机械系统设计知识点总结

1 《机械原理》是研究各种机械的组成原理、机器常用机构的运动及动力性能分析与设计、机器动力学等问题的一门主干技术基础课。

系统:由相互之间有机联系的要素组成,具有特定功能的整体。

2, 系统具有6个特性:整体性、相关性(结构性和开放性)、动态性、层次性、目的性和环境适应性。整体性是系统所具有的最重要和最基本的特性。

3, 任何机械都可以看成是由若干个装置、部件和零件按照一定的结构组合而成的有特定功能的整体,这个整体就机械系统。而组成机械系统的基本要素是机械零件。

4, 从实现系统功能的角度出发,机械系统应有以下必备的子系统组成:动力系统、传动系统、执行系统、操纵与控制系统等。

5, 传动系统的功能包括以下四项:减速或增速, 变速, 有级变速和无级变速, 改变运动规律或形式。

6, 机械系统设计的目的是提供优质高效、物美价廉,应能够在市场竞争中取得优势,能够赢得用户,取得较好的经济效益和社会效益的机械产品。

7, 方案设计是机械系统设计的核心环节,方案设计是保证设计水平和质量的重要工作,在很大程度上决定了机械系统设计的成败。

方案设计是一个创造性思维的过程,在进行方案设计时,重要的是要创新,采用新原理、新技术、新机构、新工艺,才能设计出有突破性的新产品。

8任何机械系统都可以看成是实现某种能量流、物料流和信息流传递和转化的装置。

机械系统可抽象为:实现输入的能量、物料、信息和输出的能量、物料、信息转化的机械装置。

9用“黑箱”抽象地表示技术过程,不需要事先涉及具体的解决方法,就可以知道机械系统的基本功能和约束条件:基本功能为物料、能量、信息的传递和转化,约束条件表现为内、外部系统的相互作用和相互影响

10技术过程是若干个分过程和工序组合而成的复合过程

11技术系统是实现技术过程各项转化的人为系统。

12功能分解是在系统分解的基础上进行的。对各子系统的功能可逐项分解,直至得到不能再分解的功能元为止。

13系统边界是技术系统功能范围的界限,即内部系统与外部系统的分界

14总体设计必须在方案设计基础上进行。总体设计是机械系统设计第3阶段—内部设计阶段的主要部分,是以后进行系统技术设计的依据. 总体布置设计的目的:确定各零、部件的相互位置和运动关系。总体布置设计的原则:简单、合理、经济。保证机械系统内部的能量流、物料流和信息流的流动途径合理,各零部件运动时不产生干涉,是对机械系统总体布置的首要要求

15为保证机械系统能平衡、稳定地工作,就应当尽量使机械系统的质心高度较低,尽量相对于支承对称布置,这对于行走式机械和工程机械尤为重要

17对机械系统的执行系统,应尽量使振动源远离执行系统,采用分离驱动的方法,把电动机和变速箱、主轴箱分置,用有缓冲减振的传动装置将它们联接起来,就可使振源与执行系统隔开. 布置执行系统时应首先确定执行构件的位置。工作机械就是机械系统的执行系统。

16载荷是对机械及零部件进行强度、刚度、稳定性、可靠性和寿命计算的依据,也是进行机械系统动力机类型和容量选择时需要考虑因素之一。 恒转矩负载特性又可分为两类:位能性负载特性和反抗性负载特性

17周期载荷包含3个要素:幅值、频率和相位角

18确定载荷有3种方法:类比法、计算法和实测法。

19按励磁方式不同,直流电机可分为:他励、并励、串励、复励等形式, 按转子转速和旋转磁场转速的不同,交流电机可分为同步电动机和异步电动机。按电源不同,电动机分为交流电动机和直流电动机。

20电动机的机械特性可分为固有机械特性和人为机械特性

三相异步电动机可分为笼型电动机和绕线型电动机。

选择原则:满足使用要求的前提下,交流电动机优先于直流电动机;笼型电动机优先于绕线型电动机;专用电动机优先于通用电动机

21执行系统是由执行构件和执行机构组成。执行构件是执行机构中的一个或几个构件,是执行系统中直接完成功能的零部件。

执行机构是带动执行构件运动所需要的机构, 执行系统的作用是传递或变换运动和动力,把传动系统传来的运动或动力进行变换后传递给执行构件,满足其要求。

22执行系统的功能是多种多样的,归纳起来有:夹持、搬运、输送、分度与转位、检测、实现运动形式或运动规律的变换、完成工艺性复杂动作等。夹持功能可分解为:抓取、夹持和放开三个过程。

