机械设计经验分享要点
机构设计的经验分享
天天画PRO-E，日日摔产品，时时钉厂商，「专做内在美」─机构工程师雕塑产品最完美的曲线
一切，从破坏开始……
家里的后院，洗衣机矩形的外壳被拆了下来，一把螺丝起子、一根铁槌，洗衣机机身内的片片块块散落一地，ABCD、ACDB、DACB、CDBA……太多可能的排列组合，就算想破他的小脑袋瓜儿，也变不回原来的洗衣机……
明基桃园事业区6F研发中心，一台造价不斐的投影机，机壳静置在桌上的一角，螺丝、面板、灯泡模块、UHP 高效能灯泡、风扇……上百种零组件被一一地仔细端详、拆解开来，再依序一个个组装回去，熟练的动作，投影机分毫不差地回复原本的面貌。这次可不像小时候那么逊，现在，他可是会拆又会装！
机构设计，穿上我的内在美
机构工程师的工作就像是在堆积木，工业设计中心提出他们对产品外观的构想后，机构工程师用ProE勾勒出产品的内部架构，实现ID(industrial design)设计的梦想。」工业设计中心决定产品的外在美，与Chris同样身为机构工程师的同仁们负责产品的内在美，也就是产品的内构件与心脏，「设法在有限的空间里放进所有的零组件，于既有功能一个也不能少的前提下，努力把产品的内涵做得比别人更优美。」
L.J.形容自己就像一名建筑师，建筑师思考的是房子的坪数大小、需要用到哪些建材、如何盖出一栋好房子等问题；机构工程师想的是产品的长
宽高各是多少、达成任务功能需要哪些组件、在应许的空间内如何放下这些零组件。」进行设计时，机构工程师必须随时提醒自己，是否做出工业设计想要的东西，是否兼顾到产品的功能性与量产性，包括产品的良率等。新手机的诞生从PM制定各种规格开始，在工业设计中心完成外观设计，于机构工程师手中进行内部规划与建整；CD-ROM也是在PM依据产品诉求族群与使用状况提出产品规格要求后开始进入研发与生产流程，但是它的属性和手机、数字相机等消费性电子产品不同，CD-ROM是个与速度竞赛的量产性产品，在机构上强调的是设计的可制造性与可量产性，如果设计过于复杂，CP担心将会提高量产的困难度，丧失速度上的竞争优势。ID所设计出的外观有时会造成机构设计上的限制，在机构设计的过程中衍生出各种问题，例如外观该以喷漆还是电镀方式处理等，因此，正式进入机构设计阶段之前，机构工程师会先就空间、EE等面向评估工业设计中心提案的可行性。
在机构设计的第一个阶段，工程师扮演的是设计师的角色，决定产品的内部架构，并将内部空间的零组件配置绘制成图(lay out)。过去还没有软件工具的时候，Chris与机构工程师只能用纸、笔和尺一笔笔画出设计图，「设计图上必须有正确、清楚的尺寸标示，图每个人都会画，但是产品内部有许多内构件，有的内构件符合公差上限，有的符合公差下限，如何得出一个合理的累积公差是最大的挑战。」。
进入第二个阶段后，工程师化身为建筑师，将产品整个机身搭建起来。制图后，产品还要经过开模(mock up)、发包等各种步骤才能进入量产，在这个过程中，除了各种测试外，机构工程师还要负责模具厂的选择、模具
制程前后的检讨等工作。
从工业设计出发再进入机构设计是一个由外而内的过程，H.W.将机构设计所扮演的角色归纳为整合、接口、美化、与保护等四种。
机构工程师，角色四合一
机构是个整合者，因为从电池、外观设计、到产品制造，机构工程师必须整合产品与各部功能，有些零组件有固定的位置，有些可以随意移动，机构工程师设法将所有元素兜在一起，让ID的梦想成真。机构是一种接口，她所涉及的零件本身就是各种接口，例如，按键是产品对外的接口，沟通人与机器。机构是一种美化，与工业设计中心携手合作，实现工业设计中心的造形设计，为一堆冰冷的电子零件，穿上美丽的外衣。机构也负责保护产品与消费者，例如手机外壳防水、防震的功能，能让手机在受到某种程度的外力冲击时，维持正常的运作。
与电子、韧体相比，机构具有相对的外显性，设计的结果摊在阳光底下，每个人都可以看得到，也因此每个人都有自己的意见与想法，许多机构工程师都和CP有过同样的经验，「机构进行变更时，可以听见各种不同的声音，机构工程师应该多观察、多拆解别人的产品，并从中学习他人的长处。」他山之石可以攻错，拆别人的机器，想想别人为何如此设计，可以吸收别人的经验，也能获取一些设计的灵感。
先后负责过扫描仪与数字相机两种产品的机构设计后，Vincent依然热爱这份工作，「已趋成熟的扫描仪强调产品功能，具有消费产品属性的数字相机除了功能之外，也强调轻薄短小的外观，然而，不管产品种类是否相同，机构设计一直有新的任务等着自己去完成。」
就像开车，当你掀开引擎盖时，总会希望汽车内部装置的安排能干净又利落。」每每拆开日本知名品牌的数字相机，Vincent都会惊讶于她内部机构设计的简洁，「一开始就采用对的方法，设计出来的自然会是个好产品，如何运用理性的方法让每个组件，甚至每条排线的组合都让人看得舒服，考验的不只是机构工程师初始设计架构的完善性，更是机构工程师的技术与创新能力。」
机构特务，要苦其心志、劳其筋骨
计算机当机之后可以重开机，数字相机不能用到一半就当机，使用的时候机身的外壳也不能突然掉下来。」机构工程师的工作内容中，「测试」大概是多数人最感兴趣的部分。不论是落下测试还是破坏式测试，以各种测试方法验证产品的质量与功能可信度，主要都是为了确保产出的产品有一定的水平。
不同的产品有不同的属性，测试方法也不尽相同。手机的测试必须考虑消费者的使用情境，「除了落下测试外，还要考虑手机在不同地方、不同环境的使用情况，温度的高低、冷热的冲击等都是测试要项。」手机的体积越小，内部机构设计所能保留的安全空间也越小，对H.W.而言，落下测试与热冲击是较具挑战性的两个测试项目。
摔落是消费者使用手机时最常发生的意外状况，因此，落下测试是机构设计最基本的关卡。热冲击的目的在确保手机在特定的高、低温范围内，能不受温度变化影响，正常运作，「烤完之后再冰，冰完之后又烤。每家厂商设有不同的测试标准，不一定是以100°C烘烤、以0°C冰镇。」落下测试与热冲击也会交叉进行，在冰、烤之后进行落下测试，检测手机在高、低
温环境下的耐摔程度。
IC贴牌客户的手机必须通过客户的测试，过去测试设备并不齐全，机构工程师必须自己设法补强。」为了顺利通过客户端所进行的测试，机构工程师采取比一般更严格的测试标准，H.W.与同事们「还曾经站到桌子上，往上跳起，再松手让手机落下，或像丢棒球一样，把手机对着墙壁摔，用各种方法让手机受尽『折磨』。」
H.W.所负责的手机可以直接摔到地上，但是Chris所负责的投影机单价昂贵，必须活用落下测试的方法，避免在测试过程中损坏整台机器可能付出的高额成本，「投影机造价高，在进行落下测试前，机构工程师会先进行评估，将昂贵、不影响测试准确性的零组件先取出，初步测试完成后再做最后的测试。」
数字相机主要的测试项目大致可分为功能性与机构性两大类，前者包括分辨率、色彩饱和度与锐利度、省电性、与拍照速度等，后者包括可靠度与相机的结实度。CD-ROM的机构设计则首重整合后产品功能是否能正常运作，为了消费者的安全起见，也为了让消费者留下美好的使用经验，完整的测试项目是最重要的关键。
创新，生命会自己寻找出路
机构，如果你因为它听起来生硬就以为它没有创新的空间，那么，机构工程师们的实际行为表现马上可以证明你是错的。
创新不一定要抽象，也不一定要深奥，解决问题其实就是一种创新的过程。」CP相信专利可以从小地方做起，「多思考、多问『为什么？』、看看别人的做法、回顾自己的经验，工作不能只是埋头苦干，也要懂得思考。」
要创新，就不能有“me too”的想法，把创新当作一种态度，接受新的观念、新的想法、与新的点子。手机的机构设计在工业设计完成后开始进行，H.W.与机构设计同仁时常看见工业设计中心在产品设计上一些奇特的想法，「这些创新的点子其实并不一定要有艰深的技术才能实现，拿到ID设计图时，不能只是因为过去从来没有人做过，就否定它的可行性。」
习惯去想一些新的点子，「就像生命会自己寻找出路，困难也一定会有解决的方法，只是现在我们还没想到。」Chris与同仁时常用这句话勉励自己，「随时将相反(reverse)、转移(transfer)、合并(combine)、改变方向(change direction)、延伸(extend)、减少(reduce)等六个创新法则拿出来检视，把生活上的点点滴滴融入设计里，简单的一个移除或重新排列的动作都可能得到意想不到的效果。」
以投影机为例，机构设计的创新可以从系统架构与材料选择两方面着手。投影机在运转的过程中会产生噪音，机构工程师必须设法将噪音减到最低，「不一定要有大幅度的机构设计变动才能有改善的效果，有时候小小的改变也可能获得很大的突破。」Chris表示，风扇是噪音的主要来源，目前机构工程师正设法寻找具有散热功能，又能不制造噪音的替代方案，。
