机械工程导论

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一、概念
1、零件:机械制造中的基本单元。
2、构件:机械运动的基本单元。
3、部件:由若干个零件组成的装配体。
4、机构:由两个以上构件通过活动连接以实现给定运动的组合体,其各组成部分之间具有一定的相对运动用来传递运动与动力,或实现某种特定的运动。
5、机器:由一个或一个以上的机构组成,具有确定的机械运动并完成一定有用工作过程的装置。
6、机械:机器和机构的总称。
7、机械工程:包括机械学和机械制造学两大学科。
二、简答
1、零件和构件的区别:零件是机械制造中的基本单元,构件是机械运动的基本单元;构件可以是一个零件组成的,也可以是多个零部件组成的。
2、机器的特征:机器是由两个或两个以上构件组成的,各构件之间具有确定的机械运动,能够代替人类完成有用的机械功或转换机械能。
3、机械工程的涵义:机械工程以有关的自然科学和技术科学为其理论基础,结合生产实践中积累的实际经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、应用和维修各种机械中的全部理论和技术。
一、概念
1、功能是产品在使用过程中表现出来的具体功用。
2、规格反映了产品适合的工作能力与范围。
3、性能是指产品工作能力与工作质量之间的差异。
4、功能分为必要功能和非必要功能。
5、一次动力机是把自然界的能源直接转变为机械能的装置。
6、二次动力机是把电能或由电能产生的液压能、气压能等转变为机械能的装置。
7、连续转动到间歇运动的变换与实现机构有槽轮机构和棘轮机构。
8、按其用途,螺旋传动可分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋。
秋收起义的意义9、按化学成分、结合键的特点,工程材料可分为金属材料、非金属材料和复合材料三大类。
10、碳素结构钢Q235中数字表示屈服强度,45号钢中数字表示平均含碳量,灰铁HT200中数字表示抗拉强度,铸造碳钢ZG200-400中数字“400”表示抗拉强度。
11、金属材料、陶瓷、高分子材料构成三大固体材料。
12、为了改善钢的性能,在碳钢的基础上加入其它合金元素的钢称为合金钢。
13、碳素钢是指C的质量分数小于2.11%和含有少量Si、Mn、S、P等杂质元素的铁碳合金。
14、碳的质量分数大于2.11%的铁碳合金称为铸铁。
15、以合成树脂为主要成分,加入适量的添加剂后形成的一种能加热融化,冷却后保持一定形状的材料称为塑料。
16、复合材料是由两种或两种以上性质不同的材料组合起来的一种多相固溶材料。
17、互换性的两个基本要求是装配互换和功能互换。
18、零件设计时,根据性能和工艺要求,通过必要的计算和实验确定的尺寸称为基本尺寸。
19、表面粗糙度是指零件表面的微观几何形状误差,指零件表面上所具有的较小间距的峰谷所组成的微观几何形状特征。
二、简答
1. 产品的功能、规格、性能:功能是产品在使用过程中表现出来的具体功用;规格反映了产品适合的工作能力与范围;性能指的是产品工作能力与工作质量之间的差异。
2. 机器传动系统的功能:改变运动规律或形式,传递动力,变速。
3. 机器操作与控制系统的作用:操作与控制系统的作用是使动力系统、传动系统、功能执行系统彼此协调运行,并准确可靠的完成整机的功能。
4. 连续转动到连续转动的运动变换与实现机构:(1)齿轮传动机构(2)蜗杆传动机构(3)带传动机构(4)链传动机构(5)绳索传动机构(6)钢丝软轴传动机构(7)液力传动(8)瞬心线机构(9)连杆机构(10)万向联轴器
5. 连续转动到往复摆动的运动变换与实现机构:(1)曲柄摇杆机构(2)摆动从动件平面凸轮机构(3)摆动从动件空间凸轮机构(4)曲柄摇块机构(5)摆动导杆机构。
6. 连续转动到往复直线移动的运动变换与实现机构:(1)螺旋传动机构(2)齿轮齿条传动机构(3)凸轮机构(4)曲柄滑块机构。
7. 旋转运动的换向机构或装置:(1)改变电动机转向(2)介轮换向(3)棘轮换向(4)摩擦轮换向(5)液压换向
