proe在机械设计当中应用

PRO/ENGINEER技术在产品设计当中的应用

摘要

经过漫长的发展岁月，产品设计手段在不断地提高，不断进步，不断成熟。从最早的手工绘图，到现在的广泛的使用计算机辅助设计来进行产品的设计，并且以后还会有更先进的设计手段出现。为了提高计算机辅助设计的效果和节约设计成本和加工时间，我们做了这个关于PRO/ENGINEER技术在产品设计当中的应用的毕业设计，主要从PRO/ENGINEER的参数化设计，有限元分析，动态仿真，逆向工程等方面阐述了PRO/ENGINEER在机械产品设计当中的应用价值及应用前景。本文介绍与应用了PRO/ENGINEER造型设计中的参数化设计方式，涉及到了孔特征、倒圆角、螺旋扫描、阵列特征等的设计方法。然后通过PRO/ENGINEER的组件的应用程序里的机构功能实现动态仿真，实现了产品的设计，模拟装配，模拟运行等过程，充分体现了PRO/ENGINEER在机械产品设计当中的应用价值及应用前景，并且结合了相关的资料讨论了一下三维设计的发展趋势。

关键词：Pro/e参数化设计，汽车模型，动态仿真，装配

ABSTRACT

After long years of develoPment, Product design methods are constantly imProving, making Progress and continue to mature. From the earliest hand-drawing, to the current extensive use of comPuter-aided design to Product design, and thereafter there will be more advanced design means there. To enhance the effect of comPuter-aided design and design costs and Processing time savings, we do this on the PRO / ENGINEER Product design in the aPPlication of the graduation Project which is mainly from the PRO / ENGINEER Parametric design, and finite element analysis, dynamic simulation, reverse analysis of the asPects of PRO / ENGINEER mechanical design in which the value and aPPlication. In this PaPer, using PRO / ENGINEER software design, in the shaPe design Parameters used in the design and analysis design reverse way, related to the hole features, rounding, sPiral scanning, array design method of characteristics. Then PRO / ENGINEER aPPlication comPonents function in the body dynamic simulation, to achieve a Product design, assembly modeling, simulation and other Processes running, fully embodies the PRO / ENGINEER mechanical design in which the value and ProsPects .

KEY WORDS: Pro / e Design Parameters，Finite element analysis，Dynamic Simulation，assemble

目录

第1章pro/e软件的简介............................. 错误！未定义书签。

1.1 PTC公司及pro/e软件的简介 (1)

1.2 Pro/e软件与传统二维计算机辅助软件的比较 (2)

第2章pro/e的功能 (4)

2.1基于特征及参数化的设计 ................... 错误！未定义书签。

2.2 pro/e与动态仿真 (4)

2.2.1 产品组装与机构仿真的一般方法 (4)

2.2.2 产品组装与机构仿真的一般步骤 (5)

2.3 pro/e与ANSYS的有限元分析 ........... 错误！未定义书签。

2.4 pro/e软件在逆向工程中的应用 (7)

2.5 pro/e的CAM/CAE模块在设计中的应用 (8)

第3章pro/e在产品设计中的应用实例 (9)

3.1 PRO/E在减速箱设计中的应用 ........... 错误！未定义书签。

3.2 PRO/E在汽车汽车覆盖件中设计中的应用 (9)

3.2.1零件结构分析 (10)

3.2.2产品数字化 (10)

3.2.3 数据预处理 (11)

3.2.4 模型重建 (11)

3.3 PRO/E叉车模型建模及动态仿真应用实例错误！未定义书签。

3.3.1叉车模型零部件的三维造型...... 错误！未定义书签。

3.3.2干涉检查和运动仿真 ................. 错误！未定义书签。

第4章三维计算机辅助设计软件的发展前景错误！未定义书签。

结论................................................................... 错误！未定义书签。

致谢................................................................... 错误！未定义书签。

第1章pro/e软件的简介

1.1 PTC公司及pro/e软件的简介

Pro/Engineer是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，简称PTC）的重要产品。在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM软件之一。

Pro/Engineer是软件包，并非模块，它是该系统的基本部分，其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型，三维上色实体或线框造型棚完整工程图产生及不同视图（三维造型还可移动，放大或缩小和旋转）。Pro/Engineer是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用这种手段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸，不象其他系统是直接指定一些固定数值于形体，这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系，任何一个参数改变，其也相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改更为方便。

Pro/Engineer可令设计优化更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示，还可传送到绘图机上或一些支持Postscript格式的彩色打印机。Pro/Engineer还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，诸如有限元分析及后置处理等，这都是通过标准数据交换格式来实现，用户更可配上Pro/Engineer软件的其它模块或自行利用 C语言编程，以增强软件的功能。它在单用户环境下(没有任何附加模块)具有大部分的设计能力，组装

能力(人工)和工程制图能力(不包括ANSI， ISO， DIN或 JIS标准)，且支持符合工业标准的绘图仪(HP，HPGL)和黑白及彩色打印机的二维和三维图形输出。

1.2 Pro/e软件与传统二维计算机辅助软件的比较

传统的计算机辅助设计系统主要是提供方便的设计工具和手段来辅助设计, 缺乏分析问题和解决问题的能力, 适用于解决算法型或确定型的任务问题。近几年来, 为了克服传统计算机辅助设计的不足, 人们将人工智能和专家系统技术应用于计算机辅助设计系统, 进行了智能计算机辅助设计系统的研究。众所周知, 机械产品设计不但涉及到一系列的计算公式、许多的设计标准和规范以及制图技术, 而且还要用到许多非数值的经验性知识, 如开始的概念设计和产品的初步设计则要求设计专家凭借知识和经验来思考、推理和判断；而设计过程最一个从“设计- 评价- 再设计直到产生最优设计结果”的反复过程, 这就更需要设计专家具有一定的知识性经验, 也就驱使着专家系统和计算机辅助设计进行结合。很显然, 概念设计是整个设计过程中最重要的一个阶段, 这一阶段是设计创造性最为集中

的部分, 这一部分与问题的表达和理解的正确与否, 所提方案的优劣以及评价和决策的适当与否等有关, 它决定了最终设计的特色、水平和效益。传统的二维CAD系统起源于计算机图形学，其智能定位于图样绘制，没有从本身的需求来考虑，大多数停留在电子图版的水平。设计者用二维CAD系统来记录设计结果，设计活动只活动在设计者的头脑之中，当设计者应用二维CAD系统的时候，设计差不多已经结束。其局限性表现如下：(1)只是一个绘图工具而并非设计工具，不能帮助设计者定义设计关系和

设计约束，更不能储存和保持设计关系。

(2)没有可变型的产品模型。

(3)不支持设计的全过程，只能完成绘图等对提高企业竞争力不很重要的

工作。

(4)缺乏智力性，只记录几何数据，缺乏语义信息，不能有效表达设计意

图。

(5)对产品缺乏完善的分析系统和检索机制。

由于概念设计的重要性, 一些学者提出了基于决策的概念设计过程模型, 并且用超文本做了技术实现。与过去的设计方法学模型相比, 决策模型并不规定设计过程应该怎样,设计师自始至终控制着设计的流程, 具有更大的灵活性；与形式化模型相比, 决策模型并不被动地模拟设计过程, 而是抽取关键的语义和联系, 用以描述和支持设计过程, 与传统的计算机辅助设计方法相比, 它不仅记录设计的结果, 更强调记录和表达设计的过程。总之, 智能化是机械计算机辅助设计中极具有前途的研究领域。Pro/Engineer能较好地完成挖掘机零部件的三维造型，三维造型时常用以下方法:

①对形状比较规则的简单零件，利用三维软件自带的标准几何体（方形、圆柱、圆管、圆锥和球、沟槽）库，直接生成零件实体，如方板、光轴、轴套等。

②绘制最能反映零件基本特征的几何草图，经拉伸、旋转生成三维实体。

③沿路径配置的二维几何图形经扫描，蒙皮生成曲面形实体。

④从草图入手建模设计者根据设计的要求用手勾画出理想的结

构形状，然后赋予每一条曲线以尺寸约束或几何约束，使曲线按照设计者的意图去更新交换，生成参数化特征的实体建模。从草图入手建模很容易实现参数化、标准化、系列化设计，是挖掘机最理想的建模方式。

⑤利用三维实体间的布尔运算（交、并、补），将多个简单零件组合成一

体，生成新的实体等等，且生成的实体模型均采用参数化特征造型。

第2章pro/e的功能

2.2 pro/e与动态仿真

产品装配与机构仿真是pro/e的一项重要功能。当设计师进行产品组装与机构仿真时，能将设计师的设计意图直观的进行表达，可以以动态的方式将产品进行模拟的运行，也能从中检验机构是否存在不合理的像干涉、自由度不满足等缺陷。总之该项功能对设计师提供重要帮助。

2.2.1 产品组装与机构仿真的一般方法

在pro/e的装配模块中，对产品组装与机构仿真提供了两种不同的装配方法。

1．产品装配的两种方法

（1）约束装配

当进行普通产品装配中，不考虑机构运动，或某些元件是固定不动的，那么在装配时可采用约束条件进行装配。

（2）连接装配

当进行机构运动仿真时，其机构组装必须考虑到哪些元件是运动的，哪些元件是固定不动的，对运动的元件要采用连接条件进行

装配。

其中约束装配仅仅时按系统提供的方式，将机构各元件按一定的连接方式进行组装。这样得到的只是一个相对直观的产品外观的展示。而要想实现机构的动态仿真，各元件的连接方式就必须采用“连接装配”。因为系统中所提供的连接方式具有不同的自由度，在装配过程中就要按照自己的装配关系意图，再采用相应的连接方式。这样“应用程序”中的“机构”分析模块中才能定义各种伺服电机的参数，得到预期的动态仿真过程。

2.2.2 产品组装与机构仿真的一般步骤

为了实现相应机构在动态分析前的连接方式，下面介绍组装与分析

图 2-5装配中的连接方式

的一般步骤。根据各元件所要模拟的运动的不同，在图2-5中的11种连接方式中，选择要约束相应自由度的连接方式。然后按照下面的步骤进行：（1）使用约束条件将固定不动的零件或组件装配起来

（2）使用连接条件将运动的零件装配起来

（3）进入机构模块。当以约束和连接条件将元件组装在一起之后，即可通过下拉式菜单“应用程序/机构”进入设计模块。

（4）手工拖动元件运动。进入机构模块后，选择拖动图标，手动拖拽元件，使元件按语定运动方式运动，以测定元件装配是否正确，

机构运动方式是否合乎理想。如果元件装配正确，机构运动合乎

理想，则进行下一步，否则回到组装环境重新组装。

（5）设置齿轮副、凸轮从动机构。如果机构中含有齿轮副或凸轮从动机构，则在机构组装并测试正确后，进行齿轮副或凸轮从动机构

的设置，建立机构元件连接条件之间的关系，以便驱动。

（6）添加伺服电机。当连接完成设定后，即可设置伺服电机，以作为机构的动力来源。

（7）其他设定。如果运动复杂，还需要添加其他设置，如弹簧、力、转矩等。

（8）分析与仿真。当机构设置完成后，进行各种分析。如位置、运动学、动态等，并可根据分析获得结果报告。

最终在动态仿真中的运动参数可以用一下图示为一例进行表达：

图2-6 某动态仿真中选定三点的运动分析

在动态仿真中能够进行简单的运动与受力分析，但是复杂的分析这里就不能显现出相应的作用与优势。这样就提出了下文的有限元分析。

2.4 pro/e软件在逆向工程中的应用

“逆向工程”（Reverse Engineering,RE）,也称反求工程、反向工程等。逆向工程起源于精密测量和质量检验，它是设计下游向设计上游的反馈信息的回路。

图2-9逆向工程过程

目前，大多数有关“逆向工程”技术的研究和应用都集中在几何形状，即重建产品实物的CAS模型和最终产品的制造方面，称为“实物逆向工程”。这是因为一方面，作为研究对象，产品实物是面向消费市场最广、最多的的一类设计成果，也是最容易获得的研究对象；另一方面，在产品开发和制造过程中，虽已广泛使用了计算机几何造型技术，但是仍与许多产品，由于种种原因，最初并不是由计算机辅助设计（Computer Aided Design,CAD）模型描述的，设计和制造者面对的是实物样件。为了适应先

进制造技术的发展，需要经过一定途径将实物样件转化为CAD模型，一起利用计算机辅助制造（Computer Aided Manufacture,CAM）、产品数据管理（Product Data Management，PDM）及计算机集成制造系统（computer integrate manufacture system，CIMS）等先进技术对其进行处理或管理。同时，随着现代测试技术的发展，快速精确的获取食物的几何信息已变成事实。目前，CAM\CAD系统中的一个研究及应用热点，并发展成为一个相对独立的领域。在这一意义下，“实物逆向工程”（简称实物逆向工程）可定义为；逆向工程时和将实物转变为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称。

Pro\SCAN-TOOLS时一个专用的逆向设计模块，能通过数据点构造网格曲线（Style Cure），在给定误差范围内，检查出“坏”点，选定数据点作为参考点对曲线进行拟合、光滑处理。以网格曲线为基础构造网格曲面（Style Suface）、近似曲面（Approximate Surface）和骨架曲面（Skeleton Surface），也可以生成一种基础曲面（Underlying Surface），以测量点为参考点进行拟合。具有找色和反射线等曲面分析工具。和Pro\SURFACE模块配合使用，曲面生成后能转换为一薄壁实体，然后在实体上进行特征构造。由于Pro\Engineer软件的参数化特征功能，曲面、实体均以特征形式表现在造型树记录上，其修改和再定义也容易实现，为产品的创新设计带来方便。

2.5 pro/e的CAM/CAE模块在设计中的应用

PRO/E的CAM/CAE功能模块有：Pro/FEMPOST有限元分析、Pro/MECHANICACUSTOMLOADS载荷处理、Pro/MECHANICAMOTION 装配体运动分析、Pro/MECHANICASTRUCTURE灵敏度优化分析、Pro/MECHANICATHERMAL热分析、Pro/MECHANICATIREMODEL路面分析、Pro/MECHANICAVIBRATION振动模、Pro/MECHANICAMESH有限元网格划分态分析。

其CAM 功能，提供了最佳的交给那个路径公职和创建智能化加工路径的功能，语序数控编程人员控制整体的加工路径知道最细节的部分。该软件还支持而普通加工和多轴加工，带有多种图形文件接口。

Pro/INTERFACE提供了PRO/E与其他设计自动化系统之间的各种标

准数据交换格式，转换器支持由其他系统输入IGES、SET 、VDA、CGM、和DXF，PRO/E也输出信息到这些相同的标准中，同时也提供SLA文件等格式。

PRO/LEGACY可以使工程师在PRO/E环境中对2D和3D数据文件进行维护，它的流畅的用户界面经过了优化处理，因此工程师可以在PRO/E 环境中对模型的表面张、现况等进行修改综合而不必重新生成。PRO/MANUFACTURING从加工模块中生产加工工艺计划、刀具编程和时间价格比的估计。PRO/MANUFACTURING将工艺步骤与设计模块链起来，这样，当设计改变时，加工信息可自动生成。此模块支持的加工过程包括钻孔加工车削加工和直到五轴的铣削加工。