参考别人的设计与经验，也能汲取创新的泉源。影存事业群储存事业部成立于1994年，直到1998、1999年之际CD-ROM才开始由同仁负责完整的机构设计，为了让机构设计有更多的变化与可能性，CP与机构工程师们时常拆解竞争厂商的产品，参考别人设计与思考的过程，「跨入消费性电子领域后，面对新的、过去毫无设计经验的产品，工程师们更要懂得去学习、参考他人的经验，减少错误的发生。」
同样的方法，也应用在数字相机的机构设计上，「在拆解的过程中往往会产生新的想法，创新最快的方法是观摩其它人的做法，再将这些概念重新转化成设计理念。」除了功能与可靠度这两种结构上的考虑外，Vincent 也会在操作接口上动脑筋，构思新的创意。
这样的产品怎么卖得出去？』K.Y.看到我们设计出来的第一台数字相机时，对当时做出来的产品质量非常不满意。有了第一次的经验后，第二台数位相机铝镁合金的外壳为整体机构的质感加了不少分数，我们的数字相机也从此开始正式问市。」数字相机属于消费精品，在机构设计上要求的不是压低价格，而是新技术的应用，Vincent表示，目前数字相机内部共有四片板子，设计出来的产品既要精致化，也要有质感，机构工程师必须设法找到空隙，发现空间，让产品符合轻薄短小的市场潮流。
就方法言，Vincent透过观摩别人的产品、寻找并应用新零件、以及新技术的发展来创新，「拆解世界知名品牌的机器，看看别人如何将各种功能所需要的零组件整齐、干净地置入有限的空间，既能从中汲取经验，也能获得新的灵感。」以镜头这个数字相机的关键零组件为例，在目前的市场供需态势下，属于卖方市场，买方很难掌握这部分的成本，机构工程师必须设法取得并掌握最新的关键零组件，才能跳出卖方市场的局限。
全球营销总部副总王文璨(Jerry Wang)观察CeBIT 2003的产品发展趋势，发现轻薄短小等流行元素的产品外观与设计内涵是进军消费性电子产业的成败关键，就纯手机而言，大方向的趋势也是如此。如何在有限的空间里达成ID的要求，并做出具有信度的产品，是手机机构工程师面临的最大的挑战。缩小体积，L.J.从缩小组件所占的空间着手，「合并和减少是两
个可行的方法，但是考虑到手机的视讯操作性，体积的缩小还是存在着某种程度的极限。」
真正的创新存在于日常生活中，《国家地理频道》、《Discovery》等频道的节目提供许多科技新知与文化艺术知识，Chris相信，把这些平日获得的涵养带入设计与工作流程之中，有助于设计的创新。「目前机构工程师仍偏重于设计层面，未来还是要能兼顾研发。」机构工程师，三分之二的精神贡献在项目上，三分之一留给思考与学习。
质量，设计要进取，验证要保守
设计对质量有七成的影响力，质量不该只是品管同仁的责任。」CP直言机构工程师在质量把关上具有举足轻重的地位，机构设计涉及各种零组件的组装，零组件与供货商的选择、制度的建立、机构工程师技术与经验的累积等，都是影响产品质量的重要因素。
手机采用客制化(customization)组件，对零组件与供货商的质量控管，L.J.有深刻的感受，「目前手机组件的合作厂商以本土供货商为主，这些厂商大多缺乏制度，质量控管能力不足，因此，机构工程师往往也肩负了监督厂商的责任，协助厂商找出问题、解决问题，让组件供应维持稳定的质量。
对于这种状况，H.W.也表示，「个人计算机已成为成熟产业的一环，零组件供货商具有一定的质量水平；相对上，消费性电子产业有更高的质量要求，外观处理也更多样化，大部分的零组件厂商都跟不上消费性电子大厂的脚步，机构工程师时常得协助厂商解决各种管理上的问题。
不单是手机，数字相机下游厂商参差不齐的水平往往也造成Vincent与
同仁工作上的困难，「不单是零组件的质量，厂商的良率表现太差时，机构工程师也要从流程着手，设法协助厂商分析并解决制程上的问题。」
「不论做得多好，质量永远都会是个问题，最重要的是制度的落实。」L.J.指出，相较于其它世界大厂，日本手机大厂推出新型手机的速度之所以会比较慢，主要就是因为他们对质量的坚持，「当速度与质量两者只能取其一时，在机构工程师的心里，质量永远要摆在第一位。」当然，将质量放到第一位，时间久了在心态上难免会驱于保守，为了避免这种情况发生，L.J.始终坚持「设计要进取(aggressive)，验证要保守。」
「在明基之前，台湾没有其它厂商做过手机，个人计算机的规格大同小异，手机的规格却是百家争鸣。」从手机部门成立之初就参与机构设计的H.W.回想整个手机研发的发展过程，「一开始，机构设计最重要的任务是让手机『动起来』，按键按了不会动，拿起听筒没声音，不能正常运作，一切都免谈。」
做出可以「动」的手机后，机构设计接下来要考虑的是手机的耐用性与坚固程度，「规格是一种标准，一开始我们并没有一个可供参考的对象，只凭直觉制定规格，这对机构设计而言，无异是瓦上霜?IMG SRC='/ut/images/smiles/letter/K.gif' ALT='smile' WIDTH=21 HEIGHT=21 border=0 ALIGN='absmiddle'>S着IC贴牌经验的累积，规格制定也渐渐上了轨道，有了规格，机构设计师知道自己要做到什么程度，在设计上也就更能掌握产品的质量。」
日制与韩制手机向来以高质量著称，要与这些世界级大厂竞争，机构工程师就不能只把目标放在做出产品上，做得出来之外，还要追求更高的
质量与质感。握感是否能让消费者觉得坚实不会松动、外观处理是否能做得更细致，产品的质感就从这些小地方累积出来，在加入新功能的同时，H.W.也会看看日本与韩国如何把手机做得小巧又精致，如何把接缝做得均匀又有美感。
当外界影响因素多的时候，质量控管也变得难上加难，CD-ROM这类动件产品便是如此，CP表示，外部变量多，CD-ROM的测试项目也跟着多，然而，CD-ROM的运作会出现状况，大多时候问题是出在光盘片身上，毕竟不同品牌的光盘片不一定能在所有CD-ROM上运转，这也是CD-ROM 的测试特别重视测试项目完整性的主要原因。
速度，以团队换取时间
不断汰旧换新是IT与消费性电子产业的特性，唯有在第一时间抢先推出新产品，才有成为机会成为市场上的赢家。「速度取决于机构工程师的技术成熟度，流程(process)与专业分工则是加快设计脚步的催化剂。机构设计是一个团队合作的工程，非个人力量所能独立完成。」在这场与时间的竞赛里，L.J.与机构工程师们以成熟的技术、团队合作、与制度化的管理领先同业。
学校教育教的是理论，机构工程师必须在实务操作的过程中累积拆、装的经验，掌握来龙去脉，才能节省时间，然而，除了最基本的人员技术训练外，Vincent认为机构设计团队也可以透过细部分工，由两、三位同仁共同负责一个零组件的机构设计图，将所需花费的时间极小化。团队如何分工，L.J.认为方法视产品的种类而定。
从体积最庞大的背投电视到最迷你的二、三磅投影机，众多的产品种
类提高了数字媒体事业群机构工程师工作的难度，其中投影机结合了声、光、电、热、与机构，工程师必须具备系统整合的能力，才能完成设计的任务，然而，也正因涉及的领域如此广泛，工程师可以在投影机身上看到各种不同的层面，Chris相信对学机械的人而言，投影机是可以学到最多东西的产品，过程中挫折感难免，但是这些经验的累积却能让自己的基本功夫变得更扎实。
产品多，复杂度高，人力又有限，早上手边做的是LCD TV，下午可能就换成了投影机。」在这样的境况下，又要因应产品生命周期短的市场生态，数字媒体事业群的机构设计团队如何克服开发速度这个难题？
速度不可能单靠一个人就能达成，唯有运用团队的力量才能追上产品更新的速度。如何运用有限的人力完成公司所交付的项目，有赖组织对项目进行与人力配置的安排，例如，让不同的项目有不同的起始点，便是一个可以尝试的方法。」然而，团队合作说起来容易，做起来难，「每个小组负责的项目不只一个，有些项目可能正要收尾，有的可能正在进行起始的可行性评估，也有的可能正在设法解决问题(debug)，」这些工作分别该由哪些同仁负责，Chris与团队伙伴间随时都要做好协调与分配的工作。
速度决定于良好的规划(plan)。」H.W.相信制度化的公司对所有的规格与机构设计有一定的流程安排，可以让产品的开发过程更有效率。工作检查清单(checklist)的建立便是加速机构设计流程的一种机制，从工业设计中心拿到产品外观设计图后，倘若机构工程师有一张清楚、完整的表格，可以用来检查所有工作项目是否已全数完成，Vincent相信机构设计的过程将会更流畅。
