機(jī)械工程師中級職稱考試復(fù)習(xí)資料-產(chǎn)品設(shè)計(jì)

第三部分產(chǎn)品設(shè)計(jì)主講:王立軍新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與評價(jià)

1、簡述一般新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的程序過程

？

先進(jìn)行產(chǎn)品可行性分析，寫出可行性報(bào)告，接著是概念性設(shè)計(jì)，形成初步方案。然后進(jìn)一步多方面詳細(xì)分析，由于功能得出產(chǎn)品系統(tǒng)的總功能，接著提出總功能，多種設(shè)計(jì)方案寫出設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確產(chǎn)品名稱、型號、用途、使用范疇，定出基本設(shè)計(jì)參數(shù)、主要設(shè)計(jì)指標(biāo)，產(chǎn)品工作原理、制造精度及檢測，包裝及運(yùn)輸，在優(yōu)化基礎(chǔ)上進(jìn)行總體布局設(shè)計(jì)，確定總裝配結(jié)構(gòu)圖和零部件圖。

2、市場調(diào)查中對同行調(diào)查之內(nèi)容：a）、競爭對手初步分析b）、對手技術(shù)水平c）、對手生產(chǎn)能力d）、目前經(jīng)營市場情況與方法e）、同行市場占有率3、設(shè)計(jì)任務(wù)書包括哪些內(nèi)容？a）產(chǎn)品名稱、型號b）設(shè)計(jì)基本依據(jù)c）產(chǎn)品用途及其使用范圍d）設(shè)計(jì)參數(shù)和主要技術(shù)指標(biāo)e）總部局和主要部件結(jié)構(gòu)f）產(chǎn)品主要工作原理g）產(chǎn)品對機(jī)械、電器、液壓、氣動等設(shè)計(jì)要求及其它接口要求。h）產(chǎn)品精度及精度指標(biāo)i）外購件和供貨要求j）裝箱、包裝、運(yùn)輸要求k）標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化情況l）性能、壽命、成本分析比較m）產(chǎn)品設(shè)計(jì)到成品進(jìn)入市場之周期估算等。4、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)三原則a）明確性：包括機(jī)構(gòu)功能明確，工作原理明確，使用工況明確及應(yīng)力狀態(tài)明確。b）簡單性：零件數(shù)目少，加工工序少，成本少。c）安全可靠性：結(jié)構(gòu)安全性好，產(chǎn)品功能安全性好，運(yùn)行安全、工作安全，環(huán)境安全要好。5、設(shè)計(jì)評價(jià)三目標(biāo)：a）技術(shù)評價(jià)目標(biāo)——方案可行性和先進(jìn)性，工作性能指標(biāo)的可靠性，使用維護(hù)的安全性等。b）經(jīng)濟(jì)評價(jià)目標(biāo)——經(jīng)濟(jì)效益、成本、利潤、投資成本和收益。c）社會評價(jià)目標(biāo)——對社會帶來效益與影響，是否符合政策和紀(jì)律道德，是否有利于環(huán)境資源合理開發(fā)和能源需求等。6、評價(jià)具體方法和適用場合及優(yōu)缺點(diǎn)a）經(jīng)濟(jì)評價(jià)法：適用于方案數(shù)量較少，內(nèi)容比較簡單的場合b）數(shù)學(xué)分析法：方案較多，涉及面廣，問題多的場合c）試驗(yàn)評價(jià)法：適用于重要方案或一般評價(jià)不夠有把握的場合。優(yōu)缺點(diǎn)：a）、（和a對應(yīng)）：簡單，省時，但比較粗略，準(zhǔn)確性稍差，對評價(jià)人素質(zhì)要求高。b）、（和b對應(yīng)）：評價(jià)校準(zhǔn)確，但費(fèi)時、費(fèi)成本c）、（和c對應(yīng)）：評價(jià)準(zhǔn)確可靠，但時間長，花費(fèi)成本高。機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要素1、機(jī)械設(shè)計(jì)基本要素有哪些？有：材料、強(qiáng)度、撓度、剛性、穩(wěn)定性、摩擦磨損、潤滑，形狀與尺寸、表面加工、體積與重量，溫度、腐蝕、振動、噪聲，實(shí)用性與安全，維修與壽命，成本和價(jià)格等。2、機(jī)械零件設(shè)計(jì)中最基本的計(jì)算是什么？

