机械系统设计课程知识点考点总结_机械系统设计课程总结
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机械系统设计——课程资料整理
机械系统设计总结
1.机械是机构和机器的统称。机械零件是组成机械系统的基本要素。人与机器组成了生产中的最基本单元。
2.系统是指具有特定功能的 相互间具有有机联系的若干个要素所组成的一个整体。
3.系统可以分为两种：流系统（柔性连接），结合系统（刚性连接）。
4.机械系统的定义：任何机械都是由若干装置 部件和零件组成的一个特定系统，是一个由确定的质量 刚度和阻尼的物体组成的，彼此有机联系的，并能完成特定功能的系统。
5.机械系统的组成：动力系统 传动系统 执行系统 操作控制系统 框架支承结构系统 润滑系统等子系统组成。机械零件是组成机械系统的基本要素。
6.内部系统：机械本身构成的系统外部系统：人和环境构成的系统
7.现代机械系统：由计算机信息网络协调与控制 用于完成包括机械力 运动和能量流等动力学任务的机械和（或）机电部件相互联系的系统。
8.从系统类型来看，机械系统本身通常为结合系统。
9.机械系统特性：集合性 整体性 相关性 目的性 环境适应性。
10.整体性是系统所具有的最重要和最基本的特性。
11.动力系统包括动力机及其配套装置，是机械系统工作的动力源。按能量转换
性质的不同，动力机可分为一次动力机和二次动力机。一次动力机是把自然界的能源转变为机械能的机械，如内燃机 汽轮机 水轮机等。二次动力机是把二次能源（如电能 液能 气能）转变为机械能的机械，如电动机 液压马达 气动马达等。动力机输出的运动通常为转动，而且转速高。
12.选择动力机时，应全面考虑执行系统的运动和工作载荷 机械系统的使用环境和工况 工作载荷的机械特性等要求，使系统既有良好的动态性能，又有较好的经济性。
13.执行系统包括机械的执行机构和执行构件，是利用机械能来改变作业对象的性质 状态 形状和位置，或对作业对象进行检测 度量等，以进行生产或达到其他预定要求的装置，根据不同的功能要求，各种机械的执行系统也不同，而且对运动和工作载荷的机械特性要求也不同。
15.执行系统通常处在机械系统的末端，直接与作业对象接触，其输出也是机械系统的主要输出。因此，执行系统工作性能的好坏，直接影响整个系统的性能，执行系统除应满足强度、刚度、寿命等要求外，还应充分注意其运动精度和动力学特性要求。
16．传动系统是把动力机的动力和运动传递给执行系统的中间装置。
17．传动系统功能：减速和增速、变速、改变运动规律或形式、传递动力。
18．当使用动力机变速不经济、不可能或不能满足要求时，通过传动系统实现变
速（有级或无级），以满足执行系统多种速度的要求。
19．如果动力机的工作性能完全符合执行系统的要求，传动系统可以省略，而将
动力机和执行系统直接连接。
20．框架支撑结构系统包括基础件和支承构件，它是用于安装和支撑动力系统、传动系统、执行系统和操纵系统等，是机械系统中必不可少的部分。机械中各部件之间的相对位置及位置精度、运动部件的运动精度、机械系统承载的能力等主要依靠支撑系统来保证。
21．操纵系统和控制系统都是为了使动力系统、传动系统、执行系统彼此协调运
行，准确可靠地完成整机功能的装置，二者的主要区别是操纵系统指通过人工操作来实现上述要求的装置，通常包括起动、离合、制动、变速、换向等装置。控制系统是指通过人工操作或测量元件获得的控制信号，经由控制器，是控制对象改变其工作参数或运行状态而实现上述要求的装置，如伺服机构、自动控制装置等。良好的控制系统可以使机械处于最佳运行状态，提高其稳定性和可靠性，并有较好的经济性
22．机械系统的功能要求：运动要求、动力要求、体积和和重量要求、可靠性和
寿命要求、安全性要求、经济性要求、环境保护要求、产品造型要求、其他要求。
辅助系统：支撑系统、冷却润滑系统、通风除尘系统、照明系统。
23.机械系统设计的任务是开发新的机械产品和改造老的机械产品
24.机械系统设计中，创造性是最基本的特点，最优化是最终目标的要求