机构工程师永远都在追schedule。」早一步提出项目，就能拉长思考的时间，为了让机构工程师有更杰出的表现，Vincent建议可以订定一个两年的计划时间表，至于正在进行的工作，可以运用既有的人力配置，有效利用时间，例如在绘制设计图的同时也一边进行检讨，在错误发生前事先防范，缩短作业时间，提高速度。「在着手画设计图之前缜密思考，画得快也要画得小心。」倘若因为一心求快而忽略设计的通盘性与完整性，CP相信日后花在解决问题上的时间将数倍于此。
Cost Control，以经验为师
为产品找到各种组成组件是机构工程师份内的职责，有正确的成本概念才能从设计之初就做好成本控制的工作。一般提到降低成本大抵不出大量生产、降低规格与减少功能等方法，控制成本主要是希望能提高公司的获利，H.W.认为，提高产品的附加价值(value up)，「多花一百元提升产品美感与规格，让产品价格提高1000元，」同样也能增加利润。消费性电子产品如果在一开始设计的时候就只考虑成本问题，机构工程师很难兼顾产品的质感，CP建议或许可以换个方式，设计出产品后再设法进行成本控制。
机构工程师在选择材料时，通常会考虑材料的成本、使用特性、与组装性。就CD-ROM而言，日系厂商的规格复杂度高，所选用的工程材料也比较高级，要与日本大厂竞争，CP建议可以从改善产品的结构强度着手，在成本的控制上，选用厂商选择性较多的组件材料，可以降低被厂商剥削的风险，压低材料成本。
然而，投影机这类产品所需用到的特殊用料选择性少，能提供物料的厂商也少，机构工程师必须在有限的范围里找出最好的选择。Chris指出，
产品上市前必须通过安规认证，材料含有多少有毒物质、是否会受高温影响失去黏性或产生异味，机构工程师必须审慎选择，才能避免因rework而徒然增加的不必要成本。
就像投影机灯泡的螺丝不小心掉进投影机内部，会造成当机一样，有了一次经验，下回设计时，机构工程师就会设法让螺丝在松开的时候还是与机身相连，把消费者更换灯泡的动作变得更简单。」
这些宝贵的经验透过checklist记录下来，与同仁分享，可以避免错误再次发生，降低成本，也提高设计的速度。
有九分实力，说九分话
机构工程师负责架构的整合，必须具有良好的空间与几何概念，虽然就学期间大多主修机械系，但是「学校教育以理论为主，学了许多关于汽车引擎运转的原理，却从来没有实际看过汽车引擎的模样。」在明基从传真机、无线电话、到手机，许多机构设计实务应用所需要的知识与技术，H.W.都是在接触到产品后才逐渐累积出来。
L.J.也坦言甄补新人时，很难去期待他能具备专业知识与技术，特别是因为我们走在台湾手机研发与生产的最前端，不论是知识技术还是相关经验，都领先同业，因此，L.J.期待的是「擅于自我表达，个性不会过于沉闷，」具有沟通能力的社会新鲜人，至于有经验的人才，L.J.希望他们能为组织带进良好的管理经验与制度。
经验丰富后自然会在设计的过程中把工厂的组装性与量产性考虑进去，也会让使用者的便利性与产品的可靠度在设计上占有一定的比重。」Kao 相信，经验是机构设计师最重要的资产；然而，一如前文所言，机构设计
必须靠团队的力量才能完成，唯有将个人的经验有效地转换成组织的竞争力，才能提升整体的战力。
实务重于理论，张开触角，心不设限，拉进各种信息与经验，机构工程师才能养成全方位的能力；在不挖角的前提下，甄选新人时，CP重视的是对方是否拥有与人「分享」的胸襟，「每个人都延伸自己的触角，再把自己所获得的知识技术与经验分享给其它同仁，组织就能汇集团体的力量，累积最丰富的经验，避免错误的二次发生。」
机构设计需要仰赖团队的力量才能完成任务，是否符合企业文化、能否融入组织当中，当然是主管看重的特质，H.W.认为，除了思考有逻辑、做事有条理、积极解决问题之外，更重要的是要有合作的态度与观念，然而Chris也表示，「要找到这样的人并不容易，过去陆续大约面试了三、四百人，但是进来的只有三、四十人。」
诚实、实在、实际，有九分实力，说九分话，有丰富的经验，也要能用语言把这样的经验表达出来。」在应征者以英文自我介绍时，Chris会观察对方的反应能力与组织能力，也会依据对方的言谈内容找出下一个要提问的问题，「如此不仅能看出对方是否只是死背一段自我介绍的文字，测出对方真正的语言能力，也可以知道对方事前是否已经做好充分的准备，重视这个求职的机会。」
机构工程师的工作内容重复性高，CP相信大多时候CD-ROM机构工程师的工作是沉闷的，「做出第一台光驱的时候，当然会有很大的喜悦与成就感，但是接下来要面对的是一连串冗长的测试，测试过程中又得承受庞大的时间压力，工程师必须耐得住烦躁，才能悠游于工作中。」同样地，从
工业设计完成后，扫描仪开始进入机构设计流程，不论是模具厂的修模，还是进入工厂端的问题解决(debug)，时间紧迫时，Kao与同事一起熬夜到天亮是常有的事，不能吃苦耐劳，无法胜任这份工作。
一台投影机内部有两、三百个零件，不够细心，无法将这些零件兜在一起；耐心也很重要，投影机涉及热学领域，如何把热量带走关乎风扇与散热材的选择，没有足够的专业知识，无法找到解决方法(solution)，有时坐在位置上大半天，可能只解了一个bug；耐操就更不用说了，绘图之外，机构工程师还要负责选用材料，材料必须有一定的质量，也要有合理的价格，有时材料不贵但是后加工的成本高，这些影响因素事先就要考虑进去，遇上特殊用料还要设法找到能够提供的厂商。」细心、耐心、加上耐操，是Chris对机构工程师的基本要求。
公司不断在扩张，未来势必会走进工程师未知的领域，机构工程师要有不断学习、负责与分享的精神才能将问题收敛到最小的程度，也才能积极面对持续成长的要求。
压力，成长的维他命
机构设计是个专业领域，不是这个领域的人往往不知道机构工程师到底在做些什么事，Kao表示，「在光电产业起飞之际，机构大多被认为是附属于电子产业之下，围绕在电子与电机的周围。」
不同的工作有不同的压力，时间与成本是机构工程师最主要的压力来源。与同业的竞争让时间和成本控制成为扫描仪机构设计最大的压力，「扫描仪是成熟的产品，不论是高阶扫描仪还是处于价格战的一般机种，都要设法比竞争对手早一步上市。」同样的质量与速度，如何将成本控制在最低
的水平，Kao认为时时观察别人的产品，不只是扫描仪本身，更要向外延伸到数字相机、手机、烧录器等其它产品，从中学习别人的优点，才能更上层楼。
虽然要在最短的时间内让手机进入量产，L.J.与同仁承受了相当大的压力，但是，「机构设计可说是手机部门里既有天时又有地利的团队，因为从成立之初的三人团队发展到现在六、七十人的规模，团队里的每个同仁都在同一个地点上班，经验分享与交流比较频繁，遇到难解的问题时，在办公室里随时可以找到人一起想办法解决。」每当某个小组结束测试后，其它小组的同仁会你一言我一语地「听说你们今天又摔坏一只手机了！」玩笑归玩笑，H.W.表示，大家还是会言归正传，了解别的小组在设计时出现的问题与状况，以及可行的解决之道。
有压力的学习会成长得比较快。」虽然PM与工业设计中心同仁随时都会施以压力，然而，认份地做好每一件事情，Vincent相信，每解决一个bug，机构工程师就能快乐好几天！
机构的视野在机构之外
机构设计的工作压力大，内容或许有些枯燥，也不易成为幕前英雄，机构工程师们为什么还能怡然自得于其中？
看见新的idea、做出自己的产品、在自己的岗位上不出错，都让人感觉到一股成就感。日本与欧美资深的机构工程师常常能设计出够深度的产品，这是个信息不虞匮乏的年代，只有经验是属于自己、别人抢不走的，只要有定性，多下苦功夫累积实力，我们也能设计出超水平的产品。」在光驱里，CP发现许多需要了解的知识，也至今依然记得每个自己设计过的产
品。
所有的电子产业都需要机构设计，显示器、投影机等产品以『户』为单位，手机和数字相机以『人』为单位，是消费者拿在手上的产品，不论男女老少，每个人都有可能购买。」正因手机是许多人会购买、会讨论的产品，H.W.与机构同仁做起来特别有成就感。
在诸多限制中要把数字相机做到轻薄短小，是机构设计的大挑战，工程师通常会先摆好镜头、LCD屏幕、按键、电池盖、插槽等必备组件的位置，待机构设计完成后，再由工业设计中心同仁负责为相机穿上紧身衣。」在机构设计的过程里，Vincent找到最大的乐趣，「自己的bug、同仁所遇到的bug，解决的那一刻最有成就感。」
看着自己所设计的产品按照工作流程一个个量产出来，也看着她们在网络上被大家讨论，把一台自己设计的、可以媲美世界知名品牌的产品带回家，机构工程师有最令人欣羡的一份骄傲。
自我淘汰，否则就会被别人淘汰。」机构工程师以开放的心胸让自己的触角延伸得更广，以系统整合者自我期许，他们的视野在机构设计之外。
就手机结构方面来说，起码要了解塑胶模具，熟悉塑胶的成型工艺以及塑胶材料特性等等拉。一些平面设计软件的掌握也是必须的！在做商标或包装设计时，往往会用到。
专业技能
1. 要了解一般常用的产品结构,
例如:上下盖间的定位,卡钩构造, 螺丝固定柱及补强肋片的设计.