23 2输送是按给定的路线将工件从一个位置移动到另一个位置

24工程中使用的机械,大都是由若干个基本机构通过各种连接方法组合而成的机构系统—机构组合。

25并联组和:若干个单自由度基本机构的输入构件连接在一起,保留各自的输出运动;或若由干个单自由度机构的输出构件连接在一起,而保留各自的输入运动;或有共同的输入构件与输出构件的连接(称为并行连接)。其特征是各基本机构均是单自由度机构。

26机器的运动循环至少包括一个工作行程和空回行程,有时有的执行构件还有一个或若干个停歇阶段。

27传动系统是位于动力机与执行机构(或执行构件)之间的中间装置,它的作用是将动力机的运动和动力传递给执行机构(执行构件)。传动系统是由运动链及相应的联系装置组成的。

28动力机输出的一般是等速连续的回转运动,而执行系统的运动形式是多种多样的。当两者的运动形式不相同时,要求传动系统能够改变动力机输出的运动形式,以满足执行机构的要求。当两者运动形式相同时,还有转速、转矩是否相同的问题,这就要求传动系统具有减速增矩或增速减矩的作用。

29按传动比变化情况传动系统可分为:固定传动比传动系统和可调传动比传动系统。可调传动比传动又可分为:有级变速传动系统、无级变速传动系统和周期性变速传动系统

30传动系统按驱动形式可分为:独立驱动传动系统、集中驱动传动系统和联合驱动传动系统. 按工作原理不同,传动系统可分为:机械传动系统、流体传动系统和电

传动系统。

31常用的离合器按工作原理分有两种形式:啮合式离合器和摩擦式离合器。

32最简单最基本的有级变速装置是两轴变速传动装置,可采用两个或两个以上的两轴变速机构串联的方法,组合成多轴变速装置。

1 《机械原理》是研究各种机械的组成原理、机器常用机构的运动及动力性能分析与设计、机器动力学等问题的一门主干技术基础课。

系统:由相互之间有机联系的要素组成,具有特定功能的整体。

2, 系统具有6个特性:整体性、相关性(结构性和开放性)、动态性、层次性、目的性和环境适应性。整体性是系统所具有的最重要和最基本的特性。

3, 任何机械都可以看成是由若干个装置、部件和零件按照一定的结构组合而成的有特定功能的整体,这个整体就机械系统。而组成机械系统的基本要素是机械零件。

4, 从实现系统功能的角度出发,机械系统应有以下必备的子系统组成:动力系统、传动系统、执行系统、操纵与控制系统等。

5, 传动系统的功能包括以下四项:减速或增速, 变速, 有级变速和无级变速, 改变运动规律或形式。

6, 机械系统设计的目的是提供优质高效、物美价廉,应能够在市场竞争中取得优势,能够赢得用户,取得较好的经济效益和社会效益的机械产品。

7, 方案设计是机械系统设计的核心环节,方案设计是保证设计水平和质量的重要工作,在很大程度上决定了机械系统设计的成败。

方案设计是一个创造性思维的过程,在进行方案设计时,重要的是要创新,采用新原理、新技术、新机构、新工艺,才能设计出有突破性的新产品。

8任何机械系统都可以看成是实现某种能量流、物料流和信息流传递和转化的装置。

机械系统可抽象为:实现输入的能量、物料、信息和输出的能量、物料、信息转化的机械装置。

9用“黑箱”抽象地表示技术过程,不需要事先涉及具体的解决方法,就可以知道机械系统的基本功能和约束条件:基本功能为物料、能量、信息的传递和转化,约束条件表现为内、外部系统的相互作用和相互影响