25.机械系统设计的原则：满足需要原则、可靠性原则、经济合理原则、标准化原则、安全性原则
26.从设计角度出发，实现经济合理原则有以下几个方面措施：合理确定可靠性
和安全系数、采用新技术、改善零部件结构工艺性、提高产品的效率、合理确定经济寿命
27.零部件结构工艺性包括铸造工艺性、锻造工艺性、冲压工艺性、焊接工艺性、热处理工艺性、切削加工工艺性和装配工艺性
28产品的质量事故有50%是出于设计失误造成的产品的成本60%~70%以上取决于设计
29.良好的工艺性是减小劳动量、提高生产率、缩短生命周期、降低材料消耗和制造成本的前提，也是实现设计目标、减少差错、提高产品质量的基本保证
30.标准化的水平，是衡量设计现代化程度的一个重要标志
31.标准化通常包括产品标准化、系列化和通用化
32.机械工业的技术标准有以下三大类：基础标准、方法标准、产品标准
33.国际标准主要是指国际标准化组织ISO和国际电工委员会IEC两个国际性的标准化机构公布的标准
34.机械系统的安全性包括机械系统执行与其功能的安全性和人—机—环境系统的安全性
35.机械系统执行预期功能的安全性是指机械运行时系统本身的安全性，如满足
必要的强度、刚度、稳定性、耐磨性等要求
36.设计上可归于四大类：环境设计、系统设计、产品设计、零件设计
37.常用零件的设计，如标准件（紧固件）或通用件（联轴器），设计时只需注意
规格的选择以及互换性要求
38.从有无样机可参考的角度，机械设计分为三类：开发性设计、适应性设计、变形设计
39.传统设计是指经验设计和半理论半经验设计
40.机械系统设计一般程序：拟定计划、方案设计、技术设计、施工设计
41.机械系统设计一般分为三个阶段：功能原理设计阶段、实用化设计阶段、商品化设计阶段
42.结构设计的基本原则：明确、简单、安全可靠
43.简单是指整机、部件和零件的结构，在满足总的功能前提下，尽量力求结构
形状简单、零部件数量少。
安全技术可分为：直接安全技术法、间接安全技术法和提示安全技术法
直接安全技术法主要遵循下列三个原理：安全存在原理、有限损坏原理、冗余配置原理
设计结构的基本原理：任务非配原理、自补偿原理、传递原理、变形协调原理、力平衡原理、等强度原理、稳定性原理。
常见的自补原理的应用形式有三种：自增强、自平衡、自保护
方案设计有三种基本活动组成：创造、分析、决策
方案构思常见的方法：黑箱法、列举法、移植法、筛选法
设计任务抽象化的目的是为了确定产品的总功能
明确任务之后，把一个机械系统抽象为三个基本要素：能量、物料、信息
任何功能结构图，都有下面三个结构形式组成：串联结构、并联结构、循环结构（四路结构）
功能结构图与功能分解图最重要的区别在于：功能结构图体现了功能与分功
能之间的关系
54根据机构在运动转换中的功能，可以把各种机构分成五类：实现运动形式的变换的机构；实现运动合成与分解的机构；实现运动轴线位置变换的结构；实现转速变换的结构；实现运动分支、链接、过载保护等其他功能的结构。
55.在方案设计过程中，应考虑下列因素：机械的结构尽可能简单、机械系统的运动链要短、所包括的运动件和运动副尽量少、机械的尺寸要紧凑、传动条件要好、惯性力利于平衡
56.机械系统的总部局的基本要求;保证工艺的过程的连续和流畅；降低质心的高度、减少偏置；保证精度、刚度及抗振要求；充分考虑产品系列化的发展要求；结构紧凑，层次分明；操作、维修、调整简便；造型合理、实用美观；提高人机系统整体的效能
57.传动系统的布置：简化传动链；合理安排传动机构顺序；注意传动系统的润
滑和密封的可靠性
59.机械系统安全可靠的工作,基本条件:组成机械系统的零部件应该具有足够的强度,刚度和稳定性.
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课程资料教材及教学参考文献：1.朱龙根.机械系统设计(第二版).北京：机械工业出版社, 2001.ISBN7-111-03089-32.杨家军.机械系统创新设计.武汉：华中理工大学出版社, 2000.ISBN7-5......
