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《机械设计学》习题集汽车学院 屈 翔2009年6月第一章 机械设计学引论1、什么是工程设计？工程设计的本质是什么？2、设计包含哪些基本内涵？3、简述现代设计的发展及其特点4、什么是设计方法学？它的研究对象是什么？包含哪些研究内容？5、什么是设计系统？6、简述R.C.John推荐的设计进程模式7、试述解决问题的逻辑步骤8、产品的设计类型有哪些？试述产品设计的原则9、目前许多产品在设计时，就要考虑到它们被废弃的问题，请你考虑设计时应使被废弃的产品满足哪些要求，并举例说明10、有的产品有目的地降低使用寿命，甚至为一次性产品举例说明这种设计正反两方面的特点和意义11、简述传统设计方法与现代设计方法的关系，以及二者的区别12、市场的开放性和全球化，促使机械产品的竞争日趋激烈，而决定机械产品竞争力的指标有T、Q、C、S、E等，试写出其代表的英文单词，解释其在产品开发过程中的意义第二章 原理方案设计——功能分析设计法1、明确设计任务需要注意什么问题？2、什么是技术系统？试用框图画出技术系统3、产品设计应满足哪些要求？4、什么是产品的功能？按重要程度的不同，产品的功能分哪些类型？5、应用功能分析法分析以下产品的功能，要求运用“黑箱法”确定其总功能，画出功能树图和功能结构图。

家用缝纫机、观光电梯、自行车、洗衣机、计算机、挖掘机、千斤顶、金属切削机床、气泵、挖土机、剃须刀 、电冰箱、电风扇 、混凝土搅拌机、打字机、自行车、可调光台灯、离合器、减速器 、车床 、订书器 、打火机、圆规等6、分功能求解的方法有哪些？举例说明7、以熟悉的产品为例简述功能分析设计法步骤 8、试分析以下装置的原理方案（提出两种以上方案）分离铁屑与铜屑、公园小船雨后除船内积水装置、铁板冲压件去毛刺装置 、活塞销倒角装置、水果分选机、牛奶瓶或啤酒瓶洗瓶机、鸡蛋大小分级的分选机、食物加热的仪器等9、构思一个供家庭用的废水利用装置要求将洗菜池的废水过滤沉淀后供冲洗便池使用，不使用额外电力设备（如水泵），不得使废水与净水混合使用10、下面是一种电动缸的广告：“电动缸是一种新颖的动力部件，它可以代替气缸和油缸，使用方便，耗电省，价格低推力：30—500kg，行程100—1500mm，速度：25—100mm/s”电动缸只利用电能而不依靠其它能源而获得往复直线运动电动机和电动缸（往复运动机构）轴线平行试绘制其黑箱图，分析总功能、分功能，并建立分功能解法的形态学矩阵，然后构成两个以上的原理方案11、调查一个产品演化的历史，绘制其变体分析图，并说明变异的原因，主要变体的优缺点。

12、设计以下装置的原理方案1）、卷棉签机：将棉花卷在竹签上，供医用设备易于操作，效率高（60支/分）2）、广柑分类机：将广柑按一定的大小快速分类，并不产生碰伤3）、铁屑与塑料屑分拣机：将铁屑和塑料屑分开4）、招待所餐厅用的烘干机：设计一个用餐者洗手后除去手上过量的水分的系统5）、公园小船雨后除船内积水装置6）、缝衣针仓装机 将散乱的缝衣针同向十支包成一包7）、步进式送料机构 应含有存储、送料、检验及检验后的分类处理等环节8）、捆箱器 能将编织带收紧、扎牢，使纸箱在搬运中不至于松散，用于包装纸箱的捆扎13、工厂中使用的虎钳采用丝杆螺母机构，当需要较大距离移动钳口时非常不便请针对这一问题进行一种可实现快速进给的虎钳机构设计（原理方案设计），画出其原理图第三章 创造性思维与方法1、试述常规性设计与创新设计的差异2、什么是创造性思维？有何特点创造性思维有哪些分类？3、用发散性思维构思尽可能多的红砖（曲别针、橡皮等物品）的用途（至少15种不同的用途）4、普通风扇可以从哪些不同方面进行改进、变化、组合，从而开发出多种新产品？ 5、构思简易拖把拧水装置，要求①用人力；②手不接触布条；③造价低廉，普通居民买得起，构思两个原理方案。

