機械系統(tǒng)設(shè)計課程論文要求

1、 第七章 人-機-環(huán)境工程設(shè)計第一節(jié) 概述人機環(huán)境系統(tǒng)工程學(xué)：是指運用系統(tǒng)論觀點研究人、機器及其共處環(huán)境的最佳匹配問題的科學(xué)，是人體科學(xué)、機械科學(xué)、電子科學(xué)和系統(tǒng)工程學(xué)相互滲透形成的學(xué)科。相關(guān)要點：1、人與機器的相互關(guān)系2、人-機系統(tǒng)設(shè)計的目的3、自動化系統(tǒng)中人與機器的關(guān)系 研究范疇舉例：1外觀造型2振動3噪聲 人-機-環(huán)境工程設(shè)計的內(nèi)容第二節(jié)機械系統(tǒng)設(shè)計中的人機工程學(xué)及造型設(shè)計人人-機工程設(shè)計相關(guān)概念機工程設(shè)計相關(guān)概念1人-機工程學(xué)：運用生理學(xué)，心理學(xué)和其他有關(guān)學(xué)科知識，使機器與人相互適應(yīng)，創(chuàng)造舒適和安全的環(huán)境條件，從而提高工效的學(xué)科2研究對象：技術(shù)系統(tǒng)與操作者之間的“接口”3分析原則：略4

2、系統(tǒng)模式圖：如圖一顯示裝置設(shè)計一顯示裝置設(shè)計顯示裝置的功能：將設(shè)備的信息傳遞給操作者顯示裝置的分類：視覺顯示，聽覺傳示，觸覺傳遞視覺顯示相關(guān)知識：1幾種常見的視覺現(xiàn)象（1）明暗適應(yīng)與色彩適應(yīng)（2）眩光（3）視錯覺2視覺運動規(guī)律：略3儀表顯示設(shè)計儀表分類：（1）數(shù)字式顯示儀表特點：顯示簡單，準確，認讀速度快，精度高，不易產(chǎn)生疲勞（2）刻度指針式儀表1)特點：顯示形象，直觀，可反映量程及偏差2)常見刻度指針式儀表：略刻度指針式儀表設(shè)計要點：（1）儀表刻度盤形狀的選擇五種形式刻度盤的特點與比較：如圖（2）表盤設(shè)計1)表盤大小和認讀速度與精度的關(guān)系2)視角的概念3)刻度盤最小直徑的確定：最優(yōu)視角（2.

3、5-5O）（3）刻度設(shè)計1)刻度間距設(shè)計相關(guān)因素：人眼的分辨能力和視距2)刻度分級標記：一般為大，中，小三級（4）刻度的標數(shù)1)刻度標數(shù)的原則：略2)刻度標數(shù)的位置：略（5）指針設(shè)計設(shè)計要點：略（6）顏色設(shè)計：1)盤面,刻度標記與數(shù)碼,字符與指針間的顏色匹配問題2)常見顏色搭配4儀表的布局與排列（1）儀表板的形式1)設(shè)計原則：盡可能使儀表處于最佳觀察范圍內(nèi)，做到視距相等2)常見形式：平面形，圓弧形，折彎形（2）儀表板的布局1）儀表在水平面上布局水平視野范圍與無錯認讀時間的關(guān)系：如圖7-10布局方法：重要儀表：3常用儀表：24一般儀表：24-40不重要儀表：40-602）儀表在垂直面上布局：略（

4、3）儀表的排列排列方法與原則：略（4）指針式儀表的零點位置零點位置與使用功能及人的認讀習(xí)慣有關(guān)，一般選擇時鐘12點或9點位置三操作裝置設(shè)計人手動作范圍分區(qū)：如圖1操作裝置設(shè)計的人機工程學(xué)原則（1）動作節(jié)約原則目的：尋求最短的操作時間，最小的操作作用力，最高的工作效率相關(guān)原則：身體使用原則、工作面安排原則、設(shè)備工具的設(shè)計原則（2）操縱裝置的選擇原則：略2旋轉(zhuǎn)式操縱器設(shè)計常見旋轉(zhuǎn)操縱器：略（1）旋鈕的設(shè)計1)旋鈕的分類：略2)旋鈕大小的確定：根據(jù)操作時使用手指的手的不同部位而定，其直徑以能保證動作的速度和準確性為前提。（2）手輪，搖把設(shè)計3移動式操縱器設(shè)計常見移動式操縱器：略設(shè)計重點：執(zhí)握柄的形狀