电池门盖, 电池接触弹片/弹簧构造及固定方式.
LCD,Speaker,Microphone,PCB固定及导通方式.
电子机械类产品的选用:例如 C Motor,DC jack, Switch,
connector...
多问主管,或资深工程师.
多拆些样品, 详细笔记可以参考的机构设计.
研究别人设计的2D,3D组立图(零件图文件比教不容易了解设计原意) 上论坛讨论研究(收集设计参考资料).
2. 了解塑料, 板金材料的特性及应用. 了解零件表面处理及应用(含印刷涂装，电镀,In-molding..)
3. 了解射出及冲压模具结构及量产方式, 零件设计时受限于模具结构及成型的可行性. 请教设计主管或模具师父都可以.
4. 熟炼CAD工具, 2D,3D, 及平面绘图工具(作设计简报).
一般程序
产品开发程序.
零件承认,品检,变更程序.
产品检测程序
产品安全规范.
还有谁想到别的请再补充.
我认为，有以下方面：
1．必须学会分析产品各方面性能对结构的要求：比如说安全性、实用性、可靠性、经济性等很多方面，每一种性能要求都对产品的结构有不同的要
求，在设计产品时就要权衡性能要求的重要性，而进行针对性设计；2．必须掌握常用材料的各种性能：比如说金属材料及非金属材料的各种性能，在设计产品时要科学合理地选用材料，并且要事先确定好材料的加工方式；
3．必须了解所属行业的产品标准，在设计之初就要按行业的标准要求进行设计；
4．熟悉常见的塑料制品、金属制品的加工方式、加工工艺，在产品结构设计时要尽可能地采用经济可行的加工方式、简化工艺，以期得到经济实惠的产品；
5．了解常见模具结构、了解模具的加工方法；
6．了解塑料制品、金属常见加工缺陷，明白缺陷产生的原因，并能提出可行的解决方案；
7．如果是电子产品，则要考虑电性能对产品结构的要求，比如电磁兼容、比如壳体静电等方面；
8．工具方面的基础是不能少的，如果简单的设计完全可以采用二维的设计，所以AUTO CAD应该是熟练掌握的；复杂一点的结构用二维设计已经不能完全地表达清楚，所以，PRO-E，UG等三维设计软件你必须掌握其一二；
9．不断学习、不断创新、不断积累，你会成为行业的专家。
机械设计基础总结讲解
机械设计基础总结 第一章平面机构的自由度和速度分析 1.1构件 ---- 独立的运动单元零件 ----- 独立的制造单元 运动副一一两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的连接。 机构——由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。 机器一一由零件组成的执行机械运动的装置。 机器和机构统称为机械。构件是由一个或多个零件组成的。 机构与机器的区别： 机构只是一个构件系统，而机器除构件系统之外还包含电气，液压等其他装置；机构只用于传递运动和力，而机器除传递运动和力之外，还具有变换或传递能量，物料，信息的功能。 1.2运动副一一接触组成的仍能产生某些相对运动的联接。 运动副元素——直接接触的部分（点、线、面） 运动副的分类： 1）按引入的约束数分有： I 级副（F=5）、II 级副（F=4）、III 级副（F=3）、IV 级副（F=2）、V 级副 （F=1）。 2）按相对运动范围分有：平面运动副——平面运动空间运动副一一空间运动 平面机构——全部由平面运动副组成的机构。 空间机构一一至少含有一个空间运动副的机构 3）按运动副元素分有： 咼副（；禺）点、线接触，应力咼；低副（）面接触，应力低 1.3机构：具有确定运动的运动链称为机构 机构的组成：机构=机架+原动件+从动件 保证机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数称为机构的自由度。 24y 原动件v自由度数目：不具有确定的相对运动。原动件〉自由度数目：机构中最弱的构件将损坏。 1.5局部自由度：构件局部运动所产生的自由度。出现在加装滚子的场合，计算时应去掉Fp。 复合铰链——两个以上的构件在同一处以转动副相联。m个构件，有m—1转动副虚约束对机构的运动实际不起作用的约束。 计算自由度时应去掉虚约束。 出现场合：1两构件联接前后，联接点的轨迹重合，2?两构件构成多个移动副，且导路平行。3.两构件构成多个转动副，且同轴。4 运动时，两构件上的两点距离始终不变。5.对运动不起作用的对称部分。如多个行星轮。6.两构件构成高副，两处接触，且法线重合。
机械设计基础知识点总结
机械设计基础知识点总结 1.构件：独立的运动单元/零件：独立的制造单元 机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能有确定相对运动的连接方式组成的构件系统（机构=机架 （1个）+原动件（》1个）+从动件（若干）） 机器：包含一个或者多个机构的系统 注：从力的角度看机构和机器并无差别，故将机构和机器统 称为机械 1.机构运动简图的要点：1）构件数目与实际数目相同2）运动 副的种类和数目与实际数目相同3）运动副之间的相对位置以 及构件尺寸与实际机构成比例（该项机构示意图不需要） 2.运动副（两构件组成运动副）：1）高副（两构件点或线接触） 2）低副（两构件面接触组成），例如转动副、移动副 3.自由度（F ）=原动件数目，自由度计算公式： F =3n （n为活动构件数目）-2P（P L为低副数目）-P H（ P H为高副数目） 求解自由度时需要考虑以下问题：1）复合铰链2）局部自由
度3）虚约束 4.杆长条件：最短杆+最长杆w其它两杆之和（满足杆长条件则机构中存在整 转副） I）满足杆长条件，若最短杆为机架，则为双曲柄机构 II ）满足杆长条件，若最短杆为机架的邻边，则为曲柄摇杆机构 川）满足杆长条件，若最短杆为机架的对边，则为双摇杆机
IV ）不满足杆长条件，则为双摇杆机构 5. 急回特性：摇杆转过角度均为摆角（摇杆左右极限位置的夹 角）的大小，而曲柄转过角度不同，例如：牛头刨床、往复 式输送机 急回特性可用行程速度变化系数（或称行程速比系数） K 表 示 二为极位夹角（连杆与曲柄两次共线时，两线之间的夹角） 6. 压力角：作用力F 方向与作用点绝对速度V c 方向的夹角a 7. 从动件压力角a =90°（传动角丫 =0° ）时产生死点，可用飞 轮或者构件 本身惯性消除 8. 凸轮机构的分类及其特点：I ）按凸轮形状分：盘形、移动、圆 柱凸轮（端面） II ）按推杆形状分：1）尖顶一一构造简单， 易磨损，用于仪表机构（只用于受力不大的低速机构） 2）滚 子一一磨损小，应用广 3）平底一一受力好，润滑好，用于高 速转动，效率高，但是无法进入凹面 川）按推杆运动分： 直动（对心、偏置）、摆动IV ）按保持接触方式分：力封闭 （重力、弹簧等）、几何形状封闭（凹槽、等宽、等径、主回 凸轮） 9. 凸轮机构的压力角：从动件运动方向与凸轮给从动件的力的 方向之间所夹的 锐角a （凸轮给从动件的力的方向沿接触点 的法线方向） 压力角的大小与凸轮基圆尺寸有关，基圆半径越小，压力角 t l t 2 180 180 - — K -1 -…180 -一' '■ /t2 ■^Ttl
心得体会 机械设计基础实验体会与收获
机械设计基础实验体会与收获 机械设计基础实验体会与收获 广西科技大学鹿山学院 实验报告 课程名称： 指导教师：班级：姓名：学号：成绩评定：指导教师签字： 年月日 实验一机构运动简图的测绘与分析 一、实验目的： 1、根据各种机械实物或模型，绘制机构运动简图； 2、学会分析和验证机构自由度，进一步理解机构自由度的概念，掌握机构自由度的计算方法； 3、加深对机构结构分析的了解。 二、实验设备和工具； 1、缝纫机头； 2．学生自带三角板、铅笔、橡皮； 三、实验原理： 由于机构的运动仅与机构中所有构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置有关，因此，在绘制机构运动简图时，可以撇开构件的形状和运动副的具体构造，而用一些简略符号（见教科书有关“常用构件和运动副简图符号”的规定）来代替构件和运动副，并按一定的比例尺表示运动副的相对位置，以此表明机构的运动特
征。 四、实验步骤及方法： l、测绘时使被测绘的机械缓慢地运动，从原动件开始，仔细观察机构的运动，分清各个运动单元，从而确定组成机构的构件数目；2、根据相联接的两构件的接触特征及相对运动的性质，确定各个运动副的种类； 3、选定投影面，即多数构件运动的平面，在草稿纸上徒手按规定的符号及构 件的连接次序，从原动件开始，逐步画出机构运动简图。用数字1、2、 3、……。分别标注各构件，用英文字母A、B、C、，……分别标注各运动副； 4、仔细测量与机构运动有关的尺寸，即转动副间的中心距和移动副导路的方向等，选定原动件的位置，并按一定的比例画出正式的机构运动简图。 五、实验要求： l、对要测绘的缝纫机头中四个机构即a．压布、b走针、c．摆梭、d．送布，只绘出机构示意图即可，所谓机构运动示意图是指只凭目测，使图与实物成比例，不按比例尺绘制的简图； 2、计算每个机构的机构自由度，并将结果与实际机构的自由度相对照，观察计 算结果与实际是否相符；
心得体会 机械设计课程设计小结
机械设计课程设计小结 课程设计实习小结 “机械制造技术基础课程设计实习小结 这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。在老师的谆谆教导，和同学们的热情帮助下，使我找到了信心。现在想想其实课程设计当中的每一天都是很累的，其实正向老师说得一样，机械设计的课程设计没有那么简单，你想copy或者你想自己胡乱蒙两个数据上去来骗骗老师都不行，因为你的每一个数据都要从机械设计书上或者机械设计手册上找到出处。虽然种种困难我都已经克服，但是还是难免我有些疏忽和遗漏的地方。完美总是可望而不可求的，不在同一个地方跌倒两次才是最重要的。抱着这个心理我一步步走了过来，最终完成了我的任务。 十几天的机械原理课程设计结束了，在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化. 在社会这样一个大群体里面,沟通自然是为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会.在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大,有些人很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题.而有些人则不以为然,总觉得自己的弱势…..其实在生活中这样的事情也是
