机械优化设计方法复习

机械优化设计方法复习（精选8篇）

机械优化设计方法复习 篇1

2、物理冲突：为了实现某种功能，一个子系统或元件应具有一种特性，但同时出现了与该特性相反的特性

3、物理冲突的解决原理：a、空间分离原理；b、时间分离原理；c、基于条件的分离原理；d、整体与部分的分离原理

4、冲突的分类：管理冲突、物理冲突、技术冲突；定义：是指一个作用同时导致有用及有害两种结果，也可指有用作用的引入或有害效应的消除导致一个或几个子系统或系统变坏。

5、技术冲突与物理冲突的区别：技术冲突总是设计两个基本参数A与B，当A得到改善时，B标的更差。物理冲突仅涉及系统中的一个子系统或部件，而对该子系统或部件提出来相反的要求。往往技术冲突的存在隐含着物理冲突的存在，有时物理冲突的解比技术冲突的解更容易获得。

6、技术的阶段：新发明、技术改进、技术成熟；或者婴儿期、成长期、成熟期、退出期。

7、负向参数：指这些参数（39个通用工程参数）变大时，使系统或子系统的性能变差。

8、应用进化模式与进化路线的过程为：根据已有的结构特点选择一种或几种进化模式，然后从每种模式中选择一种或几种进化路线，从进化路线红确定新的核心技术可能的结构状态。

9、有限元常用的单元类型：a、杆状单元；b、平面单元；c、薄板弯曲单元和薄壳单元；d、多面体单元；e、等参数单元；f、轴对称单元

10、弹性力学的基本假设：a、假设物体是连续的b、假设物体是完全弹性的c、假设物体是均匀的d、假设物体时各项同性的e、假设位移和变形是微小的f、假设物体内无初始应力

11、体力：是分布在物体体积内的力

12、减小解体规模的常用措施：a、对称性和反对性b、周期性条件c、降维处理和几何简化d、子结构技术e、线性近似化f、多工况载荷的合并处理

13、梯度两个性质：a、梯度向量▽f（X（k））与过点X（k）的等值线的切线正交b、负梯度向量—▽f（X（k））方向是函数在点X（k）处的最速下降方向

14、可靠性分配的原则：a、技术水平b、复杂程度c、重要程度d、任务情况

15、弹性力学的基本方程：a、平衡微分方程；b、几何方程；c、物理方程

16、平面问题的基础理论：a、平面应力问题（几何形状特征、载荷特征）；b、平面应力问题（几何形状特征、载荷特征）

17、几何简化；a、子结构技术；b、线性近似化；c、多工况载荷的合并处理

18、优化设计的数学模型包含的的部分：a、设计变量与设计空间、b、目标函数；c、约束方程；优化设计的数学模型：a、无约束优化问题的数学模型一般形式：minf（X）X属于R的n次方 ；b、约束优化问题的数学模型：minf（X）属于D属于R的n次方。

19、优化计算机的迭代终止准则：a、点距准则；b、函数下降量准则；c、梯度准则

20、黄金分割法搜索的一般过程：a、给出初始搜索区间（a，b）及收敛精度ε,将λ赋以0.68。b、按插入点计算公式 α1=b-λ（b-a）、α2=a+λ（b-a）计算α

1、α2，并计算其对应的函数值f（α1）、f（α2）。c、根据黄金分割法的区间消去法原则缩短搜索区间。为了能用原来的插入点计算公式，需要进行区间名称的代换，并在保留区间中计算一个新的插入及其函数值。d、检查区间是否缩短到足够小和函数值收敛到足够近，如果条件不满则返回到步骤2。e、如果条件满足，则取最后两插入点的平均值作为极小点数值近似值。

21、可靠性分配的原则：a、技术水平对技术成熟的零件，能够保证实现较高的可靠性，或预期投入使用时可靠性可有把握地增长到较高水平，则可分配给较高的可靠度；b、复杂程度对简单的零件，组成该零件的零部件数量较少，组装容易或故障后易于修复，则可分配给较高的可靠度；c、重要程度对重要的零件，该零件失效将产生严重的后果，或该零件失效常会导致全系统失效，则应分配给较高的可靠度；d、任务情况对整个任务时间内均需连续工作以及工作条件严酷，难以保证很高可靠度性的零件，则应分配给较低的可靠度。

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、综合评分分配法

23、平均寿命：对于不可修复产品指产品从开始使用到失效这段时间有效工作时间的平均值；对于可修复产品指平均无故障工作时间。

24、可靠性指标：a、平均寿命；b、寿命方差与标准差；c、可靠寿命与中位寿命；d、维修度；e、有效度

25、中位寿命：指按由小到大排列时位于中间位置的产品的寿命；

26、维修度：对可维修的产品在发生故障后在规定的条件下和规定的时间内完成修复的概率。

机械优化设计方法复习 篇2

关键词：功能分析,结构优化,分析和评价

开发性机械设计是应用成熟的科学技术或经过实验证明可行的新技术, 设计未曾有过的新型机械结构的过程。在以往机械设计过程中存在着许多问题[1,2]:首先, 没有相对成熟的行之有效的设计理论和方法, 仅凭设计师的经验办事, 因此常常初次的设计问题较多, 经过多轮修改和产品试制才能实现产品功能、结构的最优化。而且, 由于某些设计在总体实现方案上具有先天缺陷, 即使通过数轮修改仍不能解决问题, 甚至需对原方案推倒重来, 造成较大损失。

基于传统设计方法的不足, 近年来出现了一些新的机械设计方法, 如优化设计、健壮设计、可靠性设计、并行设计、模块化设计、计算机辅助设计[3,4,5,6,7,8]等。其中机械优化设计是建立在数学最优化方法与计算机程序设计基础上的一种新的设计方法。采用这种设计方法, 可以使机械产品在各种约束如工艺、性能、生产条件等方面的限制下, 求得设计的最优方案, 主要应用于设备部件或机构中的参数优化。健壮计和可靠性设计的提出是为了满足产品设计性能的稳定性, 使设计出的产品具有健壮性, 亦即使产品和过程具有抵抗外界干扰所引起的质量波动的能力, 主要解决设计质量的符合性问题。模块化设计是基于快速设计思想提出的设计方法, 主要包括:侧重功能分解的设计和基于结构的设计两种主要设计思想[9]。该方法是在对产品整体功能分析和结构分解的基础上提出的模块化设计理念和方法, 但在实施上还存在着模块功能分割、接口标准化等问题, 还不是成熟的机械设计方法。

因此, 探索合理的机械设计方法, 使产品设计, 尤其是初步设计阶段就能实现产品功能、结构的最优化设计, 这对于避免设计中的重大缺陷和减少后续修改设计工作量, 加快设计进程具有重要的作用。本文以机械设计过程中解决产品功能分析和结构实现为着眼点, 提出基于功能实现和结构优化的机械设计方法。

1 产品的功能—机构分析和评价

机械设计包括功能和结构设计两部分。产品的功能设计是以消费者的潜在需求为依据来设计产品的功能。经过功能的成本核算后, 由专业人员进行产品设计、企业安排生产, 功能设计实质上是市场调查研究的结果。一旦产品的功能确定下来, 下一步的问题就是设计产品的结构确保实现产品的功能要求。

以功能实现为目标的产品结构设计, 应对产品功能进行进一步分析, 形成子功能列表, 并对实现该子功能的可能实现机构进行列表, 如图1所示:

在功能—机构分析的基础上建立起来的子功能–实现结构的对应关系后, 下一步就要选择实现产品全部功能的优化机构。这一过程的基本原则是:实现设计结构最简化和功能的最优化。结构设计的最简化有两个方面的要求:一方面要求产品实现机构的简单化, 包括某一功能实现机构的实现难度的大小, 即机构实现的复杂性问题;同时也包含产品中单个机构的多功能化问题, 即一个机构实现的功能越多, 实现所有功能的机构数量就越少, 这一过程称为机构的功能组合。另一方面是实现产品功能的最优化, 所选择的机构能够满足产品功能要求并达到性能参数的最优化。这两方面的要求可以通过各自分配一定的权值加以解决。