5、和尺寸，按手的生理結(jié)構(gòu)特點設(shè)計，保證使用的方便和效率手柄設(shè)計要點：4按壓式操縱器設(shè)計常見按壓式操縱器：按鈕，按鍵（1）按鈕分類：單工位按鈕，雙工位按鈕尺寸設(shè)計：按成人手指端的尺寸和操作要求定（2）按鍵：略5腳動操縱器設(shè)計設(shè)計要點：（1）阻力及腿的屈折角設(shè)計（2）啟動阻力設(shè)計（3）腳踏板外形及尺寸設(shè)計6操縱裝置的空間位置設(shè)計注意事項：略操縱裝置間距離：如圖三機械產(chǎn)品造型設(shè)計基本原則：實用，經(jīng)濟，美觀機械產(chǎn)品造型設(shè)計三要素：1功能基礎(chǔ)2物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)3美學(xué)基礎(chǔ) 第三節(jié) 機械系統(tǒng)噪聲及其控制一噪聲的基本概念一噪聲的基本概念1噪聲的物理量度（1）聲壓與聲壓級聲壓：聲波通過傳播媒質(zhì)時產(chǎn)生的壓強（Pa）相關(guān)

6、概念：有效聲壓，聽閾聲壓，痛閾聲壓聲壓級：聲壓的對數(shù)量級（dB）相關(guān)公式：Lp=20lg(P/P0)（2）聲強與聲強級聲強：在垂直于聲波傳播方向上，單位時間內(nèi)通過單位面積的聲能量（W/m2）相關(guān)概念：聽閾聲強，痛閾聲強聲強級：聲強的對數(shù)量級（dB）相關(guān)公式：LI=10lg(I/I0)（3）聲功率與聲功率級聲功率：聲源單位時間內(nèi)輻射的總聲能量（Nm/s）相關(guān)概念：聽閾聲功率，痛閾聲功率聲功率級：聲功率的對數(shù)量級相關(guān)公式：Lw=10lg(W/W0)（4）噪聲頻譜2噪聲的主觀量度問題的提出：人耳對聲音的感覺不僅與聲壓有關(guān)，還與頻率有關(guān)（1）響度級與響度響度級：表示聲音響度的量（phon）相關(guān)概念：等

7、響曲線響度：略（2）計權(quán)聲級：略（3）等效連續(xù)A聲級：略二機械系統(tǒng)噪聲控制1噪聲控制途徑與原則噪聲控制的三個環(huán)節(jié)：聲源，傳播途徑，接受點機械系統(tǒng)噪聲控制的一般程序：如圖機械系統(tǒng)噪聲控制的一般原則：如表7-52從聲源上根治噪聲（1）改進機械結(jié)構(gòu)機械噪聲源分類：機械性，氣流性，電磁性機械性噪聲改善方法：1）擇發(fā)聲小的材料2）改變傳動方式3）改進設(shè)備結(jié)構(gòu)（2）改進工藝和操作方法（3）提高加工和裝置精度3在噪聲傳播途徑上降低噪聲（1）利用吸聲，隔聲材料降噪（2）采用隔振與減振降噪噪聲工學(xué)控制技術(shù)措施應(yīng)用舉例 第四節(jié) 機械系統(tǒng)的振動及基礎(chǔ)設(shè)計一機械系統(tǒng)振動的一般概念一機械系統(tǒng)振動的一般概念機械振動系統(tǒng)組