很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题. 在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨.这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进了解,达到谅解…..也许很多问题没有想象中的那么复杂,关键还是看我们的心态,那种处理和解决分歧的心态,因为毕竟我们的出发点都是很好的. 课程设计也是一种学习同事优秀品质的过程,比如我组的纪超同学,人家的确有种耐得住寂寞的心态.确实他在学习上取得了很多傲人的成绩,但是我所赞赏的还是他追求的过程,当遇到问题的时候,那种斟酌的态度就值得我们每一位学习,人家是在用心造就自己的任务,而且孜孜不倦,追求卓越.我们过去有位老师说得好,有有些事情的产生只是有原因的,别人能在诸如学习上取得了不一般的成绩,那绝对不是侥幸或者巧合,那是自己付出劳动的成果的彰显,那是自己辛苦过程的体现.这种不断上进,认真一致的心态也必将导致一个人在生活和学习的各个方面做的很完美,有位那种追求的锲而不舍的过程是相同的,这就是一种优良的品质,它将指引着一个人意气风发,更好走好自己的每一步.
机械设计心得要点
机械设计心得 机械设计往往离不开自己的阅历，经验的积累固然可以从书本上学到不少，但是事非躬亲很难在脑海中留下深刻的印象，对别人的经验，自己没有一定的基础，要理解吸收真的是一件很不容易的事。呵呵。 机械设计贯穿设计、制造、使用，维护的整个过程，设计时的疏忽总会在这些方面反映出来，成功与否是很容易判断的。设计的过程中，受制造的影响很大，亦就是说好的设计是不能脱离制造的，对制造越了解，越有助于提高设计水平。设计的图纸，投入生产，我没见过多少能立即按图加工装配，在审图、工艺等过程发现大堆的问题很常见，包括所谓“资深”的高工，总工拿出的图纸，还是经过多次开会研究反复讨论的出来的结果，原因是多方面的，绘图的规范性，看图者的水平是一方面，但设计方对制造工艺的了解不深入是主要原因。怎样判定自己对制造的了解程度？最简单的方法是随手抓一张自己设计的东西的图纸你是否能说出它的制造全过程。铸、锻、车、钳、铣、刨、磨，只是这样子，肯定是不行，在机械厂做过几年的谁不知道？必须细分下去，要全面了解各过程。比如说铸造时候怎么分型，浇口冒口怎么放，可能会有什么样的铸造缺陷产生，零件结构在热处理的时候会不会导致意外情况发生的，怎么在零件结构上进行优化，切削加工过程，在脑海中虚拟出来，总共用几把刀，转速，走刀量，甚至铁屑望哪里飞，各把刀使用的顺序，车工，铣工，磨工的操作动作全过程，如此等等，才算是有了比较好的基础。不是说搞设计的一定要会玩车床，铣床，会烧电焊才可以，但是要知道这些作业特点，在设计时加以充分考虑，作为搞机械设计的人这样才比摇车床烧电焊的强，才有安身立命之处。如此，在设计过程中，就会规避一些不合理的结构，设计的质量自然提高不少，可是还不够，一个有十年八年的工龄的技工能提出比你更成熟的细节方案（尽管整体的设计统筹他们做不了），但是多少个不眠的夜晚设计出就这样一个结果，岂不是斯文扫地耶？唯一的解决办法，多看书。别人总结出来的通常与生产相结合，俱是心血的结晶。带着问题学，多想就能消化。再也不会说“只要保证同心度就行了”这样愚蠢的回答，关键是你已经指出保证同心度的方法，甚至前辈的错误。这个时候，没人再叫你小钱、小赵，连老板都叫你钱工、赵工，挺受尊敬的吧。摸摸下巴，胡子长出来了，尿布丢了，孩子叫妈了，呵呵成就感也来了。可是设计总是为了使用，好的设计必须具备一点点人性的，设计一套工艺装备，一试产，效率高质量好，老板来搞杯庆功酒。过了几天，发现人家弃之不用了，原因是操作者骂娘啊。用起来痛苦啊。而且要注意的细节又多，别个就是个操作工他要是考虑的那么多因素就不会还在那里做操作工了啊。设计不利于使用，就面临淘汰，有很多的成套设备，如汽车的发动机变速箱之类正常运转时“挺好的，“，可其中一个小键槽，一个轴承位，什么的地方坏了，整个就不能用，厂方只卖整件，要配件不卖，自己加强还真的没地方加了，换了几个厂去买，摆了一堆，用户只好敬而远之，立了个技改项目－－可怜的技改。这样的事情只要是在机械行业转的久的都会有所见所闻。使用根本就离不开维修，好的设计更不能忽视维修性。在一条大型的的生产线上，关键的设备，总共一年也就维修那么两次，但是每此都要把设备大卸八块，行车叉车千斤顶撬杠十八般兵器还不够用，老师傅们还要自己专门动脑动手玩几样好用的专用家当来伺候，导致停产的损失已经超过设备本身的价值，真是个无言的结局。一套大型设备仅因更换一只油封什么的，都要几乎将整机完全分解，使用单位不骂设计干的是断子绝孙的玩意才怪，真的是设计者的悲哀。 我们搞设计不光是要站在制造的基础上，还要有创新，但一定要学会继承。现在，全社会都在强调创新，但我们不能一强调创新，就瞧不起原有的东西。通常的创新分为两种，一种就是构成事物旧有元素的重新组合，一种是在旧有元素上加一些新的元素。所以，不管怎样，创新的东西总是含有一些旧有事物的影子是不可否认的。正像哲学中所讲，新事物都是在肯定中否定，否定中有肯定中产生的。比如我们人类，虽然说是大自然的天之骄子，但实
机械设计课程设计要求及具体安排
机械设计课程设计指导书 一、机械设计课程设计的目的 机械设计课程是培养学生机械设计能力的技术基础课，课程设计则是机械设计课程重要的实践环节，其基本目的是： 1．通过课程设计，综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，掌握机械设计的一般规律，树立正确的设计思想，培养分析和解决实际问题的能力； 2．学会从机器功能的要求出发，合理选择传动机构类型，制定设计方案，正确计算零件的工作能力，确定它的尺寸、形状、结构及材料，并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题，培养机械设计能力； 3．通过课程设计，学习运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养机械设计的基本技能。 二、机械设计课程设计的内容 课程设计题目一般为机械传动装置或简单机械。 1．题目：带式输送机传动装置设计 2．内容： 1）传动方案的分析和拟定； 2）电动机的选择，传动装置的运动和动力参数的计算； 3）传动件的设计（带传动、链传动、齿轮传动等）； 4）轴的设计（所有轴的结构设计，弯、扭组合强度校核）； 5）轴承的设计（轴承的组合设计及寿命计算）； 6）键的选择及强度校核； 7）联轴器的选择； 8）减速器的润滑与密封； 9）减速器装配图设计（箱体、箱盖、附件设计等）； 10）零件工作图设计； 11）编写设计计算说明书。 3．工作量：（每个学生应完成） 1）部件装配图(如减速器装配图)1张(用A2图纸绘制，手绘，用两个视图和
必要的局部剖视图表达)； 2）零件工作图2张(用A3图纸绘制，手绘，一张是中间轴、一张是低速轴上的齿轮)； 3）设计说明书一份(约6000—8000字)。(手写，包括计算及其它说明) 4．进行方式 1）每人组一题，学生按指定题号，在教师指导下，按时、保质、按量完成全部设计； 2）教师每天基本按一定时间到设计教室进行答疑和检查。 三、课程设计的步骤 课程设计大致按以—下步骤进行： 1．设计准备：阅读设计任务书，明确设计要求和工作条件；通过看实物、模型、录像或减速器拆装实验等，了解没计对象；阅读行关资料、图纸；拟定设计计划等。 2．传动装置的总体设计：比较和选择传动装置的方案；选定电动机类型和型号；确定总传动比和各级传动比；计算各轴转速和转矩。 3．传动件的设计计算：设计计算各级传动件的参数和主要尺寸，例如减速器外传动零件(带、链等)和减速器内传动零件(齿轮、蜗杆传动)，以及选择联轴器的类型和型号等。 4．装配图设计：绘制装配草图；设计轴(强度计算和结构设计等)；选择计算轴承和进行支承结构设计；进行箱体及附件的设计；完成装配图的其他内容(标注尺寸、配合，技术要求，零件明细表和标题栏等)。 5．零件工作图设计 6．编写设计说明书 7．设计小结 四、进度 1．第一阶段：设计准备，分题号、借图板、手册、图册等，传动装置的总体设计、传动件的设计（3天） 2．第二阶段：装配草图的设计与绘制，减速器的拆装，装配工作图的绘制与总成（3天）
《机械设计基础》复习重点、要点总结
《机械设计基础》 第1章机械设计概论 复习重点 1. 机械零件常见的失效形式 2. 机械设计中，主要的设计准则 习题 1-1 机械零件常见的失效形式有哪些？ 1-2 在机械设计中，主要的设计准则有哪些？ 1-3 在机械设计中，选用材料的依据是什么？ 第2章润滑与密封概述 复习重点 1. 摩擦的四种状态 2. 常用润滑剂的性能 习题 2-1 摩擦可分哪几类？各有何特点？ 2-2 润滑剂的作用是什麽？常用润滑剂有几类？ 第3章平面机构的结构分析 复习重点 1、机构及运动副的概念 2、自由度计算 平面机构：各运动构件均在同一平面内或相互平行平面内运动的机构，称为平面机构。 3.1 运动副及其分类 运动副：构件间的可动联接。（既保持直接接触，又能产生一定的相对运动） 按照接触情况和两构件接触后的相对运动形式的不同，通常把平面运动副分为低副和高副两类。 3.2 平面机构自由度的计算 一个作平面运动的自由构件具有三个自由度，若机构中有n个活动构件(即不包括机架)，在未通过运动副连接前共有3n个自由度。当用P L个低副和P H个高副连接组成机构后，每个低副引入两个约束，每个高副引入一个约束，共引入2P L+P H个约束，因此整个机构相对机架的自由度数，即机构的自由度为 F=3n-2P L-P H (1-1)下面举例说明此式的应用。 例1-1 试计算下图所示颚式破碎机机构的自由度。 解由其机构运动简图不难看出，该 机构有3个活动构件，n=3；包含4个转 动副，P L=4；没有高副，P H=0。因此， 由式(1-1)得该机构自由度为 F=3n-2P L-P H =3×3-2×4-0=1
