现代机械设计的方法

现代机械设计方法试题-----复习使用

考试形式：闭卷（带计算器与尺）

一、图解题

1．图解优化问题：minF(X)=(x1-6)2+(x2-2)2

s．t． 0．5x1+x2≤4

3x1+x2≤9 x1+x2≥1 x1≥0, x2≥0

求最优点和最优值。

最优点就是切点坐标：X1=2.7,x2=0.9 最优值：12.1【带入公式结果】

2．若应力与强度服从正态分布，当应力均值μs与强度均值μr相等时，试作图表示两者的干涉情况，并在图上示意失效概率F。

参考解：

3．已知某零件的强度r和应力s均服从正态分布，且μr>μs,σr<σs，试用图形表示强度r和应力s的分布曲线，以及该零件的分布曲线和可靠度R的范围。

参考解：

Y>0安全状态；Y<0安全状态；Y=0极限状态

f (Y)

f (s)

f (r)

强度r与应力s的差可用一个多元随机函数Y=r-s=f (x1,x2,…,xn)表示，这又称为功能函数。 设随机函数Y的概率密度函数为f (Y)，可以通过强度r与应力s的概率密度函数为f (r)和f (s)计算出干涉变量Y=r-s的概率密度函数f (Y)，因此零件的可靠度可由下式求得：

R?p (Y?0)? f(Y) dY

0??从公式可以看出，因为可靠度是以Y轴的右边对f (Y)积分，因此可靠度R即为图中Y轴右边的阴影区域。而失效概率F=1-

现代机械设计方法试题-----复习使用

考试形式：闭卷（带计算器与尺）

一、图解题

1．图解优化问题：minF(X)=(x1-6)2+(x2-2)2

s．t． 0．5x1+x2≤4

3x1+x2≤9 x1+x2≥1 x1≥0, x2≥0

求最优点和最优值。

最优点就是切点坐标：X1=2.7,x2=0.9 最优值：12.1【带入公式结果】

2．若应力与强度服从正态分布，当应力均值μs与强度均值μr相等时，试作图表示两者的干涉情况，并在图上示意失效概率F。

参考解：

3．已知某零件的强度r和应力s均服从正态分布，且μr>μs,σr<σs，试用图形表示强度r和应力s的分布曲线，以及该零件的分布曲线和可靠度R的范围。

参考解：

Y>0安全状态；Y<0安全状态；Y=0极限状态

f (Y)

f (s)

f (r)

强度r与应力s的差可用一个多元随机函数Y=r-s=f (x1,x2,…,xn)表示，这又称为功能函数。 设随机函数Y的概率密度函数为f (Y)，可以通过强度r与应力s的概率密度函数为f (r)和f (s)计算出干涉变量Y=r-s的概率密度函数f (Y)，因此零件的可靠度可由下式求得：

R?p (Y?0)? f(Y) dY

0??从公式可以看出，因为可靠度是以Y轴的右边对f (Y)积分，因此可靠度R即为图中Y轴右边的阴影区域。而失效概率F=1-

现代机械设计论述题

参赛选手：****

5.

谢友柏院士这几年一直倡导“设计科学”的概念，试述设计

科学之我见

人类社会的发展本质上是设计科学所成就，人类走出自在的每一步都是设计实践的成就——人化环境建设的实现。20世纪末，人类进入知识经济时代，创新力已然让位于计算力与设计力，世界进入计算力竞争与设计力竞争的新的发展阶段。人类社会已经从自在发展到了高度的自为，也必将越来越多地赢得发展的自由。人类的自为壮大着人工科学——设计科学的高度发展。让设计驱动创新，让设计引领可持续发展社会的建设，让设计助力和谐社会发展。所谓的后科学社会（post-scientific society）并非科学的终结，而是以形式科学、解释科学为主的近现代科学走过／到其科学生命周期的拐点，迎来了新的科学——设计科学发展的时代。

从科学的分类学讲，“设计科学（design science）”是相对于“形式科学（formal science）”、“解释（经验）性科学（experimental science）”而言的。形式科学解决的是高度抽象的问题，如哲学、逻辑学、数学、语言学、伦理学等，一般可以形成公理化体系。解释性科学也称为实证科学，是探索事物规律性的科学，典型如物理、化学、

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试论现代机械设计技术的发展趋势

◎文/黄鹏

[摘要]本文简单回顾了我国设计技术的发展历程，描述当今机械设计的先进理念和先进方法，探讨了现代机械设计技术的发展趋势。

[关键词]现代；设计技术；发展趋势

我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

20世纪70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后，随着市场全球化的进一步发展，市场竞争变得越来越激烈。

20世纪90年代初，随着CIMS技术的大力推广应用，包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内，部署了CIMS的若干开放式系统结构与发展战略，CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果，获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械底层基础自动化还十分薄弱，数控机床由于编程复杂，还没有真正发挥作用。因此，与工业发

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试论现代机械设计技术的发展趋势

◎文/黄鹏

[摘要]本文简单回顾了我国设计技术的发展历程，描述当今机械设计的先进理念和先进方法，探讨了现代机械设计技术的发展趋势。

[关键词]现代；设计技术；发展趋势

我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

20世纪70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后，随着市场全球化的进一步发展，市场竞争变得越来越激烈。

