現(xiàn)代機械設(shè)計方法考試復(fù)習(xí)總結(jié)

現(xiàn)代機械設(shè)計方法考試復(fù)習(xí)總結(jié)第一篇：現(xiàn)代機械設(shè)計方法考試復(fù)習(xí)總結(jié)1、TRIZ一般方法：首先、將需要解決的特殊問題加以定義、明確；然后根據(jù)TRIZ理論提供的方法，將需要解決的特殊問題轉(zhuǎn)化為類似的標準問題，而針對類似的標準問題總結(jié)、歸納出類似的標準解決方法；最后，依據(jù)類似的標準解決方法就可以解決用戶需要的特特殊題了。2、 物理沖突：為了實現(xiàn)某種功能，一個子系統(tǒng)或元件應(yīng)具有一種特性，但同時出現(xiàn)了與該特性相反的特性3、 物理沖突的解決原理：a、空間分離原理；b、時間分離原理;c、基于條件的分離原理；d、整體與部分的分離原理4、 沖突的分類：管理沖突、物理沖突、技術(shù)沖突；定義：是指一個作用同時導(dǎo)致有用及有害兩種結(jié)果，也可指有用作用的引入或有害效應(yīng)的消除導(dǎo)致一個或幾個子系統(tǒng)或系統(tǒng)變壞。5、 技術(shù)沖突與物理沖突的區(qū)別：技術(shù)沖突總是設(shè)計兩個基本參數(shù)A與B，當A得到改善時，B標的更差。物理沖突僅涉及系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)或部件，而對該子系統(tǒng)或部件提出來相反的要求。往往技術(shù)沖突的存在隱含著物理沖突的存在，有時物理沖突的解比技術(shù)沖突的解更容易獲得。6、 技術(shù)的階段：新發(fā)明、技術(shù)改進、技術(shù)成熟；或者嬰兒期、成長期、成熟期、退出期。7、 負向參數(shù)：指這些參數(shù)（39個通用工程參數(shù)）變大時，使系統(tǒng)或子系統(tǒng)的性能變差。8、 應(yīng)用進化模式與進化路線的過程為：根據(jù)已有的結(jié)構(gòu)特點選擇一種或幾種進化模式，然后從每種模式中選擇一種或幾種進化路線，從進化路線紅確定新的核心技術(shù)可能的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。9、 有限元常用的單元類型：a、桿狀單元；b、平面單元；c、薄板彎曲單元和薄殼單元；d、多面體單元；e、等參數(shù)單元；f、軸對稱單元10、彈性力學(xué)的基本假設(shè)：a、假設(shè)物體是連續(xù)的b、假設(shè)物體是完全彈性的c、假設(shè)物體是均勻的d、假設(shè)物體時各項同性的e、假設(shè)位移和變形是微小的f、假設(shè)物體內(nèi)無初始應(yīng)力11、 體力：是分布在物體體積內(nèi)的力12、 減小解體規(guī)模的常用措施：a、對稱性和反對性b、周期性條件c、降維處理和幾何簡化d、子結(jié)構(gòu)技術(shù)e、線性近似化「多工況載荷的合并處理13、 梯度兩個性質(zhì)：a、梯度向量vf（X（k））與過點X（k）的等值線的切線正交b、負梯度向量一vf（x（k））方向是函數(shù)在點X（k）處的最速下降方向14、 可靠性分配的原則：a、技術(shù)水平b、復(fù)雜程度c、重要程度d、任務(wù)情況15、 彈性力學(xué)的基本方程：a、平衡微分方程；b、幾何方程；c、物理方程16、 平面問題的基礎(chǔ)理論：a、平面應(yīng)力問題（幾何形狀特征、載荷特征）；b、平面應(yīng)力問題（幾何形狀特征、載荷特征）17、 幾何簡化；a、子結(jié)構(gòu)技術(shù)；b、線性近似化；。