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创新设计

名词解释:
反求工程:把别人的先进科技成果加以引进,消化吸收,改进提高,或进行创新设计,近而发展自己的新技术、开发新产品,是发展民族经济的捷径。

称这一过程为反求工程。

功能原理设计:功能原理设计是针对产品所应具有的功能进行原理性设计构思,提出设计方案的设计过程。

功能分析:是指用系统的思想分析各功能之间的内在联系,按照功能的逻辑体系编制功能结构图(关系树图),以掌握必要功能,发现和消除不必要功能,并为“功能技术矩阵”的构造提供功能结构链。

(由总功能分解为分功能,最后做出功能结构图的过程。


创新设计:创新设计:是指在设计领域中,提出的新的设计理念、新的设计理论或设计方法,从而得到具有独特性和新颖性的产品。

零件安全主要指在规定的载荷和规定时间内,零件不发生断裂、过度变形、过度磨损,不丧失稳定性。

冗余配置原理当技术系统发生故障或失效对会造成人身安全或重大设备事故,为了提高可靠性,常采用重复的备用系统。

变形协调:就是使相联接的两零件在外载荷的作用下所产生的变形的方向相同,并且使其相对变形尽可能小。

疲劳失效:在交变应力与交变应变的作用下.构件因发生疲劳破坏而使其丧失正常工作性能的现象称之为疲劳失效;
局部应力应变分析法是在低周疲劳的基础上发展起来的一种疲劳寿命估算方法,其基本设计参数为应变集中处的局部应变和局部应力。

基本机构:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等结构最简单且不能再进行分割的闭链机构称为基本机构
串联组合:前一个机构(称为前置机构)的输出构件与后一个机构(称为后置机构)的输入构件刚性连接在一起,称之为串联组合。

封闭组合:一个两自由度机构中的两个输入构件(或两个输出构件或一个输入一个输出构件)用单自由度的机构连接起来,形成一个单自由度的机构系统,称为封闭式连接。

工作周期:在运动循环时间内,机器的各执行机构要完成一定的周期运动,执行
机构周期性回到初始位置之间的时间间隔
稳定性原理:所谓系统的结构稳定是指当出现干扰,使系统状态发生改变的同时,会产生一种与干扰作用相反的、使系统恢复稳定的效应。

填空:
1、工作头的作用 1)夹持 2)搬运、输送及转换工位 3)施力
2、组成机械运动部件的运动形态有:定轴转动、往复移动、平面运动
3、机械和仪器中的基本功能可以归纳为三类:物理功能元、逻辑功能元和数学功能元。

逻辑功能元可由机械、电力、电子、射流、气体、液体等领域寻找相应的“与”,“或”、“非”逻辑动作来解决。

4、机械零件的疲劳试验分为零件疲劳试验、模拟疲劳试验和整机疲劳试验三类。

5、确定和选择结构方案时应遵循三项基本原则:明确、简单和安全可靠。

明确分为(1)功能明确 (2)工作原理明确(3)使用工况及承载状态明确。

安全可靠分为(1)直接安全技术法 (2)间接安全技术法 (3)提示性安全技术法。

6、创新的特点:独特性、新颖性、实用性。

7、群体集智发的组成:会议集智法、书面集智法、函询集智法。

8、八大基本原理:①等强度原理、②合理力流原理、③变形协调原理、④力平衡原理、⑤任务分配原理、⑥自补偿原理、⑦稳定性原理、⑧不稳定性原理。

其中自补偿原理分为:自增强、只保护、自平衡。

9、正向设计分为:常规设计、现代设计与创新设计
10、设计控制方法:
简答:
1、简述常规设计、现代设计、创新设计的主要区别?
答:①常规机械设计方法是依据力学和数学建立的理论公式和经验公式为先导,以实践经验为基础,运用图表和手册等技术资料,进行设计计算、绘图和编写设计说明书的过程。

②现代设计方法强调以计算机为工具,以工程软件为基础,运用现代设计理念进行的机械设计。

③机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科学技术知识,进行创新构思、设计出具有新颖性、创造性及实用性机械产品的一种实践活动。

2、简述创造思维的基本过程?
答:创造性思维的形成大致可分为三个阶段:
①酝酿准备阶段;②潜心加工阶段;③顿悟阶段。

3、功能原理的设计步骤?
答:明确任务、求总功能、求分功能、求分功能解、系统原理解、系统原理解。

4、、选择机构在满足工艺功能动作和运动要求的情况下还需要考虑什么?
答:1)在满足工艺功能动作和运动要求的情况下应使机构最简单,传动链最短。

2)使机构有有利的传力条件(如利用止点位置做増力机构)
3)使机构有尽可能好的动力性能(机构的对称性)
4)使机器操纵方便,调整容易、安全耐用(拟定运动方案时要考虑开、停、离合、正反转、制动、手动、过载保护等装置)
5、任务分配原理的三种可能?
1)一载体承担多种功能:功能集中于一载体,可简化结构、降低成本;
2)一载体承担一种功能:功能与载体一一对应,便于做到“明确”、“可靠”,便于实现结构优化及准确计算;
3)多载体共同承担一种功能:多载体承担同一功能可以减轻零件负载,延长使用寿命。

6、结构件的主要功能?
答:各种结构件具有的功能主要有:承受载荷、传递运动和动力、保证或保持有关零件或部件之间的相对位置或运动轨迹关系等。

7、机器安全包括哪4个方面?
答:①零件安全:主要指在规定的载荷和规定时间内,零件不发生断裂、过度变形、过度磨损,不丧失稳定性。

②整机安全:指整个技术系统保证在规定条件下实现总功能。

③工作安全:对操作人员的防护,保证人身安全和身心健康。

④环境安全:对技术系统的周围环境和人不造成危害和污染,同时也要保证机器对环境的适应性,如挖掘机对沼泽地工作的适应
8、结构设计的八大基本原理?
答:①等强度原理、②合理力流原理、③变形协调原理、④力平衡原理、⑤任务分配原理、⑥自补偿原理、⑦稳定性原理、⑧不稳定性原理。

9、运动循环图的作用及分类?
答:
10、机构分析的步骤?
答:
11、机构的变异和演化的相同和区别?
答:机构的演化:以某一基本机构为原始机构,对其机架、运动副和构件尺寸等进行变换,从而设计出新机构的过程。

机构的变异:以某一基本机构为原始机构,对其运动副性质、形状或尺寸进行变换,在不改变机构类型的前提下达到改善或提高机构传力性能的机构设计过程。

相同点:都是首先选定以某一基本机构为原始机构。

差异:机构演化变换后可得到具有不同性质的新机构;机构变异后得到的机构类型不改变。

12、影响疲劳强度的因素?
答:1)材料本身的化学成分、金相组织及内部缺陷等;
2)零件的形状、尺寸和表面状况等;
3)工作载荷的特性;
4)工作环境及条件等。

13、反求工程的类别、主要内容和共性问题?
答:反求工程三中形式分为:实物反求、影像反求和软件反求。

主要内容:反求设计是对已有的产品或技术进行分析研究,掌握其功能原理、零部件的设计参数、材料、结构、尺寸、关键技术等指标,再根据现代设计理论与方法,对原产品进行仿造设计、改进设计或创新设计。

共性问题:
1)、探索原产品的设计思想
2)、探索原产品的原理方案设计
3)、研究产品的结构设计
4)、对产品的零件公差与配合公差进行分析
5)、对产品中零件的材料进行分析
6)、对产品的工作性能进行分析
7)、对产品的造型进行分析
8)、产品的维护与管理
分析题:。

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