机械设计复习要点及重点习题(机械类)
复习课本，课后每章作业题，以及打印习题 做过作业题每个都必须掌握，没掌握看书，涉及到公式记住，讲过的题必须掌 握方法， 一绪论 1、机器的基本组成要素是什么？ 【答】机械系统总是由一些机构组成，每个机构又是由许多零件组成。所以，机器的基本组成要素就是机械零件。 2、什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例。 【答】在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。 在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。 3、在机械零件设计过程中，如何把握零件与机器的关系？ 【答】在相互连接方面，机器与零件有着相互制约的关系； 在相对运动方面，机器中各个零件的运动需要满足整个机器运动规律的要求； 在机器的性能方面，机器的整体性能依赖于各个零件的性能，而每个零件的设计或选择又和机器整机的性能要求分不开。 二机械设计总论 1、机器由哪三个基本组成部分组成？传动装置的作用是什么？ 【答】机器的三个基本组成部分是：原动机部分、执行部分和传动部分。 传动装置的作用：介于机器的原动机和执行部分之间，改变原动机提供的运动和动力参数，以满足执行部分的要求。 2、什么叫机械零件的失效？机械零件的主要失效形式有哪些？ 【答】机械零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效。 机械零件的主要失效形式有 1）整体断裂； 2）过大的残余变形（塑性变形）； 3）零件的表面破坏，主要是腐蚀、磨损和接触疲劳； 4）破坏正常工作条件引起的失效：有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作，如果破坏了这些必要的条件，则将发生不同类型的失效，如带传动的打滑，高速转子由于共振而引起断裂，滑动轴承由
机械设计知识点(经典)总结..
机械设计知识点总结（一） 1．螺纹联接的防松的原因和措施是什么? 答：原因——是螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。措施——利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。 2．提高螺栓联接强度的措施 答：（1）降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：a，为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度，b，被联接件本身的刚度较大，但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。（2）改善螺纹牙间的载荷分布，（3）减小应力集中，（4）避免或减小附加应力。 3．轮齿的失效形式 答：（1）轮齿折断，一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。（2）齿面点蚀，（3）齿面胶合，（4）齿面磨损，（5）齿面塑性变形。 4．齿轮传动的润滑。 答：开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定，当V<＝12时多采用油池润滑，当V>12时，不宜采用油池润滑，这是因为（1）圆周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区，（2）搅由过于激烈使油的温升增高，降低润滑性能，（3）会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润滑。 5．为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施 答：由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。措施——1），增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片，2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。
机械设计知识点总结
1螺纹联接的防松的原因和措施是什么? 答：原因——是螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。措施——利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。 2．提高螺栓联接强度的措施 答：（1）降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：a，为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度，b，被联接件本身的刚度较大，但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。（2）改善螺纹牙间的载荷分布，（3）减小应力集中，（4）避免或减小附加应力。3．轮齿的失效形式答：（1）轮齿折断，一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。（2）齿面点蚀，（3）齿面胶合（4）齿面磨损（5）齿面塑性变形。 4．齿轮传动的润滑。 答：开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定，当V＜＝12时多采用油池润滑，当V＞12时，不宜采用油池润滑，这是因为（1）圆周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区，（2）搅由过于激烈使油的温升增高，降低润滑性能，（3）会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润滑。 5．为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施 答：由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。措施——1），增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片，2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。6．带传动的有缺点。 答，优点——1）适用于中心距较大的传动，2）带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动，3）过载时带与带轮间产生打滑，可防止损坏其他零件，4）结构简单，成本低廉。缺点——1）传动的外廓尺寸较大，2）需要张紧装置，3）由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比，4）带的寿命短，5）传动效率较低。 8 与带传动和齿轮传动相比，链传动的优缺点 答：与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比，需要的张紧力小，作用在轴上的压力也小，可减小轴承的摩擦损失，结构紧凑，能在温度较高，有油污等恶劣环境条件下工作。与齿轮传动相比，链传动的制造和安装精度要求较低，中心距较大时其传动结构简单。链传动的缺点——瞬时链速和瞬时传动比不是常数，传动平稳性较差，工作中有一定的冲击和噪声。9．轴的作用，转轴，传动轴以及心轴的区别。 答：轴是用来支持旋转的机械零件。转轴既传动转矩又承受弯矩。传动轴只传递转矩而不承受弯矩或弯矩很小。心轴则只承受弯矩而部传动转矩。 10．轴的结构设计主要要求。 答：1），轴应便于加工，轴上零件要易于装拆。2），轴和轴上零件要有准确的加工位置，3）各零件要牢固而可靠的相对固定，4）改善受力状况，减小应力集中。11．形成动压油膜的必要条件。 答：1）两工作面间必须有楔形形间隙，2）两工作面间必须连续充满润滑油或其他粘性流体，3）两工作面间必须有相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油从大截面流进，小截面流出，此外，对于一定的载荷，必须使速度，粘度及间隙等匹配恰当。 13．变应力下，零件疲劳断裂具有的特征。 答：1）疲劳断裂的最大应力远比静应力下材料的强度极限低，甚至屈服极限低，2）不管脆性材料或塑像材料，疲劳断裂口均表现为无明显塑性变形的脆性突然断裂，3）疲劳断裂是损伤的积累。 14．机械磨损的主要类型——磨粒磨损，粘着磨损，疲劳磨损，腐蚀磨损。 15．垫圈的作用——增加被联接件的支撑面积以减小接触处的压强和避免拧紧螺母时擦伤被联接件的表面。16．滚动螺旋的优缺点。 答：优点——1）磨损很小，还可以用调整方法消除间隙并产生一定预变形来增加刚度，因此其传动精度很高，2）不具有自锁性，可以变直线运动为旋转运动。缺点——1）结构复杂，制造困难，2）有些机构中为了防止逆转而需另加自锁机构。 18 齿轮传动的功率损耗包括——啮合中的摩擦损耗，搅动润滑油的油阻损耗，轴承中的摩擦损耗。 20．轴瓦材料的性能——1）摩擦系数小，2）导热性好，热膨胀系数小，3）耐磨，耐蚀，抗胶合能力强，4）要有足够的机械强度和可塑性。 21提高螺纹连接强度的措施a降低影响螺栓疲劳强度的应力幅b改善螺纹牙上载荷分布不均的现象c减小应力集中的影响d采用合理的制造工艺方法 22提高轴的强度的常用措施 a合理布置轴上零件以减小轴的载荷b改进轴上零件的结构以减小轴的载荷c改进轴的结构已减小轴的载荷d改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度 3滚动轴承正常的失效形式是内外圈滚道或滚动体上的点蚀破坏 46308—内径为40mm的深沟球轴承尺寸系列03，0级公差，0组游隙 7211c—内径为55mm的角接触球轴承，尺寸系列02，接触角15°，0级公差，0组游隙 N408\p5—内径为40mm的外圈无挡边圆柱滚子轴
