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冶金机械设计理论 1、机械系统设计 1、机械系统设计 机械系统设计的任务及方法 机械系统设计的任务及方法 机械系统的方案设计 机械系统的方案设计 机械系统的总体设计 机械系统的总体设计 1 1、机械系统设计 1.1 机械系统设计的任务及方法 一、 机械系统的组成 机械系统主要由动力系统、传动系统、执行系统、操 纵及控制系统组成。 1． 动力系统：即机械系统的驱动装置，是机器的动力 源，如电机、液压马达等。作为冶金机械其动力源一般 采用电动机。 2 ． 执行系统：即机械的工作机构或执行机构，利用机 械能来改变作业对象的性质、状态、形状与位置。如起 重机的吊钩、轧机的轧辊等。 2 3、传动系统： 在动力源与执行机构间传递运动与动力的中间环 节，如减速机；其作用是改变运动形式（转速）或力 （力矩）的大小。 4、操纵与控制系统： 使机器的各个系统能协调地进行，一般通过人工操 作实现操纵功能，如离合、制动、变速等。 3 二、机械系统设计的任务 机械系统设计的目的：提供质优价廉的机械产品。 一般而言，产品的质量首先取决于设计；产品质量事 故大多由设计不当造成的，产品的成本60-70%取决于 设计。 1、 合理确定系统功能： 机械的功能是最重要的，用户购买的就是机械的功 能。机械的功能F越高，价格C越低，说明产品的价值 V越高（也就是一般所说的值不值的问题）；这就是 价值工程的原则：Value=Function/Cost 。可以采用各种 不同的方法以提高产品的Value 。 2 、提高可靠性： 4 任何产品均有其无故障工作时间，可靠性与失效概率 等设计指标，使机械产品具有合理的（不是越长越好） 生命周期。 3、提高经济性： 经济性指产品低的制造成本以及高的性能指标。所采 取的措施： ——确定合理的安全系数及可靠性指标。 ——产品设计标准化。 ——采用新技术、新工艺及新材料；不断改进产品。 —— 从设计上改进产品的结构工艺性，采用新的加工工 艺，降低制造成本。 —— 不断提高产品的效率并确定合理的更新周期（设计 使用寿命）。 5 4、保证安全： 指机械本身的安全与人——机——环境的安全。 5、提高可循环利用、环保性： 指对周围环境的影响，减少排污（如开发环保产 品——无氟冰箱），废弃零部件可再生性等。 6 三、机械系统设计类型与步骤 近年来，机械设计采用系统工程的方法进行产品的设 计与开发；对于复杂产品而言，这一方法尤为重要，可缩 短产品的开发周期并使产品更加安全可靠。 1、机械产品设计类型 ——开发性设计 全新设计。 ——适应性设计 改进原产品的某一结构，而功能、原理 不变。 ——变参数设计 改进原产品的结构参数，而功能、原理 不变。 ——组合选型设计 选用标准零部件组合成新的产品，如 液压系统设计。 7 ——选型设计 根据生产需要，直接选用标准产品及零 部件：如减速机等。 以