机械系统的基本特征
02240机械工程控制基础
02240机械工程控制基础第一章绪论1.1控制理论的发展简史（了解）1.2机械工程控制论的研究对象1）机械工程控制理论主要是研究机械工程技术为对象的控制论问题。
2）当系统已经确定，且输出已知而输入未知时，要求确定系统的输入以使输出并根据输出来分析和研究该控制系统的性能，此类问题称为系统分析°3）最优控制制：当系统已经确定，且输出已知而输入已施加但未知时，要求识别系统的输入以使输出尽可能满足给定的最佳要求。
4）滤波与预测问题当系统已经确定，且输出已知，输入已施加当未知时，要求识别系统的输入（控制）或输入中的有关信5）当输入与输出已知而系统结构参数未知时，要求确定系统的结构与参数，即建立系统的数学模型，此类问题及系统辨识。
6）当输入与输出已知而系统尚未构建时，要求设计系统使系统在该输入条件下尽可能符合给定的最佳要求，此类问题即最优设计。
1.3控制系统的系统的基本概念1）信息传递是指信息在系统及过程中以某种关系动态地传递的过程。
2）系统是指完成一定任务的一些部件的组合。
3）制制系统是指系统的可变输出能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的系统。
4）系统分类：按照控制系统的微分方程进行分类分为线性系统、非线性系统。
按照微分方程系数是否随时间变化分为定常系统和时变系统。
按照控制系统传递信号的性质分类分为连续、离散系统。
按照系统中是否存在反馈将系统分为开环控制、闭环控制系统。
5）对控制系统的基本要求有稳定性、快速性、准确性第二章拉普拉斯变换的数学方法2.3典型时间函数的拉式变换（必须牢记）1）单位阶跃函数为，2）单位脉冲函数为，单位脉冲函数具有以下性质3）单位斜坡函数为，L（t）?第三章系统的数学模型....3.1概述1）数学模型概念在控制系统中为研究系统的动态特性而建立的一种模型。
2）建立数学模型的方法有分析法和实验法。
3）线性系统最重要的特性是叠加原理,具体内容是系统在几个外加作用下所产生的响应等于各个外加作用单独作用下的响应之和。
机电一体化及其机械系统的设计特点
机电一体化及其机械系统的设计特点摘要：近年来，机电一体化与机械系统的设计受到业界的广泛关注，因此对其相关课题的研究具有重要的意义。
介绍了机电一体化及其机械系统的设计特点，分析了机电一体化的设计原则和设计步骤，并结合相关的实践经验，从多个角度研究了机电一体化的发展趋势，阐述了一些个人的看法和体会，希望对相关的实际工作有所帮助。
关键词：机电一体化；机械系统；设计特点引言科学技术的不断发展和创新是当前和未来的趋势。
在电子技术和信息技术的推动下，传统的机械系统设计正面临着危机和挑战，主要表现在人工成本高、生产效率低、产品优势不明显等方面。
目前，机电一体化机械系统在许多产品中的优势越来越明显，并逐步取代传统的机械产品，不仅可以节省人力资源成本，提高工作效率，而且可以实现经济效益的最大化。
这就要求技术人员在传统机械系统设计的基础上提出新的设计思想，利用电子技术和信息技术设计新的机电一体化产品，以适应现代工业的需要。
1机电系统的概念从机电系统的结构来看，机电系统主要由多个信息处理系统组成。
由于信息处理系统的分支结构，机电一体化系统具有较强的信息处理能力。
从机电系统技术层面来看，其核心技术主要体现在机械技术、机械与信息技术、系统技术、自动控制技术和传动技术五个方面。
机械技术是机电一体化系统的基础。
其关键在于扭转高科技的使用理念，实现结构，并与机电一体化技术相结合，从而提高材料的精度、刚度和性能。
机械与信息技术主要是指实现信息交换、获取、操作等功能的技术，包括人工智能等信息技术。
系统技术是一个整体概念，是为相关技术应用而组织起来的。
从系统的总体目标来看，系统技术可分为多个功能单元的连接，其主要内容包括接口技术。
自动控制技术的范围非常广泛，涉及控制理论、指导系统设计、系统仿真、系统调试等。
该驱动技术主要应用于电动、气动和液压伺服系统的传动过程中。
驱动技术水平的高低对机电一体化系统的动态性能、控制质量和功能有着深远的影响。
机电一体化简介
机电一体化简介工程学院机械设计摘要：本文主要阐述的是关于机电一体化的基本内容。
机电一体化又称机械电子学，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。
