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1、第一章 概述一、系统的特性:整体性、相关性、自组织与动态性、目的性、优化原则 二、机械系统的构成主要包括：动力系统、传动系统、执行系统、操纵系统及控制系统等。机械系统划分为物料流系统、能量流系统和信息流系统第二章 机械系统的总体设计一、总体设计的主要内容:系统的原理方案的构思；结构方案设计；总体设计；总体布局与环境设计；主要参数及技术指标；总体方案的评价与决策二、设计任务类型 1.开发性设计 2.适应性设计 3.变型设计三、设计任务来源 1.指令性设计任务 2.来自市场的设计任务 3.考虑前瞻的预研设计任务四、系统的功能描述：1)主功能实现系统目的的功能 2)动力功能为系统运行提供必要的能量3
2、)控制功能信息检测、处理和控制 4)结构功能将各要素组合起来形成一个统一的整体五、螺纹加工机的总体原理方案分析根据“形成螺纹”的总功能，在机械加工的范围内可能形成五种方案，其中有车削加工螺纹，铣削加工，但车削、铣削刀具和工件运动都不同；无切屑加工，利用滚压加工进行搓丝，而由于执行元件的不同，也有不同的搓丝方案。根据螺纹加工的要求(强度、批量、成本等)选定总体方案，然后进行机器的具体设计。六、输送液体原理解法1负压效应：1)利用压力 p 与溶积 v 的关系（pv=常数）2)利用流速与压力的关系，即文丘里喉管原理2惯性力效应：1)利用离心惯性力将水引出。2)利用往复运动的惯性力。3)虹吸原理。3毛
3、细管效应七、模糊评价法：1.确定评价指标及评价尺度 2.确定评价指标加权系数 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 5.计算评价方案的综合得分（优先度）并优选第三章 机械系统的物料流设计一、物料流的基本概念及其重要性物料流指的是机械系统工作过程中的一切物料的运动变化过程。各种物料的流动构成了机械工作的整个过程。物料流系统设计的重要性主要体现在以下几个方面：1.物料流系统决定了机械系统的总体布置。物料流的输入和输出受制于周围环境，当输入和输出确定后，其系统的能量流的位置就能确定下来。2.物料流系统决定了能量流系统的主要参数。能量流所提供的能量主要用
4、于物料的运动、变形等目的。能量流中动力机的容量主要取决于物料的量和性质。3.物料流系统是信息流系统的主要控制对象。信息流的主要作用是根据机械系统工作进程的具体情况对工作进程进行必要的操纵和调整。二、物料流的组成:一般由加工、输送、储存、检验几部分组成。三、物料流系统的构成:存储子系统、输送子系统以及定位装夹装置，执行子系统。四、储料装置可设计成料仓式或料斗式。料仓式储料装置需要人工将坯料按一定方向摆放到仓内，料斗式储料装置只需将坯件倒入料斗，由料斗自动完成定向。六、定位与夹紧：在机械系统的工作过程中，物料应占有正确的位置（定位） ，并在一定的力作用下保持这一正确位置相对不变（夹紧） ，这一整个
5、过程称为装夹。夹紧装置组成：力源装置和夹紧机构第四章 机械系统的能量流设计一、机械系统的能量流理论主要包括以下几个要点1.机械工作状态能量信息论：由于机械工作过程中工作状态和系统结构的变化，都会引起某一部分能量状况的变化，因此机械系统的能量流动状态是工作机械运行状态的综合反映，包含着丰富的工作状态信息。2.机械工作状态能量损失论：机械工作过程中，由于工作系统自身运转要消耗很大一部分功率，即空载功率，这部分能量在系统输入的总能量汇总所占的比例较大。其次，载荷损耗也在系统输入能量中占有一定比例,特别是变负载过程，存在能量损失非常严重。 3.机械工作过程节能效益论：机械在工作过程中的几个关键性指标如