PRO/MOLDESIGN用于模具部件和模具装配的设计，其包括浇注系统、浇道、浇槽等特征。并且允许用户做注模模拟PRO/MOLDESIGN为用户节省了大量的时间，并使用户的零件设计和模具设计并行进行。

第3章pro/e在产品设计中的应用实例

3.1 PRO/E在汽车汽车覆盖件中设计中的应用

据有关部门统计，到2008年，我国汽车总需求量约为1100万辆，基本车型将达220种，另有更新车型和改装车型430种。对于车型的更新，最主要的工作就是获得原有车型的几何模型（其中大型覆盖件的设计是整个新车型开发的关键），基于逆向技术（三坐标数据扫描）、CAD/CAM技术（曲面构建、模型重建）是目前获取几何模型应用最广的方法。

根据逆向工程中研究对象的不同，逆向工程分为影像逆向、软件逆向、实物逆向等。就实物逆向而言，又包括形状（几何）逆向、功能逆向、材料逆向、工艺逆向，汽车覆盖件的逆向工程属于实物逆向。逆向工程研究内容主要有两个方面，即产品数字化和曲面重构技术，它的两个主要发展领域是自由曲面的逆向工程和表面简单但具有复杂拓扑关系的逆向工程。

图（3-4）a为某款汽车的车门零件，图（3-4）b分别为车门的外形和内形表面形状，需获得该零件的几何模型。本部分结合逆向技术和

CAD/CAM技术，应用三坐标测量机获得零件的点数据，然后在Pro/ENGINEER软件中完成其模型重建。

图3-4某款汽车车门零件外形

3.2.1零件结构分析

在测量前，应该对零件形状结构进行必要的分析，针对零件的形状结构特点，有目的性地对零件进行测量。这样可以用较少的测量点（零件的特征点）即可反映出零件的形状，从而做到“事半功倍”。

图（3-5）a所示的汽车覆盖件的外形为一个扫描曲面和一个自由曲面，扫描曲面需要确定扫描曲线和截面曲线，这里扫描曲线为一直线，因此，只需测量零件的截面形状；对于块Ⅱ所示的自由曲面，则可用放样曲面或混成曲面等方式来生成。该零件内形有多处起伏和冲孔，其形状较为规则，只需测量各处的形状尺寸和定位尺寸即可，但需注意各组成部分间具有较高的位置度要求。

3.2.2产品数字化

数据采集是指通过特定的测量设备和测量方法获取零件表面离散点的几何坐标数据，数据采集是逆向工程的关键技术之一。目前，数据采集使用的方法很多，常用的有接触式测量法、非接触测量法和工业计算机断层扫描成像法等，G-90C三坐标测量机属于接触式测量法。

该汽车覆盖件外形表面由两个曲面经过曲面延伸、曲面过渡、曲面裁剪等混合而成，为了减少测量数据，便于建立零件模型，将两个曲面进行分块测量，每个曲面使用不同的方法完成曲面重构。图（4-7）a所示为零件外形块Ⅰ截面所测得的测量点数据，图（4-7）b所示为零件外形块Ⅱ曲面所测得的测量点数据。

a b

图3-5 零件外形测量的特征点

3.2.3 数据预处理

通过测量设备所得到的点数据一般较多（尤其是应用激光测量设备所测得的数据有时多达几兆甚至几十兆），因此，在对这么多的点数据进行曲面重构前，应对数据进行必要的预处理。数据预处理一般包括数据平滑、数据清理、补齐遗失点、数据分割、数据对齐、零件对称基准面的构建等。

这里，需要对图（3-5）b所示的测量数据分成两部分，即用来重构扫描曲面的测量点数据和用来重构自由曲面的测量点数据，每一部分拟合出一块曲面，然后通过曲面编辑方法（如曲面求交、曲面过渡等）将两块曲面合并构成一个完整的曲面。

3.2.4 模型重建

模型重建是指由测量点还原成实体，目前较为成熟的模型重建技术是通过构建曲面来实现模型重建，因此，构建曲面是模型重建的关键。曲面重构有基于点-样条的曲面重构和基于测量点的曲面重构，这里采用基于点-样条的曲面重构。基于点-样条的曲面重构即为由测量所得的点拟合出曲线，再由这些曲线生成曲面，图（3-6）a所示即为通过创建曲面、曲面编辑后所得的完整曲面。图（3-6）b、c所示为根据零件内形所测得的数据，应用Pro/ENGINEER软件所得的零件实体模型。

完成零件的实体造型后，可应用Pro/ENGINEER软件有关模具设计和数控加工的功能，便可快速完成模具设计和零件NC加工。

进行数据测量时的注意事项:

（1）当对曲面进行分块测量时，为了保证数据测量的完整性，各块之间需有一定的重叠量，以利于模型重建时数据的融合。

（2）由于受到三坐标测量仪和零件的限制，外形数据和内形数据的测量无法一次完成。因此，在测量外形数据和内形数据时，需建立一个统一的坐标系，以保证数据的对齐。

（3）在进行数据测量时，应根据零件的结构特点，定制和规划坐标测量时的扫描路径，扫描路径设置的优劣，对零件模型的重建具有较大的影响。

(a) (b) (c)

图3-6零件外形测量的特征点

在汽车覆盖件模具设计制造中，应用基于CAD/CAM的逆向技术，可大大缩短模具设计制造的周期，这也适应汽车行业对产品进行快速更新的需要。

致谢

值此论文完成之际，心中充满了一片感激之情，在整个论文完成的过程中得到了我的指导老师张占领老师的精心指导，在此要向他致以最崇敬的感谢。张老师总是在百忙之中抽出时间来为我们解答论文设计过程中的疑惑，张老师不愧是广大师生的表率，他严谨细致、一丝不苟的作风一直

是我工作、学习中的榜样；她循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。再次向杨老师献上诚挚的谢意。

感谢我的室友和同学们，在论文完成的过程中在生活上和学习上给予我很大的帮助和支持，是他们不断给我自信，如今才能顺利完稿。感谢08材料班的全体成员，在这个大家庭中使我学会了宽容，忍让，团结与互助。大家在学习上互相交流，生活上相互帮助，再次衷心的向大家说一声谢谢。

最后我要诚挚地感谢我的家人，是他们无微不至的关怀、一贯的体谅与支持，使我能在工作和学习上不断前进，他们是我努力工作和积极生活的精神支柱。

向所有关心我的亲人、同学和朋友们表示深深的谢意！再次感谢学校给我们提供了这样一个理论与实践相结合的机会，使我们不但巩固了知识更锻炼了能力，也学到了很多东西。

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机械设计考试试题及答案汇总

考试科目： 机 械 设 计 考试时间： 120分钟 试卷总分 100分 一、简答题 （本大题共4小题，总计26分） 1、 齿轮强度计算中，有哪两种强度计算理论分别针对哪些失效若齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是什么 （6分） 齿面的接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度的计算，齿面的接触疲劳强度针对于齿面的疲劳点蚀失效和齿根的弯曲疲劳强度针对于齿根的疲劳折断。 齿轮传动为闭式软齿面传动，其设计准则是按齿面的接触疲劳强度设计，校核齿根的弯曲疲劳强度。 2、连接螺纹能满足自锁条件，为什么还要考虑防松根据防松原理，防松分哪几类（8分）

