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

设计带式制动器时，应使拉紧力作用在制动带的松边。

原因：1装在转速高的传动件上，可使结构尺寸小些 2装在靠近执行机构的传动构件上能使传动链中 其他传动构件避免过载运行 3因此应该放在靠近执行机构且转速高的传动体上

30控制系统的组成：1发令环节 2 执行环节3转换环节

31总体主要参数的确定：1尺寸参数2运动参数3动力参数4重量参数5性能参数

11. 从控制系统的原理来看控制系统由3个环节组成，发令环节，执行环节，。

12. 系统的产生有 生核 ， 合并 ， 因果 ， 自繁 ，外力等五种形式。

13. 在导轨副中，运动的一方称为动导轨，不动的一方称为 支承导轨 。

14. 提高支承系统热特性的措施有 均热 ， 采用“热对称 ”结构 ，散热和隔热。

1. 设计对象的四个共性

1）具有确定的技术过程。

2）具有接受和转换物料、能量与信息状态的功能。

3）由许多要素集成。设施、设备、机器、零部件、元器件等。

4）由人规划、设计、加工、建立和使用

2. 简述系统的三个定律

系统论第一定律：系统的属性种类总是多于组成它的各个事物在孤立状态时的属性种类 之和，对于可

量度的某具体属性的值，系统可能起到放大或缩小作用，也可能不发生变化，究竟起何作

用取决于该属性的本质、系统的结构以及系统内协同作用的强弱。

系统论第二定律：在保证实现环境允许系统达到的功能的前提下，整个系统对空间、时间、物质、能

量和信息的利用率将趋于最高。

该定律又称之为五率最高原则。

系统论第三定律：不同的系统在某种意义上存在着一定程度的相似性，从一个系统上得出的规律，可

以推广或还原到与之相似的其它系统上去

4. 先进设计与常规设计的比较

设计对象：先进技术考虑了人、机、环境的相互协调，从而发挥产品的最大潜力或提高系统的有效性。

工业设计、人因设计、生态设计等方面的设计成果不胜枚举。

设计过程：先进设计在手段、方式和内容上发生了质的变化。它充分采用计算机、自动绘图和数据库

管理等技术，大大提高了数据的准确性、稳定性和效率，且使修改 设

计十分方便。它由过去的串行设计发展为并行工程，正在向全程自动化设计发展。

设计方法：先进设计的指导思想由过去的经验、类比方法提高到逻辑的、理性的、系统的新设计方法。它广泛采用系统化设计、创新设计、智能设计和虚拟设计等，使设计水平有了质的飞跃。其中不少技术已日趋成熟，并得到广泛的应用。

技术系统设计过程规律性：抽象到具体 发散到收敛 继承到创新 定性到定量 部分到整体 常用动力机：电动机，液压马达，气压马达，内燃机

执行机构的功能：1施力2夹持3搬运和运输4分度，转位与定位 5检测 6复杂动作

操作环境的不安全因素：1）机械系统的干扰：来自被操作的机械和周围的其它机械

2）自然环境的干扰： 3）操作者的干扰：来自操作者的不安全因素包括人体健康、心情、情绪以及由此而造成的生理或心理的不良变化

☐ 功能修正量：穿鞋着衣产生的各方向尺寸变化量（高度、围度等）；人体姿态不同产生的变化量；为了确保产品功能的修正量。

☐ 心理修正量：为了消除空间压抑感、恐惧感或为了追求美观等心理需求而作的尺寸修正量。 支承系统的基本要求：

☐ 足够的静刚度：支承件在静载荷作用下抵抗变形的能力。

☐ 较好的动特性：抵抗振动的能力。

☐ 良好的热特性：要求支承件的热变形较小或均匀。

☐ 最小的内应力：内应力会引起支承件的变形

☐ 良好的结构工艺性和合理的结构布局

☐ 提高支承系统热特性就是设法减少热变形，特别是不均匀的热变形，以及降低热变形对加工精度的影响。

☐ 散热和隔热

☐ 均热

☐ 采用“热对称”结构

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