机电一体化系统由机械系统（机构）、信息处理系统（计算机）、动力系统（动力源）、传感检测系统（传感器）、执行元件系统（如电动机）五个子系统组成，具有以下三大“目的功能”，其系统内部必须具备五种内部功能。
机电一体化的发展经历了三个阶段，我国起步较晚，与先进国家相比仍有相当差距。
未来机电一体化将更智能化、模块化、绿色化、网络化、微型化、系统化方向发展。
关键词：机电一体化机械电子模块系统智能一、机电一体化的定义机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息、技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。
是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。
中国机电设计迈入PLM全新阶段，正挑战着了前所未有的，不可预测的难题，一个个久战沙场经久不衰精兵良将正褪去了昨日英雄的光环，唯有CAMEL VIEW 能够胜任军统三国，光复旧业的重任，此时数系科技与德国iXtronics GmbH公司携手共同开拓机电设计领域的新篇章，CAMEL VIEW 作为机电一体化设计系统，从产品的概念设计到产品性能的测试、验证、通过都是一体化的，流程化的、规范化的，在满足用户设计的前提下，数值实验的仿真与结果的验证无不精确化，支持复杂环境下，多工况，多耦合场设计。
研究将电子器件的信息处理和控制功能附加或融合在机械装置中的一种复合化技术。
俗称机电一体化。
机械电子学 (mechatronics)是由机械学(mechanics)和电子学(electronics)两个词结合而成的新词。
其全称为机械电子工程学，英语为mechanical and electronical engineering。
机械制造工艺学 第一章 基本概念
➢机器装配工艺过程
将合格的机器零件和外购 件、标准件装配成组件、 部件和机器的过程。
1-1 机械加工工艺过程的组成
1、工序：
一个或一组工人，在一台机床或一个工作地点对一个 或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
划分工序的要点是工人、工作地点及工件三不变并加 上连续作业。只要工人、工作地点及工件这三者中改 变了一个或不是连续完成的，则构成下一个工序。
① 集合性 ② 关联性 ③ 目的性 ④ 环境适应性 ① 集合性：系统是由若干个要素组成，单元既可以是实体， 也可以是概念（信息）；可以是天然的，也可以是人工的（机床、 夹具等）。 系统中各要素不是简单地相加，只有各要素构成有机 整体时系统才具备其功能。 一个系统，即使各要素都很优良，如 果整体性能差，不能成为一个好系统。 反之，一些不算很理想的 要素，如果综合得好，可成为具有优良性能的系统。
本课程的特点
1、实践性强； 要理论联系实际。
2、内容广泛； 各课程、各学科间相互渗透。
3、灵活多变； 根据具体条件和情况实事就是地进行辩证
的分析。
考核方式
期末统一考试
第一章 基本概念
一． 什么叫“生产过程”？ 将原材料转变成机械产品的全部劳动过程 直接生产过程：被加工对象的尺寸、形状或性能 产生一定的变化。如：零件的机械加工、热处理、 装配等。
的生产类型。
产品品种多，每一品种的产
1. 单 件 生 产
品数量很少，大多数工作地 点的加工对象经常改变。例
如，重型机械、专用设备或
新产品试制都属于单件生产
2. 大 量 生 产
产品品种固定，每种产品数量 很大，大多数工作地点长期进 行某一零件的某一道工序的加 工。如汽车、轴承、自行车等 的制造多属此种生产类型。
机械工程基础
• 装配图以表达工作原理，装配关系为主， 力求做到表达正确、完整、清晰和简练。
• 需很好地掌握国家标准所规定的各种表 达方法和视图方案的选择问题。
• 画图时先选主视图，再考虑其它视图， 然后再综合分析确定一组图形。
机械工程基础
2. 工程中常用机构的基本类型
1）全转动副四杆机构的基本型 2）含有一个移动副四杆机构的基本型 3）含有两个移动副四杆机构的基本型 4）圆柱齿轮传动机构的基本型 5）锥齿轮传动机构的基本型 6）蜗杆传动机构的基本型 7）内啮合行星齿轮传动机构的基本型 8）直动从动件平面凸轮机构的基本型
机械工程基础
二、传动系统
