机械系统设计大作业

机械系统设计大作业

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班级：机械工程

目录

第1章总体方案设计 (1)

1.1 研究给定的设计任务 (1)

1.2设计任务抽象化 (1)

1.3确定工艺原理方案 (1)

1.4定转子热管冷却方案设计 (2)

1.5功能分解功能树 (2)

1.6确定每种功能方案 (3)

1.7方案评价 (3)

1.7.1评分法 (3)

1.7.2模糊评价法 (4)

第2章变频一体机冷却系统的总体设计 (5)

2.1定子方案简图 (5)

2.2转子方案简图 (5)

第3章主要参数选定 (8)

3.1热管材料选择 (8)

3.2热管参数选择 (9)

第1章总体方案设计

1.1 研究给定的设计任务

表1.1 设计任务书

编号名称一体机冷却系统设计单位中国石油大学起止时间现在至毕业答辩设计人员实验室人员设计来源赵老师所定课题

设计要求

1 功能主要功能：实现对矿用变频一体机的冷却

2 适应性工作对象：变频一体机，变频器，电抗器冷却类型：热管冷却

环境：潮湿，瓦斯等防湿、防爆的场所

3 性能所选电机：3300kw矿用变频一体机冷却范围：电子转子和定子的冷却

4 工作能力冷却电机，延长电机寿命，使电机更稳定

5 可靠度99%

6 使用寿命10年

7 经济成本10000元

8 人机工程电机结构设计和冷却结构设计

9 安全性有漏电保护

1.2设计任务抽象化

图1.1系统黑箱

主要是将电机内部的热传输到电机外部，对于定子和转子冷却的设计，最重要的是转子的热如何通过热管传输到外部。

1.3确定工艺原理方案

典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成，将管内抽成负压后充以适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。管的一端为

蒸发段（加热段），另一端为冷凝段（冷却段），根据应用需要在两段中间可布置绝热段。

当热管的一端受热时毛纫芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环不己，热量由热管的一端传至另—端。热管在实现这一热量转移的过程中，包含了以下六个相互关联的主要过程：

（1）热量从热源通过热管管壁和充满工作液体的吸液芯传递到（液－－－汽）分界面；

（2）液体在蒸发段内的（液－－汽）分界面上蒸发；

（3）蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到冷凝段；

（4）蒸汽在冷凝段内的汽·液分界面上凝结：

（5）热量从（汽－－液）分界面通过吸液芯、液体和管壁传给冷源：

（6）在吸液芯内由于毛细作用使冷凝后的工作液体回流到蒸发段。

1.4定转子热管冷却方案设计

由于热管的用途、种类和型式较多，再加上热管在结构、材质和工作液体等方面各有不同之处，故而对热管的分类也很多，常用的分类方法有以下几种。

按照热管管内工作温度区分，热管可分为低温热管（—273－－－0℃）、常温热管（0—250℃）、中温热管（250－－－450℃）、高温热管（450一1000℃）等。

按照工作液体回流动力区分，热管可分为有芯热管、两相闭式热虹吸管（又称重力热管）、重力辅助热管、旋转热管、电流体动力热管、磁流体动力热管、渗透热管等等。

按结构形式区分，可分为普通热管、分离式热管、毛细泵回路热管、微型热管、平板热管、径向热管等。

由于转子是旋转的结构，所以定子选用旋转热管，而定子是静止的，所以选用普通热管即可满足要求。

1.5功能分解功能树

复杂机械系统，难以直接确定满足总功能的系统方案。可进行功能分解。化繁为简，形成功能结构图即功能树

功能元：组成总功能或分功能的具有确切功能的基本单元。

功能树起于总功能，末端为功能元。前级功能是后级的目的功能，后级功能是前级的手段功能。同一层次的功能元组合起来，应能满足上一层功能的要求，合成的总功能应能满足系统的要求。

图1.2功能树

1.6确定每种功能方案

定子冷却：分离式热管

转子冷却：旋转热管

定转子冷凝端冷却：风冷、水冷、自然冷

表1.2 功能解形态学矩阵

分功能

功能解

A B C

分离功能风冷水冷自然冷

1.7方案评价

1.7.1评分法

评价原则：满足功能要求、经济、电机体积。

⑴客观性原则，包括参与人员的客观立场，评价资料的真实可靠、全面准确，评价方法合理、可靠等。

⑵可比性原则，要求被评价的各方案的基本功能、基本属性具有可比性，能建立共同的评价指标体系。

⑶合理性原则，确定的评价指标体系和评价尺度（标准）应合理适度，各评价指标要相对独立，能正确反映评价目的。

⑷整体性原则（全面性原则），评价指标应尽量全面，能综合反映系统的整体指标；注意区分各指标对整体性能影响的重要程度。

评价方式：一对一比较

针对评价指标，各方案两两对比，得到各方案该指标的得分，选取得分最高者为最佳方案

表1.3方案评分表

方案代号

一对一比较

评分A B C

A 1 1 2

B

0 0 0

C 0 1 1

经过评价选择A方案：

定子冷却：分离式热管

转子冷却：旋转热管

定转子冷凝端冷却：风冷

1.7.2模糊评价法

模糊评价：利用集合和模糊数学将模糊信息数值化以进行定量评价的方法。

隶属度：表示某方案对评价标准的从属程度，用0～1之间的实数表达。

对于风冷、水冷，使用模糊评价法对两个方案进行评价

1)确定评价指标及评价尺度，三个评价指：功能P1、经济P2、体积P3，评价尺度向量：

E=(0.8,0.6,0.5,0.4)

2)确定评价指标加权系数,评价指标P1、P2、P3的相对重要度之比6:3:1，则加权系数矩阵:

A=[0.6,0.2,0.2]

3)构造评价方案A1、A2的隶属度矩阵

4)计算评价方案的综合模糊评价隶属度矩阵

B1=A*R1=[0.24 ;0.4;0.28;0.08]

B2=A*R2=[0.2;0.44;0.3;0.06]

5)计算评价方案的综合得分（优先度）并选优

Z1=E*B1T=0.71

Z2=E*B2T=0.65

对于风冷和水冷，通过模糊评价，方案A1的评价比方案A2略高一些，所以采用风冷更好。

第2章变频一体机冷却系统的总体设计

2.1定子方案简图

如图2所示，对定子的冷却用分离式热管冷却组。在定子外圆面外侧接触的地方放入一圈成型导热环（导热管变型的成型导热板），热量通过成型导热板上的导热管导出，导出的热量通过导热管散热段及散热片将热量直接散到空气中。这里定子外圆接触的地方可以是定子外圆面外侧位，也可以是定子靠近外圆面内侧位，图均为定子外圆面外侧位。散热片也可在其边上加风扇提高通过散热片的风量来提高散热效果。这样热量就可跳过电机壳3直接散到空气中，提高散热效率。在图中对定子的冷却用分离式热管冷却组为独立使用。