为实现机构的功能—机构优化配置, 考虑建立以下功能-机构评价算法模型:

设表达式:

且当F取其最大值时的机构选择方案, 为最优选择方案。

其中:

αi:子功能i中选用机构的功能参数;

βi:子功能i中选中机构实现的复杂度参数。若在前面第1~i个功能环节中出现过该机构, 则此处βi=0;

λ1:机构功能权重系数;

功能保证为主的装置, 取λ1>λ2;以结构简单考虑为主的装置, 取λ1<λ2。

mi:第i个功能环节的计算基数, mi=μi×M。M为总功能基数初值;μi为根据功能的重要性分配的权值;且。

机构参数α、β设置原则见表1、2。

2 结构优化设计原则

在完成所有实现机构选择后, 下一步就是产品的整体结构布局, 即通过机构的集成或合理布置达到结构的最简化和功能的最优化。这一步骤应遵循以下原则。

(1) 总体结构布局合理

布局合理即在产品的总体布局上, 使在功能-机构分析步骤中选择的所有功能实现机构达到整体上的布局最优化, 以满足各项功能和性能指标要求。总体布局结构合理性也体现在结构的紧凑上, 产品结构紧凑有利于结构简化、达到减少生产材料, 节约成本的目的。

(2) 良好的性能稳定性和可靠性

除了满足产品的基本功能性要求外, 具体的性能指标是反映产品使用性的重要参数。其中, 产品的稳定性和可靠性是两大关键指标。不同的产品结构实现方案, 对产品的稳定性和可靠性有着较大的影响, 实现产品较高的稳定性、可靠性是产品的结构设计中要考虑的关键因素。

(3) 满足精度要求

除了产品零部件加工精度和元器件的本身性能参数对产品的精度产生影响外, 产品不同的结构设计方案, 对产品的精度也会产生影响, 因此, 在产品的结构设计中, 最大程度的实现工作精度要求, 也是结构设计要考虑的因素。

(4) 良好的操作性

良好的操作性是衡量产品功能指标之一, 是满足产品使用性的体现。产品良好的操作性应符合人-机工程学原理, 是产品结构设计是否合理的重要评价指标之一。

3 举例

例如:要设计某条形试件的手动扭矩-转角测量装置, 并要求达到一定的测量精度。对其功能分析后, 对这一装置的设计功能、子功能及可能的实现机构进行列表, 并将各个子功能的实现机构的复杂度系数和功能系数进行评估, 如表3所示。

通过对该装置的功能的实现机构进行初步思考, 提出以下3个机构实现方案 (表4) :

令总功能基数初值M=100;且系统为功能、结构并重系统, 即:λ1=λ2=0.5。

则表达式 (1) 的计算式:, 计算得:F1=17.3, F2=34.4, F3=23.9。根据计算结果, 第2套机构选择方案为最优方案。

在完成所有机构方案选择后, 下一步就是产品的整体结构布局, 既通过机构的集成或合理布置达到结构的最简化和功能的最优化。

在方案中出现频率最高的涡轮蜗杆机构既可以实现加载增力也可以实现加载自锁子功能, 同时该结构可以实现对转角的读数进行放大, 实现精确读数子功能。考虑到刻度盘直径不至于过大, 选用传动比为1∶30的蜗轮蜗杆机构;为了读数的方便和保证精度, 可以考虑在扭矩输入端加装指针和刻度盘, 其中指针以套筒的形式与输入轴间隙配合可以实现调零功能, 这两个机构集成在一起, 实现了结构的紧凑;扭矩测量装置放在装夹机构后端和固定机架之间, 比安置在装夹机构前段更有利于测力的稳定性、准确性以及方便扭矩传感器与数据显示器的接线。由此, 该测试装置的结构构架就基本完成了, 装置初步结构设计方案如图2、图3所示。

1.输入组件2.蜗轮蜗杆机构3.试件装夹机构4.扭矩传感器5.尾架6.底板7.数据采集器8.显示器

4 结论

本文所采用的机械设计方法是建立在对产品功能分析的基础上, 通过对不同子功能的实现机构进行列表, 采用功能-机构优化算法选择最优机构组合, 并建立了产品结构设计的优化原则, 对产品进行整体结构设计。在应用该方法对产品进行功能分析和结构设计时应注意以下问题:

(1) 产品功能分析的完整性和准确性

1.手柄2.手轮3.套筒4.调零刻度环5.螺钉

产品功能分析是机构选择和结构设计的前提, 因此产品功能分析的完整性和准确性就关系到整个产品结构设计的成败。产品的功能分析基于产品的功能设计, 是对整个产品功能实现的具体化和细化, 须具有完整性, 不能有任何遗漏, 否则可能造成无法挽回的损失;产品功能分析的准确性也是十分必要的, 对关键子功能的描述要达到定量的要求, 为后续的机构选择和结构提供依据。

(2) 功能—机构分析的准确性

在产品功能进行合理划分时, 须使每项子功能具有一定的独立性和可实现性。在功能划分时要考虑某项子功能在所有子功能中的相对重要性, 并给出合理的权值估计;对某项子功能的实现机构列表时, 对该机构的实施难度和复杂性进行合理估计, 这些工作是进行后续产品功能—机构评价的依据。

(3) 产品结构设计的合理性

产品的结构设计不仅关系到产品功能实现的好坏, 更是关系到产品整体结构的合理性。产品的结构设计是否合理, 既要考虑组成机构多功能化, 还要考虑机构的组成是否有利于提高产品的整体性能指标以及实现产品整体结构的最优化。

(4) 标准零部件的采用

在设计工作中, 应考虑尽可能的采用市场上已有的标准零部件。采用标准零部件可以有效减少产品开发时间, 同时, 标准零部件还具有成本低、质量可靠、互换性强和便于维修等优点。

参考文献

[1]毛银氚.浅谈机械设计技术的现状与趋势[J].装备制造技术, 2008 (5) :124-126.

[2]杨海荣.现代机械设计的创新方法研究[J].机电信息, 2011 (18) :161-162.

[3]吴淑芳, 黄启良, 王宗彦, 等.机械产品参数化优化设计方法研究与应用[J].矿山机械, 2012, 33 (2) :18-21.

[4]邱继伟, 张瑞军, 丛东升, 等.机械零件可靠性设计理论与方法研究[J].工程设计学报, 2011, 18 (6) :401-405.

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[6]杨建中, 王艺颖, 杨曦, 等.并行设计技术分析及其在产品研发中的应用[J].重庆科技学院学报, 2013, 15 (3) :111-114.

[7]周皖青.CATIA在汽车模具逆向工程设计中的应用[J].企业科技与发展, 2008 (16) :63-64.

[8]刘淑芬, 高奇.虚拟制造技术在现代机械工程设计领域中的应用[J].装备制造技术, 2009 (6) :86-87.

机械优化设计方法复习 篇3

关键词：机械优化；设计理论；方法研究

引言

机械优化设计在一定程度上是机械领域移植中最优设计，优化设计对机械应该过程有着重要的推动作用。机械设计不仅利于方案的优化设计，能够把繁琐的设计问题进一步的简单化，同时也是机械设计过程中比较重要方案之一。

1.机械优化设计过程中的理论特点

1.1具有一定的针对性

针对机械优化设计而言，其特点在一定程度上具有针对性，相应优化方式能够对应优化问题，每个不同的优化设计形式不仅具有一定的范畴，同时也具有相应的领域要求。在对机械优化进行设计的过程中，要对情况进行具体的分析，对数据进行参考，对其蕴含变量形式进行有效的考虑，在一定程度上对效果的最佳状态进行优化。

1.2具有客观性

客观性体现主要是在数学模型基础上进行建立的，在对机械进行优化的过程中，应该注意把一些具体的设计问题进一步的转换为具体的数学问题。按照可观性进行分析，对其相应的函数变量进行有效的分析，结合具体形式制定出具体的设计优化形式，对数学模型进行建立，分析机械优化数据，对优化的形式进行不断的完善。