計(jì)算的理論根據(jù)是什么？最基本的計(jì)算是靜強(qiáng)度計(jì)算。理論根據(jù)是第一、第二、第三、第四強(qiáng)度理論和莫爾強(qiáng)度理論。分別有各自公式計(jì)算。對有剛度要求不高只用靜強(qiáng)度加安全系數(shù)計(jì)算對有沖擊的零件，只用靜強(qiáng)度加動載系數(shù)計(jì)算只有特殊的對剛度有要求的才進(jìn)行剛度計(jì)算。3、機(jī)械結(jié)構(gòu)工藝性有哪些內(nèi)容和要求？內(nèi)容：所設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品工藝性有：材料選擇、毛坯生產(chǎn)選擇、機(jī)械加工程序，熱處理工藝安排，機(jī)械產(chǎn)品的裝配，操作維修等。結(jié)構(gòu)工藝性要求：滿足產(chǎn)品功能前提下，形狀盡量簡單，零件數(shù)量盡量少，加工面盡量少，要方便，裝配能順利且保證質(zhì)量，材料選擇合理，總成本越低越好，具體要求可分：a）可加工性：指零件選擇最適宜的加工方式：如切削加工、鑄造、鍛造、沖壓、焊接等，每種方式還要細(xì)分?？傊沽慵茼樌?、廉價(jià)的制造出來。如書上切削加工中增加工藝裝卡面等。一軸加工三個不同尺寸孔保證保證同軸度、箱體配合表面表面盡量選在外表面等，使不能加工的或不便加工的零件能順利加工出來。b）可裝配配性：零件件經(jīng)裝配后后，才成機(jī)機(jī)構(gòu)或機(jī)器，所以以零件應(yīng)具具備可裝配配性。如書書上3.2-4，同軸度度要求，3.2-5、3.2-6，保保證順利裝配、、拆卸和維維修。見圖圖3.2-7，3.2-8，3.2-9，有有利提高裝裝配效率，，3.2-10，3.2-11，3.2-12，，有利進(jìn)行行密封。c）可包裝裝、運(yùn)輸型型：設(shè)計(jì)尺尺寸時就注注意使包裝后尺寸寸在運(yùn)輸可可通過尺寸寸內(nèi)，以免免產(chǎn)品運(yùn)不出去去。4、什么是產(chǎn)品品的可靠性性？