图2.1定子方案简图

2.2转子方案简图

图2.2定子方案简图

图2.3转子剖面图

环形旋转热管冷却的永磁同步电动机转子由转子焊接件2、轴承3、永磁体磁钢4、转子密封环5和环形旋转热管冷却器9组成。

气态工作介质20上升至内管16的外表面，把热量传导到转轴6上，再经过转轴6传导到其它冷却装置，把热量从永磁同步电动机转子中排出，避免转子涡流损耗产生过高的温升。气态工作介质20在内管16的外表面冷凝为液态工作介质21，液态工作介质21在离心力和液态工作介质21液体表面张力的共同作用下，沿着内管16的外表面、左端板15和右端板18的内表面回流到外管17内表面的工作液池19中，完成一不热循环。

图2.4旋转热管内部原理图

第3章主要参数选定3.1热管材料选择

对于应用于高温高热下的热管，考虑其具有蒸汽压特性以及高的潜热特性，工质选用为液态金属较好；对于在中低温环境下工作的热管，因为水具有高的气化潜热，优选流体作为热管的工质。

3.2热管参数选择

热管的充液量与功率和转速的关系：

图3.1最佳充液量与传输功率的关系

图3.2最佳充液量与旋转热管转速的关系

机械系统设计复习题.docx

陈胜国班长 以下所给为前儿届用过的一些题目汇编，请同学们参考要求能够“举一反三”，否则，恐难以过关！！1?为公平期间，请务必将此复习题发至每一位同学； 2.此复习题仅告诉你们题目的类型、出处、难度等信息，不要仅局限于木题目，要求做到“举一反三”，否则，就会起到误导学生的作用。 填空 1、系统（system）是具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素构成的一个整 体。 2、系统的特性主要包括整体性、相关性、目的性和环境适应性等。 3、系统的整体特性主要是指构成系统的各要素服从整体功能，要素间的联系不能分害 I」。 4、系统的相关特性主要是指要素之间是相关的，形成特定的结构关系，包括入与出关 系、层次联系、排列组合形式等。 6、系统的目的性是指实现特定的功能是系统存在的目的。 7、系统边界是指技术系统功能范围的界限，即内部系统与外部系统的分界。 8、从系统的观点看，机械系统一般主要动力系统、执行系统、传动系统和操纵控制系 统等组成。 9、动力系统包括动力机及其配套装置；它的功能是向机器提供运动和动力，是机械系 统的动力源。 10、执行系统包括机械的执行机构和执行构件，是利用机械能改变作业对象的性质、状 态、形状或位置，或对作业对象进行检测、度量等。 11、执行系统通常处在机械系统的末端，直接与作业对象接触，其输出是机械系统的主 要输出，其功能是机械系统的主要功能。因此，执行系统有时也被称为机械系统的工作机。 12、操纵控制系统通常主要由、、和等部分 组成。（需答对起停装置、离合器、制动器、变速器和换向装置中的4项） 13、机械系统设计时，特别强调和重视从系统的观点出发，合理确定系统功能，提高可 靠性，提高经济性，保证安全性。 14、确定系统功能时，应遵循保证基本功能、满足使用功能、剔除多余功能、增添新颖 功能、恰到好处地利用外观功能的原则，降低现实成本，提高功能价值，力求使产品达到尽善尽美的境地。 15、可靠性是指产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。是衡量产品质量 的一个重要指标16、布置操纵件的时应尽量使得操作人员便于操纵和观察，保证操作人员和操纵件之间有合适的空间位置，符合方便宜人及与环境协调的要求。

机械系统设计说明书

《目录》 一.课程设计的目的 (1) 二.《机械系统设计》课程设计题目 (1) 三.传动系统设计 (3) 四. 主轴.传动组及相关组件的验算 (17) 五.设计总结 (35) 六.参考文献 (36)

一. 课程设计的目的 《机械系统设计》课程设计是在学习完本课程后，进行一次学习和设计的综合性练习。通过课程设计，使我们能够应用所学过的基础课、技术基础课和专业课的有关理论知识及生产实习等实践技能，达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。通过课程设计，分析比较机械系统中的某些典型结构，进行选择和改进；结合结构设计，进行设计计算并编写技术文件；完成系统主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。通过设计，掌握查阅相关工程设计手册，设计标准资料的方法，达到积累设计知识和设计技巧，提高我们设计能力的目的。通过分析和解决工程技术问题的能力，并为进行机械系统设计创造一定的条件。 二．《机械系统设计》课程设计题目 设计题目： 分级变速主传动系统设计 技术参数： =40r/min , =400r/min Z=6 公比 =1.58 电机参数： 电机功率 P=4KW 电机转速 n=1430r/min 设计对象： 本设计自选为普通车床，最大加工直径400mm. 设计要求： 1.完成装配图的设计，包括床头箱传动系统 展开图和床头箱剖视图。 2.完成设计说明书一份，页数在20页左右，打印件，书写规格 按《哈尔滨理工大学本科生毕业设计( 论文）撰写规范》 书写。

三.传动系统设计 3.1 传动设计 3.1.1 确定转速数列及转速范围 由设计题目知最低转速为63r/min,公比为1.58，查文献[2]表2.12，查得 主轴的转速数列值为（单位：r/min）:40，63，100，160，250，400. 转速范围Rn= ===10 3.1.2定传动组数和传动副数 本设计为6级变数，考虑到结构的紧凑性，在变速组后加一定比传动组。方案为： 6=3×2×1 3.1.3 齿轮齿数的确定 ≤≤2,因此≤≤,故取== ====4＜8 所以满足条件 = = ==2.5＜8 所以满足条件 由转速图上定的传动副和传动比，查文献[2]表4.1，齿数和最大不超过100~120，可得各齿轮组的齿数如下表：