因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时，螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失，不再满足自锁条件。这种情况多次重复，就会使联接松动，导致机器不能正常工作或发生严重事故。因此，在设计螺纹联接时，必须考虑防松。根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。 3、联轴器和离合器的功用是什么二者的区别是什么（6分） 联轴器和离合器的功用是联接两轴使之一同回转并传递转矩。二者区别是：用联轴器联接的两轴在工作中不能分离，只有在停机后拆卸零件才能分离两轴，而用离合器可以在机器运转过程中随时分离或接合两轴。 4、链传动产生动载荷的原因是什么为减小动载荷应如何选取小链轮的齿数和链条节距（6分） 小链轮的齿数不宜过小和链条节距不宜过大。 得 二、选择题（在每题若干个选项中选出正确的选项填在横分

线上。 本大题共12小题，总计24分） 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用 B 。 A．螺栓联接 B．双头螺柱联接 C．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行 A 。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的 A 参数为标准值。 A. 轴面 B. 端面 C. 法面 4、一对相啮合的圆柱齿轮的Z1＜Z2， b1>b2,其齿面接触应力的大小为 A 。 A. σH1=σH2 B. σH1>σH2 C. σH1<σH2 5、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了____B___。 A．使结构紧凑B．限制弯曲应力 C．限制小带轮上的包角D．保证带和带轮接触面间有足够摩擦力 6、在齿轮抗弯强度的设计公式m 中，应代入_ C __。

机械设计概论复习题

机械设计概论复习题 一、判断题： Y 1、当材料的循环次数超过其循环基数No时，材料进入无限寿命区。 N 2、材料的极限应力图可用于分析该材料在不同循环特征系数下的应力极限。 Y 3、材料的极限应力图可用于分析该材料所制零件在不同循环特征系数下应力极限。 N 4、为提高螺栓的疲劳强度，可以加大螺栓直径。 Y 5、阶梯轴轴肩处采用圆角过渡可提高轴类零件的疲劳强度。 N 6、材料允许的循环次数越多，其对应疲劳极限应力越大。 Y 7、当转动的零件上受静载荷作用时，其上也可能产生变应力。Y 8、机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。 Y 9、影响零件疲劳强度的综合影响系数Kσ及零件尺寸、应力集中、表面状态等因素有关。 二、选择题 1、寿命系数应用于AC。 A.稳定变应力疲劳强度计算 B.规律性不稳定变应力疲劳强度计算 C.静应力疲劳强度计算 D.静强度计算 E.其它

2、表示材料受B载荷作用的疲劳极限。 A.静 B.对称循环 C.脉冲循环 D.其它 3、表示D之间关系曲线叫疲劳曲线。 A、应力和时间t B、应力幅和平均应力 C、疲劳极限和应循环次数N D、疲劳极限和应力循环次数 4、表示B之间关系的曲线叫极限应力曲线 A、应力σ和时间t B、应力幅σa和平均应力 C、疲劳极限和应循环次数N D、疲劳极限和应力循环次数 5、为变应力的循环特性。 6、机器寿命长，其B也长。 A、磨合阶段 B、稳定磨损阶段 C、磨合+稳定磨损阶段 7、按弯扭合成强度条件计算轴的应力时，公式中折合系数α是考虑D。 A、材料抗弯及抗扭的性能不同； B、强度理论的要求； C、轴的结构设计要求； D、弯曲应力和扭转切应力的循环特性不同 8、四个结构及性能相同的零件甲、乙、丙、丁，若承受最大应力的值相等，而应力的应力比r分别为+1、0、-0.5、-1，则其中最易发

机械设计基础考试题库和答案及解析

一、 名词解释 1.机械： 2.机器： 3.机构： 4.构件： 5.零件： 6.标准件： 7.自由构件的自由度数： 8.约束： 9.运动副： 10.低副： 11.高副： 23.机构具有确定运动的条件： 24.死点位置： 25.急回性质： 26.间歇运动机构： 27.节点： 28.节圆： 29.分度圆： 30.正确啮合条件： 31.连续传动的条件： 32.根切现象： 33.变位齿轮： 34.蜗杆传动的主平面： 35.轮系： 36.定轴轮系： 37.周转轮系： 38.螺纹公称直径：螺纹大径。39.心轴： 40.传动轴： 41.转轴： 二、 填空题 1. 机械是（机器）和（机构）的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为（自由度）。 3. 平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2P L -P H ）。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2，直径为D 1、D 2，齿数为z 1、z 2，则其传动比i= （n 1/n 2）= （D 2/D 1）= （z 2/ z 1）。 5. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm ，b=200mm ，c=100mm ，d=90mm 。若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构为（双摇杆机构）。 6. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 7. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不与机架相连的杆称为（连杆）。 8. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。 10. 平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指（工作）与（回程）时间之比为（1.25），平均速比为（1：1.25）。 11. 凸轮机构的基圆是指（凸轮上最小半径）作的圆。 12. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 13. 带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）。 14. 带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc 。 15. 普通Ｖ带的断面型号分为（Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E ）七种，其中断面尺寸最小的是（Y ）型。 16. 为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足（接触公法连心线交于一定点）。 17. 渐开线的形状取决于（基）圆。 18. 一对齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）与（α 1 = α2）。 19. 一对齿轮连续传动的条件为：（重合度1>ε）。 20. 齿轮轮齿的失效形式有（齿面点蚀）、（胶合）、（磨损）、（塑 性变形）和（轮齿折断）。 21. 一对斜齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）、（α 1 = α2） 与（β1=-β2）。 22. 蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。 23. 通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为（中间平面）。 24. 常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。 25. 轴承6308，其代号表示的意义为（6：深沟球轴承、3：直 径代号，08：内径为Φ40）。 26. 润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。 27. 列举出两种固定式刚性联轴器（套筒联轴器）、（凸缘联轴 器）。 28. 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。 29. 普通三角螺纹的牙形角为（60）度。 30. 常用联接螺纹的旋向为（右）旋。 31. 普通螺栓的公称直径为螺纹（大）径。 32. 在常用的螺纹牙型中（矩形）形螺纹传动效率最高，（三角） 形螺纹自锁性最好。 33. 减速器常用在（原动机）与（工作机）之间，以降低传速 或增大转距。 34. 两级圆柱齿轮减速器有（展开式）、（同轴式）与（分流式）三种配置齿轮的形式。 35. 轴承可分为（滚动轴承）与（滑动轴承）两大类。 36. 轴承支承结构的基本形式有（双固式）、（双游式）与（固游式）三种。 37. 轮系可分为（平面轮系）与（空间轮系）两类。 38. 平面连杆机构基本形式有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）与（双摇杆机构）三种。 39. 凸轮机构按凸轮的形状可分为（盘形凸轮）、（圆柱凸轮） 与（移动凸轮）三种。 40. 凸轮机构按从动件的形式可分为（尖顶）、（滚子）与（平底）三种。 41. 变位齿轮有（正变位）与（负变位）两种；变位传动有（等移距变位）与（不等移距变位）两种。 42. 按接触情况，运动副可分为（高副）与（低副） 。 43. 轴上与轴承配合部分称为（轴颈）；与零件轮毂配合部分称为（轴头）；轴肩与轴线的位置关系为（垂直）。 44. 螺纹的作用可分为（连接螺纹）和（传动螺纹） 两类。 45. 轮系可分为 （定轴轮系）与（周转轮系）两类。 46. 常用步进运动机构有（主动连续、从动步进）与（主动步进、从动连续）两种。 47. 构件是机械的（运动） 单元；零件是机械的 （制造） 单元。 48. V 带的结构形式有（单楔带）与（多楔带）两种。 三、 判断题 1. 一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时，可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。√ 8. 在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 12. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。√ 13. 减速传动的传动比i ＜1。× 14. Ｙ型Ｖ带所能传递的功率最大。× 15. 在Ｖ带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越大。× 16. 带传动一般用于传动的高速级。× 17. 带传动的小轮包角越大，承载能力越大。√ 18. 选择带轮直径时，直径越小越好。× 19. 渐开线上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。× 20. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 21. 设计蜗杆传动时，为了提高传动效率，可以增加蜗杆的头数。 √ 22. 在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 23. 只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。√ 24. 螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。√ 25. 挤压就是压缩。 × 26. 受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。× 27. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 28. 低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。√ 29. 代号为6310的滚动轴承是角接触球轴承。×