8. 齿轮传动机构的优缺点:优点:能保证瞬时传动比恒定不变,传动效率高,允许载荷大,结构紧凑,工作可靠且使用寿命长;缺点:制造安装精度高,不适合中心轴距较大的场合。
超甜玉米三、分析与论述
1. 产品的功能、规格、性能,并举例说明
功能是产品在使用过程中表现出来的具体功用;
规格反映了产品适合的工作能力与范围;
性能指的是产品工作能力与工作质量之间的差异。
例如:洗衣机
功能:洗涤、漂洗、脱水等;
规格:洗涤容量5kg、6kg、8kg等;
性能:洗涤效果的干净与否等。
2、齿轮传动、带传动与链传动的优缺点
①齿轮传动
vcm优点:能够保证瞬时传动比不变;传动效率高;允许的载荷大;结构紧凑;工作可靠、寿命长。
缺点:对齿轮的制造和安装精度要求高,成本高;当两轴之间的距离较大时,不宜采用齿轮传动。
②皮带传动
优点:结构简单,成本低;能缓和冲击,降低振动;由于过载时皮带在带轮上打滑,因而具有过载保护功能;可以适用于两轴中心距较大的传动。
缺点:不能保证准确传动比;摩擦损失大,效率低;外廓尺寸大。
③链传动
优点:平均传动比不变;链张力小,作用在传动轴上的力较小;可在低速下传递大载荷;能在油污尘埃环境下工作。
缺点:传动平稳性差;无过载保护作用;安装精度要求较高。
3、在设计机器时,除考虑机器必要的专用功能与性能外,还应考虑哪些共性的功能与性能?设计时,应考虑的共性功能与性能:
(1)运动要求,如速度、加速度、转速、调速范围、行程、运动轨迹以及运动的精确性等。
(2)动力要求,包括传递的功率、转矩、力、压力等。
(3)可靠性和寿命要求,包括机械和零部件执行功能的可靠性、零部件的耐磨性和使用寿命等。
(4)安全性要求,包括强度、刚度、热力学性能、摩擦学特性、振动稳定性、系统工作的
安全性及操作人员的安全性等。
(5)体积和质量要求,如尺寸、质量、功率质量比等。
(6)经济性要求,包括设计和制造的经济性、使用和维修的经济性等。
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(7)环境保护要求,如噪声、振动、防尘、防毒、“三废”(废气、废水和废渣)的排放。
(8)产品造型要求,如外观、彩、装饰、形体及比例、人一机一环境的协调性和宜人性等。
(9)其他要求,不同机械还可有一些特殊要求,如精密机械要求能长期保持其精度并有良好的防振性;经常搬运的机械要求安装、拆卸、运输方便;户外型机械要求良好的防护性、耐蚀性和密封性;食品和药品加工机械要求不污染被加工产品等。
4、反映材料性能的参数,并解释各参数的含义。
反映材料性能的参数:强度、刚度、塑性、弹性、形状等。
强度:材料在载荷作用下抵抗破坏的能力;
刚度:材料在载荷作用下抵抗变形的能力;
塑性:材料在载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力;
弹性:材料在载荷作用下产生变形,若除去载荷后能够恢复原来形状,则称为材料的弹性。弹性是材料本身的特性。
另外,材料的性能还有硬度、韧性、耐磨性、耐蚀性、导电性等。
5 简述机器系统的组成?详细说明各组成部分的分类和主要功能?以生活中的常见一个机械系统为例,叙述该机械系统的组成,各组成部分的分类和功能。
机器系统组成:动力系统、传动系统、执行系统、
操作与控制系统。
动力系统功能:为机械系统正常工作提供动力源、实现能量转换的原动机(或动力机)及其配套装置。
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动力机分类:一次动力机;二次动力机。
一次动力机:把自然界的能源(一次能源)直接转变为机械能的机械,如内燃机、汽轮机、燃气轮机等。
二次动力机:把二次能源(电能)或由电能产生的液压能、气压能转变为机械能的机械,如电动机、液压马达、气动马达等。
执行系统功能:直接用来完成各种工艺动作或生产过程的装置。
执行系统也称为工作机。执行系统一般置于机械系统末端,直接与作业对象接触,是整个机械系统的输出部分。