机械设计基础知识点总结
n P t P α γ C D A B ω P 12δδt h s = 12ωδt h v = 2=a 21222δδt h s =12 1 24δδωt h v =22 124t h a δω=2122)(2δδδ-- =t t h h s )(4121 2δδδω-=t t h v 22124t h a δ ω-=绪论：机械：机器与机构的总称。机器：机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息。机构：是具有确定相对运动的构件的组合。用来传递运动和力的有一个构件为机架的用构件能够相对运动的连接方式组成的构件系统统称为机构。构件：机构中的（最小）运动单元一个或若干个零件刚性联接而成。是运动的单元，它可以是单一的整体，也可以是由几个零件组成的刚性结构。零件：制造的单元。分为：1、通用零件，2、专用零件。 一：自由度：构件所具有的独立运动的数目称为构件的自由度。 约束：对构件独立运动所施加的限制称为约束。运动副：使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接。高副：两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。低副：两构件通过面接触而构成的运动副。根据两构件间的相对运动形式，可分为转动副和移动副。F = 3n- 2PL-PH 机构的原动件（主动件）数目必须等于机构的自由度。复合铰链：三个或三个以上个构 件在同一条轴线上形成的转动副。由m 个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应 为（m-1）个。虚约束：重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束。计算机构的自由度时，虚约束应除去不计。局部自由度: 与输出件运动无关的自由度，计算机构自由度时可删除。 二：连杆机构：由若干构件通过低副（转动副和移动副）联接而成的平面机构，用以实现运动的传递、变换和传送动力。优点：(1)面接触低副，压强小，便于润滑，磨损轻，寿命长，传力大。(2)低副易于加工，可获得较高精度，成本低。(3)杆可较长，可用作实现远距离的操纵控制。(4)可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹。缺点：(1)低副中存在间隙，精度低。(2)不容易实现精确复杂的运动规律。铰链四杆机构：具有转换运动功能而构件数目最少的平面连杆机构。整转副：存在条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。构成：整转副是由最短杆及其邻边构成。类型判定：(1）如果：lmin+lmax ≤其它两杆长度之和，曲柄为最短杆；曲柄摇杆机构：以最短杆的相邻构件为机架。双曲柄机构：以最短杆为机架。双摇杆机构：以最短杆的对边为机架。(2)如果： lmin+lmax ＞其它两杆长度之和；不满足曲柄存在的条件，则不论选哪个构件为机架，都为双摇杆机构。急回运动：有不少的平面机构，当主动曲柄做等速转动时，做往复运 动的从动件摇杆，在前进行程运行速度较慢，而回程运动速度要快，机构的这种性质就是所谓的机构的“急回运动”特性。 压力角：作用于C 点的力P 与C 点绝对速度方向所夹的锐角α。传动角：压力角的余角γ，死点：无论我们 在原 动件上施加 多大的力都不能使机构运 动，这种位置我们称为死点γ=0。解决办法：（1）在机构中安装大质量的飞轮，利用其惯性闯过转折点；（2）利用多组机构来消除运动不确定现象。即连杆BC 与摇杆CD 所夹锐角。 三：凸轮: 一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。从动件: 被凸轮直接推动的构件。机架: 固定不动的构件(导路)。凸轮类型：(1)盘形回转凸轮(2)移动凸轮 (3)圆柱回转凸轮 从动件类型：(1)尖顶从动件(2)滚子从动件(3)平底从动件(1)直动从动件 (2)摆动从动件 1基圆：以凸轮最小向径为半径作的圆，用rmin 表示。2推程：从动件远离中心位置的过 程。推程运动角δt ；3远休止：从动件在远离中心位置停留不动。远休止角δs ；4回程:从动件由远离中心位置向中心位置运动的过程。回程运动角δh ；5近休止:从动件靠近中心位置停留不动。近休止角δs ˊ；6行程:从动件在推程或回程中移动的距离，用 h 表示。7从动件位移线图：从动件位移S2与凸轮转角δ1之间的关系曲线称为从动件位移 线图。1.等 速运动规 律: 1、特点：设计简单、匀速进给。始点、末点有刚性冲击。适于低速、轻载、从动杆质量不大，以及要求匀速的情况。 2、等加速等减速运动规律: 推程等加速段运动方程： 推 程 等减速段运动方程： 柔 性冲击:加速度发 生有限值的突变（适用于中速场合） 3、简谐运动规律: 柔性冲击 四：根切根念：用范成法加工齿轮时，有时会发现刀具的顶部切入了轮齿的根部，而把齿根切去了一部分，破坏了渐开线齿廓，如图这种现象称为根切。 根切形成的原因：标准齿轮：刀具的齿顶线超过了极限啮合点N 。 不根切的条件可以表示为： 不根切的最少齿数为： 标准齿轮：指m 、α、ha*、c* 均取标准值，具有标准的齿顶高和齿根高，且分度圆齿厚s 等于齿槽宽e 的齿轮。 成型法：加工原理：成形法是用渐开线齿形的成形铣刀直接切出齿形。加工：(a) 盘形铣刀加工齿轮。(b)指状铣刀加工齿轮。缺点：加工精度低；加工不连续，生产率低；加工成本高。优点：可以用普通铣床加工。 范成法：加工原理：根据共轭曲线原理，利 用一对齿轮互相啮合传动时，两轮的齿廓互为包络线的原理来加工。加工：(a)齿轮插刀:是一个齿廓为刀刃的外齿轮。(b)齿条插刀（梳齿刀）:是一个齿廓为刀刃的齿条。原理与用齿轮插刀加工相同，仅是范成运动变为齿条与齿轮的啮合运动。(c)滚刀切齿:原理与用齿条插刀加工基本相同,滚刀转动时，刀刃的螺旋运动代替了齿条插刀的展成运动和切削运动。 九：失效：机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效。类型：（1）断裂。在机械载荷或应力作用下(有时还兼有各种热、腐蚀等因素作用)，使物体分成几个部分的现象，通常定义为固体完全断裂，简称断裂。静力拉断、疲劳断裂。（2）变形。由于作用零件上的应力超过了材料的屈服极限，使零 1 1PN PB ≤2 sin sin * α α mz m h a ≤ α 2* min sin 2a h z = )]cos(1[212δδπt h s -=)sin(2112δδπδωπt t h v =)cos(2122122δδπ δωπt t h a =
机械设计课程设计简明指导手册
《机械设计课程设计》 简明指导手册 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 一、进度安排 序号内容日程 1 准备阶段第一周周1 2 传动装置的总体设计第一周周2 3 传动零件的设计计算第一周周3 4 减速器箱体关键尺寸的确定第一周周4 5 装配图草图第一阶段（装配图的关键阶 第一周周5，6 段） 第二周周1 6 装配图草图第二阶段第二周周2
7 装配图草图第三阶段第二周周3 8 誊抄装配图第二周周4 9 完成减速器装配图第二周周5，6 第三周周1 10 零件工作图第三周周2-3 11 编写计算说明书第三周周4 12 答辩第三周周5 注意：每一阶段的结果必须得到老师认可后，才能进入下一阶段。 二、传动装置的总体设计（第一周周2） 由于是专用减速器，计算各轴的功率、转矩时，按所需功率计算，不是按照电机的额定功率计算。 电机的转速按满载转速计算。 电动机为Y系列，转速选1000rpm，1500，3000rpm。 传动方案：V带+二级展开式圆柱齿轮减速器 带传动传动比：2~3比较合适，总传动比大时取大值 两级齿轮传动比分配：高速级传动比i1与低速级传动比i2应满 足: 计算结果制成P19表2-6形式，交给指导教师检查。
三、传动零件的设计计算（第一周3） 齿轮传动的设计计算参考课本。 小带轮半径不大于电机中心高。 在高速级齿轮传动设计完毕后，应根据实际传动比来调整低速级齿轮传动的传动比，确保总传动比误差不超过3%~5%。 由于功率较小，为了方便绘图，齿轮传动一律采用软齿面斜齿轮传动。 软齿面齿轮传动按齿面接触强度设计，校核齿轮的弯曲强度即可。 齿轮传动不需要变位。 要求中心距圆整，为了绘图方便，要求两级齿轮传动中心距之和一般不大于280。 为了避免中间轴大齿轮与低速轴干涉，应保证中间轴大齿轮直径比低速轴大齿轮直径小20毫米以上。 为了便于中间轴大齿轮甩油润滑，中间轴大齿轮的直径与低速轴大齿轮直径的差值不能超过50~60mm。具体参看P30表4-2。 采用斜齿轮，螺旋角范围：8~20°。 ● 为了使中间轴上齿轮轴向力相互抵消一部分，两齿轮的螺旋角方向应相同。 ● 齿轮计算时，螺旋角应精确到秒，分度圆直径、齿顶圆直径等应精确到 0.001mm。 ● 齿轮的模数不小于2mm。 ● 带传动的关键数据（i，d1，d2，a，型号，根数（不大于5），带轮宽度）和两对齿轮传动的参数填入P22表3-1（有关变位部分删除），交给指导教师检查。四、减速器箱体关键尺寸的确定（第一周4）