6、磨损、噪声、振动、热变形等都与机械的能量损耗存在着密切联系或一定的依存关系，因此，在进行机械系统设计时，进行节能研究，减少机械的能量损失，有利于改善机械的其他性能。 二、载荷的构成:工作阻力;摩擦力;自重载荷;外部动载荷;传动系统的动载荷;其它载荷三、动力机的概念及组成动力机是一种将其他能源转换成机械能的装置，是机械系统中的驱动部分，又称原动机。常用的动力机有电动机、内燃机、液压马达及气动马达等。动力机的机械特性动力机输出的转矩与转速的关系四、内燃机的机械特性:1）荷速度特性 2）负荷特性 3）通用特性速度特性用来判断发动机的动力性，用负荷特性来判断发动机在某一转速下运行的经济性。通用特性能全
7、面地表示发动机性能。五、电动机的机械特性:在电动机的工作段，电动机转速随转矩的增加而略降低的机械特性称为硬特性。第五章、机械运动系统设计1.传动系统、执行系统、操纵系统，总称为机械运动系统；2.传动系统处于能量流系统中的中间位置,组成传动联系的一系列传动件称为传动链,所有传动链及它们之间的相互联系组成传动系统。作用:将原动机的运动或动力传给执行机构。3.传动系统主要是由变速装置、起停与换向装置、制动装置以及安全保护装置组成。4.多轴变速传动系统的设计步骤确定传动顺序:对于降速传动链，传动顺序应 “前多后少” ，使位于高速轴的传动构件多些，这对于节省材料，减小变速箱的尺寸和重量都是有利的。确定变
8、速顺序：变速顺序是指基本组和扩大组的排列顺序确定各变速组传动比。1）确定结构式:采用两个变速组，根据传动轴顺序应前多后少，变速顺序基本组在前、扩大组在后的原则，采用结构式为 6=3(1) 2(3)2）确定传动链中是否需要定比传动副本例执行机构的转速都比电动机转速低，属于降速传动链，总降速比 i 总=nm/nl=1440/45=32。若一对齿轮的最大降速比为 4，则至少需要三对降速传动副。根据总体布置需要，电动机和变速箱之间要用一级带传动3）拟定转速图：由已知条件知道所需变速范围 R=n6/n1=250/45=5.6 相应的公比为 6-1=5.6，即=1.41。设系统的最大变速级数为 Z，则由
9、nminZ-1=nmax 得：，12 条等距水平线表示转速线，分配降速传动比、画变速组的其1+4.lg)5/10(=+lg)/(=minaxZ他传动副连线、画出传动副的全部连线、画 12 条等距水平线表示转速线，轴上用点 A 代表电动机转速，在轴 V 上标出 12 级转速的数值。5.换向机构（惰轮机构）(a)外侧布置(b)内侧布置6.机构的作用是传递和变换运动与动力，即把传动系统传递过来的运动与动力进行必要的变换，以满足执行构件的要求。其功能如下：夹持、搬运、分度与转位、检测、加载7.系统的分类：按执行系统对运动和动力的不同要求可分为：动作型、动力型、动作动力型按执行系统中执行机构的相互联系情
10、况分：单一型、相互独立型、相互联系型 8.操纵系统的要求、组成及分类：(1)有：1）应轻便省力。2)操纵灵活，反映敏捷。3)操纵行程适当。4）操纵件定位安全可靠。5）操纵系统应有可调性。(2)操系统的组成：操纵件、执行件和传动装置三部分。9行机械系统设计原则：1)机械运动系统的相容性原则:各执行机构的同步性；机构输出运动的协调性；机构输出运动精度的匹配性 2)机构运动系统组成的系统最优化原则 3)寻求执行机构的创新设计。第一章 概述一、系统的特性:整体性、相关性、自组织与动态性、目的性、优化原则 二、机械系统的构成主要包括：动力系统、传动系统、执行系统、操纵系统及控制系统等。机械系统划分为物料
11、流系统、能量流系统和信息流系统第二章 机械系统的总体设计一、总体设计的主要内容:系统的原理方案的构思；结构方案设计；总体设计；总体布局与环境设计；主要参数及技术指标；总体方案的评价与决策二、设计任务类型 1.开发性设计 2.适应性设计 3.变型设计三、设计任务来源 1.指令性设计任务 2.来自市场的设计任务 3.考虑前瞻的预研设计任务四、系统的功能描述：1)主功能实现系统目的的功能 2)动力功能为系统运行提供必要的能量3)控制功能信息检测、处理和控制 4)结构功能将各要素组合起来形成一个统一的整体五、螺纹加工机的总体原理方案分析根据“形成螺纹”的总功能，在机械加工的范围内可能形成五种方案，其中