ProE齿轮参数化建模画法教程

ProE齿轮参数化建模画法作者：lm2000i （一） 参数定义

（二）在Top面上做从小到大的4个圆（圆心点位于默认坐标系原点），直径为任意值。生成后修改各圆直径尺寸名为(从小到大)Df、DB、D、Da，加入关系： Alpha_t=atan(tan(Alpha_n)/cos(Beta)) Ha=(Ha_n+X_n)*M_n Hf=(Ha_n+C_n-X_n)*M_n

D=Z*M_n/cos(Beta) Db=D*cos(Alpha_t) Da=D+2*Ha Df=D-2*Hf 注：当然这里也可不改名，而在关系式中采用系统默认标注名称（如d1、d2...），将关系式中的“Df、DB、D、Da”用“d1、d2…”代替。改名的方法为：退出草绘----点选草图----编缉----点选标注----右键属性----尺寸文本----名称栏填新名称 （三）以默认坐标系为参考，偏移类型为“圆柱”，建立用户坐标系原点CS0。此步的目的在于后面优化（步5）时，能够旋转步4所做的渐开线齿形，使DTM2能与FRONT重合。

选坐标系CS0，用笛卡尔坐标，作齿形线(渐开线)：Rb=Db/2 theta=t*45 x= Rb*cos(theta)+ Rb*sin(theta)*theta*pi/180 y=0 z= Rb*sin(theta)- Rb*cos(theta)*theta*pi/180

注：笛卡尔坐标系渐开线方式程式为 其中：theta为渐开线在K点的滚动角。因此，上面关系式theta=t*45中的45是可以改的，其实就是控制上图中AB的弧长。 （四）过Front/Right，作基准轴A_1；以渐开线与分度圆交点，作基准点PNT0；过轴A_1与PNT0做基准面DTM1。

proe软件在机械设计中的应用

Pro/E软件在机械设计中的应用 摘要 文章主要介绍了Pro/E工程软件功能及作用，说明了Pro/E软件在三维实体造型的一般过程：分析了使用Pro／E软件在提高零件设计品质、防止干涉及生成二维图形等方面的特点；通过实践，阐述了零件实体建模、模拟装配等功能的应用方法。使用Pro／E软件进行零件设计与传统的设计方式完全不同，其主要不同点在于使用该软件，实际上就相当于设计人员自己把零件从毛坯开始加工成所需的零件。在这“加工”过程中，能非常直观地发现问题，及时加以纠正。在设计过程中，首先根据功能要求，创建关键零部件的实体模型，然后进行强度、刚度分析，同时考虑加工工艺，反复进行结构调整和参数优化，直到设计出结构合理、工艺性强和生产便利的产品一般过程如下:创建草图→根据零件的基本特征和附加特征生成零件的三维模型→依照装配关系装配零部件→添加场景形成部件装配图。 关键词:Por/E软件；三维设计；实体造型

1.前言 随着机械行业的迅速发展和市场竞争的日益激烈，如何提高产品品质，增强产品的市场竞争能力，缩短产品开发周期，降低成本已成为企业十分重视的问题。现代化的开发手段是提高企业竞争力的重要保证。企业应用Pro／E后，可改变传统的设计方法，显著缩短了新产品的设计周期，为新产品占领市场创造了有利的条件。现结合Pro／E软件的实际，阐述该软件对提高产品设计能力的重要作用和应用效果。在产品零部件的计过程中，运动机构的空间干涉问题历来都是令械设计工程师深感头疼的事。按传统设计模式，计人员在一些细节问题上耗费了很大精力，降低设计效率。而有些错误又往往具有很强的隐蔽，给生产造成不应有的损失。因此，利用计算机三维设计工具合理地解决这些问题无疑具有一定的实意义。当今流行比较广的三维设计软件主要有MechanicalDesktop(简称MDT),AutoCAD,Pro/ENGINEER(简称Pro/E)等。无论从零件设计作中的整体结构设计，还是工程图三视图的生成，以及3D装配图的形成方式和仿真模拟加工记录参数完善改进，Pro/E软件都有操作容易、使用方便、修改方便的特点，因此在机械三维实体造型设计中得到了广泛的应用。 2.Pro/E软件的功能及作用简介 2.1 Pro/E软件简介 Pro/E是美国PTC（参数）公司开发的一款三维软件。Pro/E以其基于特征的参化造型、单一数据库下的全相关性等新概念而闻名于世，具有很强的

机械设计学复习题知识分享

机械设计学复习题 一、名词解释： 1、功能原理设计 2、简单动作功能 3、复杂动作功能 4、机械创新设计 5、机械协调性设计 6、核心技术 7、关键技术 8、弹性强化 9、塑性强化 二、简答题： 机械设计学课后习题 1-1机械产品设计的三个基本环节是什么？ 答：机械产品设计的三个基本环节是：“功能原理设计，实用化设计和商品化设计” 1-2、机械设计具有哪些主要特点： 答：机械设计具有如下主要特点 :(1)多解性 (2)系统性 (3)创新性1-3、近代“机械设计学”的核心内容 1）“功能”思想的提出：l947年、美国工程师麦尔斯创立了“价值工程“。他真正重要的贡献在于他提出的关于‘功能”的思想。2）“人机工程’’学科的兴起：“宜人”的宗旨已经成为现代机械设计

的基本观念。 3）“工业设计”学科的成熟。工业产品设计的原则是：“技术第一，艺术第二”。工业设计师应该首先是一个工业技术专家，而不首先是一个艺术家。 1-4、从设计构思的角度机械产品设计可归纳为三大步： 创意、构思和实现。 创意：重点在于新颖性，且必须具有潜在需求。 构思：重点在于创造．即要构思一种新的技术方向或功能原理来实现某创意。 实现：重点在于验证构思的合理性，可以通过模型或原理样机来检查构思的合理性。 1-5、机械设计按其创新程度可分为以下三种类型： 1)适应性设计仅改变某些尺寸、外形或局部更改某些结构，使产品适应特定的使用条件或者用户特殊要求。 2）变型设计功能原理保持不变，变动产品部分结构尺寸参数，扩大规格，以满足更大范围功能参数需要的设计。 变型性设计是产品系列化的手段。 3)创新设计在全部功能或主要功能的实现原理和结构未知的情况下，运用成熟的科学技术成果所进行的新型的机械产品设计。 3-1、什么是功能原理设计？ 答：机械产品设计的最初环节，是先要针对该产品的主要功能提出一些原理性的构思。这种针对主要功能的原理性设计，可以简称为“功

ProE 5.0经典教程

PTC/USER 2009 Pro/ENGINEER Wildfire 5.0 操作实训
仅供操作实训使用
请勿在本手册上做记录或者将手册带离本次培训 会，以便其他参加者使用。

