問題為對設(shè)計(jì)的各種要求和應(yīng)用的技術(shù)方法，是設(shè)計(jì)的外圍問題。

8、由銷售反饋信息，進(jìn)行市場分析，改進(jìn)技術(shù)要求，再進(jìn)行設(shè)計(jì)的循環(huán)，是一個(gè)相互作用不斷完善的迭代過 程，使產(chǎn)品不斷地發(fā)展。產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的各種設(shè)計(jì)要求，是設(shè)計(jì)的依據(jù)和前提，它們就是設(shè)計(jì)的外圍問 題。5- 2、整機(jī)總體參數(shù)主要指哪些？答：整機(jī)總體參數(shù)主要指：總體參數(shù)是表明機(jī)器技術(shù)性能的主要指標(biāo)，包括機(jī)器性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)兩方面：（1 ）性能參數(shù)是指生產(chǎn)率、功率和重量等；（2）結(jié)構(gòu)參數(shù)是指主要結(jié)構(gòu)尺寸，它由整機(jī)外形尺寸、 主要部件的外形尺寸及工作機(jī)構(gòu)作業(yè)位置尺寸等組成。5- 3、在機(jī)器設(shè)計(jì)中如何區(qū)別核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)兩個(gè)不同概念？答：核心技術(shù)是指實(shí)現(xiàn)總功能和主要要求的技術(shù)，對不同的機(jī)械其核心技術(shù)是不相同

9、的。關(guān)鍵技術(shù)是實(shí)現(xiàn)某種功能過程中需要解決的技術(shù)難題。它與核心技術(shù)是兩個(gè)不同的概念，在核心技術(shù)中也 有關(guān)鍵技術(shù)問題。并請舉例說明：74756- 1、機(jī)械結(jié)構(gòu)件一般應(yīng)具有哪些功能 ？答：承受載荷、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、保證或保持有關(guān)零件或部件之間的相對位置或運(yùn)動(dòng)軌跡關(guān)系等。6- 2、何謂零件的相關(guān)？何謂直接相關(guān)和間接相關(guān)？答：每個(gè)零件都與一個(gè)或幾個(gè)零件有裝配關(guān)系或相互位置關(guān)系，可以稱這種關(guān)系為相關(guān)稱有這種關(guān)系的兩個(gè)零件互為相關(guān)零件。零件的相關(guān)分為直接相關(guān)和間接相關(guān)兩類：（1）直接相關(guān)：凡是兩零件有直接裝配關(guān)系的。（2）間接相關(guān)：沒有直接裝配關(guān)系的相關(guān)。間接相關(guān)又分為位置相關(guān)和運(yùn)動(dòng)相關(guān)兩類：位置相關(guān)是指兩

10、零件在相互位置上有要求。運(yùn)動(dòng)相關(guān)是指一零件的運(yùn)動(dòng)軌跡與另一零件有關(guān)。要滿足運(yùn)動(dòng)相關(guān)條件，一般需要一個(gè)或幾個(gè)位置相關(guān)的中間件來達(dá)到。6- 3、結(jié)構(gòu)件通常具有哪些結(jié)構(gòu)要素 ？在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)如何區(qū)別對待？固定安裝和活動(dòng)安裝有何區(qū)別？固定和活動(dòng)，可按工作部分進(jìn)行設(shè)計(jì)答：分為：工作部分和安裝部分；安裝部分又分為固定安裝和活動(dòng)安裝（一般保留了一個(gè)或一個(gè)以上的移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，可按工作部分進(jìn)行設(shè)計(jì)）。工作部分的設(shè)計(jì)主要考慮工作面的形狀、尺寸、精度、表面質(zhì)量等，而聯(lián)結(jié)部分主要考慮強(qiáng)度、剛度等要 求。6- 4、舉例說明何謂直接安全技術(shù) ？何謂間接安全技術(shù)？答：P103104直接安全技術(shù)：是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中充分滿足