20世纪90年代初，随着CIMS技术的大力推广应用，包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内，部署了CIMS的若干开放式系统结构与发展战略，CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果，获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械底层基础自动化还十分薄弱，数控机床由于编程复杂，还没有真正发挥作用。因此，与工业发

机械设计（一）试题1

1-1．是非题：（对的用“√”表示，错的用“×”表示。）每小题1分，共10分。 1．变应力不一定只由变载荷产生。 （ ）

2．增大零件过渡曲线的圆角半径可以减少应力集中。 （ ）

3．减少螺栓和螺母的螺距变化差可以改善螺纹牙间的载荷分配不均的程度。 （ ） 4．被联接件是锻件或铸件时，可将安装螺栓处加工成小凸台或沉头座，其目的是易拧紧。（ ）

5．与渐开线花键相比，矩形花键的强度低，且对中性差。 （ ） 6．切向键联接是靠工作面上的挤压力和轴与轮毂之间的摩擦力来传递转矩。 （ ） 7．为了使普通V带和带轮的工作槽面相互紧贴，应使带轮的轮槽角与带的楔角相等。 （ ） 8．带传动中打滑和弹性滑动都会引起带传动的失效，只要设计合理，都可以避免。 （ ） 9．齿轮传动中，经过热处理的齿面称为硬齿面，而未经热处理的齿面称为软齿面。 （ ） 10．影响齿轮动载荷系数Kv大小的主要因

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现代机械设计理论与方法 试 卷（作业考核 线下） B 卷（共 4 页） 总分 题号 得分 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 一．选择题 （可多选，每題2分，共20分）

1. 机械产品的设计规划阶段，应完成如下主要工作（A B ）。

A) 产品的市场需求分析 B) 产品设计的可靠性报告 C) 产品的功能原理设计 D）产品的结构方案设计 E）产品的装配草图绘制 F）产品的零件图和其他技术文件

2. 以下有关机械系统特点的描述哪些是正确的（ ABD ）。

A) 整体性 B) 系统性 C) 独立性 D) 相关性

3. 机械产品的功能是对（ BCE ）进行传递和变换的程序、功效和能力的抽象化描述。

A) 机械流 B) 能量流 C) 物质流 D) 电流 E）信息流 F）控制流 4. 功能分解的结果有两种表达方式，其中，（ B ）在形式上比较简单、直观，可

《机械设计》

一、选择填空

1. 当被联接件之一的厚度较大，且零件需要经常拆卸的场合，应采用 。

(a)普通螺栓联接；(b)螺钉联接；(c)双头螺柱联接；(d) 紧定螺钉联接。

1 2. 用公式T?hl?d?p验算平键联接的挤压强度时，许用挤压应力[?p]应按 的材料确

4??定。

(a)键；(b) 轴；(c) 轮毂；(d) 键、轴、轮毂中的弱者。

3.齿轮传动中，轮齿的齿面点蚀通常首先发生在 表面。 (a) 齿顶顶部；(b) 靠近节线的齿顶；(c) 靠近节线的齿根；(d) 齿根根部。

4. 以Z表示齿轮的齿数，在查取齿形系数YFa时，斜齿轮按ZV = 查取；锥齿轮按ZV = 查取。

(a) Z/cos?；(b) Z/cos2?；(c) Z/cos3?；(d ) Z/cos?；(e)Z/cos2?；(f)Z/cos3?。 5. 直齿圆锥齿轮传动强度计算一般按 的当量园柱齿轮传动进行。

(a) 大端；(b) 距大端0.4b处；(c) 齿宽中点处；(d) 小端。

6. 两轴交错角为900的阿基米德蜗杆传动，在 上蜗杆与蜗轮

目 录

一、课程设计任务书 ………………………………………………………………3 1．题目………………………………………………………………………………3 2．课程设计的内容和要求…………………………………………………………3 二、电动机的选择 …………………………………………………………………4 1．电动机输出功率计算……………………………………………………………4 2．确定电动机型号…………………………………………………………………4 3．总传动比及传动比分配…………………………………………………………4 4．传动装置运动参数的计算………………………………………………………5 三、传动件设计计算 ………………………………………………………………6 1．V带传动的设计计算 ……………………………………………………………6 2．齿轮传动计算……………………………………………………………………7 A．高速级齿轮………………………………………………………………………7 B．低速级齿轮………………………………………………………………………11 四、轴的设计计算…………………………………………………………………15 1．中间轴的设计与计算…………

设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动 一 2007年12月15日 星期六 23:41 机械设计课程设计计算说明书

一、传动方案拟定…………….……………………………….2 二、电动机的选择……………………………………….…….2 三、计算总传动比及分配各级的传动比……………….…….4 四、运动参数及动力参数计算………………………….…….5 五、传动零件的设计计算………………………………….….6 六、轴的设计计算………………………………………….....12 七、滚动轴承的选择及校核计算………………………….…19 八、键联接的选择及计算………..……………………………22

设计题目：V带——单级圆柱减速器 第四组

德州科技职业学院青岛校区 设计者：#### 指导教师：%%%% 二○○七年十二月

计算过程及计算说明 一、传动方案拟定

第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传