12、有车削加工螺纹，铣削加工，但车削、铣削刀具和工件运动都不同；无切屑加工，利用滚压加工进行搓丝，而由于执行元件的不同，也有不同的搓丝方案。根据螺纹加工的要求(强度、批量、成本等)选定总体方案，然后进行机器的具体设计。六、输送液体原理解法1负压效应：1)利用压力 p 与溶积 v 的关系（pv=常数）2)利用流速与压力的关系，即文丘里喉管原理2惯性力效应：1)利用离心惯性力将水引出。2)利用往复运动的惯性力。3)虹吸原理。3毛细管效应七、模糊评价法：1.确定评价指标及评价尺度 2.确定评价指标加权系数 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 5.计算评价
13、方案的综合得分（优先度）并优选第三章 机械系统的物料流设计一、物料流的基本概念及其重要性物料流指的是机械系统工作过程中的一切物料的运动变化过程。各种物料的流动构成了机械工作的整个过程。物料流系统设计的重要性主要体现在以下几个方面：1.物料流系统决定了机械系统的总体布置。物料流的输入和输出受制于周围环境，当输入和输出确定后，其系统的能量流的位置就能确定下来。2.物料流系统决定了能量流系统的主要参数。能量流所提供的能量主要用于物料的运动、变形等目的。能量流中动力机的容量主要取决于物料的量和性质。3.物料流系统是信息流系统的主要控制对象。信息流的主要作用是根据机械系统工作进程的具体情况对工作进程进行
14、必要的操纵和调整。二、物料流的组成:一般由加工、输送、储存、检验几部分组成。三、物料流系统的构成:存储子系统、输送子系统以及定位装夹装置，执行子系统。四、储料装置可设计成料仓式或料斗式。料仓式储料装置需要人工将坯料按一定方向摆放到仓内，料斗式储料装置只需将坯件倒入料斗，由料斗自动完成定向。六、定位与夹紧：在机械系统的工作过程中，物料应占有正确的位置（定位） ，并在一定的力作用下保持这一正确位置相对不变（夹紧） ，这一整个过程称为装夹。夹紧装置组成：力源装置和夹紧机构第四章 机械系统的能量流设计一、机械系统的能量流理论主要包括以下几个要点1.机械工作状态能量信息论：由于机械工作过程中工作状态和系
15、统结构的变化，都会引起某一部分能量状况的变化，因此机械系统的能量流动状态是工作机械运行状态的综合反映，包含着丰富的工作状态信息。2.机械工作状态能量损失论：机械工作过程中，由于工作系统自身运转要消耗很大一部分功率，即空载功率，这部分能量在系统输入的总能量汇总所占的比例较大。其次，载荷损耗也在系统输入能量中占有一定比例,特别是变负载过程，存在能量损失非常严重。 3.机械工作过程节能效益论：机械在工作过程中的几个关键性指标如磨损、噪声、振动、热变形等都与机械的能量损耗存在着密切联系或一定的依存关系，因此，在进行机械系统设计时，进行节能研究，减少机械的能量损失，有利于改善机械的其他性能。 二、载荷的
16、构成:工作阻力;摩擦力;自重载荷;外部动载荷;传动系统的动载荷;其它载荷三、动力机的概念及组成动力机是一种将其他能源转换成机械能的装置，是机械系统中的驱动部分，又称原动机。常用的动力机有电动机、内燃机、液压马达及气动马达等。动力机的机械特性动力机输出的转矩与转速的关系四、内燃机的机械特性:1）荷速度特性 2）负荷特性 3）通用特性速度特性用来判断发动机的动力性，用负荷特性来判断发动机在某一转速下运行的经济性。通用特性能全面地表示发动机性能。五、电动机的机械特性:在电动机的工作段，电动机转速随转矩的增加而略降低的机械特性称为硬特性。第五章、机械运动系统设计1.传动系统、执行系统、操纵系统，总称为机械运动系统；2.传动系统处于能量流系统中的中间位置,组成传动联系的一系列传动件称为传动链,所有传动链及它们之间的相互联系组成传动系统。作用:将原动机的运动或动力传给执行机构。3.传动系统主要是由变速装置、起停与换向装置、制动装置以及安全保护装置组成。4.多轴变速传动系统的设计步骤确定传动顺序:对