、多工況載荷的合并處理18、 優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型包含的的部分：a、設(shè)計變量與設(shè)計空間、b、目標函數(shù)；c、約束方程；優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型：a、無約束優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型一般形式：minf（X）X屬于R的n次方；b、約束優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型：minf（X）屬于D屬于R的n次方。19、 優(yōu)化計算機的迭代終止準則：a、點距準則；b、函數(shù)下降量準則；c、梯度準則20、 黃金分割法搜索的一般過程：a、給出初始搜索區(qū)間（a,b）及收斂精度&將入賦以0.68。b、按插入點計算公式a1=b-入（b-a）、a2=a+A（b-a）計算a1、a2,并計算其對應(yīng)的函數(shù)值f（a1）、f（a2）c、根據(jù)黃金分割法的區(qū)間消去法原則縮短搜索區(qū)間。為了能用原來的插入點計算公式，需要進行區(qū)間名稱的代換，并在保留區(qū)間中計算一個新的插入及其函數(shù)值。d、檢查區(qū)間是否縮短到足夠小和函數(shù)值收斂到足夠近，如果條件不滿則返回到步驟2。e、如果條件滿足，則取最后兩插入點的平均值作為極小點數(shù)值近似值。21、 可靠性分配的原則：a、技術(shù)水平對技術(shù)成熟的零件，能夠保證實現(xiàn)較高的可靠性，或預(yù)期投入使用時可靠性可有把握地增長到較高水平，則可分配給較高的可靠度；b、復(fù)雜程度對簡單的零件，組成該零件的零部件數(shù)量較少，組裝容易或故障后易于修復(fù)，則可分配給較高的可靠度；c、重要程度對重要的零件，該零件失效將產(chǎn)生嚴重的后果，或該零件失效常會導(dǎo)致全系統(tǒng)失效，則應(yīng)分配給較高的可靠度；d、任務(wù)情況對整個任務(wù)時間內(nèi)均需連續(xù)工作以及工作條件嚴酷，難以保證很高可靠度性的零件，則應(yīng)分配給較低的可靠度。22、 可靠性分配方法：a、等分配法；b、再分配法；c、比例分配法；d、綜合評分分配法23、 平均壽命：對于不可修復(fù)產(chǎn)品指產(chǎn)品從開始使用到失效這段時間有效工作時間的平均值；對于可修復(fù)產(chǎn)品指平均無故障工作時間。24、 可靠性指標：a、平均壽命；b、壽命方差與標準差；c、可靠壽命與中位壽命；d、維修度；e、有效度25、 中位壽命：指按由小到大排列時位于中間位置的產(chǎn)品的壽命;26、 維修度：對可維修的產(chǎn)品在發(fā)生故障后在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成修復(fù)的概率。27、 有效度：指可維修的產(chǎn)品在規(guī)定的條件下使用時，在某時刻具有或維持其功能的概率。第二篇：現(xiàn)代機械設(shè)計方法專題（一）2012級研究生現(xiàn)代設(shè)計方法課程提綱（一）現(xiàn)代設(shè)計方法概論現(xiàn)代設(shè)計概論（理解現(xiàn)代設(shè)計和傳統(tǒng)設(shè)計）現(xiàn)代設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計的區(qū)別、特點和聯(lián)系傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品設(shè)計：一種以強度和低壓控制為中心的安全系數(shù)設(shè)計、經(jīng)驗設(shè)計、類比設(shè)計和機電分離設(shè)計?，F(xiàn)代機電產(chǎn)品設(shè)計：在強調(diào)創(chuàng)造性，注意產(chǎn)品整體功能基礎(chǔ)上以現(xiàn)代設(shè)計方法和計算機技術(shù)為根據(jù)的機電一體化系統(tǒng)設(shè)計。