可靠靠性評價(jià)有有哪些指標(biāo)標(biāo)？產(chǎn)品在整個個使用期間間能保持質(zhì)質(zhì)量指標(biāo)的的能力，這這個特性即即是產(chǎn)品的的可靠性。?？煽啃栽u評價(jià)指標(biāo)是是可靠度。。（100個產(chǎn)品在在使用、在在規(guī)定時間間內(nèi)，已有有12個產(chǎn)產(chǎn)品損壞或或喪失即可可靠度=0.88=88%））失效概率率即剛才事事例中12%，平均均壽命及失失效率（產(chǎn)產(chǎn)品累計(jì)工工作時間和和故障次數(shù)數(shù)之比）………5、確定可可靠性關(guān)鍵鍵件和重要要件的原則則a）會引起起人員傷亡亡，財(cái)產(chǎn)嚴(yán)嚴(yán)重?fù)p失財(cái)財(cái)產(chǎn)的機(jī)件件。b）價(jià)格昂昂貴的機(jī)件件c）它會引引起系統(tǒng)故故障的機(jī)件件d）增加維維修費(fèi)和備備件數(shù)的機(jī)機(jī)件e）難采購購和新工藝藝制品機(jī)件件f）特殊處處理、防護(hù)護(hù)的機(jī)件6、古典摩摩擦定律主主要內(nèi)容及及其不完全全正確之處？？P82（1）（2））（3）（（4）（5）不完全正確確參考P83（1））（2）（（3）（4）7、減少機(jī)械摩摩擦和磨損損的主要措措施？P83、P84上部部8、減少機(jī)機(jī)械振動的的原則措施施有哪些？？減少機(jī)械振振動的原則則一是“防防”二是““降”防止振動措措施：P84下部（（1）（2）（3））降低振動措措施：P85上部（（1）（2）（3））（4）（5）（6））（7）9、簡述標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化的意意義標(biāo)準(zhǔn)化后，，設(shè)計(jì)者不不用設(shè)計(jì)，，只從有關(guān)關(guān)手冊中直直接選用，，省去設(shè)計(jì)計(jì)時間，標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化以后后，使機(jī)件件品種數(shù)量量減少，便便于集中生生產(chǎn)、質(zhì)量量穩(wěn)定，降降低成本，，便于維修修。10、齒輪輪傳動特點(diǎn)點(diǎn)及適用范范圍齒輪傳動是是機(jī)械傳動動中最主要要的一種傳傳動，其傳動特點(diǎn)點(diǎn)有:a）效率高高b）結(jié)構(gòu)緊緊湊c）工作可可靠、壽命命長d）傳動比比穩(wěn)定e）制造和和安裝精度度高，成本本較大。f）不宜遠(yuǎn)遠(yuǎn)距離傳動動11、軸類類零件在結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上上滿足哪些些條件？a）軸和裝裝在軸上零零件應(yīng)有準(zhǔn)準(zhǔn)確的位置置b）應(yīng)有足足夠的強(qiáng)度度和剛度c）軸上零零件便于裝裝拆或調(diào)整整d）軸應(yīng)有有良好的制制造工藝性性12.滾珠珠絲杠副主主要應(yīng)用哪哪些場合？？用于精密和和數(shù)控機(jī)床床，測試機(jī)機(jī)械、儀器器傳動，調(diào)調(diào)整螺旋、、車輛、飛飛機(jī)上傳動動和傳力螺螺旋。13.帶傳傳動有哪些些類型？平帶傳動、、V帶傳動動、多楔帶帶傳動、同同步帶傳動動14.螺栓栓組防松方方法有哪些些？摩擦防松（（3.3-17a））加彈簧墊墊圈機(jī)械防松（（3.3-17b））將螺栓和和螺母用開開口銷銷住住成一體。。破壞螺紋防防松（3.3-17c）可點(diǎn)點(diǎn)焊、可沖沖點(diǎn)破壞螺螺帽和螺栓栓頭部螺紋紋。15.銷的的主要功能能包括哪些些方面？銷的主要功功能：a.用于固固定零件間間相對位置置，稱定位位銷，在組組合合加加工和裝配配時應(yīng)用。。b.用于聯(lián)聯(lián)接，稱聯(lián)聯(lián)接銷。c.用于安安全裝置中中過載剪斷斷元件，稱稱安全銷。16.指出出離合器的的種類及適適用范圍a.牙嵌嵌離合器器適適合合于一般般機(jī)械的的分離和和接合的的裝置。。b.圓圓盤摩擦擦離合器器，分單單盤和多多盤單單盤盤摩擦離離合器傳傳力較小小，有過過載保護(hù)護(hù)功能能；多多盤摩擦擦離合器器有一定定減振和和吸收沖沖擊能量量功能。。c.電電磁離合合器電電磁磁離合器器適合于于自動控控制中應(yīng)應(yīng)用。17.箱箱體機(jī)架架設(shè)計(jì)一一般要求求有哪些些？a.可靠靠性：滿滿足強(qiáng)度度、剛度度、振動動穩(wěn)定性性、疲勞勞強(qiáng)度、、熱變形形要求。。b.實(shí)實(shí)用性：：在精度度、表面面粗糙度度、尺寸寸和形位位公差等等保證使使用性能能和壽命命。c.工藝性性：用于于鑄造或或焊接，，減少防防止鑄造造、焊接接缺陷，，便于加加工裝配配調(diào)試。。d.經(jīng)經(jīng)濟(jì)性：：減輕重重量，降降低成本本，注意意外觀造造型。18.說說出齒輪輪、絲桿桿、皮帶帶傳動各各自優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)（特點(diǎn)點(diǎn)）齒輪傳動動：效率率高，結(jié)結(jié)構(gòu)緊湊湊，工作作可靠壽壽命長，，傳動比比穩(wěn)定，，使用廣廣泛。絲絲杠杠傳動：：結(jié)構(gòu)簡簡單，運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)穩(wěn)，反向向自鎖，，適合進(jìn)進(jìn)給機(jī)構(gòu)構(gòu)。皮皮帶傳傳動：結(jié)結(jié)構(gòu)簡單單，傳動動平穩(wěn)，，能減振振，適合合大距離離傳動，，造價(jià)低低，便于于維護(hù)，，有過載載保護(hù)作作用，適適宜電機(jī)機(jī)和工作作機(jī)器之之間的傳傳動以及及輸送物物料的傳傳送帶應(yīng)應(yīng)用。19.簡簡述一般般傳動齒齒輪的設(shè)設(shè)計(jì)方法法和步驟驟：a.按齒齒輪的工工作條件件，選定定齒輪傳傳動形式式：開式式、半開開式、封封閉式b.按不不同形式式選用不不同設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算，，開式（（半開式式）按齒齒面抗磨磨損和齒齒根抗折折斷兩準(zhǔn)準(zhǔn)則進(jìn)行行計(jì)算，，閉式按按齒面接接觸疲勞勞強(qiáng)度進(jìn)進(jìn)行計(jì)算算。c.選擇合合適的齒齒輪材料料，由工工作情況況決定安安全系數(shù)數(shù)，由強(qiáng)強(qiáng)度計(jì)算算決定齒齒輪的模模數(shù)或中中心距，，再由傳傳動比由由齒輪幾幾何計(jì)算算公式算算出齒輪輪各部尺尺寸。20.傳傳動齒輪輪設(shè)計(jì)時時，如何何決定齒齒輪結(jié)構(gòu)構(gòu)參數(shù)？？見機(jī)械設(shè)設(shè)計(jì)齒輪輪強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算算部分。。21.傳傳動軸設(shè)設(shè)計(jì)時，，首先應(yīng)應(yīng)考慮和和解決哪哪些主要要問題？？只受扭矩矩而不受受彎矩的的作用的的軸是傳傳動軸，，設(shè)計(jì)時時應(yīng)考慮慮：a.軸和和軸上零零件有準(zhǔn)準(zhǔn)確的軸軸向上和和周向上上位置；；