机械系统设计大作业

《机械系统设计》 课程大作业—I 棒料校直机功能原理设计 院（系） 专业 学生 学号 班号 2015年4月

棒料校直机功能原理设计 1 设置棒料校直机功能原理设计的目的 功能原理设计是机械系统设计的最初环节，主要是针对产品的主要功能提出一些原理性构思，也就是针对产品的功能进行原理性设计！ 针对某一产品的主要功能，设计人员在进行了大量相关资料查阅之后，应设计出几种不同的功能原理方案来，以便从中选出较理想的一个为下一步总体设计奠定基础。针对产品主要功能而进行的功能原理设计这一步，在整个设计中是非常重要的一环。一个好的功能原理设计应既有创新构思，同时又能满足用户的需求。 因此，在培养学生的机械系统设计能力时，不仅要注重机构和结构设计的培养和训练，而且更应注重功能原理设计的培养和训练。由于功能原理设计有其自身的特点和工作内容，因此，本大作业将主要针对功能原理设计进行。 2棒料校直机功能原理设计目的 棒料校直是机械零件加工前的一道准备工序。若棒料弯曲，就要用大棒料才能加工出一个小零件，如图1所示，这种加工方式材料利用率不高，经济性差。故在加工零件前需将棒料校直。 图1 待校直的弯曲棒料

3 设计数据与要求 请根据以下设计数据，进行棒料校直机的功能原理设计。 1) 棒料材料：需校直的棒料材料为45钢 2) 工作环境及环保要求：室内工作，希望冲击振动小、噪声小； 3) 工作寿命：使用期限为10年，每年工作300天，每天工作16小时； 4) 设备保养维护要求：每半年作一次保养，大修期为3年。 5) 棒料校直机原始设计数据如表1所示。 表1 棒料校直机原始设计数据 4棒料校直机功能原理设计过程 功能原理方案设计的任务是：针对某一确定的功能要求，去寻求一些物理效应并借助某些作用原理来求得一些实现该功能目标的解法原理来；或者说，功能原理设计的主要工作内容是：构思能实现功能目标的新的解法原理。这一步设计工作的重点应放在尽可能多地提出创新构思上，从而使思维尽量“发散”，以力求提出较多的解法供比较和优选。此时，对构件的具体结构、材料和制造工艺等则不一定要有成熟的考虑，故只需用简图或示意图的形式 5 棒料校直机功能原理设计要求 1) 用黑箱法寻找总功能的转换关系，给出棒料校直机的黑箱图； 2) 对棒料校直机进行总功能分解，绘制“技术过程流程图”和“总功能分解图”； 3) 建立棒料校直机的“功能结构图” 4) 寻找原理解法和原理解组合。 6 设计参考资料 教材中第二章机械系统总体设计中“露天矿开采挖掘机的原理方案设计” 7 作业成绩及其与本门课程总成绩的关系 满分4分，记入100分的总课程成绩。 根据表1任选一组进行设计。

机械系统设计课程设计7级变速

哈尔滨理工大学课程设计 题目：分级变速主传动系统设计 学院：机械动力工程学院 姓名： 指导教师：段铁群 系主任：段铁群 2013年08月29日

目录 第一章运动计算 1.1 课程设计的目的 1.2 课程设计的内容 1.3 课程设计的题目，主要技术参数和技术要求1.4 运动参数及转速图的确定 1.5 核算主轴转速误差 第二章动力计算 2.1 带传动设计 2.2 计算转速的计算 2.3 齿轮模数计算及验算 2.4 传动轴最小轴径初定 2.5 执行轴合理跨距计算 第三章主要部件的校核 3.1 主轴强度，刚度校核 3.2 传动轴刚度校核 3.3 轴承寿命校核 第四章总结 第五章参考文献

第1章运动计算 1.1课程设计的目的 《机械系统设计》课程设计是在学完本课程后，进行一次学习设计的综合性练习。通过课程设计，使学生能够运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的有关理论知识，及生产实习等实践技能，达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。通过课程设计，分析比较机械系统中的某些典型机构，进行选择和改进；结合结构设计，进行设计计算并编写技术文件；完成系统主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。通过设计，掌握查阅相关工程设计手册、设计标准和资料的方法，达到积累设计知识和设计技巧，提高学生设计能力的目的。通过设计，使学生获得机械系统基本设计技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，并为进行机械系统设计创造一定的条件。 1.2课程设计的内容 《机械系统设计》课程设计内容由理论分析与设计计算、图样技术设计和技术文件编制三部分组成。 1.2.1 理论分析与设计计算： （1）机械系统的方案设计。设计方案的分析，最佳功能原理方案的确定。 （2）根据总体设计参数，进行传动系统运动设计和计算。（3）根据设计方案和零部件选择情况，进行有关动力计算和校核。 1.2.2 图样技术设计： （1）选择系统中的主要机件。 （2）工程技术图样的设计与绘制。 1.2.3编制技术文件： （1）对于课程设计内容进行自我经济技术评价。

机械系统设计试题及答案

内蒙古民族大学2013-2014学年二学期 试卷答案（考查） 课程名称：机械系统设计考试时间：110分钟年级：11级 专业：机制、农机 一、简答题（6小题，共60分） 1、什么是专家系统？专家系统的作用是什么？简述现代虚拟样机仿真分析的目的与意义。答：一个或一组能在某特定领域内，以人类专家水平去解决该领域中困难问题的计算机程序。 专家系统的作用：减少设计人员的负担；适用于常规方法和分析程序无能为力的地方；快速；防止设计人员出错及保留系统的知识和经验的领域。 虚拟样机仿真分析的目的与意义：化设计；缩短周期、降低成本；提高性安全性；提高产品开发效率及产品设计质量。 2、试从人机工程学观点分析汽车驾驶室的布置设计。 答：人机工程学是运用生理学、心理学和其他有关学科知识，使人和机器相互适应，创造舒适和安全的环境条件从而提高工效的学科。 驾驶座椅的设计，根据不同的体格可以调整高度和前后位置。而且坐姿操作可减少疲劳。显示装置的设计，如速度里程表、油表等的设计充分利用人体工程及人的视觉习惯，便于观察，警醒作用。操纵装置设计，方向的大小以人施力最适宜的尺寸，而且活动灵活，长期驾驶不易疲劳。档位杆的设计充分考虑人手生理学特点，手握舒适，不产生滑动，施力方便。脚操纵的刹车，离合，油门等，与坐姿操作相适应。踏板采用矩形或椭圆性。转向按钮与方向盘一体便于操作。照明灯及前后镜子的设计也充分考虑人的视觉规律。 汽车驾驶室的设计，充分运用人体工程学的原理，使人在最舒适最不易疲劳的最易观察的角度安全驾驶。 3、机械工作状态能量信息论；机械工作过程能量损失论；机械工作过程节能效益论。 曲柄压力机动力机容量的选择，根据压力机负载而确定的有效能+系统广义储能+系统损耗能的综合，在乘以安全系数，便是动力机容量。 4、典型闭环控制系统有哪些基本环节组成？各有什么作用？ 答：给定环节、测量环节、比较环节、校正及放大环节和执行环节。 给定环节是给出与反馈信号同样形式和因次的控制信号。 测量环节用于测量被控变量，并将被控变量转换为便于传送和便于处理的另一物理量的环节。 比较环节是将来自给定环节的输入信号与测量环节发出的有关被控变量的反馈信号进行比较的环节。 校正及放大环节将偏差信号做必要的校正，并进行放大以便推动执行环节。 执行环节接受放大的控制信号，驱动被控对象按照预期的规律运行的环节。