6、用发散性思维寻求分离非金属颗粒和非磁性金属颗粒的工作原理7、列举传统暖壶的缺点及改进方向8、参考圆珠笔设计，水膨胀密封材料等逆向思维构思产品的例子，举一个逆向思维构思产品的例子9、试举出十种以上电动缸的应用方法10、小车在斜坡上往返将坡上的砂石运至坡下，试设计无动力源（指不用电力或内燃机等能源）自动装卸小车，动作要求为：小车上坡—装料—小车下坡—卸料11、试对火灾报警器提出三种原理方案希望在火灾发生后几秒钟即能自动向消防队报警要求价格便宜，使用可靠12、列举现有自行车的缺点及其改进方向13、分析现在楼房二室一厅单元各房间面积分配方案的缺点，在同样总面积的条件下，各房面积怎样分配更合理?(只讨论面积，不讨论布局)要给出论据，有人员活动情况、各房使用频率等数据14、请结合自己的看法谈谈如何进行工程技术人员的创造力开发15、分析水生动物不同运动原理，指出各种原理在技术上的应用16、通过对机械设计学课程的学习，试述如何进行创造性思维的培养第四章 商品化设计思想与方法1、试述商品化设计思想对设计成败的影响2、试述商品化设计思想的主要内容3、试述在设计中如何考虑营销策略4、举例说明产品定位对其设计的影响。

5、进行商品化设计应考虑哪些设计原则6、怎样理解产品也是商品？树立商品化设计思想有何意义？第五章 评价与决策1、在设计中可能遇到的评价工作有哪些类型？2、5个专家对某种产品的6个方案按名次计分法进行评价，排队后给分（最高分为6分，最低分1分，依次类推），给分情况如下表所示，试对各方案进行评价 专家代号方案代号ABCDE总分1156342445263314114523635262426631553、三个厂家生产同一种产品，其性能与成本如下表对性能与成本规定达到极限值为0分，达到要求值为8分，满分10分，试确定最佳产品评价目标成本（元）效率（%）寿命（小时）要求值1600857000极限值2000654500实际值Ⅰ1750907200Ⅱ1550854500Ⅲ1900705900加权系数4、六位专家对五种方案进行评价如下表 ，第一名为5分，第五名1分试确定总分最高的方案并计算一致性系数专家代号评分方案号A B C D E F123455354454543533415342132211221125、对台灯确定四个评价项目：价格、照明性能、寿命、外观。

其专家对评价项目两两比较给分，评分如下表，试确定加权系数比较项目评价项目总分价格 照明 寿命 外观 加 权系 数价格—121照明3—22寿命22—1外观323— ∑6、试用目标树法确定一般载货汽车（轻型）的主要评价目标的加权系数7、根据下表用有效值法确定最佳产品评价目标效率（%）性能A性能B性能C要求值90172700230极限值80123500295实际值Ⅰ91152800240Ⅱ87183000225Ⅲ84132950265加权系数8、试对三位营业员Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的工作进行综合模糊评价，并排出名次群众评议如下表评价目标服务质量服务态度出勤率服务员Ⅰ Ⅱ ⅢⅠ Ⅱ ⅢⅠ Ⅱ Ⅲ评议优良中差0.8 0.4 0.5 0.7 0.6 0.2 0 1 11 0 00 0 00 0 0 0 0 0加权系数9、某减速器中有7个A类零件，按重要程度排列为：箱体、箱盖、齿轮轴1、齿轮轴2、齿轮1和齿轮2、轴。

试用判别表法确定其加权系数 10、某产品成本要求C≤4千元为优，C=6千元为中，C≥9千元为差现某设计方案估计产品成本为C=7千元，试求其模糊评价的隶属度11、设一灯泡（轴承等）设计方案的寿命为x（单位：小时），x≤2000为差，4000≤x≤6000为良，x≥10000为优，灯泡设计方案确定后，估计寿命为9000小时，求模糊评价的隶属度12、某机械产品设计成本为x，根据对用户的调查，认为元为优，元为中，元为差，进行方案设计后，估算其设计成本为5300元，求模糊评价的隶属度 13、对某品牌汽车进行评价6个评价指标的重要程度依次是：价格、舒适性和寿命、安全性、维修性、外观，试用判别表法确定加权系数14、某设备有五种方案，现请六位专家按名次计分法对该设备的五种方案进行评价（各方案的分数如下表），要求一致性系数不得小于0.7试问本次评价是否可行？并对5种方案按优劣排序专家代号评分ABCDEF方案号015554550244454303321324042332310511211215、三种液压泵A、B、C的性能和成本列于下表，试用有效值法评选最佳方案评价目标成本（元）效率（%）寿命（h）理想值500906000要求值600805000极限值800602000实际值A720825000B580804000C650755500加权系数第六章 结构方案设计1、产品结构设计应满足哪些要求？2、什么是自补偿原理？分别举例说明自平衡、自增强、自保护在工程上的应用。

3、合理负载的基本原则是什么？4、什么叫阿贝原则？试举出用阿贝原理减少系统误差的实例5、试用误差缩放原理分析增速传动机构和降速传动机构中的运动误差6、如何合理配置机床主轴前后轴承的精度、控制振幅∂a、∂b的大小和方向以减少端部振幅？7、试举例说明降低噪声的途径有哪些？8、什么是产品的寿命周期？9、产品总成本由哪些部分组成？10、减少产品零件数对成本有何影响？设计中如何减少零件数？11、产品批量对生产成本有何影响？12、什么是重复利用原则？试举出设计中应用此原则的实例13、如何通过设计环节降低成本？14、构件尺寸对产品成本有何影响？15、可以采取哪些措施降低产品加工成。