10技术过程是若干个分过程和工序组合而成的复合过程

11技术系统是实现技术过程各项转化的人为系统。

12功能分解是在系统分解的基础上进行的。对各子系统的功能可逐项分解,直至得到不能再分解的功能元为止。

13系统边界是技术系统功能范围的界限,即内部系统与外部系统的分界

14总体设计必须在方案设计基础上进行。总体设计是机械系统设计第3阶段—内部设计阶段的主要部分,是以后进行系统技术设计的依据. 总体布置设计的目的:确定各零、部件的相互位置和运动关系。总体布置设计的原则:简单、合理、经济。保证机械系统内部的能量流、物料流和信息流的流动途径合理,各零部件运动时不产生干涉,是对机械系统总体布置的首要要求

15为保证机械系统能平衡、稳定地工作,就应当尽量使机械系统的质心高度较低,尽量相对于支承对称布置,这对于行走式机械和工程机械尤为重要

17对机械系统的执行系统,应尽量使振动源远离执行系统,采用分离驱动的方法,把电动机和变速箱、主轴箱分置,用有缓冲减振的传动装置将它们联接起来,就可使振源与执行系统隔开. 布置执行系统时应首先确定执行构件的位置。工作机械就是机械系统的执行系统。

16载荷是对机械及零部件进行强度、刚度、稳定性、可靠性和寿命计算的依据,也是进行机械系统动力机类型和容量选择时需要考虑因素之一。 恒转矩负载特性又可分为两类:位能性负载特性和反抗性负载特性

17周期载荷包含3个要素:幅值、频率和相位角

18确定载荷有3种方法:类比法、计算法和实测法。

19按励磁方式不同,直流电机可分为:他励、并励、串励、复励等形式, 按转子转速和旋转磁场转速的不同,交流电机可分为同步电动机和异步电动机。按电源不同,电动机分为交流电动机和直流电动机。

20电动机的机械特性可分为固有机械特性和人为机械特性

三相异步电动机可分为笼型电动机和绕线型电动机。

选择原则:满足使用要求的前提下,交流电动机优先于直流电动机;笼型电动机优先于绕线型电动机;专用电动机优先于通用电动机

21执行系统是由执行构件和执行机构组成。执行构件是执行机构中的一个或几个构件,是执行系统中直接完成功能的零部件。

执行机构是带动执行构件运动所需要的机构, 执行系统的作用是传递或变换运动和动力,把传动系统传来的运动或动力进行变换后传递给执行构件,满足其要求。

22执行系统的功能是多种多样的,归纳起来有:夹持、搬运、输送、分度与转位、检测、实现运动形式或运动规律的变换、完成工艺性复杂动作等。夹持功能可分解为:抓取、夹持和放开三个过程。

23 2输送是按给定的路线将工件从一个位置移动到另一个位置

24工程中使用的机械,大都是由若干个基本机构通过各种连接方法组合而成的机构系统—机构组合。

25并联组和:若干个单自由度基本机构的输入构件连接在一起,保留各自的输出运动;或若由干个单自由度机构的输出构件连接在一起,而保留各自的输入运动;或有共同的输入构件与输出构件的连接(称为并行连接)。其特征是各基本机构均是单自由度机构。

26机器的运动循环至少包括一个工作行程和空回行程,有时有的执行构件还有一个或若干个停歇阶段。

27传动系统是位于动力机与执行机构(或执行构件)之间的中间装置,它的作用是将动力机的运动和动力传递给执行机构(执行构件)。传动系统是由运动链及相应的联系装置组成的。

28动力机输出的一般是等速连续的回转运动,而执行系统的运动形式是多种多样的。当两者的运动形式不相同时,要求传动系统能够改变动力机输出的运动形式,以满足执行机构的要求。当两者运动形式相同时,还有转速、转矩是否相同的问题,这就要求传动系统具有减速增矩或增速减矩的作用。

29按传动比变化情况传动系统可分为:固定传动比传动系统和可调传动比传动系统。可调传动比传动又可分为:有级变速传动系统、无级变速传动系统和周期性变速传动系统

30传动系统按驱动形式可分为:独立驱动传动系统、集中驱动传动系统和联合驱动传动系统. 按工作原理不同,传动系统可分为:机械传动系统、流体传动系统和电

传动系统。

31常用的离合器按工作原理分有两种形式:啮合式离合器和摩擦式离合器。

32最简单最基本的有级变速装置是两轴变速传动装置,可采用两个或两个以上的两轴变速机构串联的方法,组合成多轴变速装置。


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