PTC/USER 2009
目录
交互性建模......................................................................................................................... 3 模具件设计效率............................................................................................................... 17 钣金件设计及焊接........................................................................................................... 24 灵活装配........................................................................................................................... 38 仿真教程........................................................................................................................... 49 工程图工作流程和效率................................................................................................... 61 Pro/ENGINEER Manikin..................................................................................................... 74 公差分析........................................................................................................................... 81
Pro/ENGINEER Wildfire 操作实训
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关于机械设计那些事要点

机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械，即做出优化设计。 优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。那么，如何成为一名优秀的机械设计师？应该储备哪些知识？具备怎样的素质呢？小编特为您奉上一位资深机械设计师难得的经验与感悟。 机械设计所要了解的周边知识以及所要具备的观察视角 1、熟练翻阅机械设计手册 对于标准件以及常用件的一些技术特征要了熟于心。比如要清楚各类轴承，带传动，链传动，齿轮传动，丝杠传动，蜗轮蜗杆等的使用场合，使用方式，以及相关的技术特征。对于具体应用时的选型计算则可对照设计手册的图表和公式进行具体确定。 2、知道N家常用件供应商并熟练翻阅其产品样本 现在机械设计趋向于模块化，对于机械设备制造工厂的整体技术要求更侧重于对于一些配件和部件的组装应用。比如台湾HIWIN，日本THK，德国FAG，FESTO。对于此，要做到当你在设计某个零件或部件或要完成某个动作或功能的时候必须得知道目前是否有专业的厂商在生产或提供能实现某个部位的功能要求的成熟的零配件。 3、熟悉原材料情况 比如你要知道目前市场上有卖的冷轧或热轧铁板以及各类型材的规格尺寸，有经验的工程师往往都会知道你安排给采购的单子往往到最后是会变得面目全非的。因为在钢材市场，普遍存在变薄，变窄，变短这些情况，采购买回来的东西往往是和你坐办公室根据设计手册里选出来的相关数据存在比较大的折扣。 4、深度了解各类常用机床的结构原理和性能特点

proe 5.0 三维布线入门教程

Proe5.0布线入门 一、连接器 (2) 二、布线的简单介绍 (4) 1、名词解释 (4) 2、布线的操作步骤 (5) 三、布线实例 (8) 1、单芯电缆的布线 (8) 2、多芯电缆的布线 (15) 3、扁平线的布线 (24)

一、连接器 在我们用到的电缆中，大体可以分为3类，即单芯电缆、多芯电缆和扁平线，在proe布线模块中也是这样分类的。在没有布线之前先看一下连接器，因为proe布线就是将要布置的线缆先与连接器连接，然后布置路径。所谓连接器就是常说的端子、开关、接触器、变压器等接线的零件。设计连接器模型时，不仅要满足外形要求，还要满足连接器的布线要求。有什么样的要求呢？简单来讲就是要在接线端口处加一个坐标系，而且z轴方向朝外，如图1-1，因为proe 中线缆是通过坐标系的z轴进入连接器的。 图1-1 端子接线端口处创建一个坐标系，且z轴朝外。 再说一下，三种电缆与proe中坐标系的关系： 1、单芯电缆：通过z轴进入连接器，所以z轴一定要朝外，否则线就会接反。 图1-2、z轴朝外，方向正确

图1-3、z轴朝里，方向反向 2、多芯电缆：各电缆也是通过z轴进入连接器，均布在z轴周围。z轴一定要朝外，否则也会方向。 图1-4、电缆均布在z轴周围 3、扁平线：同样各根线也是通过z轴进入连接器，沿着y轴方向展开。z轴一定要朝外，y轴朝着扁平线的方向。 图1-5、扁平线沿y轴分布 其他类型的连接器，建完模型后都要在接线口处创建坐标系。坐标系的创建不再啰嗦，一定要把方向弄对。如图1-6。

图1-6、其他连接器建立坐标系时，z轴和y轴的方向一定要正确 二、布线的简单介绍 1、名词解释 布线之前还有一点要说的就是，proe中的一些名词，假如是第一次接触布线模块可能会感觉有些乱，可以简单的看一下，了解了解一些命令都在哪里，然后跟着第三部分的实例自己去做做，等都做完后，再回来仔细看，就会恍然大悟。所以该模块的学习，跟其他模块一样，要反复学习，多运用，才能更好掌握。 首先要注意的是，布线模块的中文翻译很不准确，只看中文会感到莫名其妙，不知所云，所以要将菜单管理器设置成中英文或全英文的。 在config文件中加入menu_translation both （1）harness 是指多跟电缆的组合，proe中翻译为线束，就如part翻译为零件一样。Harness在proe中是作为一个零件来看待的，后缀为“.prt”。很多特征

机械设计(1.1)--机械设计概述

第 0 章 机械设计概述

0-1 机械设计概述 一、机械定义一、机械定义（机构+ 机器） 具有确定相对运动的构件组合 能实现能量转换或作有用功 机械的作用：改善劳动条件、提高生产效率、提高产品质量

0-1机械设计概述 二、机械的组成 二、机械的组成原动机工作机 传动装置控制系统抽象：制造角度（机械设 计）零件:制造单元具体 ：运动角度（机械原理）构件:运动单元零件—构件—机械（机构、机器）

三 、机械设备应满足的要求 4. 操作、维护方便； 5. 造型美观； 6. 运输方便 等。 3. 制造、运行费用低； 1. 使用要求--完成预定功能，生产率高 ；2. 安全可靠、寿命足够； 0-1机械设计概述 三、机械设备应满足的要求

四 、机械设计一般程序明确设计目的、要求拟定系统组成、方案选择确定原动机功率、零件运动动力参数、零件参数设计、系统总装图设计考虑结构、公差工艺要求， 绘装配图、零件工作图 调试测试控制功能 0-1机械设计概述 四、机械设计一般程序 设计任务分析 方案设计 技术设计 施工设计控制系统设计调试仿真分析、修改设计、工程试 验 定型产品设计

0-1机械设计概述 五、课程的内容与特点 五、课程的内容、任务、特点 阐述机械设计的共性问题 研究通用机械设计的理论、方法通用零件的工作原理、设计方法、标准规范等。内容：工作特点、失效形式、设计准则、参数选择、结构设计、整机应用 机械零件设计基础知识—共性基础理论 联接件：螺纹联接、键联接、轴毂联接…… 传动件：齿轮、蜗杆、带、链…… 支撑件：轴、轴承（滚动、滑动）…… 其 他：联轴器、离合器、弹簧……