传动系统－ 将原动机输出的动力和运动传递给执行系统的中间装置。
分 类（按工作原理）： 机械传动、液压传动、气压传动和电－磁传动四类。
主要功能： 1.传递运动 2.变速 3.按工作要求改变运动规律 4.传递动力 5.实现由一个或多个原动机驱动若干个相同或不相同速度的驱动装置等
机械工程基础
三、执行系统
执行系统－直接用来完成各种工艺动作或生产过程的装置，也称 为工作机。
执行系统一般置于机械系统末端，直接与作业对象接触，是整 个机械系统的输出部分。
机械执行系统根据加工工艺要求进行设计，直接体现机械系统的功 能要求。执行系统的运动设计是机械系统设计的关键之一。
机械工程基础
四、辅助－控制系统
定轴转动
摆臂移动 凸轮
直动螺旋 到摆动的 转换
2.2.3 机、电、液机构组合的运动及控制
一、机、液机构组合的运动形态 1．机、液机构组合的基本型
机械工程基础
2．机、液机构组合的常见运动形式
固定液压缸式机构
机械工程基础
第三章机械系统的载荷特性和动力机选择
4.载荷按是否随时间变化，可分为静载荷与动载荷
两大类。
静载荷是指大小、方向和位置都不变的载荷 （如自重），反之则为动载荷。 工程上静载荷的情况极少，但由于其形式简单，故 工程实际中有时也将一些动载荷简化处理成静载荷， 以简化设计计算。
工程上常把载荷随时间的变化称为载荷——时间历程，
特性相适应。
三、液压马达的种类、机械特性及其选择
1.液压马达是液压能转化为机械能的பைடு நூலகம் 量转化装置。在液压系统中液压马达是 当做执行原件来使用的。
2.目前低速大转矩液压马达应用较普遍。
四、气压马达的种类、机械特性及其选择
1.气压马达是以压缩空气为动力输出转矩， 驱动执行机构作旋转运动的动力装置。 2.气动马达的选用主要从负载特性考虑。 如变负载，稳定负载等等方面。
平稳随机过程，简称平稳过程或稳态过程。反之， 称为非平稳随机过程。 若平稳随机过程整个母体的概率分布与任何一个 样本的概率分布相同，即一个平稳随机过程在任 何时刻得到的样本都与在另一时刻得到的另一样 本相同，则这种平稳随机过程称为各态历经的随 机过程。
各态历经的随机过程必然是平稳随机过程，但不是所 有的平稳随机过程都是各态历经的。
还是固定不动等。
一、电动机的种类、机械特性及其选择
电动机是机械系统中最常用的动力机，与其他动力机
相比，它具有较高的驱动效率，且其种类和型号较多，
与工作机械连接方便，具有良好的调速、起动、制动
和反向控制性能，易于实现远距离、自动化控制，工
作时无环境污染，可满足大多数机械的工作要求。
但是选择电动机必须具备相应的电源，对野外工作机
二、载荷的处理方法
1.随机载荷的处理
1）.载荷谱进行机械设计时，直接利用随机载荷比较困难， 因其具有不可重复性和不可预测性.但在正常的使用条件下， 对某一具体机械，它又有统计规律，因此需将原始记录的 载荷——时间历程（称为机械的工作谱或使用谱），用概率
机械系统设计段铁群主编版复习资料
机械系统设计系统是指具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素的所构成的一个整体，即由两个或两个以上要素组成的具有一定结构和特定功能的整体都称为系统。
机械系统的概念：若干机械要素组成，彼此间有机联系，并能完成特定功能的系统，称为机械系统。
机械系统的特征一、目的性。
完成特定的功能是机械系统存在的目的，是系统价值的体现二、整体性。
整体性是机械系统的基本特征，机械系统是由若干机械要素构成的，整体虽然各机械要素具有不同的性能，但他们结合后必须服从整体功能的要求，相互间需要协调和适应。
三、相关性。
相关性是指机械系统内部各机械要素之间的有机联系和相互作用。
四、环境适应性任何一个机械系统都是在一定的物质环境中工作,即系统在工作环境中完成自身的特定功能。
系统对环境会产生一定的作用,同样,环境也会对系统产生一定的影响。
当系统外部环境变化时,会对系统的工作产生影响和干扰,甚至影响系统的功能。
例如,当机器工作的环境温度变化时,机器内部润滑油的黏度也将发生变化,甚至影响机器的正常工作。
通常，外部环境总是在不断地变化,系统也经常处于环境动态变化过程中,稳态过程只是相对而短暂的。
为了使系统运行良好,保证特定功能的实现,必须使系统对于外部环境具有良好的动态适应性。
了解系统所处的环境,分析环境对系统有何影响,如何使系统适应外部环境是设计者应该重点考虑的问题。