集美大学 机械系统设计期末知识点总结

系统是指具有特定功能的，相互间具有有机联系的诸多要素组成的一个整体 机械系统：由若干机械要素组成，彼此间有机联系完成特定功能。 1系统的特性：1 目的性2 整体性3相关性4环境适应性。 2系统的组成：1动力系统2传动系统3执行系统4控制系统5支承系统. 3系统的6个原理：1整体性原理2结构性3开发性4动态性5层次性6目的性 4机械系统的基本要求：1功能要求2性能要求3可靠性要求4工作效率5适应性6经济性7寿命要求5系统的一般设计过程：市场需求-产品策划-产品设计-产品制造-产品销售-产品运行-产品报废与回收 6机械系统设计的前沿设计：模块化设计，协同设计，绿色设计，虚拟设计，动态设计 7设计类型：开发设计，适应性设计，变异设计 8总体设计的原则：1需求原则2信息原则3系统原则4简单原则 9总体设计的内容：1原理方案设计2确定参数3总体结构设计4分析与评价 10工业技术系统处理对象：能量物料信息 11待设计系统的功能：变换传递保存 功能元：是指能够直接从技术效应和逻辑关系中找到可以满足功能要求的最小单位，是产品功能的基本单位，是产品功能分析的基本单元（物理功能元，数学功能元,逻辑功能元） 12总体布置的基本要求：1功能要求2性能要求3结构要求4工艺要求5使用要求 13主要技术参数的确定：1尺寸参数2 运动参数3 动力参数 14创新技法：类比创新法，组合创新法，头脑风暴法，TRIZ法 15方案评价的方法：加权评价法价值工程评价法模糊评价法（单因素，多因素） 传动系统的功能：1实现从动力源到执行件的升降速功能2实现执行件的变速功能3实现执行件运动形式和运动规律的变化功能4实现对不同执行件的运动分配功能5实现从动力源到执行件的动力转化16传动系统的类型：分级变速传动系统无级变速传动系统定比传动系统 17传动系统的组成：变速装置启停和换向装置制动装置安全保护装置 18扩大传动系统的变速范围1 增加传动组2采用分支传动3采用背轮机构4采用混合公比 19系统结构设计的原则：1从内到外2从主到此3从局部到整体4从粗略到详细 20执行系统的功能：1传递和输出所需要的运动2传递和输出所需要的动力3实现运动形式和运动规律的变换4完成预定的辅助功能 21执行系统的组成：1执行末端件：执行系统中直接完成工作任务的零部件完成一定动作 2执行机构：驱动执行构件，传递变换运动和动力以满足执行构件要求 22箱体轴线布置：1 平面布置2三角布置3轴线互相重合布置 23支撑件的静刚度：1自身刚度2局部刚度3接触刚度 24支撑件的截面形状：1 圆形截面扭转惯性炬较大矩形截面弯曲惯性矩较大2空心截面可以增大惯性矩3封闭结构的惯性矩比未封闭的大 25支承件的结构：1隔板2加强筋3窗孔4连接结构 26设计支撑件时在满足使用要求的前提下应尽量便于铸造焊接加工和装配 27提高支承件动态性能的措施：1提高支撑件的静刚度2增加支撑件的阻尼 28转速图的拟定原则：1前多后少2 前密后疏3 “升2降4”原则4 前慢后快 超速现象：当一条传动路线工作时，在另一条不工作的传动路线上传动件出现高速空转的现象。危害：加剧齿轮和离合器磨损及噪声，增大空载损失 29载荷的确定方法：1 类比法2实测法3计算法

哈尔滨理工大学机械系统设计试题及答案.docx

文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 . 考试科目 ： 机械系统设计 考试时间 ：110 分钟 试卷总分 100 分 考试班级 ：机械 05 级 一、选择填空（本大题共 10 小题，每小题 1 分，总计 10 分） 装 1．机械工程学科由（ ）和机械制造两部分组成。 A. 机械原理 B. 机械零件 C. 机械学 D. 机械加工 班 2．人们对机械系统进行功能原理设计时常采用的一种“抽象化”方法是（ ）。 级 A. 黑箱法 B. 白箱法 C. 类比法 D. 头脑风暴法 ： 3．机械系统结构总体设计的任务是（ ）。 A. 进行原理设计的构思 B. 进行功能原理设计 C. 将原理设计结构化 D. 确定总体参数 学 4．在传动系统中，基本组的级比指数（ ）。 A. 小于 1 B.等于 1 C.大于 1 D. 任意数 号 ： 5．双联滑移齿轮占用的最小轴向尺寸应不小于（ ）。 订 A. 3 倍齿宽 B. 4 倍齿宽 C. 5 倍齿宽 D. 6 倍齿宽 6．执行系统是由执行末端件和与之相连的（ ）组成。 A. 运动机构 B. 导向机构 C. 定位机构 D. 执行机构 7．预紧可以有效提高滚动轴承的（ ）。 A. 承载能力 B. 工作转速 C. 精度 D. 刚度 8．我们可以用镶条来调整（ ）的间隙。 姓 A. 三角形导轨 B. 燕尾形导轨 C. 车床主轴 D. 铣床主轴 名 9．支承系统是机械系统中具有支承和（ ）作用的子系统。 ： A. 连接 B. 导向 C. 定位 D. 夹紧 线 10. 隔板的布置方向应与载荷的方向（ ）。 A. 平行 B. 垂直 C. 倾斜 D. 任意 二、名词解释（本大题共 5 小题，每小题 2 分，总计 10 分） 1．机械系统 2．功能原理设计 3．级比 4．执行系统 5．自身刚度 三、简答题（本大题共 6 小题，每小题 4 分，总计 24 分） 1．机械系统设计有哪些基本原则？ 2．什么是功能元？有那些种基本功能元？ 3．扩大传动系统变速范围有哪些方法？ 4．导轨有何功用？滑动导轨按其运动性质可分为哪几种类型？ 5．什么是支承件的接触刚度？提高接触刚度有哪些有效措施？ 6．常用的典型控制系统有哪几种类型？ 四、填空题（本大题含 2 小题共 8 个空，每空 2 分，总计 16 分） 1．某台数控机床， 主轴最高转速为 4000r/min ，最低转速为 30r/min ，计算转速为 145r/min 。 拟选用交流调频主轴电动机，其最高转速和额定转速分别为 4500r/min 和 1500r/min ，则 主轴的恒功率调速范围 R np 为（ φu ），电动机的恒功率调速范围 r p 为（ ） r/min ，如果有级变速机构的公比 p Z 为（ ）级。 =R ，则有级变速机构的级数 2．某卧式滑动导轨，支承导轨长 720mm ，动导轨长 360mm ，计算开式导轨的判别依据