1.3具有一定的创新性

针对创新而言，它是新时代的新思想，只要拥有创新，社会经济才能够在一定程度上不断的发展。机械在进行优化设计时，也不能够离开创新思想，优化设计属于传统优化设计所优化的结果，针对传统的优化型设计而言，其设计相对来说比较老旧，不适合现代生活成产中的优化，现代生产过程中的机械优化设计能够对产品的性能进行主动分析。由于科学时代的发展，人们对计算机应用方式进行不断的借助，对函数进行大规模运算，通过运算能够在一定程度上得出机械优化设计中的最优方案。

2.机械优化设计过程中的方法

2.1对准则进行优化

针对准则化而言，它在一定程度上是优化设计过程中一种传统的表现形式，原理的形成不是根据数学进行计算，而是结合物理学角度以及力学角度等进行有效的分析，具有一定的主观性。其优点就是对概念进行更加直观的优化，计算所根据的物理原理相对来说比较简单，在单一目标函数形势下有着更加好的优化效果，在一定程度上适合传统工程的应用。但是有力也有弊，弊端就是在对多目标函数进行优化的过程中，比较容易出现问题，优化效率相对来说也是比较低的。

2.2对于线性规划

针对线性规划而言，在一定程度上对数学极值原理的方式进行有效的运用以及优化，是机械优化设计过程中比较重要的方法。线性规划方法不仅可以分为单纯形法，同时还可以分为序列线性规划法。单纯形法一开始是由美国学者进行提出的，是对优化设计方式进行解答的一个简单和直接的方法，单纯形法对单一目标进行相应的分析，并且具有优化的作用，但是在对多函数进行运算的过程中，显得不是特别有效。序列线性规划法能够在一定程度上拆解机械设计问题，对部分优化模式也能够进行有效的求解，对其进行分步骤的进行求解，在对每部进行解答后在对其进行有效的整合，进行重新求解，最终对准确的数值进行有效的求解。这样能够让机械优化设计过程在一定程度上更具有准确性，但是针对计算形式来说，比较繁琐，具有较大的计算工作量，因此。效率性的缺少，不利于机械优化设计。

2.3对于非线性规划

针对非线性规划而言，在实际生产以及生活的过程中，非线性规划应用相对来说是比较广泛的。对机械优化设计过程中起到推动性作用，对线性规划进行完全运用的解读的结果是比较片面的，因此非线性规划运用在一定程度上是一项比较重要的革新方式。非线性规划在数学模式进行计算的过程中，不仅可以分为无约束直接法，还可以分为无约束间接法。针对无约束直接法在一定程度上主要是对机械优化设计方式中的已有数据进行分析，同时也对再生信息进行试探分析，对最优值形式进行求出。然而无约束间接法在一定程度上是对数学原理进行利用，对函数进行计算求优方式。是机械优化设计过程中比较重要的组成部分。

3.机械在进行优化设计过程中的主要展望

在目前生产生活当中，机械优化设计的应用还不是很广泛，其原因就是具有较大的建模难度，现今技术模式在进行计算的过程中，显得比较低，具有较低的准确性，对复杂的优化产品难以进行处理，对全局进行解答都是比较吃力的，所以在进行研究优化的过程中，可以先从简单的部件进行有效地优化，对优化效率进行不断的提升。在原有基础上加入先进的生产技术，对生产优化的方式和方法进行有效的探究，促进系统优化的全面性。

4.总结

随着经济时代的不断发展，计算机应用技术在一定程度上在机械优化设计中得到了比较广泛的应用，这让优化设计产业得到了一定的发展。所以，在进行优化设计时，应该注意理论和实践这两者的结合，这样才能够让机械化设计得到广阔的发展空间。

参考文献：

[1]董立立，赵益萍，梁林泉，朱煜，段广洪.机械优化设计理论方法研究综述[J].机床与液压，2010，15：114-119.

[2]陈波.机械优化设计理论方法研究综述[J].科技风，2014，09：159.

《机械设计》期末考试复习小结 篇4

识记：失效、专用零件、刚度、机械零件的强度要求是最基本的要求。机械零件由于某些原因不能正常工作时，称为失效。

曲轴、螺旋桨、活塞等在某些机械中专用的零件称为专用零件 刚度是指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。

强度是指零件在载荷作用下抵抗破坏（断裂或塑性变形）的能力。强度准则是指零件中的应力不得超过允许的限度，即许用应力。

螺纹连接

识记：螺纹的公称直径、预紧力、工作载荷、残余预紧力、螺栓的刚度、被连接件的刚度、螺栓的相对刚度。

公称直径：与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径，亦称大径d 预紧力：预紧使联接中的零件受到的力，称为“预紧力”。预紧力：、工作载荷F：、残余预紧力：、螺栓的刚度：、被连接件的刚度：、螺栓的相对刚度：

理解：螺纹联接分类（按实现联接的方法的不同）、螺纹联接预紧的目的、提高螺纹联接强度的主要措施。影响螺栓疲劳强度的主要因素、普通螺栓和铰制孔螺栓靠什么传递横向载荷。受横向载荷的紧螺栓联接主要是靠被联接件接合面之间的摩擦来承受横向载荷的。采用加高螺母以增加旋合圈数不能提高连接强度。螺栓的机械性能等级的含义。

螺纹连接基本类型

1、螺栓连接

2、螺钉连接

3、双头螺柱连接

4、紧定螺钉连接

螺纹联接预紧的目的：预紧使被连接件的结合面之间压力增大,因此提高了连接的紧密性和可靠性。但预紧力过大会导致整个连接的结构尺寸增大,也会使连接件在装配或偶然过载时被拉断,因此为保证所需预紧力又不使螺纹连接件过载,对重要的螺纹连接,在装配时要设法控制预紧力。提高螺纹联接强度的主要措施：

1、改善螺纹牙间的载荷分配

2、降低影响螺栓疲劳强度的应力幅

3、减小应力集中

4、避免附加应力

5、采用合理的制造工艺。

影响螺栓疲劳强度的主要因素：应力幅

采用普通螺栓连接时,靠接合面间产生的摩擦力来传递横向载荷 铰制孔螺栓靠螺杆的侧面传递横向载荷

受横向载荷的紧螺栓联接主要是靠被联接件接合面之间的摩擦来承受横向载荷 采用加高螺母以增加旋合圈数不能提高连接强度。螺栓的机械性能等级的含义：点前数字为

/100点后数字为10/

300

例：性能等级3.6螺栓  B

 100



Mpa

6300180Mpas 10应用： 能根据已知条件，绘制单个承受预紧力和工作载荷的紧螺栓连接受力与变形图，并能熟练掌握各力（总拉力、预紧力、残余预紧力、工作拉力）之间的关系。

键连接

识记：静联接、动联接、普通平键的工作面是两侧面、平键连接的特点。

静联接：主要实现零件在轴上的周向固定并传递转矩或者实现轴上零件的单向轴向固定的键连接。动联接：可实现轴上零件的轴向移动的键连接。普通平键的工作面是两侧面。

平键连接的特点：能传递较大的扭矩，且加工容易，定心好、装拆方便。

理解：键的选择包括类型的选用和规格尺寸的选用、平键联接的失效形式、平键剖面尺寸的确定。鍵的选用包括类型的选用和规格尺寸的选用。类型的选用可根据轴和轮毂的结构特点、使用要求和工作条件来确定。键的规格尺寸的选用则根据轴的直径d按标准确定键宽b,由于健是标准零件,键宽确定以后键高h也随之确定了。键的长度L则则根据轮毂长度确定,L等于或略小于轮毂长度。键的材料：σB≥ 370 Mpa的碳素钢，常用45钢。键的主要失效形式：压溃、剪断、磨损(动联接)。