產(chǎn)品設(shè)計概論產(chǎn)品設(shè)計的四種類型：開發(fā)性設(shè)計（創(chuàng)新）、改進性設(shè)計、系列化設(shè)計、測繪與仿真（各種類型的現(xiàn)代特點）設(shè)計的原則：創(chuàng)新原則、可靠性原則、效益原則、審核原則（設(shè)計原則的內(nèi)涵）產(chǎn)品設(shè)計的設(shè)計階段：產(chǎn)品規(guī)劃階段、方案設(shè)計階段、技術(shù)設(shè)計階段、施工設(shè)計階段（其中：產(chǎn)品規(guī)劃階段、方案設(shè)計階段現(xiàn)代設(shè)計的特征是解決方法論的問題，而技術(shù)設(shè)計階段、施工設(shè)計階段則更側(cè)重于技術(shù)方法和手段）2，市場調(diào)查和可行性分析對產(chǎn)品設(shè)計而言：市場調(diào)查：（1）市場調(diào)查的目的（2）市場調(diào)查的內(nèi)容（3） 調(diào)查方法（4） 預(yù)測技術(shù)可行性研究—形成可行性研究報告，其內(nèi)容：（1） 設(shè)計項目的必要性（2） 產(chǎn)品目前國內(nèi)夕卜現(xiàn)狀和水平（3） 確定產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格、性能參數(shù)和約束條件（4） 產(chǎn)品的技術(shù)關(guān)鍵和解決途經(jīng)（5） 預(yù)期達到的技術(shù)、經(jīng)濟、社會效益（6） 預(yù)期投資費用及項目進度、期限3，產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)書經(jīng)市場調(diào)查和可行性分析后，制定產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)書，任務(wù)書主要內(nèi)容：（1） 立項概況：項目名稱、設(shè)計單位、主要設(shè)計者、起止時間和設(shè)計費用等（2） 產(chǎn)品設(shè)計要求：功能、適用性、性能、制造工藝、可靠性、使用壽命、成本、安全性以及包裝運輸?shù)确矫娴囊?。參考資料黃春穎.工程設(shè)計方法.北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1989黃春穎主編.設(shè)計方法學(xué).北京：機械工業(yè)出版社，1992PahlG，BeitzW.Konstruktionslehre.2Auf.Berlin:SpringerVerlag，1986黃靖遠.機械設(shè)計學(xué).北京：機械工業(yè)出版社，1999要求：閱讀有關(guān)資料，整理設(shè)計前期的過程與步驟，準確理解和把握設(shè)計的方法論和設(shè)計技術(shù)。第三篇：現(xiàn)代機械設(shè)計方法課程教學(xué)大綱-2015-5-26現(xiàn)代機械設(shè)計方法課程教學(xué)大綱第1章現(xiàn)代機械設(shè)計概述1.1現(xiàn)代機械設(shè)計與傳統(tǒng)機械設(shè)計1.2現(xiàn)代機械設(shè)計特點1.3現(xiàn)代機械設(shè)計研究概況第2章現(xiàn)代機械創(chuàng)新設(shè)計2.1創(chuàng)新設(shè)計特點2.2創(chuàng)新設(shè)計類型2.3創(chuàng)新設(shè)計方法第3章現(xiàn)代機械并行設(shè)計3.1并行設(shè)計概念產(chǎn)生的背景和過程3.2并行設(shè)計的技術(shù)特征3.3并行設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)3.4并行設(shè)計的技術(shù)經(jīng)濟效益第4章現(xiàn)代機械系統(tǒng)設(shè)計4.1系統(tǒng)設(shè)計的概念4.2