《机械设计基础》期末测验试题汇总

《机械设计基础》期末测验试题汇总

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2、极位夹角是曲柄摇杆机构中，摇杆两极限位置的夹角。（×）改：曲柄 5、凸轮轮廓的形状取决于从动件的运动规律。（×）改：决定 7、楔键的两侧面是工作面。（× ）改：上下两表面 8、普通车床变速箱内齿轮的润滑方式时油雾润滑。（×） 9、滚动轴承的基本额定动载荷C值越大，则轴承的承载能力越高。（√） 三、选择题（每题2分，共20分） 2、为了使相啮合的一对齿轮其强度和寿命接近，通常（ B ）。 A、齿轮的硬度大于小齿轮的硬度 B、小齿轮的硬度大于大齿轮的硬度 C、大、小齿轮的硬度相同 3、下列哪一种普通平键用于轴端。（ C ）。 P159 A、A型 B、B型 C、C型 4、渐开线在基圆上的压力角为多大?（A ） A、0° B、20° C、90° 5、下列螺纹用于传动的是（ A ）。 A、梯形螺纹 B、管螺纹 C、普通螺纹 7、在螺栓联接中，当有一个被联接件较厚，而且需要经常拆卸时，宜选用的联接类型是（ A ）联接。 A、双头螺柱 B、紧定螺栓 C、普通螺栓 8、用来传递双向转矩的一对切向键，在轴上相隔多少度为宜? （ C ） A、90°～120° B、135°～150° C、120°～130° 试题一 2.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，____曲柄与连杆共线时为_____死点位置。 （A）不存在（B）曲柄与连杆共线时为（C）摇杆与连杆共线时为 3.为保证四杆机构良好的机械性能，______传动角_____不应小于最小许用值。 （A）压力角（B）传动角（C）极位夹角 4.____ 凸轮轮廓曲线_______决定了从动杆的运动规律。 （A）凸轮转速（B）凸轮轮廓曲线（C）凸轮形状 5.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈__大__，压力角愈_小__ ，机构传动性能愈好。 6.紧键联接与松键连联接的主要区别在于：前者安装后，键与键槽之间就存在有____摩擦力 _______。(A) 压紧力 (B) 轴向力 (C) 摩擦力 7.链“B18X80”的含义是___B型键宽度b=18mm，长度L=80mm _______。 8.螺纹联接是指利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来___。 螺旋传动是指__利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动________。 9.螺纹的公称直径是指它的____外径___，螺纹“M12X1.5”的含义为_细牙螺纹外径12mm，螺距1.5____。 10.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用双头螺栓联接_。用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用三角形细牙螺纹。 (A) 螺栓联接 (B) 双头螺栓联接 (C) 螺钉联接 (D) 三角形细牙螺纹 (E) 三角形粗牙螺纹 (F) 矩形螺纹 11.某调整螺纹，采用双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm，则螺杆应转____2_____圈。 12.国标规定，三角带有_ Y Z A B C D E 七种类型，代号‘B2240’表示_B型基准长度2240mm _____。

(机械制造行业)机械设计概述

第二章机械设计概述 机械是人类进行生产和生活的主要体力劳动工具。随着生产技术的不断发展和人民生活水平的日益提高，机械产品品种和门类日益增多，例如，各种各样的金属切削机床、仪器仪表、工程机械、重型机械、轻工机械、纺织机械、食品包装机械、石油化工机械、产品加工机械、交通运输机械、海洋作业机械、钢铁成套设备、发电设备以及办公设备、家用电器、儿童玩具等等。在现代社会，人们运用各种类型的机械，以改善劳动条件，提高劳动生产率和产品质量。同时，随着经济的发展，人们也运用越来越多的机械，以提高自身的生活质量。可以说，国民经济各部门及人类自身生活中使用机械的程度，是整个社会发展水平的重要标志之一。 机械工程是在西方工业革命后形成系统的技术科学，从明代我国逐步引进了此技术，但是至今我们在机械设计方面不属于世界先进行列。主要问题是：1、缺乏技术价值观念。2、缺乏大量技术实践。3、教学与工厂实际脱离，把机械技术变成了读书，缺乏对机械技术的全面实践，培养的人不能动手，不会设计真实东西。 工业设计师应当是通才。从专业要求看，必须了解机械工艺、材料、成本等方面的内容，理解工程师的思维方式，才能够较顺利设计产品。 此课程主要培养学生在机械技术和设计方面的职业思维方式和行为方式，对机械产品有实际经验，通过拆装实验，讨论，解决实际产品设计，从中了解设计过程。 照传统说法，一切机器都可分为三部分，动力源、传动和执行机构。一切机器的作用不外两点，一是利用能量来代替微弱的人力、畜力，另一则用机器的运动来代替人手的动作。虽然两者都是为了减轻劳动，可是它们发展的历史却很不一样。能源开发是近代的成就，应该说由水车开始，而且从历史眼光看其发展并不能说很快，一般是量变。用机器运动来代替手工动作则历史长得多，而且进步也比较大。只要比较一下上古制作陶器的陶车和近代在人的大脑中进行外科手术的机器人便清楚了。这可能是因为能源开发虽然艰巨，其目标却是单一的。用机器运动代替人工劳动，目的是多种多样的，随着人类生活的发展而不断变化。因此形成很多复杂的行业。 到底机器的哪部分是用来产生代替人手的动作呢?事实上这和传统的原则性的说法略有不同。倘若机器要执行的动作非常简单，则动力源一传动一执行这划分还是对的。但近代机器常常极其复杂，对它要求的动作也非常精细而且复杂。这种精细复杂的运动，通常要从传动中获得。这就使机器的传动部分和执行部分的界限模糊了，同时也使传动成为更复杂的技术。表面上好像很简单的问题，做起来可能会很困难。在这里提及一个历史上的例子：当瓦特设计他的蒸汽机时，他需要一个直线运动来带动阀门。从表面看这是—个很简单的问题，在今天用一个导轨便成了。但在那时的加工设备和润滑技术，还不能制出导轨，而须用连杆。但瓦特想不出这样一种连杆，便要求格拉斯哥大学的数学家们帮忙，但数学家们也想不出。后来事情传开了，竟发现全世界的数学家都解决不了这问题。瓦特只得用了一个近似的直线机构。这问题直到瓦特死后几十年，才由一位法国数学家解决了。这一事实说明了在机器上对传动机构要求之高和问题解决之难。只要机器还在使用，传动机构也必然要继续发展。 各种各样的机械是国民经济许多部门及其他领域的重要装备。随着科学技术和工业生产的发展，对机械产品不时提出新要求，除了优质、高效、低能耗、低廉价格之外，突出的课题是性能优越的、适应高精尖发展的机械功能。一般地说，机械设备均为实现某种工艺动作过程，或者实现生产过程与操作自动化。在新形势下，必须致力搞好创新设计，不断推出新产品来抢占市场，满足客观需求。机械的创新设计的着重点是机构设计，也就是机械运动方案设计。机构系统设计的核心，是选择灵巧的工艺动作过程、满意地达到特定的机械功能要求。机构系统的开发、设计，机构的选用和它们的巧妙组合，就是为了实现特定的机械功能。机构系统设计的好坏，直接影响机械产品的性能、效率、成本，因此愈来愈为人们重视。 不言而喻，产品设计是决定产品性能、质量、水平和经济效益的重要环节。随着市场经济的不断发展，商品竞争必然愈来愈剧烈。一个产品是否具有市场竞争能力，在很大程度上取决于产品的设计。产品设计如有闪失，则常常是属于根本性的问题，对产品生产、市场竞争的贻误，可能会造

机械设计分析题汇总

一、强度(分析题，较难，10分) [题目] 滚动轴承运转时，工作温度影响轴承游隙量。 1.试分析内、外圈及滚动体三者的热膨胀关系； 2.分析温度升高后，轴承游隙是增大还是减小； 3.导出因热膨胀差使轴承游隙变化的近似估算式(设线膨胀系数α=12.5?10-6?C -1，内外圈温差?t=5～100?C，外圈滚道直径为D2)。 [参考答案] 1.轴承箱散热效果一般比轴好，所以外圈温度最低。 轴承内部零件温度比外圈高：滚动体温度最高，内圈温度次之。所以内圈、滚动体热膨胀值均比外圈大； 2.因外圈热膨胀值小于内部零件热膨胀值，使游隙减少； 3.径向游隙减少量δ≈α?tD2（粗略计算）。 何谓可靠度R t?并写出R t的表达式，一般机械设计手册中给出的疲劳极限σ-1的可 靠度是多少? [参考答案] 1.产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率。 2.R t= (该产品到时间t的可靠度)。 3.一般手册中给出的疲劳极限σ-1的可靠度R=50%。 二、摩擦磨损润滑(分析题，中，5分) [题目] 何谓腐蚀磨损？单纯的腐蚀现象与腐蚀磨损有无差别？ [参考答案] 1.在摩擦过程中，摩擦表面与周围介质发生化学反应或电化学反应的磨损称为腐蚀磨损。 2.单纯的腐蚀现象可在没有摩擦条件下产生，它不能定义为腐蚀磨损。只有当腐蚀现象与机械磨损过程相混合，同时起作用的磨损，才称为“腐蚀磨损”。