11、安全可靠要求，保證在使用中不岀現(xiàn)危險(xiǎn)。如采用安全銷、安全閥和易損件等。對于可能松脫的零件加以限位，使其不致脫落造成機(jī)器事故。間接安全技術(shù)：通過防護(hù)系統(tǒng)和保護(hù)裝置來實(shí)現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)的安全可靠。其類型是多種多樣的。如液壓回路 中的安全閥、電路系統(tǒng)中的保險(xiǎn)絲等，都是當(dāng)設(shè)備岀現(xiàn)危險(xiǎn)或超負(fù)荷時(shí)，自行脫離危險(xiǎn)狀態(tài)。6-5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用的設(shè)計(jì)原理有哪些 ？答：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常應(yīng)用下述各項(xiàng)原理：1）等強(qiáng)度原理：對于同一個(gè)零件來說，各處應(yīng)力相等，各處壽命相等，叫等強(qiáng)度。2）合理力流原理：可以認(rèn)為力在其傳遞路線上形成所謂力線，這些力線匯成力流。力在 構(gòu)件中的傳遞軌跡就像電場中的電力線、磁場中的磁力線、水流中的流線一樣

12、，按力流路線傳遞。3）變形協(xié)調(diào)原理：所謂變形協(xié)調(diào)，就是使相聯(lián)接的兩零件在外載荷的作用下所產(chǎn)生的變形的方向相同，并且使其 相對變形盡可能小。4）力平衡原理：所謂力平衡就是指采取結(jié)構(gòu)措施，部分或全部平衡掉無用的力，以減 輕或消除其不良影響。這些結(jié)構(gòu)措施主要有采用平衡元件、采取對稱布置等。5）任務(wù)分配原理：分配有三種可能：（1 ） 一載體承擔(dān)多種功能：功能集中于一載體，可簡化結(jié)構(gòu)、降低成本；（2 ）一載體承擔(dān)一種功能：功能與載體一一對應(yīng)，便于做到“明確”、“可靠”，便于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及準(zhǔn)確計(jì)算；（3）多載體共同承擔(dān)一種功能：多載體承擔(dān)同一功能可以減輕零件負(fù)載，延長使用壽命。6）自補(bǔ)償原理：通過選擇系統(tǒng)

13、元件及其在系統(tǒng)中的配置來自行實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)功能的相互支持作用，稱為自補(bǔ)償。7 ）穩(wěn)定性原理：所謂系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定是指當(dāng)岀現(xiàn)干擾，使系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生改變的同時(shí)，會產(chǎn)生一種與干擾作 用相反的、使系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定的效應(yīng)。6-6、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有哪些措施可以使構(gòu)件降低工作時(shí)的應(yīng)力答：1）合理確定截面形狀。傳動(dòng)軸一般采用圓形截面。 小直徑：實(shí)心軸便于制造；大直徑：常做成空心軸。2）合理確定軸向尺寸：改變截面形狀降低截面上各點(diǎn)的應(yīng)力，可以提高零件本身抗破壞和抗變形的能力，但不能改變其所受彎矩的大小，通過合理地確定零件軸向尺寸，可以減少彎矩。3）合理選擇支承形式4）合理利用材料特性材料的抗彎、抗拉和抗壓特性差別較大，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)

14、應(yīng)充分利用這一特點(diǎn)，盡量揚(yáng)長避短。6-7、比較彈性強(qiáng)化、塑性強(qiáng)化、予緊的概念和區(qū)別。答：強(qiáng)化：以減小應(yīng)力為目的的預(yù)加載荷方法稱為強(qiáng)化，強(qiáng)化分彈性強(qiáng)化和塑性強(qiáng)化兩類。預(yù)緊：以提高剛度、減小工作時(shí)再變形為目的的頂加載荷方法稱為預(yù)緊。1 彈性強(qiáng)化1） 彈件強(qiáng)化是使構(gòu)件在受工作載荷之前預(yù)受一個(gè)與工作載荷相反的載荷，產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的預(yù)變形，以及一 個(gè)與工作應(yīng)力相反的預(yù)應(yīng)力，工作時(shí)該預(yù)加載荷部分地抵消工作載荷，預(yù)變形部分抵消工作變形，從而降低了構(gòu)件的最大應(yīng)力。2）塑性強(qiáng)化是使構(gòu)件在工作狀態(tài)下應(yīng)力最大那部分材料預(yù)先經(jīng)塑性變形而產(chǎn)生一個(gè)與工作應(yīng)力符號相反的 殘留應(yīng)力，用以部分地抵消工件應(yīng)力。塑性強(qiáng)化的特點(diǎn)是預(yù)加