系統(tǒng)設(shè)計的方法和步驟4.3機械系統(tǒng)設(shè)計4.3.1機械系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)4.3.2機械系統(tǒng)的方案設(shè)計與總體設(shè)計4.3.3機械系統(tǒng)的總體布置4.4系統(tǒng)設(shè)計的展望第5章現(xiàn)代機械功能設(shè)計5.1功能設(shè)計的概念5.2功能設(shè)計的步驟5.3功能分析5.3.1功能分解5.3.2功能結(jié)構(gòu)的建立5.4尋求作用原理5.4.1尋求物理效應(yīng)5.4.2尋求功能載體5.4.3尋求作用原理的常用方法5.4.4組合作用原理及形成原理解答方案5.4.5系統(tǒng)原理解答方案的評價和決策第6章現(xiàn)代機械模塊化設(shè)計6.1模塊化設(shè)計的基本概念和方法6.2模塊化系統(tǒng)的分類6.3模塊化設(shè)計的步驟6.4模塊化設(shè)計的關(guān)鍵6.5模塊化設(shè)計的現(xiàn)狀與趨勢第7章現(xiàn)代機械模糊設(shè)計7.1事物的模糊性7.2模糊設(shè)計的研究內(nèi)容7.3機械模糊設(shè)計的特點7.4模糊設(shè)計的理論基礎(chǔ)7.5模糊優(yōu)化設(shè)計7.6模糊概率設(shè)計7.7模糊聚類分析第8章現(xiàn)代機械虛擬樣機設(shè)計8.1虛擬樣機設(shè)計的理論基礎(chǔ)8.2虛擬樣機模型的創(chuàng)建方法8.3測試虛擬樣機模型8.4驗證虛擬樣機模型8.5細化虛擬樣機模型8.6迭代虛擬樣機模型8.7優(yōu)化設(shè)計8.8定制界面第9章現(xiàn)代機械穩(wěn)健設(shè)計9.1穩(wěn)健設(shè)計的基本概念9.2穩(wěn)健設(shè)計的一般步驟9.3穩(wěn)健設(shè)計方法9.3.1損失模型法9.3.2響應(yīng)面模型法9.3.3工程模型法第10章現(xiàn)代機械綠色設(shè)計10.1環(huán)境污染對產(chǎn)品設(shè)計的挑戰(zhàn)10.2綠色產(chǎn)品設(shè)計的基本概念10.3綠色產(chǎn)品設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)10.3.1面向再生的設(shè)計方法10.3.2面向拆卸的設(shè)計方法10.3.3面向生命周期的評第11章現(xiàn)代機械傳動裝置失效分析及案例研究11.1失效分析的基本知識11.2軸的失效分析11.3齒輪的失效分析11.4軸承的失效分析11.5整機損壞的失效分析第12章其他設(shè)計方法12.1計算機輔助設(shè)計12.2智能設(shè)計12.3表面設(shè)計12.4動態(tài)設(shè)計12.5工業(yè)設(shè)計第四篇：機械設(shè)計復(fù)習(xí)整理1.對機器的主要要求？使用功能要求、經(jīng)濟性要求、勞動保護和環(huán)境保護要求、壽命與可靠性的要求機械零件的主要失效形式？整體斷裂、過大的殘余變形、零件的表面破壞、破壞正常工作環(huán)境引起的破壞設(shè)計機械零件時應(yīng)滿足的基本條件是？1】避免在壽命期內(nèi)失效的要求2】結(jié)構(gòu)工藝性要求2】經(jīng)濟性要求4】質(zhì)量小的要求5】可靠性要求機械零件的設(shè)計準則？