8、成：振動源，傳遞途徑，接受體振動響應(yīng)的描述：常用參數(shù)：位移，速度，加速度參數(shù)的選用：根據(jù)頻率選用機械振動衡量相關(guān)標準：略振動大小的表示振動絕對單位制振動相對單位制機械設(shè)備振動衡量標準 國際及國內(nèi)標準簡介 適用范圍：10-1000Hz的機械振動 量標選用：振動烈度二振動控制1.振動控制基本方法：振動控制目標：控制振動源,控制傳遞途徑,控制接受體振動控制技術(shù)途徑：如圖振動控制分類：主動（有源）控制,被動（無源）控制2機械系統(tǒng)設(shè)計中的振動控制考慮因素：動態(tài)特性（固有特性，動態(tài)響應(yīng)，動力穩(wěn)定性）3動力穩(wěn)定性設(shè)計要點：確定臨界條件，避開自激振動設(shè)計方法：略4機械結(jié)構(gòu)的動剛度動剛度的概念:簡諧力激振時,力

9、與其位移響應(yīng)的復(fù)數(shù)比動剛度提高方法：（1）調(diào)整固有頻率（2）提高結(jié)構(gòu)的靜剛度（3）改善阻尼特性三機械基礎(chǔ)的隔振設(shè)計相關(guān)概念：地基，基礎(chǔ)1機械基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式:大塊式，墻式，框架式2機械基礎(chǔ)設(shè)計的一般規(guī)定：略3機械基礎(chǔ)設(shè)計的一般步驟：略4機械基礎(chǔ)的隔振簡介隔振分類：動力隔振，運動隔振隔振方法：控制三個參數(shù)（質(zhì)量，剛度，阻尼）機械基礎(chǔ)的隔振：常用材料及布置形式目的目的在學(xué)完本課程后，進行一次學(xué)習(xí)設(shè)計的綜合性練習(xí)。過程及效果通過大作業(yè)練習(xí)，能夠運用所學(xué)過的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的有關(guān)理論知識，及生產(chǎn)實習(xí)等實踐技能，達到鞏固、加深和拓展所學(xué)知識的目的。分析比較機械系統(tǒng)中的某些典型機構(gòu)，進行選擇和改進

10、；結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計，進行設(shè)計計算并編寫技術(shù)文件；完成系統(tǒng)主傳動設(shè)計，達到學(xué)習(xí)設(shè)計步驟和方法的目的。掌握查閱相關(guān)工程設(shè)計手冊、設(shè)計標準和資料的方法，達到積累設(shè)計知識和設(shè)計技巧，提高設(shè)計能力的目的。通過機械系統(tǒng)基本設(shè)計技能的訓(xùn)練，提高分析和解決工程技術(shù)問題的能力。機械系統(tǒng)設(shè)計機械系統(tǒng)設(shè)計大作業(yè)大作業(yè)針對一種較為熟悉的機械產(chǎn)品（如手表、洗衣機、摩托車、變速自行車、家用縫紉機、健身器材等）進行以下分析：1）該機械產(chǎn)品的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢（主要利用網(wǎng)上資源和市場）；2）機械系統(tǒng)的功能分析（畫出功能結(jié)構(gòu)圖，分析各子功能的實現(xiàn)原理）；3）對該產(chǎn)品的支承系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)和安全系統(tǒng)進行分析、對產(chǎn)品進行價值分析，提出技術(shù)經(jīng)濟方面的改進方案；4）對產(chǎn)品進行總體評價，提出自己的改進方案（可以是子功能實現(xiàn)方案，也可以是支承方案的改進等），并進行可行性分析。機械系統(tǒng)設(shè)計題目機械系統(tǒng)設(shè)計題目1、案例分析題、案例分析題2、設(shè)計題、設(shè)計題（1）帶式運輸機(傳統(tǒng)題目1)（2）自動制釘機（傳統(tǒng)題目2）（3）書本打包機(傳統(tǒng)題目3）3、科研題目、科研題目（1）山地果樹采摘機新型升降平臺設(shè)計（2）山地果樹采摘機自動調(diào)平底盤裝置（3）山區(qū)小型聯(lián)合收割機（4）蔬果自動分選機（5）油菜籽烘干機（6）小顆粒手推式播種機（7）秸稈打捆機（8）茶園修剪機（9）跑車自動敞蓬 4、自擬題目、自擬題目自動增力機電假