带传动

识记：初拉力、有效拉力、包角、弹性滑动、打滑。

初拉力是指带传动在工作前，带中各处均受到一定初拉力F0使带张紧在带轮上。

有效拉力：紧边拉力与松边拉力的差值称为带传动的有效拉力。有效拉力就是带传动传递的圆周力。包角α →带与轮接触弧所对应的中心角

弹性滑动：因带的的弹性变形量的变化而引起带与带轮之间微量相对滑动的现象。

打滑：带与小带轮接触面间发生是显著的相对滑动称为打滑

理解：引起弹性滑动的原因；带传动的失效形式（带传动中打滑产生的原因），带传动的设计准则。V带是以其两侧面与带轮楔形槽两侧面间的摩擦力来传动的，且楔形面的当量摩擦系数大于平面的摩擦系数，所以三角形带传动能力大于平带。V带在轮槽中的正确安装。平带、V带传动主要依靠带和带轮接触面间的摩擦力来传递运动和动力。

引起弹性滑动的原因：由于带具有弹性,在传动中有拉力差,所以会引起带与轮面的相对滑动。带传动中打滑产生的原因：由于过载,需要传递的有效拉力超过最大摩擦力所引起。带传动的主要失效形式为打滑和带的疲劳破坏(脱层和疲劳断裂)带传动的设计准则：在保证带传动不打滑的前提下，具有足够的疲劳强度和寿命。V带是以其两侧面与带轮楔形槽两侧面间的摩擦力来传动的，且楔形面的当量摩擦系数大于平面的摩擦系数，所以三角形带传动能力大于平带。

V带在轮槽中的正确安装：带顶面应与带轮外缘相平齐，底面与带轮间应有一定的间隙。

平带、V带传动主要依靠带和带轮接触面间的摩擦力来传递运动和动力。

齿轮传动

识记：齿轮传动的失效形式、硬齿面、软齿面、齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度。齿形系数。应力修正系数。齿轮传动的设计准则。

齿轮传动的失效形式主要有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面塑性变形五种。硬齿面齿轮：齿面硬度>350HBS或38HRC。软齿面齿轮：齿面硬度≤350HBS或38HRC。

理解：一对啮合传动齿轮的材料应使小齿轮材料力学性能略好；影响齿根弯曲强度的主要因素；提高渐开线直齿圆柱齿轮的接触疲劳强度和齿根弯曲强度的措施。在不改变材料和尺寸的情况下，可采取减小齿根应力集中；采用适当的热处理方法提高齿心的韧性；增大轴及支承刚度；对齿根表层进行强化处理等措施来提高齿根的抗折断能力。一对啮合的齿轮的弯曲强度的大小主要取决于

YFaYSa

F的比值

影响齿轮弯曲疲劳强度的主要因素是模数。模数愈大，齿轮弯曲疲劳强度愈高。影响齿轮齿面接触疲劳强度的主要因素是齿轮直径。小齿轮直径愈大，齿轮的齿面接触疲劳强度愈高。在不改变材料和尺寸的情况下，可采取减小齿根应力集中；采用适当的热处理方法提高齿心的韧性；增大轴及支承刚度；对齿根表层进行强化处理等措施来提高齿根的抗折断能力。

应用：正确判断斜齿圆柱齿轮螺旋线方向；能判断并会画齿轮传动中轮齿的受力方向；能根据使轴所受轴向力较小的条件，合理确定该轴上两斜齿轮的螺旋线方向。

蜗杆传动

识记：蜗杆传动的特点、蜗杆直径系数.蜗杆传动的特点：

1、能实现大的传动比，结构紧凑；

2、冲击载荷小，传动平稳，噪声小；

3、蜗杆传动具有自锁性；

4、摩擦损失较大，传动效率低。

蜗杆直径系数：蜗杆分度圆直径与模数之比，.q = d1 / m 理解：蜗杆传动效率、影响蜗杆传动效率的主要因素。闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分：轮齿啮合摩擦损耗，轴承中摩擦损耗以及搅动箱体内润滑油的油阻损耗。因此总效率为η=η1η2η3，其中η2η3 =0.95-0.96 影响蜗杆传动效率的主要因素：增大蜗杆导程角可提高效率（课本P201）

应用：能根据给定的机构，会判断蜗杆、蜗轮的螺旋线方向，能判断并会画蜗杆传动中轮齿的受力方向。蜗杆传动的正确啮合条件。根据手动简单起重设备（蜗杆传动，滚筒与蜗轮为一个构件）已知蜗杆和蜗轮的转动方向，能判断蜗杆的螺旋线方向；已知重物上升的距离，能通过传动比计算蜗杆应转过的转数。

滑动轴承

识记：滑动轴承的主要失效形式。

滑动轴承的主要失效形式是磨损和胶合,受变载荷时也会发生疲劳破坏或轴承减摩层脱落。

理解：一般轴瓦与轴承座孔采用较小过盈量的配合。润滑油黏度影响轴承的承载能力。滑动轴承的特点（与滚动轴承相比）。双层轴瓦（双金属轴瓦）由轴承衬背和轴承减摩层组成、自位式滑动轴承应成对使用。轴瓦和轴承座之间不充许有相对移动。轴向油槽应比轴承宽度稍短。对于液体动压滑动轴承，应将油孔和油槽开设在轴承的非承载区。

一般轴瓦与轴承座孔采用较小过盈量的配合。润滑油黏度影响轴承的承载能力。滑动轴承的特点（与滚动轴承相比）：

1．承载能力大，耐冲击，减震；2．工作平稳可靠，噪音低；3．结构简单，可以剖分，径向尺寸小。双层轴瓦（双金属轴瓦）由轴承衬背和轴承减摩层组成、自位式滑动轴承应成对使用。轴向油槽应比轴承宽度稍短。

对于液体动压滑动轴承，应将油孔和油槽开设在轴承的非承载区。

轴

识记：转轴、心轴、传动轴、轴肩、轴环、轴向定位、周向定位。转轴---传递扭矩又承受弯矩。心轴---只承受弯矩 传动轴---只传递扭矩

轴肩----阶梯轴上截面直径发生变化之处。起轴向定位和便于安装的作用。轴环----阶梯轴上截面直径变大后立马下降的位置。只起轴向定位的作用。

轴向定位由轴肩与轴环、套筒、轴端挡圈、圆锥面、圆螺母、弹性挡圈、紧定螺钉与锁紧挡圈来实现。周向定位大多采用平键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等联接形式来实现。

理解：轴的结构工艺性、轴上零件的轴向和周向固定常采用的主要方式；轴的结构设计主要要求。转轴采用45钢经校核其扭转刚度不够，改选高强度合金结构钢40Cr以提高刚度的方法是不合理的。拟定轴上零件的装配方案是进行轴的结构设计的前提。可以用改变支点位置和改善轴的表面品质的方法来提高轴的强度。

轴的结构工艺性是指轴轴的结构应便于轴的加工和轴上零件的装配。轴的结构设计是确定轴的合理外形和全部结构尺寸。响轴的设计原则是

①轴应便于加工,轴上零件应便于装拆和调整(制造安装要求);②轴和轴上零件要有准确的工作位置(定位);③各零件要牢固而可靠地相对固定(固定);④改善受力状况，减小应力集中。

转轴采用45钢经校核其扭转刚度不够，改选高强度合金结构钢40Cr以提高刚度的方法是不合理的。拟定轴上零件的装配方案是进行轴的结构设计的前提。

可以用改变支点位置和改善轴的表面品质的方法来提高轴的强度。应用：轴的结构改错。

滚动轴承

识记：正安装（面对面）、反安装（背靠背）、内部轴向力、压紧端、放松端。正安装（面对面）：两外圈窄边相对 反安装（背靠背）：两外圈宽边相对

“压紧”端轴承的轴向载荷等于除了其本身派生轴向力以外的其他所有轴向力的代数和； “放松”端轴承的轴向载荷就等于其本身派生轴向力。理解：”面对面”配置也称正装，两支点间距离短，“背靠背”配置也称反装，两支承点间距离较长从有利于轴系刚度的角度考虑，“面对面”适用于载荷零件布置在两轴承之间，而“背靠背”配置，适用于载荷零件悬壁布置。（正确判断压紧端、放松端及内部轴向力方向；滚动轴承的润滑；滚动轴承的基本代号。

滚动轴承的润滑：用速度因素dn 值作为选择润滑剂的条件:

滚动轴承的基本代号

应用：正确计算轴承的轴向载荷。

联轴器

识记：固定式刚性联轴器、无弹性元件挠性联轴器（万向联轴器、齿式联轴器、十字滑块联轴器）、有弹性元件挠性联轴器（弹性套柱销联轴器）中的弹性元件都具有缓冲和减振的功能。应用

固定式刚性联轴器用在两轴要求严格对中以及工作中无相对位移的场合，载荷较平稳的两轴联接。万向联轴器适合两轴有较大角位移的场合,由于结构紧凑,维护方便, 广泛应用在汽车、多头钻床的传动系统中。

齿式联轴器用于重型机械传动。

十字滑块联轴器一般适用于有较大径向位移、工作平稳、低速大转矩的场合

弹性套柱销联轴器适用于连接载荷平稳、需正反转、启动频繁的中、小转矩的轴。

考试题型：填空题10%（每空1分）

判断题10%（每题1分）

单项选择10%（每题1分）

简答20%（每题5分）

分析计算28%（共3题）

机械优化设计方法复习 篇5

2007年1月2日

第1章 机构的组成和结构 重点要求3个方面： 学会正确绘制机构运动简图，熟练的工程表达能力，能将工程图或自行构思的原理方案用简图正确表达； 掌握运动链成为机构的条件：包括自由度计算（虚约束、局部自由度）了解机构组成的原理，掌握拆杆组，并判断机构的级别。

复习指导：

 典型题型：给出功能要求及一种设计方案，判断方案的可行性（运动链成为机构的条件），找出存在的问题并加以改进；根据功能要求，修改方案，或要求构思新机构方案，对已构思出的方案进行分析。

 要审好题，不能答非所问，例如修改方案，找出方案出错的位置，修改此处；而你完全重新设计一个方案，是不对的。 要严格按规定的标准符号和线条，绘制机构运动简图。 弹簧是否是构件？为什么？

典型题目：第一次讨论课 第一组题目

1、下图所示为手动冲床一个设计方案的示意图。设计思路是：动力由摇杆1输入，通过连杆2使摇杆3往复摆动，摇杆3又推动冲杆5作往复直线运动，以达到冲压的目的。试按比例绘制出该设计方案的运动简图，分析该方案能否实现设计意图，并说明理由。若不能，请在该方案的基础上提出至少3种修改方案，画出修改后方案的运动简图，并分析各种改进方案的优缺点。

2、下图所示为一脚踏式推料机设计方案示意图。设计思路是：动力由踏板1输入，通过连杆2使杠杆3摆动，进而使推板4沿导轨直线运动，完成输送工件或物料的工作。试按比例绘制出该设计方案的运动简图，分析该方案能否实现设计意图，并说明理由。若不能，请在该方案的基础上提出至少3种修改方案，画出修改后方案的运动简图，并分析各种改进方案的优缺点。

3、下图所示为一设计人员初拟的简易冲床的设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮1输入，带动齿轮2连续转动；与齿轮2固结在一起的凸轮2′与杠杆3组成的凸轮机构将带动冲头4上下往复运动，从而达到冲压工件的目的。试按比例绘制出该设计方案的运动简图，分析该方案能否实现设计意图，并说明理由。若不能，请在该方案的基础上提出至少3种修改方案，画出修改后方案的运动简图，并分析各种改进方案的优缺点。

（一）通过一组题目的讨论，明确运动链成为机构的条件，学会根据功能要求构思机构方案；能对已构思出的方案进行分析，找出存在的问题并加以改进。

判断：

1）运动链成为机构的条件；

2）干涉问题

第2章 连杆机构

1.了解连杆机构的主要类型、功能；了解机构的演化方法； 2.熟练掌握连杆机构的工作特性：运动特性（整转副条件、急回特性），传力特性（压力角、传动角、死点位置）； 3.掌握平面连杆机构的运动设计思路与方法。复习指导：

 只要求平面连杆机构，重点是铰链四杆机构、曲柄滑块机构、摆动导杆机构；工作特性：压力角、死点、最小传动角、曲柄存在条件、摇杆存在条件；

 重点掌握机构设计的图解法（反转法的灵活应用，例如原动件转向变了，如何设计？）典型例题：根据对急回特性的要求，构思多种方案。判断是否有急回特性的方法？（极位夹角、计算行程速比系数）

 连杆机构设计，灵活运用设计原理。注意的问题：机构组成分析；分析各组成部分的特点－运动特性（整转、摆动）；确定极限位置，找出原动件与从动件的运动对应关系；应用刚化反转法。见习题集：p29-31 刚化反转法的灵活应用。

 复习时，思路要开阔：例如轨迹生成机构的设计方法――了解思路――联想――四杆机构的约束过多――开式链机构和组合机构、机构的组合的出现

 设计类题解不完全举例：作业2.13(炉门设计)，1）撰写作图步骤（考试时不用写）；2）保留作图线（只给出最后结果，无法确定你作的对否，可能判断为“抄袭”）；3）给出你的设计结果，描深构件和运动副、机架，给出设计的机构尺寸，包括杆长等各种尺寸。典型题目：第一次讨论课

第二组题目

4.在下图所示的连杆机构中，已知各构件的尺寸为：lAB=160mm，lBC=260mm，lCD=200mm，lAD=80mm；并已知构件AB为原动机，沿顺时针方向匀速回转，试确定：1）四杆机构ABCD的类型；2）该四杆机构的最小传动角min；3）滑块F的行程速度变化系数K。4）分析总结此类机构的特点。

5、下图所示六杆机构中，各构件的尺寸为lAB=30mm，lBC=55mm，lAD=50mm

lCD=40mm，lDE=20mm，lEF=60mm，滑块F为输出构件。

1）滑块F往返行程的平均速度是否相同？其行程速度变化系数k为多少？ 2）滑块F的行程H为多少？ 3）求机构的最小传动角min。4）分析总结此类机构的特点。

判断：极位夹角；最小传动角；曲柄存在条件、摇杆存在条件 计算：行程速比系数

（二）通过一组题目的讨论，掌握急回特性的真谛，扩展课堂所学知识，并学会根据对急回特性的要求，构思多种方案。

第三组题目

6．已知铰链四杆机构如图所示，各杆长度为a＝18mm，b＝35mm，c＝30mm，d＝35mm，现欲用它驱动杆件e，使e能从垂直位置向左作30角摆动，杆e的摆动中心与铰链中心D的距离XDE＝35mm，YDE＝30mm，试设计此传动机构，并校核其最小传动角min，分析计算其行程速比系数K。（l＝1mm/mm）。分析总结此类题目的特点和设计方法。

7.图示为插床用转动导杆机构（导杆AC可以做整周转动），曲柄BC为原动件，已知lAB60 mm，执行构件滑块行程H＝100mm，行程速比系数k＝2，最大压力角为30º。试设计此机构。并构思另外一种连杆机构，实现同样的性能。

（三）通过题目的讨论，掌握连杆机构的设计方法，学会灵活运用设计原理。注意的问题： 1）机构组成分析；

2）分析各组成部分的特点－运动特性（整转、摆动）； 3）确定极限位置，找出原动件与从动件的运动对应关系； 4）刚化反转法的应用。

第四组题目

8、某生产线的动力源为匀速转动的电动机，执行构件为往复移动的滑块。生产工艺要求滑块的运动需具有急回运动特性。试在下列机构运动简图的基础上，根据设计要求完成机构系统简图的设计工作。要求在现有机构基础上，设计两种以上（含两种）方案，并在其中一个方案图上标出滑块的工作行程和空回行程，并计算其急回系数（行程速度变化系数）。

（四）通过题目的讨论，学会灵活运用常用机构和运动链的特点和功能，培养创新设计能力。――构思方案类题目 注意的问题： 1）2）3）功能要求的抽象化－如要求具有急回特性？－极位夹角 各类常用机构的特点及机构方案的构思方法； 形象思维和发散思维

第3章 凸轮机构

1.了解凸轮机构的类型与适用场合；

2.掌握从动件各种运动规律的特点与适用场合； 3.掌握凸轮廓线的反转法设计原理，及其灵活应用，4.掌握凸轮机构基本尺寸的确定方法，并能就设计中出现的问题提出对策。