1】強度準則2】剛度準則3】壽命準則4】震動穩(wěn)定性準則5】可靠性準則常規(guī)設(shè)計方法-----理論設(shè)計、經(jīng)驗設(shè)計、模型試驗設(shè)計設(shè)計步驟：選擇零件類型結(jié)構(gòu)-----計算零件上的載荷-----確定計算準則-----選擇零件材料-----確定零件的基本尺寸——結(jié)構(gòu)設(shè)計-----校核計算-----畫出零件工作圖摩擦的幾種方式----干摩擦、邊界摩擦、混合摩擦、流體摩擦磨損的方式及過程 粘附磨損、磨粒磨損、疲勞磨損、流體磨粒磨損和流體侵蝕磨損、機械化學(xué)磨損、微動磨損潤滑油優(yōu)劣評價方法-----粘度、潤滑性、極壓性、閃點、凝點、氧化穩(wěn)定性流體動力潤滑必要條件：1】楔形空間2】保證流體又大口進入3】連續(xù)不斷的供油預(yù)緊的目的---在于增強連接的可靠性和緊密性，以防止受載后被連接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對滑移方法：借助測力矩扳手或定力矩扳手帶的彈性滑動和整體打滑有什么區(qū)別？1】在小帶輪上，帶的拉力從緊邊拉力F1逐漸降低到松邊拉力F2，帶的彈性變形量逐漸減少，因此帶相對于小帶輪向后退縮，使得帶的速度低于小帶輪的線速度v1；在大帶輪上，帶的拉力從松邊拉力「2逐漸上升為緊邊拉力F1，帶的彈性變形量逐漸增加，帶相對于大帶輪向前伸長，使得帶的速度高于大帶輪的線速度v2。這種由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的微量滑動，成為帶傳動的彈性滑動。2】當總摩擦力增加到臨界值時，彈性滑動的區(qū)域也就擴大到了整個接觸彌。此時如果再增加帶傳動的功率，則帶與帶輪間就會發(fā)生顯著地相對滑動，即整體打滑。打滑會加劇帶的磨損，降低從動帶輪的住宿，甚至使傳動失效，故應(yīng)極力避免這種情況發(fā)生。鏈傳動的失效形式----鏈的疲勞破壞、鏈條鉸鏈的磨損、鏈條鉸鏈的膠合、鏈條的靜力破壞。齒輪傳動的失效形式----齒輪折斷、齒面磨損、齒面點蝕、齒面膠合、塑性變形提高齒輪抗折斷能力---1】用增大齒根過渡圓角半徑及消除加工刀痕的方法來減小齒根應(yīng)力集中2】增大軸及支承德剛性，使輪齒接觸線上受載較為均勻3】采用合適的熱處理方法使尺芯材料具有足夠的韌性4】采用噴丸、滾壓等工藝措施對齒根表層進行強化處理16.第五篇：機械設(shè)計制造考試總結(jié)蝸桿傳動蝸桿的分度圓直徑：dl(d1=q?m)失效形式：蝸輪磨損、膠合、點蝕；蝸桿剛度不足。tany=z1兀mzlm=Kd1d1中間平面一包含蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面?zhèn)鲃訃Ш闲蕁1：蝸桿主動：門1=tan(y-pv)tan/=蝸輪主動：門1tanytan(y+pv)v1cosy相對滑動速度：vs=蝸桿傳動的正確嚙合條件：mx1=mt2=m蝸桿直徑系數(shù)：q=d1/mq與導(dǎo)程角Y之關(guān)系：tgy=ax1=at2=ay1=p2z1px1z1mz1==兀d1d1q蝸桿頭數(shù)z1、蝸輪齒數(shù)z2及傳動比ii=n1/n2=z2/z1z2=iz1=28~100當要求傳動比大或要求自鎖時，z1=1,但z1少，效率低為避免根切或傳遞功率較大時，z1=2、4、6,z1過多，制造困難蝸桿傳動中的作用力：Ft2=2T2=Fa1Fa1^Ft2tany=Ft1d2Fr2=Fnsinan^Ft2tany=Fr1鏈傳動鏈傳動的主要失效形式：1、 鏈條疲勞破壞鏈的疲勞強度是決定鏈傳動能力的主要因素2、 鏈的鉸鏈磨損開式鏈傳動的主要失效形式3、 鏈條鉸鏈膠合限定了鏈傳動的極限轉(zhuǎn)速4、 鏈條沖擊破斷5、 鏈條過載拉斷6、 鏈輪輪齒的磨損或塑性變形鏈傳動的運動特性鏈傳動的瞬時傳動比在傳動過程中是不斷變化的，從而導(dǎo)致運動的不均勻性。只有當主、從動輪齒數(shù)相等，鏈條中心距正好是其節(jié)距的整數(shù)倍時，瞬時傳動比才為常數(shù)。鏈傳動運動不均勻性及剛性鏈節(jié)嚙入鏈輪齒間時引起的沖擊，將引起動載荷。會形成連續(xù)不斷的沖擊、振動和噪聲。這種現(xiàn)象稱為〃多邊形效應(yīng)”。鏈條的節(jié)距越大，鏈輪齒數(shù)越少，轉(zhuǎn)速越高，“多邊形效應(yīng)”越嚴重。帶傳動包角 a1=180o-D2-D1D-D1x60o a2=180°+2x60。