试分析与判断图中板间流体能否建立压力油膜。 [参考答案] b）、d）、e）可能建立压力油膜，其余情况不可能。分析： b）存在收敛油楔。 d） ①情况存在收敛油楔； ②情况不能形成压力油膜。 e）情况：分析同上。 f）情况：

proe小球运动教程

1.1机构模块简介 在进行机械设计时，建立模型后设计者往往需要通过虚拟的手段，在电脑上模拟所设计

的机构，来达到在虚拟的环境中模拟现实机构运动的目的。对于提高设计效率降低成本有很大的作用。Pro/ engineer中“机构”模块是专门用来进行运动仿真和动态分析的模块。PROE的运动仿真与动态分析功能集成在“机构”模块中，包括Mechanism design（机械设计）和Mechanism dynamics（机械动态）两个方面的分析功能。 使用“机械设计”分析功能相当于进行机械运动仿真，使用“机械设计”分析功能来创建某种机构，定义特定运动副，创建能使其运动起来的伺服电动机，来实现机构的运动模拟。并可以观察并记录分析，可以测量诸如位置、速度、加速度等运动特征，可以通过图形直观的显示这些测量量。也可创建轨迹曲线和运动包络，用物理方法描述运动。 使用“机械动态”分析功能可在机构上定义重力，力和力矩，弹簧，阻尼等等特征。可以设置机构的材料，密度等特征，使其更加接近现实中的结构，到达真实的模拟现实的目的。如果单纯的研究机构的运动，而不涉及质量，重力等参数，只需要使用“机械设计”分析功能即可，即进行运动分析，如果还需要更进一步分析机构受重力，外界输入的力和力矩，阻尼等等的影响，则必须使用“机械设计”来进行静态分析，动态分析等等。 1.2总体界面及使用环境 在装配环境下定义机构的连接方式后，单击菜单栏菜单“应用程序”→“机构”，如图1-1所示。系统进入机构模块环境，呈现图1-2所示的机构模块主界面：菜单栏增加如图1-3所示的“机构”下拉菜单，模型树增加了如图1-4所示“机构”一项内容，窗口右边出现如图1-5所示的工具栏图标。下拉菜单的每一个选项与工具栏每一个图标相对应。用户既可以通过菜单选择进行相关操作。也可以直接点击快捷工具栏图标进行操作。 图1-1 由装配环境进入机构环境图

proe在机械设计当中应用41789

PRO/ENGINEER技术在产品设计当中的应用 摘要 经过漫长的发展岁月，产品设计手段在不断地提高，不断进步，不断成熟。从最早的手工绘图，到现在的广泛的使用计算机辅助设计来进行产品的设计，并且以后还会有更先进的设计手段出现。为了提高计算机辅助设计的效果和节约设计成本和加工时间，我们做了这个关于PRO/ENGINEER技术在产品设计当中的应用的毕业设计，主要从PRO/ENGINEER的参数化设计，有限元分析，动态仿真，逆向工程等方面阐述了PRO/ENGINEER在机械产品设计当中的应用价值及应用前景。本文介绍与应用了PRO/ENGINEER造型设计中的参数化设计方式，涉及到了孔特征、倒圆角、螺旋扫描、阵列特征等的设计方法。然后通过PRO/ENGINEER的组件的应用程序里的机构功能实现动态仿真，实现了产品的设计，模拟装配，模拟运行等过程，充分体现了PRO/ENGINEER在机械产品设计当中的应用价值及应用前景，并且结合了相关的资料讨论了一下三维设计的发展趋势。 关键词：Pro/e参数化设计，汽车模型，动态仿真，装配

ABSTRACT After long years of develoPment, Product design methods are constantly imProving, making Progress and continue to mature. From the earliest hand-drawing, to the current extensive use of comPuter-aided design to Product design, and thereafter there will be more advanced design means there. To enhance the effect of comPuter-aided design and design costs and Processing time savings, we do this on the PRO / ENGINEER Product design in the aPPlication of the graduation Project which is mainly from the PRO / ENGINEER Parametric design, and finite element analysis, dynamic simulation, reverse analysis of the asPects of PRO / ENGINEER mechanical design in which the value and aPPlication. In this PaPer, using PRO / ENGINEER software design, in the shaPe design Parameters used in the design and analysis design reverse way, related to the hole features, rounding, sPiral scanning, array design method of characteristics. Then PRO / ENGINEER aPPlication comPonents function in the body dynamic simulation, to achieve a Product design, assembly modeling, simulation and other Processes running, fully embodies the PRO / ENGINEER mechanical design in which the value and ProsPects . KEY WORDS: Pro / e Design Parameters，Finite element analysis，Dynamic Simulation，assemble

研究生入学考试-机械设计考试试题及答案汇总

研究生入学考试试题 试。题A 一、填空（每空1分，共20分） 1．在疲劳曲线上，以循环基数N0为界分为两个区：当N≥N0时，为（）区；当N＜N0时，为（）区。 2．刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗（）的能力。零件材料的弹性模量越小，其刚度就越（）。 3．润滑油的（）性越好，则其产生边界膜的能力就越强；（）越大，则其内摩擦阻力就越大。 4．为改善润滑油在某些方面的性能，在润滑油中加入的各种具有独特性能的化学合成物即为（）。 5．正是由于（）现象，使带传动的传动比不准确。带传动的主要失效形式为（）和（）。 6．蜗杆传动的主要缺点是齿面间的（）很大，因此导致传动的（）较低、温升较高。 7．链传动水平布置时，最好（）边在上，（）在下。 8．设计中，应根据被联接轴的转速、（）和（）选择联轴器的型号。9．径向滑动轴承的半径间隙与轴颈半径之比称为（）；而（）与（）之比称为偏心率 。 10．对于普通平键，考虑到载荷分布的不均匀性，双键联接的强度按（）个键计算。 二、判断题（每小题1分，共10分）（正确的划“√”，错误的划“×”） 1．十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件，因此属于刚性联轴器。 （）

2．两摩擦表面的粗糙度值越小，则越容易实现液体动力润滑。（） 3．在计算转轴的强度时，安全系数法比当量弯矩法更精确。（） 4．相啮合的蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等，旋向相反。（） 5．闭式齿轮传动皆须首先按齿面接触强度进行设计计算，确定传动的几何尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。（） 6．由于链传动不需要张紧力，故作用在轴上的载荷较小。（） 7．正是由于过载时产生“弹性滑动”，故带传动对传动系统具有保护作用。 （） 8．楔键只能用于单向传动，双向传动时，必须采用两个楔键。（） ＝600MPa。（） 9．性能等级为6.6级的螺栓，其屈服点 s 10．机械零件的计算分为设计计算和校核计算，两种计算的目的都是为了防止机械零件在正常使用期限内发生失效。（） 三、简答题（每小题5分，共20分） 1．简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？ 2．对于滚动轴承的轴系固定方式，请解释什么叫“两端固定支承”？ 3．简述形成稳定动压油膜的条件？ 4．解释名词: 滚动轴承的寿命；滚动轴承的基本额定动载荷。 四、（15分）某轴用一对同型号角接触球轴承支承，受力情况如图所示。已知：内部轴向 12