《机械系统设计》电子教案

第一章绪论 重点：机械，机械系统的相关概念及学科中的位置。 难点：学习机械系统设计课程的重要性。 讲授提示与方法：回顾机械工程的发展历程，注重机械系统的整体性，提高学生对机械系统设计的认知程度。 1.1机械系统设计在机械工程科学中的地位及作用 一、机械工程科学 1.机械工程科学的定义： 机械工程科学是研究机械产品（或系统）的性能、设计和制造的基础理论与技术的科学。 2.机械工程科学的组成： P1图1.1 （1）机械学：机械设计过程（核心部分）； （2）机械制造：机械制造过程（基础部分）。 3.机械学所包含的内容： P3图1.5 二、机械、机械系统、系统 1.机械：关于机械的定义，目前尚无严格的定论，一般可归纳为： （1）须由两个以上的零、部件组成； （2）这些零、部件的运动部件，应按设计要求作确定的运动； （3）将外来的能源转变为有用的机械功。 【举例】机械产品：汽车、拖拉机、机床、钟表…… 2.系统：是指具有特定功能的、相互间具有一定联系的许多要素构成的一个整 体。即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是 系统。 3.机械系统：由若干个零、部件及装置组成的，彼此间有机联系，并能完成特 定功能的系统，称之为机械系统。 4.系统应具有下述特性： （1）目的性：完成特定的功能 （2）相关性与整体性： 1）相关性：各构成要素之间是相互联系的 2）整体性：评价一个系统的好与坏要看该系统的整体功能 （3）环境的适应性：系统对外部环境变化和干扰有良好适应性 三、机械系统的组成： P4图1.6 1.动力系统：为系统提供能源（动力源） 2.执行系统：是系统的执行输出部分 3.传动系统：把运动和动力由动源传递给执行系统的中间环节 4.操纵、控制系统：使前三者协调动作和运行 5.支承系统：支承和联系各机件 6.润滑、冷却与密封系统：

机械系统设计--课程知识点考点总结

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。

哈尔滨理工大学机械系统设计试题及答案

考试科目：机械系统设计考试时间：110分钟试卷总分100分考试班级：机械05级 一、选择填空（本大题共10小题，每小题1分，总计10分） 1．机械工程学科由（）和机械制造两部分组成。 A.机械原理 B.机械零件 C.机械学 D.机械加工 2．人们对机械系统进行功能原理设计时常采用的一种“抽象化”方法是（）。 A.黑箱法 B.白箱法 C.类比法 D.头脑风暴法 3．机械系统结构总体设计的任务是（）。 A.进行原理设计的构思 B.进行功能原理设计 C.将原理设计结构化 D.确定总体参数 4．在传动系统中，基本组的级比指数（）。 A.小于1 B.等于1 C.大于1 D.任意数 5．双联滑移齿轮占用的最小轴向尺寸应不小于（）。 A.3倍齿宽 B.4倍齿宽 C.5倍齿宽 D.6倍齿宽 6．执行系统是由执行末端件和与之相连的（）组成。 A.运动机构 B.导向机构 C.定位机构 D.执行机构 7．预紧可以有效提高滚动轴承的（）。 A.承载能力 B.工作转速 C.精度 D.刚度 8．我们可以用镶条来调整（）的间隙。 A.三角形导轨 B.燕尾形导轨 C.车床主轴 D.铣床主轴 9．支承系统是机械系统中具有支承和（）作用的子系统。 A.连接 B.导向 C.定位 D.夹紧 10.隔板的布置方向应与载荷的方向（）。 A.平行 B.垂直 C.倾斜 D.任意 二、名词解释（本大题共5小题，每小题2分，总计10分） 1．机械系统2．功能原理设计3．级比4．执行系统5．自身刚度 三、简答题（本大题共6小题，每小题4分，总计24分） 1．机械系统设计有哪些基本原则？ 2．什么是功能元？有那些种基本功能元？ 3．扩大传动系统变速范围有哪些方法？ 4．导轨有何功用？滑动导轨按其运动性质可分为哪几种类型？ 5．什么是支承件的接触刚度？提高接触刚度有哪些有效措施？ 6．常用的典型控制系统有哪几种类型？ 四、填空题（本大题含2小题共8个空，每空2分，总计16分） 1．某台数控机床，主轴最高转速为4000r/min，最低转速为30r/min，计算转速为145r/min。拟选用交流调频主轴电动机，其最高转速和额定转速分别为4500r/min和1500r/min，则主轴的恒功率调速范围R np为（），电动机的恒功率调速范围r p为（）r/min，如果有级变速机构的公比φu=R p，则有级变速机构的级数Z为（）级。 2．某卧式滑动导轨，支承导轨长720mm，动导轨长360mm，计算开式导轨的判别依据