5.了解计算机辅助设计的基本思路：结构紧凑的设计要满足什么条件？运动不失真＋压力角不超值 复习指导：

 重点是平面凸轮机构，但你可将圆柱凸轮机构用于方案设计；  凸轮机构设计时，不能仅给出凸轮廓线，要画出机架、从动件等，弹簧画出否？否。

 压力角与基圆半径的关系、基圆半径的确定方法、压力角大于许用值的对策；

 运动失真的原因与对策；

 可以不偏置，偏置的目的是什么？

 机械原理辅导与习题：例3.1－3.3，pp57-62;

注意：要保留作图线。旋转方向、偏距圆、基圆、理论廓线、实际廓线 典型题目：

通过以下题目的讨论，掌握题目中蕴含的基本概念，学会反转法的灵活运用。1.某工厂引进一条生产线，运行过程中发现其中一凸轮机构传力特性欠佳，技术人员对该凸轮机构进行了测绘，画出了其运动简图如下图所示。试根据该运动简图提供的信息，重新设计一凸轮机构替换原设备中的凸轮机构，以保证在准确实现系统原运动规律的前提下，获得较好的传力特性。

第4章 齿轮机构

重点：直齿圆柱齿轮机构，掌握其他齿轮机构与直齿圆柱齿轮机构的不同点。

1.掌握齿轮啮合传动需满足的条件（正确啮合条件、无侧隙。。）； 2.掌握传动类型的设计，及标准齿轮和变位齿轮尺寸参数的计算；

3.了解各种齿轮传动类型的优缺点，了解其它齿轮与直齿轮的主要区别，掌握蜗轮蜗杆机构、锥齿轮机构的传动比计算和转向判断。

4.了解范成法齿轮加工与齿轮传动的关系，齿轮加工会出现什么问题、原因及对策；

复习指导：

 常出现的问题是：概念不清，选取的计算公式不当，直接带公式；  直齿圆锥齿轮中当量齿数的含义？斜齿轮的螺旋角的作用？不要变位，也可调中心距。

 重合度的含义？如何用图解法求得？B2B1的含义，在图上会找。 几个重要公式：啮合角与中心距、变位系数与啮合角的关系式等。 传动类型的设计，考试要求计算尺寸，参阅习题集4.18, 20 ,23

第5章 轮系

1.掌握轮系传动比计算，重点是混合轮系的计算； 2.了解轮系的功能；

3.重点掌握定轴轮系的设计，了解轮系设计需要满足的条件：周转轮系齿数要满足4个条件。

复习指导：

 综合第四章一起考虑，应是一个综合设计；

 典型例题：混合轮系传动比的计算，确定主、从动轮的转向关系，采用定轴轮系对含有差动轮系的混合轮系封闭。

 作业中出现的错误：转向判断有误、转化机构传动比的正负号，注意真实的转向是靠计算得到。 机械原理辅导与习题：例1－例5。

第二次讨论课题目

一、通过以下题目的讨论，掌握混合轮系传动比的计算方法，学会确定主、从动轮的转向关系的判断方法，以及采用定轴轮系对含有差动轮系的混合轮系封闭方法。

1.在下图所示的轮系中，1为单头右旋蜗杆，运动方向如图。已知各轮齿数为z240,z332,z430,z4/40,z564,z632,z717,z824。其中，轴A以1500r/min的转速按图示方向旋转，轴B以60r/min的转速按图示方向转动。该轮系中的圆柱齿轮6、7和8均为正常齿制的标准齿轮，其模数m = 4mm、压力角200；蜗杆1和蜗轮2组成一对阿基米德标准蜗杆蜗轮机构，其中m = 5mm、蜗杆1的直径d1 = 50mm。齿轮机构的安装形式均满足无齿侧间隙啮合传动条件。

（1）试确定轴C转速大小及方向。

（2）如果希望运动仅从蜗杆1输入，而要求C轴输出运动的大小和方向都不变，试在原设计的基础上进行改进设计，给出3种方案构思，绘制其机构运动简图，并选择一种方案进行详细设计。

封闭的方法：

1.中心轮1和中心轮2通过轮系封闭； 2.中心轮1与系杆通过轮系封闭； 3.中心轮2与系杆通过轮系封闭。条件：

1.保证原轮系的传动比；

2.保证多组同轴齿轮的中心距不变。

第6章 间歇运动机构(扩展思路)1.了解各种机构的工作原理、特点、功能及适用场合； 复习指导：

 设计方案时，可选用。

第7章 其它常用机构(扩展思路)4.了解各种机构的工作原理、特点、功能及适用场合； 5.了解机构传动比计算；

6.了解运动简图的绘制，如带轮机构、链轮机构、气动机构、液压机构等。

复习指导：

 设计方案时，可选用。

上述2章不直接出考题，但你可以用在运动方案设计中。

第8章 组合机构

1.掌握机构的组合方式和组合机构，什么是基础机构和附加机构？ 2.了解各种常用组合机构的特点和功用，可构建机构设计方案，并可绘制机构运动简图；

3.掌握组合机构设计的基本思路，学会设计凸轮－连杆组合机构。

复习指导：

 设计要给出具体尺寸。不能作图误差太大，那样？科学作风不严谨。

 重点掌握串、并、复合组合方式，会构思多种方案，实现复杂运动轨迹或运动规律。会选择一种方案设计，重点是复合机构的设计：如凸轮＋连杆机构的设计。基础机构＋附加机构。 典型例题：采用组合机构的设计方法实现给定的复杂运动轨迹或运动规律。

第二次讨论课题目

二、通过下述题目的讨论，掌握组合机构的概念，学会采用组合机构的设计方法实现给定的复杂运动轨迹或运动规律，对利用机构的组合发展新机构有更深层次的理解。

1.工作要求某机械系统的执行构件上的一点实现如下图所示的运动轨迹，试构思3种以上方案，绘制出各方案的运动简图，比较各方案的优缺点，并选择一种方案进行详细设计。

R10 R535

第9章 开式链机构

(扩展思路，选方案用)1.了解开式链机构的工作原理、功能、特点。2.了解位置和姿态的实现方法； 3.了解正反向运动学分析方法。

复习指导：

 本章内容只是设计机构方案时用。 机构灵活，控制复杂，可能出现奇异性。

第10章 机械系统动力学

1.掌握等效动力学模型建立的思路和方法；

2.掌握等效量（等效质量、等效转动惯量、等效力、等效力矩）的计算

3.了解速度波动的调节方法，重点掌握周期性速度波动调节方法； 4.掌握飞轮调速原理与飞轮设计：最大盈亏功计算、飞轮安装位置

复习指导：

1.建立等效动力学模型，代替原则方法，只要求等效转动构件；重点等效转动惯量和等效力矩的计算。

2.周期性速度波动的调速方法，飞轮调速原理与飞轮设计：只要求对其转动惯量进行设计。最大盈亏功计算、飞轮安装位置。制动时间，例1-5，10.5。

第11章 机械的平衡（自学部分）

1.了解机械平衡方法； 2.了解刚性转子平衡方法； 3.了解机构惯性力平衡方法。

复习指导：

1.机构的平衡作为重点。2.刚性转子的平衡设计。

3.平面机构平衡设计（一般与调速在一起）

第13章 机械总体方案设计

1.了解机械产品设计过程；

2.了解机械总体方案设计中体现的设计思想。

第14章 机械执行系统的方案设计

1.了解执行系统方案设计的过程；了解执行系统的功能原理设计方法；

2.掌握给出要实现的功能，构思出多种设计方案，能进行方案初步评价与决策

3.掌握执行系统的协调设计方法 复习指导：

1.重点掌握机构的型式设计：多方案设计，会设计（会选型、会构型）、会比较，作简单评价；正确绘制出机构简图。找其中一个方案设计。

2.会协调设计，重点掌握绘制执行机构运动循环图的方法。

安阳工学院机械创新设计复习资料 篇6

概括性指的是它能够去除不同类型事物的具体差异，而抽取其共同的本质或特征加以反映。

2.创造性思维形成的三个阶段：1.酝酿准备阶段2.潜心加工阶段3.顿悟阶段

思维的特性：间接性、概括性、多层性、自觉性、创造性

思维的特征：流畅性、灵活性、独创性、精细性、敏感性、知觉性

思维类型：形象、抽象、发散、收敛、动态、有序、直接、创造性、质疑、灵感（特征：突发性、兴奋性、不受控制性、瞬时性、粗糙性、不可重现性）

3.群体集智法概念

是针对某一特定的问题，运用群体智慧进行的创新活动。有会议集智法、书面集智法、函询集智法

4.组合创新法实际上是加法创造原理的应用。依性质分：功能组合、材料组合、同类组合、异类组合5.机械概念：机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料与信息。机构是执行机械运动的装置，从机械运动学观点看二者没有差别，所以可以把机构与机器统称为机械。