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执行系统功能归纳为:夹持、搬运、输送、分度与转位、检测、施力。
操作和控制系统功能:保证机械系统各组成部分协调运行,准确可靠地完成整机功能的装置。
操作控制系统的功能是控制或操作上述各子系统的起动、离合、制动、变速、换向或各部件间运动的先后次序、运动轨迹及行程。此外,还有控制换刀、测量、冷却与润滑的供应与停止工作等一系列动作。
操作和控制系统常由各种机械、液压、气动、电气、工业微机等控制装置组成。
动力系统:内燃机,其中包括柴油发动机、气油发动机、天然气发动机;电动机。为整个车辆提供动力。
传动系统:汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置。传动系包括离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器等。传动系统功能:保证汽车具有在各种行驶条件下所必需的牵引力、车速;保证牵引力与车速之间协调变化等功能;保证汽车能倒车、转向驱动的要求;保证动力传递能根据需要能平稳地挂和或离合。
执行系统:由车架、车桥、悬架、车轮等组成的行驶系统。车轮支承着车桥,车桥又通过弹
性悬架和与车架相连接。车架是整个汽车的基体。行驶系统将传动系传来的转矩转化为汽车行驶的驱动力、减振缓冲,保证汽车平顺行驶;与转向系配合,正确控制汽车的行驶方向。操作与控制系统:由方向盘、各种操作手柄、按钮开关等组成。功能:控制动力系统、传动系统、执行系统协调工作,例如启动、停车、减速、加速、转向、倒车,同时也控制辅助系统工作,例如控制刮雨刷、除霜、空调、音响等系统工作。
6 工程中常用机构的基本类型有哪些?
(1)全转动副四杆机构基本型
(2)含有一个移动副四杆机构基本型
(3)含有两个移动副四杆机构基本型
(4)圆柱齿轮传动机构基本型
(5)锥齿轮传动机构基本型
(6)蜗杆传动机构基本型
(7)内啮合行星齿轮传动机构基本型
(8)直动从动件平面凸轮机构基本型
(9)摆动从动件平面凸轮机构基本型
(10)直动从动件圆柱凸轮机构基本型
(11)摆动从动件圆柱凸轮机构基本型
(12)带传动机构基本型
(12)带传动机构基本型
(13)链传动机构基本型
(14)液压与气压传动机构基本型
(15)螺旋传动机构基本型
(16)电磁传动机构基本型
(17)间歇传动机构基本型
7 列举所有的“连续转动到连续转动” 的运动变换和实现机构。
主要包括:齿轮传动机构,蜗杆传动机构,带传动机构,链传动机构,绳索传动机构,液力传动,钢丝软轴传动机构,瞬心线机构,连杆机构,万向联轴器
8 列举所有的“连续转动到往复直线移动”的运动变换和实现机构
主要包括:
(1)螺旋传动机构
(2)齿轮齿条传动机构
(3)凸轮机构
(4)曲柄滑块机构
9 图示为内燃机工作原理示意图。
(1)图中用到了哪些机构基本型,实现了何种形式的运动变换?
(2)各个机构是由图中哪些活动件组成的?并指明各个活动件是零件还是构件?
1-气缸
2-活塞
3-连杆
4-曲轴
5、6-齿轮
7-凸轮轴
8- 顶杆
(1)图中用到的机构基本型以及实现运动变换:
①圆柱齿轮传动机构基本型,实现连续转动到连续转动的运动变换;
②直动从动件平面凸轮机构基本型,实现连续转动到往复直线运动的运动变换;
③含有一个移动副四杆机构基本型,实现连续转动到往复直线运动的运动变换。
(2)各个机构的组成
齿轮传动组成:齿轮5、齿轮6(另外还包图中未标注的齿轮轴、轴承等)。齿轮5、齿轮6均为零件。
直动从动件平面凸轮机构组成:凸轮7、顶杆8。凸轮为7、顶杆8均为零件或构件;
含有一个移动副四杆机构组成:活塞2、连杆3、曲轴4。一般情况下,活塞2、连杆3为构件,曲轴为零件。

本文发布于:2023-07-07 00:38:05,感谢您对本站的认可!

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