机械系统设计总结

第一章绪论（蓝) 1、二战后，设计科学最具深远影响的三方面：1、“功能”思想的提出和发展； 2、“人机工程”学科的兴起； 3、“工业设计”学科的成熟。 2、设计学三个阶段：1、直觉设计阶段；2、经验设计阶段； 3、功能原理阶段。 3、“设计学”的核心技术：1、“功能”思想的提出和发展；2、“人机学”思想的形成和发展；3、“工业设计”学术体系的发展和成熟。 4、设计与科学研究关系（出发点、目标、结果）科学研究：求知欲好奇心，发现自然规律，更好的认识客观世界；产品设计：需求，发明新产品，创造一个更好的新世界。 5、机械产品设计的三个基本环节：功能 原理设计，实用化设计和商品化设计 第二章机器的组成及典型机器的功能分析 1 机器的定义：机器是由两个或两个以上相互联系配合的构件所组成的联合体，通过其中某些构件限定的相对运动，能转变某种原动力和运动，以执行人们预期的工作，在人或其他智能体的操作和控制下，实现为之设计的某种或某几种功能。 2 机器的特征：功能增加柔性提高；结构简化性能改善；效率提高成本降低。 3 机器的组成：1，从机构学的角度看由各种基本机构组合而成，其自由度应等于原动机数,2，从结构学的角度看由一系列基本零件组装而成，包括机架、箱体、齿轮等,3，从专业角度看则常以主要部件来看机器的组成,4，从功能观点看机器的组成：机器由多个主要分功能系统构成，他们的协调工作实现了机器的总功能；每个主要分功能系统可由原动机、传动机、工作机和控制器组成；其中工作机则多由执行机构和工作头构成。 4．机器的分类（功能） 机器工艺类机器：对物料进行工艺性加工的机器：加工机床食品机械纺织机械…. 非工艺类机器：不对任何物料进行工艺性加工，而只是实现某些特殊的动作性功能。动力机械，起重运输机械，通用机械。 5．洗衣机：总功能：纤维油污与纤维分离1主要功能：加水功能；排水功能；洗涤功能；脱水功能。2辅助功能：洗涤时间设定功能；洗涤完成后报警功能。6．家用缝纫机：针尖引线代替针尾引线，双线互锁交织的方法代替线的反复穿刺。 1.缝纫机的总功能：是将线按一定的规律缝于缝料上。它可使一根线或者多根线通过自连，互连，或交织，在缝料上形成一定的线迹。 家用缝纫机的总功能：采用上下两根锋线互相交织，交织点位于缝料中间的双线锁式线迹 2.主要功能分析：引面线造环功能；钩面线扩环，使底面线交织的功能；供给和收回面线的功能；输送缝料的功能。 3.辅助功能：调节面线和底线阻尼的功能；调节压脚压紧力的功能；调节送布针距的功能；绕底线功能 4.控制功能：机器控制功能；人机控制功能；电子控制功能。 7．点钞机总功能：将一沓同样的纸币输入机器后，经过机器处理，最后输出整理好的一沓整齐的纸币。同时机器准确显示纸张的张数 1主要功能：进钞输入功能；分钞功能；计数功能；整理功能2辅助功能：动力及传动功能；接钞输入口倾斜及调节功能；阻尼轮压紧功能 第三章机械产品的功能原理设计 1、进行原理性构思时首先要考虑应用某种“物理效应”（如摩擦、离心力、气吹），然后利用某种“作用原理”（如摩擦轮、转动架、气嘴），最后达到实现“功能目标”的目的。 2、功能原理设计重点在于提出创新构思，使思维尽量“发散”，力求提出较多的解法供比较选优。 3、机器的更新换代都存在三个途径：一是改革工作原理，二是通过改进工艺、结构和材料提高技术性能，三是加强辅助功能使其更适应使用者心理。 4、功能原理设计的工作特点：1)功能原理设计往往是用一种新的物理效应来代替旧的物理效应，使机器的工作原理发生根本变化的设计；2）功能原理设计往往要引入某种新技术（新材料、新工艺….），但首先要求设计人员有一种新想法、新构思。3）功能原理设计使机器品质发生质的变化。 5、功能：一个技术系统再以实现某种任务为目标时，其输入量和输出量之间相互转换的关系。 6、黑箱：根据系统的输入输出关系来实现系统功能目标的一种方法。 7、功能原理分两大类：一类是动作功能，一类是工艺功能。所谓动作功能，是指以实现动作为目的的功能；所谓工艺功能，是指以完成对对象物的加工为目的的功能。

机电一体化系统设计第3阶段测试题

机电一体化系统设计第3阶段测试题

江南大学现代远程教育第三阶段测试卷 考试科目:《机电一体化系统设计》第五章至第七章（总分100分） 时间：90分钟 学习中心（教学点）批次：层次： 专业：学号：身份证号： 姓名：得分： 一、单项选择题（本题共10小题，每小题1分，共10分。） 1、直流伺服电机的速度数字控制方法通常是（）。 A、脉宽调制 B、频率调制 C、幅值调制 D、相位调制 2、伺服系统的稳定性仅和系统的（）有关。 A、输入信号 B、输出信号 C、干扰信号 D、固有参数 3、在半闭环位置伺服系统中常用光电编码盘测量电机转速和（）。 A、扭矩 B、电流 C、温升 D、角位移 4. 在开环伺服系统中，传动系统的间隙会带来（）。 A、不稳定 B、死区误差 C、超调 D、阻尼 5、系统的刚度越大、惯量越小，则该系统的固有频率（）。 A、越高 B、越低 C、不变 D、不定 6、控制器中的微机目前常用的有可编程控制器、（）和工控机。

A、PC B、单片机 C、PLC D、IPC 7、脉冲传递函数是用于描述（）的数学模型。 A、线性系统 B、离散系统 C、非线性系统 D、镇定系统 8、步进电机的启动转矩随启动频率升高而（）。 A、增大 B、不变 C、降低 D、不定 9、关于半闭环和全闭环控制，以下说法正确的 是（）。 A、两者区别在于传感器检测位置不同 B、前者精度高，后者精度低 C、两者没有区别 D、前者难以实现，后者易实现 10、关于步进电机驱动器，以下说法正确的是（）。 A、斩波限流驱动电路往往采用较低的单电源供电 B、高低压驱动电路效率高 C、斩波限流驱动电路出力大、功耗小、效率高 D、单电源驱动电路出力大、功耗小 二、多项选择题(本题共5小题，每小题2分，共10分。多选、少选、错选均不得分。) 1、伺服系统的误差有（）。 A、稳态误差 B、静态误差 C、随机误差 D、动态误差 2、步进电机的控制要考虑（）。 A．启动过程升速控制Ｂ．低转速控制Ｃ．停止过程降速控制Ｄ．使电机连续工作 3、直流伺服电机的动态特性主要受（）的影响。 A、动态误差 B、机械惯量 C、跟

打孔机的结构原理设计(机械系统设计大作业)

机械系统设计 课程作业 打孔机的设计） 一、设计任务书. (1) 二、确定总共能（黑箱） (3) 三、确定工艺原理 (3) （一）机构的工作原理: (3) （二）原动机的选择原理 (3)

（三）传动机构的选择和工作原理 (4) 四、工艺路线图 (5) 五、功能分解（功能树） (5) 六、确定每种功能方案，形态学矩阵 (6) 七、系统边界 (8) 八、方案评价 (8) 九、画出方案简图 (9) 十、总体布局图 (11) 十一、主要参数确定 (12) 十二、循环图 (17) 一、设计任务书