机械分类：动力机、工作机、信息机。

机器组成：原动机、传动机构、执行机构、控制系统

6.机架变换：一个基本机构中，以不同的构件为机架，可以得到不同功能的机构。这一过程统称机构的机架变换。

7.构件形状变异：一从构件的具体结构观点考虑，二从构件相对运动的观点考虑

8.机械产品的模块化设计 模块是指一组具有同一功能和结合要素，但性能、规格或结构不同却能互换的单元。模块化设计是在对产品进行市场预测、功能分析的基础上，划分并设计出一系列通用的功能模块，根据用户的要求，对这些模块进行选择和组合，就可以构成不同功能，或功能相同但性能不同、规格不同的产品。这种设计方法称为模块化设计。如：数控车床和加工中心的模块化设计、德国弗兰德厂减速器系列、西门子工业汽轮机。

9.机械系统运动方案设计的内容

1）根据机器的功能目标确定机器的工作原理。2）按机器的工作原理确定机器的基本动作。3)确定传动机构类型与原动机类型。4）按机器的基本动作选择实现对应动作的执行机构。5）进行运动协调设计，完成机械运动方案的总体设计。6）对机械运动方案进行评估，选择最优方案。7）进行尺度综合，设计机构系统的机构运动简图。

10.发现、发明、创造与创新间的区别？

发现是指原本早已客观存在的事物，经过人们不断努力和探索后被人们认知的具体结果。

发明是指人们提出或完成原本不存在的、经过不断努力和探索后提出的或完成的具体结果。

综上所述，发明与发现有着明显的区别。

创造是一种完成新成果的过程，但这种新成果可能有一定的参照物，而不强调原本不存在的食物。创造往往是借助一种现实去实现另一种目的的过程。现实生活中，人们常把发明与创造联系在一起。在哲学范畴中，二者是有一定差别的。

创新与创造也没本质差别，创新是创造的具体实现。但创新更强调创造成果的新颖性、独特性和实用性。所以创新是指提出或完成具有独特性、新颖性和实用性的理论或产品的过程。

11.串连组合原则：1实现后置机构的速度变换2实现后置机构的运动变换3在满足运动要求的前提下，运动链尽量短

并连原则：1对称并连相同的机构，可实现机构的平衡2实现运动的分解与合成3改善机构受力状态4同类机构可以并连组合，不同类机构也可以并连组合12技术引进是掌握他人的先进科学技术，快速发展本国或本单位经济的一种极其有效手段。目的是对引进技术加以消化、吸收，掌握引进技术的基本原理，形成自己的技术体系，然后再将引进技术转换为产品，使

其产生社会效益和经济效益，服务于社会。

技术引进原则：1待引进的技术项目首先要含国内或本单位的急需的关键技术2待引进的技术必须是科技含量高的先进技术3有技术和经济实力，能把引进的技术产品化4引进技术转换的产品要能产生良好的社会经济效益

模式：产品引进、技术资料的引进

13.从创新内容看，创新分知识创新、技术创新和应用创新

知识创新：辩证唯物主义、相对论、三心定理、格拉肖夫法则

技术创新：计算机、机器人、加工中心、航天飞机、宇宙飞船

机械优化设计方法复习 篇7

关键词：教学方法,优化,效果

作为一门“工程语言”, 机械制图是学好其它专业课程的基础。在实际教学中大量的板书、模型、教具以及繁重的作业批阅量使得制图教师较其它课程需要付出更多的辛劳, 却得不到理想的教学效果;学生感觉课程又难又抽象;企业调研反馈学生制图能力欠缺。若要解决这三方面矛盾, 我们必须找到提高机械制图课程教学效果的有效途径。本文从各种现有的教学方法入手, 就如何在教学实践中通过继承老方法, 采用新方法达到优化教学效果的目的, 谈谈作者的一些个人见解。

1 传统教学方法

1.1 传统教学方法的取舍

在记忆中, 制图教师总是拿着三角板、圆规和一大堆模型、挂图出现在讲台上, 一边仔细书写板书, 一边举起模型指点比划, 并反复的挂图、撤图, 习题册上满是红色的圆圈。在信息科技高速发展的今天, 这样情景的课堂显得很“原生态”, 也很低效。本着提高教学效果的目的取其精华去其糟粕, 该如何进行取舍呢?

模型能够帮助学生通过观察全面了解几何体的空间结构;挂图主要帮助培养学生的读图能力, 在实际使用中存在诸多弊端。一是容易破损、遗失;二是更新滞后, 跟不上课程改革的速度;三是携带不便。因此, 在教学中采用图片、动画或简短的视频取代模型和挂图, 既能够将教师从繁重的体力劳动中解放出来, 又有利于学生观察和理解。

机械制图这门课程重在培养学生读图和画图的能力。老师要教给学生如何画, 学生要自己动手画。那么, 三角板、圆规、板书以及一定量的作业练习成为了必须保留的部分。

1.2 强化标准意识

机械制图对标准性要求很高, 图线的画法、文字的书写、尺寸的标注都必须严格遵守国家标准和行业规范, 同时还必须具备严谨细致的工作态度。这一点就需要沿用传统的教学方法, 板书要做到线型规范、图形清晰。教师在课堂上必须亲自示范, 教给学生如何正确且有技巧的使用制图工具?如何将粗实线画得又黑又亮?如何做到细实线只细不浅?使学生一开始就建立较强的标准意识, 养成规范作图习惯。

1.3 适用教学内容

传统教学方法适用于侧重绘图的教学内容, 为了让学生独立作图时不会感到无从下手, 要求教学实施中化抽象为具体、化繁为简, 教师必须一个点、一条线地示范。

2 现代教学方法

2.1 多媒体教学

多媒体技术是利用计算机对文本、图像、声音、动画、视频等多种信息综合处理, 建立逻辑关系和人机交互作用的技术。多媒体课件是将多媒体技术引入教学的直接产物。将枯燥、抽象的教学内容以图、文、影、音等丰富形式制作在PPT中, 节省课堂时间, 增加课堂信息量。课件中醒目的文字、生动的图片、有趣的动画, 帮助学生更快更深的理解知识, 同时也可以随时翻看先前的内容, 在课堂总结时重现本节课知识。有心的教师还可以将学生关注焦点或流行元素融入课件, 丰富课堂的色彩, 使课堂更生动, 学生的学习兴趣更浓厚。

2.2 CAD/CAM软件教学

计算机绘图是学生走向工作岗位的必备技能。在企业中, 大都采用Autocad、CAXA、UG等CAD/CAM软件完成二维图纸的绘制和三维造型及加工的设计。因此, 在教学中适当增加软件绘图内容是非常必要的, 既能提高课堂效率, 又能培养学生对计算机绘图的兴趣和能力。具体实施可参考如下:⑴对于较复杂的典型二维图形, 板书作图费时费力、效果不佳, 可以在Autocad、CAXA电子图板中绘图。学生已有简单图形的手工绘图基础, 理解起来并不困难, 而且更加清晰。⑵运用CAD/CAM软件的三维造型功能建立三维立体模型库。这些模型可以设置丰富的色彩、多样的视角, 观看起来醒目又直观。在课堂教学中可根据需要从模型库中随意调用并运用软件的旋转、剖切、放大、视口等功能, 使学生准确观察到零件全方位的空间结构。⑶运用Solidworks等软件的零件图转换工程图功能, 通过三维立体和二维图形的转化, 培养学生空间和平面图形转换思维能力及空间想象能力。⑷运用UG等软件的装配图功能演示整个装配过程和绘图的先后顺序, 使学生对各个零件之间的位置、装配关系及连接方式建立直观、深刻的认识。