15、載荷與工作載荷方向一致，而且在構(gòu)件工作 時(shí)預(yù)加數(shù)荷已經(jīng)撤岀，靠殘留應(yīng)力而不是靠預(yù)加載荷本身來抵消工作應(yīng)力。故要求材料必須具有足夠的塑 性，構(gòu)件的塑性變形量不得超過一定限度。3） 預(yù)緊是通過一個(gè)與工作載荷方向相同的預(yù)加載荷。使零件產(chǎn)生一定的與工作時(shí)同方向的彈性變形、以減少工作時(shí)的進(jìn)一步變形，從而提高剛度的有效措施。7- 1、減小噪聲的主要措施有哪些？答：減小機(jī)器噪聲的本質(zhì)在于控制機(jī)器的振動(dòng)?？蓮慕档图ふ窳吞岣邫C(jī)器抗振性兩方面采取措施：1）降低激振力：減少或避免運(yùn)動(dòng)部件的沖擊和碰撞；提高運(yùn)動(dòng)部件的平衡精度； 用連續(xù)運(yùn)動(dòng)代替間歇運(yùn)動(dòng)；減小運(yùn)動(dòng)件的重量和速度。2 ）提高機(jī)器的抗振性能：關(guān)鍵在于提高機(jī)

16、器結(jié)構(gòu)的動(dòng)剛度。3）其它方法：在噪聲傳播途徑中采取隔聲、吸聲、消聲（采用消聲器消聲）等措施，以降低噪聲。隔聲方法：利用隔聲罩、 隔聲板、隔聲門防止噪聲外傳。吸聲方法：在噪聲源周圍安裝由吸聲材料制成的裝置。7- 2、在不同的頻率比范圍內(nèi)，各參數(shù)對動(dòng)剛度的影響是不同的。大致分為哪三個(gè)區(qū)？答：（1 ）準(zhǔn)靜態(tài)區(qū)：zv0.7 （2 ）慣性區(qū)：z1.3 （3 ）共振區(qū)：0.7 z os 2）循環(huán)次數(shù)少。N 1Q t/c* 4fc fll.CT XW%*殂育捫蹴晝度喟此的關(guān)韋瞑妄+民礙軸強(qiáng)耳壬噸K為辛厚訐 H I. K ttH（尺身）8- 1影響產(chǎn)品競爭力三要素是什么 ？答：1、功能原理設(shè)計(jì)：具備產(chǎn)品功能原

17、理的新穎性，這是競爭力的核心要素；2、實(shí)用化設(shè)計(jì)：具備產(chǎn)品技術(shù)性能的先進(jìn)性，優(yōu)良的技術(shù)性能是產(chǎn)品競爭力的基礎(chǔ)要素；3、具備產(chǎn)品競爭力的心理要素，提高產(chǎn)品的吸引力，迎合顧客心理。8- 3產(chǎn)品商品化設(shè)計(jì)措施有哪些 ？答：機(jī)械產(chǎn)品的藝術(shù)造型價(jià)值優(yōu)化設(shè)計(jì) 產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化設(shè)計(jì)產(chǎn)品性能適用性變化藝術(shù)造型設(shè)計(jì)的基本原則是什么 ？其間有何關(guān)系？答：實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀是造型設(shè)計(jì)的三項(xiàng)基本原則。它是根據(jù)造型設(shè)計(jì)的規(guī)律總結(jié)岀來的科學(xué)原則。實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀三者的結(jié)合與統(tǒng)一，是設(shè)計(jì)工作的內(nèi)涵，又是矛盾的統(tǒng)一這一普遍法則在設(shè)計(jì)工作上的 體現(xiàn)。三者互相關(guān)聯(lián)，相互制約，三個(gè)原則缺一不可。其基本關(guān)系應(yīng)該是：在實(shí)用的前提下，講究美觀，實(shí)用與美觀必須以經(jīng)濟(jì)因素為制約條件。8- 5將下列產(chǎn)品進(jìn)行功能分析，