表1

、确定总共能（黑箱） ~220V 噪声 发热 图1 三、确定工艺原理 （一）机构的工作原理: 该系统由电机驱动，通过变速传动将电机的 1450r/min 降到 主轴的2r/min ，与传动轴相连的各机构控制送料，定位，和 进刀等工 艺动作，最后由凸轮机 通过齿轮传动带动齿条上下 平稳地运动,这样动力头也就能带动刀具平稳地上下移动从 而保证了较高的加工质量。 （二）原动机的选择原理 （1）原动机的分类 原动机的种类按其输入能量的不同可以分为两类： A. —次原动机 此类原动机是把自然界的能源直接转变为机械能，称为一 次原动机。 属于此类原动机的有柴油机，汽油机，汽轮机 和燃汽机等。 B.二次原动机 此类原动机是将发电机等能机所产生的各种形态的能量转 变为机械能，称为二次原动机。 属于此类原动机的有电动机， 液压马达，气压马达，汽缸和液压缸等。 （2） 选择原动机时需考虑的因素： 1：考虑现场能源的供应情况。 2：考虑原动机的机械特性和工作制度与工作相匹配。 3：考虑工作机对原动机提出的启动，过载，运转平稳等方 面的要求。 被加工工件 黑箱 有孔的工件

机械系统设计教案

第1课(3课时) 课程基本介绍： ⑴与《机械设计》课程的基本区别： 研究对象的基本不同，研究方法的基本区别 ⑵课程的训练目的和方法： 因为同学们均为四年级，大家所从事的毕业设计研究方向不同，所以教学目的为尽可能对每个同学所从事的具体工作有所帮助。 训练方法包括较多的讨论课，讨论以每人的大作业为基础，要求采用书面作业结合多媒体(以PowerPoint形式)表现手段，每人分别介绍自己的作业，教师加以点评。 ⑶考核的基本办法： 以教学过程检查和期末考试相结合的方式：大作业4个，每个占10分，共40分，课堂点名10次，每次2分，共20分，考试占40分。 正式教学开始 1.绪论 教学重点：帮助同学建立系统论的观点，从《机械设计》课程的零部件设计的思路建立机械系统的设计理念，激发对机械系统设计的兴趣。 教学难点：机械系统的体系 1.1机械与机械系统 1.1.1系统的概念

举例说明： 例1：本人的硕士研究课题：一个液压回转系统的研究 重点说明：从机械零件的最佳设计角度能实现的效果与从系统的角度能完成的效果比较。 引申出系统设计思想与零件设计的很大区别。 例2：自动控制技术的发展历程： 从自动控制技术的发生、发展，以及从导弹、宇航一直到民用的发展历程，介绍系统化的设计思想和思路。 例3：系统论在经济学和人文科学领域的一些应用： 以房地产发展为例，尝试说明系统论在经济学上的一些应用。 1.1.2机械系统的基本组成 子系统：动力系统、传动系统、执行系统、操纵及控制系统 举例说明： 例1：汽车 例2：《机械设计》中所有人均完成的千斤顶 1.2机械系统设计的任务 1.2.1从系统的观点出发 重点：与外部环境的相互影响，以汽车设计为例 1.2.2合理确定系统功能

(机械制造行业)机械系统设计第一章

《机械系统设计》习题选集 机械设计教研室

第一章 1．系统的概念。 2．系统的特点。 3．机械系统的特性。 4．从流的观点出发，机械系统的组成。 5．机械系统设计的特点。 6．机械系统设计的基本思想。 7．机械系统设计的一般过程。 第二章 1．总体设计过程中应形成的基本技术文件。 2．设计任务的类型。 3．设计任务的来源。 4．试拟定播种、施肥机的设计任务书。 5．画出播种、施肥机的功能构成图。 6．试建立播种、施肥机的功能树。 7．形态学矩阵的概念。 8．试建立挖掘机的形态学矩阵，并根据总体方案确定的基本原则，确定几种合理的方案，并作简要说明。 9．机械系统方案评价的基本原则。常用的评价方法。 10．在某机器设计中，有两种备选方案，为了确定选择哪个方案，组织了一个由20位专家组成的评价小组用模糊综合评价法对两个方案进行评价。已知： 1)评价指标：产品性能（B1）、可靠性（B2）、使用方便性（B3）、制造成本（B4）、使用成本（B5）；每个评价指标划分为优、良、中等、较差、很差5个等级：0.9，0.7，0.5，0.3，0.1； 2)评价指标B1、B2、B3、B4、B5的权分别为：0.25、0.2、0.2、0.2、0.15； 3)投票结果如下表所示：

评价指标 评价等级（A方案）评价等级（B方案） 优良中等较差很差优良中等较差很差 B110 4 4 2 0 8 6 4 2 0 B210 4 2 4 0 8 4 4 2 2 B38 4 4 2 2 8 4 4 2 2 B48 4 4 4 0 6 4 4 4 2 B58 6 4 2 0 6 4 4 6 0 11．总体布置的基本原则。 12．总体布置的基本形式。 13．试分析手扶拖拉机的总体布置方案。 14．机械系统常用技术参数及指标的类型。 第三章 1．物料流系统的基本概念。 2．物料流设计在机械系统设计中的重要地位。 3．物料流系统的组成。 4．简述常用存储子系统。 5．简述常用输送、搬运子系统。 6．简述六点定位规则。 7．夹紧装置的组成。 8．试结合生产实习中所见的一种物料系统，分析制造系统物料流系统的组成。9．如图所示，某物料流系统设计时，要把工件从A工位送至B工位，请提出你自己的设计方案。 注意：1)工件输送过程中姿态要求保持不变； 2)需要给出方案简图。 第四章

机电一体化系统设计试卷

班级：机电071 考位号： 学号：★C F 爆菊联盟★群号：79573606 姓名：X X 2012年 11月6日 考试用 广西大学课程考试试卷 （ 12—— 13学年度第一学期） 课程名称：机电一体化系统设计 试卷类型：（A 、B ） 命题教师签名： 教研室主任签名： 主管院长签名： 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 应得分 20 25 40 15 100 实得分 哈哈，这是哥哥我整理的，原版为手写板是06级学长留下来的，原名《血泪 机电一体试卷》，在此向这位毕业的学长表示感谢！ ——★CF 爆菊联盟★Made by Rentao 评卷人 装订线（答题不得超过此线） 一、 单选（20×1）。(注意：本答案不一定准确，希望大家自己搞定！) 1.机电一体化系统包括：机械系统、信息处理系统、动力系统、传感检测系统、 执行元件系统。 2.根据接口变换调整功能分，放大器属于有源接口。 3.接口三个功能：变换、调整、输入/输出。 4.可靠性是指产品/系统在规定条件和时间内完成规定功能的能力。 5.消除间隙齿轮传动机构，能实现自动补偿的是轴向弹簧式双片薄齿轮错齿调整法。 6.滚珠丝杠副预紧，预紧最精密的方式是双螺母齿差预紧调整方式。 7.增加丝杠副公称直径可以增大可承受载荷量之类。 8.步进电机转向随通电顺序而变。 9.空载状态下，步进电机转子启动最大控制频率称为空载启动频率。 10.步进电机静态特性为其稳态状态特性｛静转矩矩-角特性、静态稳定区｝。 11.增大W c ，动态性能指标中调整时间t s 减少。 12.系统接口设计中，若组成较大系统，选用功能接口电路/接口板。 13.闭环数控系统中，位置检测元件安装在移动工作台导轨上。 14.导向精度是导轨副最基本指标。 15.交流伺服电机微机控制系统，输入回路采用D/A 数模转换电路实现信号转换。 16.控制系统中软件、硬件合理组成，要根据经济性和可靠性标准权衡决定。