机械设计课程设计步骤
目 录
第一章 传动装置的总体设计
一、电动机选择
1.选择电动机的类型 2.选择电动机的功率 3.选择电动机的转速 4.选择电动机的型号
二、计算总传动比和分配各级传动比 三、计算传动装置的运动和动力参数
1.各轴转速 2.各轴功率 3.各轴转矩 4.运动和动力参数列表
第二章 传动零件的设计
一、减速器箱体外传动零件设计
1.带传动设计
二、减速器箱体内传动零件设计
1.高速级齿轮传动设计 2.低速级齿轮传动设计
三、选择联轴器类型和型号
1.选择联轴器类型 2.选择联轴器型号
第三章 装配图设计
一、装配图设计的第一阶段
1.装配图的设计准备 2.减速器的结构尺寸 3.减速器装配草图设计第一阶段
二、装配图设计的第二阶段
1.中间轴的设计 2.高速轴的设计 1 / 25
3.低速轴的设计
三、装配图设计的第三阶段
1.传动零件的结构设计 2.滚动轴承的润滑与密封
四、装配图设计的第四阶段
1.箱体的结构设计 2.减速器附件的设计 3.画正式装配图
第四章 零件工作图设计
一、零件工作图的内容 二、轴零件工作图设计 三、齿轮零件工作图设计
第五章 注意事项
一、设计时注意事项 二、使用时注意事项
第六章 设计计算说明书编写
2 / 25
第一章 传动装置总体设计
一、电动机选择
1.选择电动机的类型 电动机有直流电动机和交流电动机。直流电动机需要直流电源，结构复杂，价格较高；当交流电动机 能满足工作要求时，一般不采用直流电动机，工程上大都采用三相交流电源，如无特殊要求应采用三相交 流电动机。交流电动机又分为异步电动机和同步电动机，异步电动机又分为笼型和绕线型，一般常用的是 Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，它具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点， 适用于没有特殊要求的机械上， 如机床、 运输机、 搅拌机等。 所以选择 Y 系列三相异步电动机。 b5E2RGbCAP 2.选择电动机的功率 电动机的功率用额定功率 Ped 表示，所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作机所需的电动机输出 功率 Pd。功率小于工作要求则不能保证工作机正常工作，或使电动机长期过载，发热大而过早损坏；功率 过大，则增加成本，且由于电动机不能满载运行，功率因素和效率较低，能量不能充分利用而造成浪费。 工作机所需电动机输出功率应根据工作机所需功率和中间传动装置的效率等确定。p1EanqFDPw 工作机所需功率为： Pw ?
Fv ，η w——工作机（卷筒）的效率，查吴宗泽 P5 表 1-7。 1000ηw
工作机所需电动机输出功率为： Pd ?
Pw Pw ，η 1 ——带传动效率；η 2——滚动轴承效率； ? 3 2 η η1η2 η3 η4
η 3 ——齿轮传动效率；η 4——联轴器效率，查吴宗泽 P5 表 1-7。DXDiTa9E3d 电动机的额定功率：Ped=（启动载荷/名义载荷）×Pd，查吴宗泽 P167 表 12-1 选择电动机的额定功率。
RTCrpUDGiT
3.选择电动机的转速 具有相同额定功率的同类型电动机有几种不同的同步转速。低转速电动机级数多，外廓尺寸较大，质 量较重，价格较高，但可使总传动比及传动装置的尺寸减小，高转速电动机则相反，应综合考虑各种因素 选取适当的电动机转速。Y 系列三相异步电动机常用的同步转速有 3000r/min、1500r/min、1000r/min 和 750r/min，一般多选同步转速为 1500r/min 和 1000r/min 的电动机。为使传动装置设计合理，可根据工作机 的转速要求和各级传动机构的合理传动比范围，推算出电动机转速的可选范围，即 5PCzVD7HxA nd=(i1i2…in)nw，nd 为电动机可选转速范围，i1，i2，…，in 为各级传动机构的合理传动比范围，nw 为工 作机转速。jLBHrnAILg 工作机转速： nw ?
60 ?1000 ? v πD
查吴宗泽 P188 表 13-2 知：iV 带传动=2~4，i 单级圆柱齿轮传动=2~5，则电动机转速的可选范围为 xHAQX74J0X nd=(2~4)×(3~5)×(3~5)×nw 电动机转速推荐选择 1500r/min
3 / 25
机械设计知识点总结
1螺纹联接的防松的原因和措施是什么 答：原因——是螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。措施——利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。 2．提高螺栓联接强度的措施 答：（1）降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：a，为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度，b，被联接件本身的刚度较大，但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。（2）改善螺纹牙间的载荷分布，（3）减小应力集中，（4）避免或减小附加应力。3．轮齿的失效形式答：（1）轮齿折断，一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。（2）齿面点蚀，（3）齿面胶合（4）齿面磨损（5）齿面塑性变形。 4．齿轮传动的润滑。 答：开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定，当V＜＝12时多采用油池润滑，当V＞12时，不宜采用油池润滑，这是因为（1）圆周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区，（2）搅由过于激烈使油的温升增高，降低润滑性能，（3）会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润滑。 5．为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施 《 答：由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。措施——1），增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片，2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。6．带传动的有缺点。 答，优点——1）适用于中心距较大的传动，2）带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动，3）过载时带与带轮间产生打滑，可防止损坏其他零件，4）结构简单，成本低廉。缺点——1）传动的外廓尺寸较大，2）需要张紧装置，3）由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比，4）带的寿命短，5）传动效率较低。 8 与带传动和齿轮传动相比，链传动的优缺点 答：与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比，需要的张紧力小，作用在轴上的压力也小，可减小轴承的摩擦损失，结构紧凑，能在温度较高，有油污等恶劣环境条件下工作。与齿轮传动相比，链传动的制造和安装精度要求较低，中心距较大时其传动结构简单。链传动的缺点——瞬时链速和瞬时传动比不是常数，传动平稳性较差，工作中有一定的冲击和噪声。9．轴的作用，转轴，传动轴以及心轴的区别。 答：轴是用来支持旋转的机械零件。转轴既传动转矩又承受弯矩。传动轴只传递转矩而不承受弯矩或弯矩很小。心轴则只承受弯矩而部传动转矩。 < 10．轴的结构设计主要要求。 答：1），轴应便于加工，轴上零件要易于装拆。2），轴和轴上零件要有准确的加工位置，3）各零件要牢固而可靠的相对固定，4）改善受力状况，减小应力集中。11．形成动压油膜的必要条件。 答：1）两工作面间必须有楔形形间隙，2）两工作面间必须连续充满润滑油或其他粘性流体，3）两工作面间必须有相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油从大截面流进，小截面流出，此外，对于一定的载荷，必须使速度，粘度及间隙等匹配恰当。 13．变应力下，零件疲劳断裂具有的特征。 答：1）疲劳断裂的最大应力远比静应力下材料的强度极限低，甚至屈服极限低，2）不管脆性材料或塑像材料，疲劳断裂口均表现为无明显塑性变形的脆性突然断裂，3）疲劳断裂是损伤的积累。 14．机械磨损的主要类型——磨粒磨损，粘着磨损，疲劳磨损，腐蚀磨损。 … 15．垫圈的作用——增加被联接件的支撑面积以减小接触处的压强和避免拧紧螺母时擦伤被联接件的表面。16．滚动螺旋的优缺点。 答：优点——1）磨损很小，还可以用调整方法消除间隙并产生一定预变形来增加刚度，因此其传动精度很高，2）不具有自锁性，可以变直线运动为旋转运动。缺点——1）结构复杂，制造困难，2）有些机构中为了防止逆转而需另加自锁机构。 18 齿轮传动的功率损耗包括——啮合中的摩擦损耗，搅动润滑油的油阻损耗，轴承中的摩擦损耗。 20．轴瓦材料的性能——1）摩擦系数小，2）导热性好，热膨胀系数小，3）耐磨，耐蚀，抗胶合能力强，4）要有足够的机械强度和可塑性。 21提高螺纹连接强度的措施a降低影响螺栓疲劳强度的应力幅b改善螺纹牙上载荷分布不均的现象c减小应力集中的影响d采用合理的制造工艺方法 22提高轴的强度的常用措施 / a合理布置轴上零件以减小轴的载荷b改进轴上零件的结构以减小轴的载荷c改进轴的结构已减小轴的载荷d改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度