2.3 网络教学

信息时代网络无处不在, 网络技术的概念核心强调资源的全面共享。除了在课件中插入来自网络的优质信息资源, 还可以向学生推荐一些好的网站、论坛, 便于课外自主学习, 拓宽知识面, 加深理解;借助QQ群, YY, Email等学生喜爱的网络工具, 建立开放的沟通交流平台。师生们既可以将自己发掘的课程资源进行共享, 又可以随时交流学习心得, 探讨遇到的问题, 充分享受网络带来的教学自由。

3 结束语

随着科技的进步, 教学手段越来越多样化。不论是新手段还是旧方法, 都必有其长亦有其短, 如果能够灵活合理运用必然能够成为优化教学效果的有效途径之一。

参考文献

[1]艾亮.浅谈高职院校《机械制图》课的教学方法[J].职教论坛.2009.06:270.[1]艾亮.浅谈高职院校《机械制图》课的教学方法[J].职教论坛.2009.06:270.

[2]王洪英.运用多媒体技术与网络资源指导学生学好机械制图[J].教学研究.2006.12:62-64.[2]王洪英.运用多媒体技术与网络资源指导学生学好机械制图[J].教学研究.2006.12:62-64.

机械优化设计方法复习 篇8

江苏物理新高考虽然划入学业水平测试科目，但是它在高考中的地位仍很重要。高中物理涉及到力、热、光、电和原子物理等方面的知识，内容多、时间紧，复习任务重。特别是物理考试中还强调了要考查理解能力、实验能力、推理能力、分析综合能力和动用数学工具解决物理问题的能力，全面系统地掌握物理概念及相互关系，熟练掌握物理规律、公式及其应用，总结解题方法与解题技巧，提高分析和解决问题的能力。如何能将第一轮复习的知识内化为自己的能力，完成“量变到质变”的转化，以及在第二轮复习阶段，能够高效率的提高自己的解题能力，对于怎样做好高三物理总复习，根据以往的高考经验，谈一些我的看法和做法。

一、对照考纲，明确目标。《考试说明》是考试的大纲，它明确考试性质、目标、细则以及课程标准考试内容和要求，只要按《考试说明》落实基础知识和基本技能，自然而然地会明白哪些该考，重点在哪里，能力要求考到什么程度；哪些不要求考，这样就少走弯路，免陷题海，防止难题干扰，有利于针对性复习，提高复习效率。《考试说明》明确指出理科侧重考查学生对所学知识的理解与应用能力。事实上，对能力的考查离不开具体知识，如果说通过第一轮复习已经初步建立起物理学的知识系统，那么第二轮复习就应当侧重在提高能力上下功夫。由于不同考生的差异和对知识体系的把握深浅不一，因此拾遗补漏是这一阶段十分重要的工作。学生可以对在前面复习过程中做过的练习和试卷中的错误、疏漏进行仔细认真地分析和订正，对自己的薄弱环节和能力缺陷及时补救。应将重点放在基本知识、基本技能的复习巩固上，要在培养独立思考和认真审题的习惯上下功夫，物理学中的审题就是分析题中描写的物理现象，理解其中的物理过程和物理图景，从而建立起相应的物理方程，使问题得到圆满的解决。另外根据近年物理高考的趋势，应指导学生注意提高自己运用数学处理物理问题的能力。例如关于指数运算、恒等变形、函数关系、三角函数、几何关系、数列极限等数学方法的运用，可以提高处理物理问题的能力，对物理高考大有裨益。

二、理清脉络，夯实基础。学科知识网络是解答各学科试题的通道。高考命题体现了“以能力测试为主导，考查考生对所学学科基础知识、基本技能的掌握程度和运用这些基础知识分析、解决问题的能力”的指导思想，体现了“基础知识年年考，主干知识重点考”的特点。物理综合能力考查主要以学科主干知识的梳理、归纳、总结和反思。在复习过程的前一阶段，按节和知识点的复习是使书本“由薄变厚”的过程，而每章复习的后一阶段就要在这个基础上经过归纳、总结、提炼，使所学的知识条理化、系统化，这也是把书本“由厚变薄”的过程。打好基础不是死记硬背概念和公式，而是要在透彻理解的基础上去记忆。对物理概念应该从定义式及变形式、物理意义、单位、矢量性及相关性等方面进行讨论；对定理或定律的理解则应从其实验基础、基本内容、公式形式、物理实质、适用条件等作全面的分析。如电场强度是为了描述电场的力的性质而引入的物理量，其定义式是e=f/q，但e是描述电场本身性质的物理量，其大小与f、q均无关，点电荷电场的量度式e=kqr2恰好证明了这一点，场强e可以表示电场的强弱和方向，用电场线可以形象地表示出来。与e相关的量是电势u，然而电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为零的地方场强也不一定为零。把公式变形为f=qe之后，可以用来计算电荷在电场中的受力大小和方向，从而分析电场中的力学问题。通过总结，我们要清楚所学知识的横向联系和纵向联系，了解所学概念、规律和公式的来龙去脉，深化对物理知识的进一步认识。做了那么多题，哪些题属于哪种类型，是需要我们归纳的，其中最好的方法就是建立一些经典的物理题型和题库，抓住高考物理考查的基础。

三、学会思维，讲求技巧。在复习中，注意引导学生通过阅读教材，学会一些物理学中的思维方法。如：通过即时速度的理解、重力做功特点等内容的学习，理解以直代曲，以不变代变的微分思想；通过力的合成与分解等内容的学习，学会物理学中的等效方法；通过重力场、电场、磁场等内容的学习，学会物理学中的类比推理方法；通过质点、伽利略理想实验、单摆、点电荷等内容的学习，学会物理学中的理想模型方法；通过牛顿等二定律的学习，学会物理学中的归纳法；通过“电生磁、磁生电”，发电机与电动机等内容的学习，学会物理学中的逆向思维方法等。注重解决物理问题的思维过程和方法，认真领会并掌握运用；通过一题多解、多题归一等形式，举一反三，触类旁通。在解答计算题、实验题时，要坚决做到审题规范、解答规范，做到思路明确、书写认真、步骤清晰；在规定的时间内，完成一定量的题目，而且一定要保证会做的题目要拿满分；加大重点题型、重点专题、重点知识点的练习力度，熟练掌握这些内容的基本的解题思路和解题规律；巧妙选择解题方法，掌握常见题型的解题技巧；通过练习逐步培养自己的应变能力。

四、交流反思，查漏补缺。在高三的整个学习过程中，适度的交流是必须的。和老师的交流会少走弯路，会提高针对性，和同学的交流会更直接，和家长的交流会释放心情，缓解压力。进入高三，适应性的应考训练、阶段性的水平检测将会增多，尤其是到后期的模拟考试，考试成绩高低起落很正常，应保持一颗平常心，只有最后的成功才是成功。因此，考试之后的反思总结很重要。知道哪些是知识上的盲点，哪些是考试技能上的问题。大家可以拿出以前的练习本、试卷，把不懂处、易错处、常错处、常考处一一归纳总结，使自己对自己的情况胸中有数，便于利用有限的时间弥补弱点。注重基础知识的理解和掌握。基础知识是构建科学素质的砖瓦，脱离基础知识奢谈发展能力无异于无本之木，无源之水，因此在第一轮复习过程中，要扎扎实实地将基本概念、规律、方法、技巧落到实处，认真阅读教材，听老师的讲解，作好课堂笔记，结合复习资料，对基础知识加深理解，准确掌握知识的内涵和外延，融会贯通，力求做到基本概念、规律、方法和技巧“烂熟于心”，任何时候需要，都能快速准确地反映出来。