aaD+D2D-D1A2帶長LL^Dm+2a+Dm=1A=222a中心距a=L-兀Dm1+（L-兀Dm）2-8A244帶傳動的應(yīng)力分析：由緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力；緊邊拉應(yīng)力：。1二F1/AMpa松邊拉應(yīng)力：。2二F2/AMPa由離心力產(chǎn)生的離心拉應(yīng)力；FCqv2=離心拉力Fc產(chǎn)生的拉應(yīng)力為：cC=AA由彎曲產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力帶彎曲而產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力obbb=EMPayr帶橫截面的應(yīng)力為三部分應(yīng)力之和最大應(yīng)力發(fā)生在：緊邊開始進入小帶輪處:帶的彈性滑動與打滑的區(qū)別：彈性滑動是由于帶傳動在工作時，兩邊拉力不同，而兩邊的伸長變形不同，造成帶與帶輪不能同步轉(zhuǎn)動，而帶與帶輪輪緣之間發(fā)生相對滑動；打滑是由于工作載荷過大，是帶傳動傳遞的有效圓周力超過了最大值而引起的。失效形式：打滑疲勞破壞。設(shè)計準則：在不打滑的條件下，具有一定的疲勞強度和壽命。帶傳動可緩和沖擊震動，布置在高速級。齒輪傳動失效形式：輪齒折斷、齒面磨損、齒面點蝕、齒面膠合、塑性變形。計算準則：閉式軟齒面齒輪傳動：先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計，然后校核齒根彎曲疲勞強度。閉式硬齒面齒輪傳動：先按齒根彎曲疲勞強度進行設(shè)計，然后校核齒面接觸疲勞強度。開式齒輪傳動：按齒根彎曲疲勞強度進行設(shè)計，并考慮磨損的影響將模數(shù)適當增大。高速重載齒輪傳動：需校核齒面膠合強度。直齒圓柱齒輪傳動的受力分析：圓周力Ft=2T1/d1法向力Fn=Ft/cosa徑向力Fr=Fttga斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析：圓周力Ft=2T1/d1徑向力Fr=Fttgan/cosp軸向力Fa=Fttgp法向力Fn=Ft/cosancosp滾動軸承滾動軸承的失效：疲勞點蝕塑性變形磨損、膠合、保持架斷裂等軸承壽命：軸承中任一元件出現(xiàn)疲勞點蝕前所經(jīng)歷的總轉(zhuǎn)數(shù)或總工作小時數(shù)?；绢~定壽命：一批相同的軸承，在相同的條件下運轉(zhuǎn)，其中90%的軸承不發(fā)生疲勞點蝕前所經(jīng)歷的總轉(zhuǎn)數(shù)或總工作小時數(shù)?；绢~定動載荷：規(guī)定軸承在額定壽命為106轉(zhuǎn)時，所能承受的最大載荷，用C表示。當量動載荷：一假想載荷，與C同類型，它對軸承的作用與實際載荷的作用等效。用P表常用小時數(shù)表示軸承的額定壽命：L10h106fC)16770fC)=||=||60n?nlP屁滾動軸承的設(shè)計準則：對于回轉(zhuǎn)的滾動軸承：接觸疲勞壽命計算和靜強度計算。對于擺動或轉(zhuǎn)速很低的滾動軸承：只需作靜強度計算。對于高速軸承：除進行疲勞壽命計算外，還需校核極限轉(zhuǎn)速nlim。滑動軸承滑動軸承的主要失效形式：軸瓦的膠合和磨損形成動壓油膜的必要條件：?兩摩擦表面必須形成楔型?必須具有足夠的滑動速度?潤滑油必須從大口進小口出?必須充滿足夠粘度的潤滑油徑向滑動軸承1、限制平均壓強Pp=被擠出F<[p]dBMPa(17.2)避免過度磨損或在載荷作用下潤滑油F兀dnFnx^[pv]限制軸承溫升dB60x100019100B兀dn<[v]避免軸瓦加速磨損3、限制滑動速度vv=60x10002、限制pv值pv』保證液體動力潤滑的條件：最小油膜厚度hmin不能小于軸頸與軸瓦表面微觀不平度之和不完全液體潤滑滑動軸承的設(shè)計計算?失效形式：磨損、膠合?設(shè)計準則：保證邊界膜不破裂