b.軸有足足夠的強(qiáng)強(qiáng)度和剛剛度；c.軸軸上零件件應(yīng)便于于裝拆和和調(diào)整；；

d.軸有良良好的工工藝加工工性能。。22.普普通絲桿桿和滾珠珠絲杠傳傳動各自自優(yōu)點(diǎn)和和應(yīng)用場場合見本書P93表表3.3-4中中特點(diǎn)和和應(yīng)用。。23.簡簡述非同同步傳動動帶選用用一般程程序見機(jī)械設(shè)設(shè)計(jì)帶傳傳動這一一章24.采采用滾珠珠絲杠于于垂直傳傳動時，，應(yīng)注意意什么問問題？應(yīng)應(yīng)采用什什么措施施去解決決？摩擦阻力力小，不不易自鎖鎖，當(dāng)用用于垂直直傳動時時，由于于連接件件的自重重逼使絲絲母在絲絲杠上向向下運(yùn)動動，為了了防止自自動下滑滑應(yīng)設(shè)置置防下滑滑裝置。。25.標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化減減速器按按傳動和和結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)分類類有哪五五種？選選用時主主要考慮慮哪些要要求？a.齒輪輪減速器器特特點(diǎn)：效效率高，，工作耐耐久，維維護(hù)方便便，有單單級、二二級、多多級，應(yīng)應(yīng)用較廣廣

b.蝸桿減減速器特特點(diǎn)：：效率不不高，但但結(jié)構(gòu)緊緊湊尺寸寸相對小小，工作作平穩(wěn)，，噪音小小，單級級應(yīng)用較較多，獲獲大傳動動比。c.行行星齒輪輪減速器器d.擺線線針輪減減速器e.諧波齒齒輪減速速器c、d、、e特點(diǎn)點(diǎn)：可獲獲得大傳傳動比，，結(jié)構(gòu)緊緊湊，但但制造較較難，精精度高，，裝配和和維修也也較難，，成本高高，重量量減輕。。26.機(jī)機(jī)械械無無級級調(diào)調(diào)速速器器結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)主主要要有有哪哪四四種種？？它它們們調(diào)調(diào)速速原原理理是是什什么么？？27.兩兩件件聯(lián)聯(lián)接接常常用用哪哪些些型型式式和和方方法法？？常用用螺螺紋紋聯(lián)聯(lián)接接，，銷銷聯(lián)聯(lián)接接，，鍵鍵聯(lián)聯(lián)接接，，過過盈盈聯(lián)聯(lián)接接28.什什么么是是離離合合器器？？其其主主要要功功能能和和設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)要要求求是是什什么么？？在同同一一軸軸上上，，有有主主動動件件和和從從動動件件，，他他們們需需要要有有控控的的分分離離和和結(jié)結(jié)合合時時，，可可以以在在中中間間設(shè)設(shè)立立一一個個裝裝置置來來完完成成這這個個功功能能，，該該裝裝置置稱稱為為離離合合器器。。它它的的功功能能除除了了離離和和合合以以外外，，還還可可以以進(jìn)進(jìn)行行換換向向和和變變速速等等工工作作，，，，有有的的還還有有節(jié)節(jié)能能、、吸吸收收沖沖擊擊能能，，減減振振、、速速度度超超越越等等功功能能。。設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的基基本本要要求求是是：：接接合合平平穩(wěn)穩(wěn)，，分分離離徹徹底底，，結(jié)