打孔机结构原理设计(机械系统设计大作业)

机械系统设计 课程作业（打孔机的设计）

一、设计任务书 (1) 二、确定总共能（黑箱） (2) 三、确定工艺原理 (3) （一）机构的工作原理: (3) （二）原动机的选择原理 (3) (三)传动机构的选择和工作原理 (3) 四、工艺路线图 (4) 五、功能分解（功能树） (4) 六、确定每种功能方案，形态学矩阵 (5) 七、系统边界 (6) 八、方案评价 (6) 九、画出方案简图 (7) 十、总体布局图 (9) 十一、主要参数确定 (10) 十二、循环图 (14)

一、设计任务书 表1

二、确定总共能（黑箱） （一）机构的工作原理: 该系统由电机驱动，通过变速传动将电机的1450r/min降到主轴的2r/min，与传动轴相连的各机构控制送料，定位，和进刀等工艺动作，最后由凸轮机通过齿轮传动带动齿条上下平稳地运动,这样动力头也就能带动刀具平稳地上下移动从而保证了较高的加工质量。 （二）原动机的选择原理 （1）原动机的分类 原动机的种类按其输入能量的不同可以分为两类： A.一次原动机 此类原动机是把自然界的能源直接转变为机械能，称为一次原动机。属于此类原动机的有柴油机，汽油机，汽轮机和燃汽机等。 B.二次原动机 此类原动机是将发电机等能机所产生的各种形态的能量转变为机械能，称为二次原动机。属于此类原动机的有电动机，液压马达，气压马达，汽缸和液压缸等。 （2）选择原动机时需考虑的因素： 1：考虑现场能源的供应情况。 2：考虑原动机的机械特性和工作制度与工作相匹配。 3：考虑工作机对原动机提出的启动，过载，运转平稳等方面的要求。 4：考虑工作环境的影响。

《机械系统设计》课程总结

《机械系统设计》课程总结 系统的概念：具有特定功能的，相互间具有有机联系的许多要素构成的整体。 四个特征：整体性；相关性；目的性；环境适应性。 组成框图： 边界 按机床数量划分：单机床加工系统、多机床加工系统 分类按通用化程度分：通用机床加工系统、专用机床加工系统、组合机床 加工系统、混合型机床加工系统 按自动化程度分：普通机床加工系统、数控机床加工系统、自动生产 线系统、柔性生产系统、集成制造系统 现代机械的功能要求：运动要求；动力要求；体积和重量要求；可靠性和寿命 要求；环保要求；安全性要求；经济性要求；产品造型要 求；其它要求 机械系统设计的任务：①合理确定系统功能；②提高可靠性；③提高经济性 设计过程：计划→外部设计→内部设计→制造和销售。 特点：传统：只注意内部系统的设计，忽略整体质量，不注重市场销售环节。 现代：注重内部设计与外部设计相结合，使设计尽可能周密、合理、少 走弯路。 系统分解方法：平面分解、分级分解、组合分解。 系统分析步骤：分析确定系统的目标、要求→制订模型→系统最优化→系统评价。 机械系统方案设计的大体步骤：设计任务抽象化→确定工艺原理→确定技术过 程→引进技术系统并确定系统边界→确定功能结构→确定设计方案。 总体布置设计基本要求：①保证工艺过程连续、流畅；②降低质心高度，尽量 对称布置；③保证精度、刚度及抗振性等；④充分考虑产品的标准化、规格化、 系列化和发展要求；⑤结构紧凑，层次分明；⑥操作、维修、调整方便；⑦外

执行系统布置应注意的问题：①减少构件和运动副数目，缩小构件尺寸；②原动件尽量接近执行机构；③考虑与中间联接件的装卡、传递，注意安全。 传动系统布置应注意的问题：①简化传动链；②合理安排传动机构顺序（转变运动形式的机构→低速端；带传动→高速端，吸振；链传动→低速端）；③注意传动系统的润滑和密封。 操纵件布置应注意的问题：①操纵件的运动方向与被驱动件的运动方向一致；②操纵件应尽量布置在操作人员近旁，操作人员处于工序集中，操纵频繁，易出现故障和便于观察的部位；③仪器、仪表应便于操作人员观察和维护。 工作载荷的类型：①按零件发生变形不同：拉（压）载荷、弯曲载荷、扭转载荷。②按载荷是否随时间变化：静载荷、动载荷（可简化为静载荷的动载荷：周期载荷、冲击载荷、随机载荷）。 工作载荷确定方法：1、类比法：①几何尺寸类比法；②动力类比法。2、计算法（运用各种力学原理、经验公式或图表等计算确定载荷）。3、实测法（常用 电阻应变式传感器；测量原理：惠斯通电桥εK R R =?；电阻应变仪分类：静态；静动态；动态；超动态；遥测。记录和分析仪器：光线振子示波器；函数记录仪；磁带记录仪）。 载荷类型：反映载荷数值随时间变化的特性； 工作机械工作制：反映负载持续情况。 电动机按电源不同可分为： ???????→???→励、并励、串励、复励按励磁方式，分为：他 直流电动机异步电动机同步电动机是否相同按电机转速与磁场转速交流电动机 三相异步电动机分类：①按转子结构型式：笼型电动机；绕线型电动机 ②按外壳结构形式：开启式；防护式；封闭式；防爆式。③按安装型式：立式；卧式。 三相异步电动机的机械特性：动力机的输出转矩与转速间的关系。 固有特性（M ?—n ）：当定子电压和频率均为额定值，定子绕组按规定方式接线，定子和转子电路中不外接电阻或阻抗的机械特性。 内燃机：燃料在气缸内部燃烧，直接将产生的气体所含的热能转换为机械能的机器。 分类：①按燃料种类：柴油机、汽油机、煤气机和氢气机。②按一个工作循环冲程数：四冲程、二冲程等。③按点火方式：压燃式、点燃式。④按冷却方式：水冷式、风冷式。⑤按进气方式：自然吸气式、增压式。⑥按气缸数目：单缸、多缸。⑦按额定转速：高速，中速，低速。⑧按用途：农用、汽车用、工程用、