机械系统设计参考资料 .doc

第一章 绪论 1、系统：系统是指特定功能的、相互之间具有有机联系的许多要素构成的一个整体。 2、由两个或两个以上的要素组成的具有一定结构和特定功能的整体都可看作是一个系统。 3、系统结构是指系统内部各要素相互联系的方式和作用秩序，系统功能是指系统对外部环境联系的效能和有利的作用。 4、任何机械都是由若干装置、部件和零件组成的一个特定的系统，是由确定的质量、刚度和阻尼的物体所组成并能完成特定功能的一个系统。 5、在机械系统设计时，我们把机械本身构成的系统称为内部系统，而把和环境构成的系统称为外部系统。 6、系统特性：整体性 整体性是系统所具有的最重要和最基本的特性。 相关性 系统内部各要素之间是有机联系的，即相关的。 目的性 系统的价值体现在其功能，完成特定的功能是系统存在的目的。 环境适应性 7、机械系统的组成：动力系统 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。 执行系统 执行系统包括机械的执行机构和执行构件，它通常是处在机械系统的末端，直接与作业对象接触，其输出是机械系统的主要输出，其功能是机械系统的主要功能。鉴于以上的作用执行系统有时也被称为机械系统的工作机。 传动系统 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。其功能如下：1、减速或增速 2、变速3、改变运动规律或形式4、传递动力 操纵系统和控制系统 二者的主要区别是：操纵系统多指通过人工操作以实现上述要求的装置；而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，使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。 此外还可以有润滑、计数、行走、转向等系统。 机械系统设计的任务的最终目的是为市场提供优质高效、物美价廉的机械产品，在市场竞争中取得优势、赢得客户，并取得较好的经济效益。 从系统的观点出发是指机械系统设计时，采用内部系统设计与外部系统设计相结合的方法，既要重视内部系统设计，也要内外系统的联系。 系统功能按功能的性质可分为基本功能和辅助功能。按功能满足用户要求的性质可分为使用功能和外观功能。 可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。规定功能是指对产品考核的具体功能，产品规定功能的丧失称为失效，对丧失的规定功能可修复的产品其失效也称故障。 寿命周期成本LCC是指产品从计划、设计、制造和使用直至报废的整个寿命周期内所花费用的总和。 从设计的角度来说，提高设计和制造的经济性应考虑的方面：1、合理确定可靠性要求和安全系数 2、贯彻标准化 标准化是组织现代化生产的重要手段，也是实施科学管理的重要基础之一。 标准化通常包括产品标准化、系列化和通用化。机械工业的技术标准有以下三大类：物品标准 方法标准 基础标准。3、采用新技术 4、改善零件结构的工艺性 零件结构的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等。 5、用经济的技术要求 机械系统的安全性包括机械系统执行预期功能的安全性和人-机-环境系统的安全性。 人机工程学就是研究人—机—环境系统安全性与协调性的一门新兴学科。人-机-环境系统的安全性包括劳动安全和环境保护两方面内容。 机械系统设计的一般过程包括计划、外部系统设计（简称外部设计）、内部系统设计（简称内部设计）和制造销售四个阶段。 第三章 机械系统的载荷特性和动力机选择 1、所有机械在工作中都会受到多种外力的作用，这些外力工程上称之为载荷。按载荷是否随时间变化分 静载荷 （大小、方向和位置都不变的载荷）动载荷。 2、载荷历程：工程上常把载荷随时间的变化称为载荷—时间历程。 3、按载荷历程分为周期载荷、非周期载荷（包括准周期性载荷和瞬变载荷）、随机载荷（由于随机载荷具有不确定性，因而只能采用统计的方法来获得它们的统计规律）。通常由现场实测（即采样）获得。用随机过程的一些数字特征如均值、（标准差）方差、自相关函数（平稳随机过程和各态历经随机过程）等来描述其基本统计特征。 4、静载荷、周期载荷、非周期载荷的处理为了简化计算，常将名义载荷乘以动载系数，将动载荷转化为静载荷进行近似的设计计算。 5、将工作谱处理成载荷谱的过程成为编谱。编制载荷谱的方法：循功率谱法和环计数法。 6、确定载荷通常有三种方法：类比法、计算法、实际测量法。 7、工作机械的工作制是指机械工作的持续状况，如连续、断续、短时工作等。用负载持续率FC表示 8、电动机的选择包括类型、结构型式、额定功率、额定电压、额定转速的选择，选择过程中要考虑其使用要求及经济性。 9、中、小型交流异步电机