18春西南大学机械工程概论【0934】机考答案

- 1 -西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教 专业：机械电子工程 2018 年 6 月课程名称【编号】：机械工程概论【0934】 A 卷大作业 满分：100 分注意：学生自由选择其中注意：学生自由选择其中 5 5 个题目作答，每题个题目作答，每题 2020 分，满分分，满分 100100 分。分。1、杆件变形的四种基本形式是什么？并简述它们的受力特点。2、请详细论述机械设计的主要类型。3、什么是锻压？简述其特点及应用并指出常用的锻压方法。4、请详细论述绿色制造的内容。5、请论述机电一体化系统的结构要素。6、什么是永磁材料？什么是软磁材料？请分别简述它们的分类情况。1、答：杆件变形的基本形式有拉伸或压缩变形、剪切变形、扭转变形和弯曲变形。拉伸或压缩变形的受力特点是杆件上外力(或外力合力)的作用线与杆的轴线重合(不是平行)，变形特点是杆件沿着轴线方向伸长或缩短，同时，伴随着横截面方向的相应减小和增大。剪切变形的受力特点是作用在构件两侧面上的外力合力大小相等、方向相反且作用线相距很近，变形特点是构件沿两力作用线之间的某一截面产生相对错动或错动趋势。扭转变形的受力特点是两个等值反向的外力偶分别作用在杆件两端垂直于轴线的平面内，变形特点是杆件各横截面绕杆的轴线发生相对转动。弯曲变形的受力特点是所有外力都作用在杆件的纵向平面内，且与杆件的轴线垂直，变形特点是杆件的轴线由原来的直线变为曲线。2、答：机械设计的主要类型有开发性设计(或称为原创设计)、适应性设计(或称为再设计)、变参数设计、测绘和仿制。开发性设计(或称为原创设计)是开发设计前并不知道机械的设计原理及方案，在设计中要根据设计要求、使用要求、约束条件等创造出机械的原理及结构的设计。适应性设计(或称为再设计)是保持机械的主体原理方案及结构不变，而对其结构和性能进行更新设计，以获得比原机械更优良的性能和结构或一些附加功能的设计。变参数设计是保持机械的功能、原理方案不变，只对其结构性能参数及布局进行调整、变更设计，以满足不同的使用要求。测绘和仿制是选定某先进机械，通过对其- 2 -实物进行测绘，获得相关设计技术资料，再通过必要的技术处理后形成的设计；仿制是指按照原机械的技术文件，通过适当的工艺后，直接按照原图纸进行生产。3、答：锻压是利用外力(冲击力或静压力)使金属坯料产生局部或全部的塑性变形，获得所需尺寸、形状及性能的毛坯或零件的加工方法。锻压是锻造和冲压的总称，它是金属压力加工的主要方式。锻压可细化金属晶粒，改善内部组织，提高零件力学性能；材料利用率高；毛坯或零件的精度和生产率较高；但不能加工铸铁等脆性材料和形状复杂的毛坯。锻压加工在机械制造、军工、航空、轻工、家用电器等行业得到广泛应用。常用的锻压加工方法包括自由锻、模锻、冲压、挤压、轧制、拉拔等。4、答：绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期内，对环境的影响(负面作用)为零或者极小，资源消耗尽可能小，并使企业经济效益和社会效益协调优化。5、答：机电一体化系统应具备主功能、动力功能、计测功能、控制功能和构造功能。主功能是实现系统目的功能所必须的功能，主要是对输入物质、能量、信息进行变换、传递和储存。动力功能是向系统提供动力，使系统得以正常运行。计测功能和控制功能是采集系统内部和外部信息，经交换、运算、输出指令，对整个系统进行控制，实施目的功能。构造功能是将各要素组合起来，进行空间配置，形成一个有机的统一整体。一个较完善的机电一体化系统，应包括以下几个基本要素：机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、驱动部分、控制及信息处理单元及接口。各要素和环节之间通过接口相联系。机械本体基本上是原机械产品的机械结构部分，是构成系统的最基本要素。动力部分为产品提供能量和动力功能去驱动执行机构，以电能为主。计算机系统用来进行数值分析、数值计算、数据信息处理，并发出各种控制指令，还包括输入输出设备、外存储器和显示器等。传感器部分将产品的状态检测出来并送入计算机，进行状态显示或反馈控制。执行机构用来完成各种动作，工作方式有液压、气动和电动三种。