机械系统的组成1、动力系统2、执行系统3、传动系统4、支撑系统5、控制系统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、工作效率要求5、适应性要求6、经济性要求7、寿命要求设计类型1、开发性设计2、适应性设计3、变异设计产品的产生和生命周期流程市场需求、产品策划、产品设计、产业制造、产品销售、产品运行和产品报废与回收机械系统的一般设计过程1、总体设计2、技术设计3、工作设计4、文档设计总体设计的原则1、需求原则2、信息原则3、系统原则4、简单原则总体设计的内容1、原理方案设计2、确定主要技术参数3、结构总体设计4、分析与评价总体设计的步骤1、拟定设计要求2、初步设计3、详细设计4、修改和完善总体布置的基本类型机械系统的总体布置有多种分类方法，常用的分类方法有以下几种:(1)按执行件的布置方向,可分为水平式(卧式)、直立式、倾斜式和复合式等(2)按执行件的运动轨迹,可分为回转式、直线式、振摆式、振动式等。
机械工程控制基础简答题答案（1）[1]
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机械⼯程控制基础简答题答案（1）[1]1.何谓控制系统，开环系统与闭环系统有哪些区别？答：控制系统是指系统的输出，能按照要求的参考输⼊或控制输⼊进⾏调节的。
开环系统构造简单，不存在不稳定问题、输出量不⽤测量；闭环系统有反馈、控制精度⾼、结构复杂、设计时需要校核稳定性。
2.什么叫相位裕量？什么叫幅值裕量？答：相位裕量是指在乃奎斯特图上，从原点到乃奎斯特图与单位圆的交点连⼀直线，该直线与负实轴的夹⾓。
幅值裕量是指在乃奎斯特图上，乃奎斯特图与负实轴交点处幅值的倒数。
3.试写出PID控制器的传递函数？答：G C(s)=K P+K Ds+K I/s4,什么叫校正（或补偿）？答：所谓校正（或称补偿），就是指在系统中增加新的环节或改变某些参数，以改善系统性能的⽅法。
5.请简述顺馈校正的特点答：顺馈校正的特点是在⼲扰引起误差之前就对它进⾏近似补偿，以便及时消除⼲扰的影响。
6.传函的主要特点有哪些？答：（1）传递函数反映系统本⾝的动态特性，只与本⾝参数和结构有关，与外界输⼊⽆关；（2）对于物理可实现系统，传递函数分母中s的阶数必不少于分⼦中s的阶数；（3）传递函数不说明系统的物理结构，不同的物理结构系统，只要他们的动态特性相同，其传递函数相同。
7.设系统的特征⽅程式为4s4+6s3+5s2+3s+6=0，试判断系统系统的稳定性。
答：各项系数为正，且不为零，满⾜稳定的必要条件。
列出劳斯数列：s4 4s3 6 3s2 3 6s1 -25/3s0 6所以第⼀列有符号变化，该系统不稳定。
8.机械控制⼯程主要研究并解决的问题是什么？答：（1）当系统已定，并且输⼊知道时，求出系统的输出(响应)，并通过输出来研究系统本⾝的有关问题，即系统分析。
（2）当系统已定，且系统的输出也已给定，要确定系统的输⼊应使输出尽可能符合给定的最佳要求，即系统的最佳控制。
（3）当输⼊已知，且输出也是给定时，确定系统应使得输出⾦肯符合给定的最佳要求，此即最优设计。
机械系统基本特征简述
机械系统基本特征简述标题：机械系统基本特征简述摘要：本文将深入探讨机械系统的基本特征，包括其定义、组成要素、功能以及设计原则等方面。
通过对机械系统的全面理解，我们可以更深入地认识该领域的关键概念和技术应用。
引言：机械系统是由多个相互作用组件构成的物理系统，能够将能量转换为有用的动力，广泛应用于工程、制造、交通等领域。
了解机械系统的基本特征对于设计和优化具有重要意义。
本文将从深度和广度的角度探讨机械系统的关键特征。
1. 机械系统的定义和组成要素机械系统是由物理元件（例如传动装置、机械部件、控制装置等）组成，并通过相互作用完成特定任务的系统。
机械系统的组成要素包括驱动装置、传动装置、工作装置和控制装置。
其中，驱动装置提供能量以驱动整个系统的运动，传动装置负责将能量转化并传递给工作装置，工作装置完成特定的功能，控制装置用于监控和控制系统的运行。
2. 机械系统的功能机械系统作为一种能够将能量转换为有用的动力的物理系统，具备多种功能。
其中包括转动、传动、控制、运动和动力输出等功能。
转动是机械系统最基本的功能，通过驱动装置产生转动力矩，使系统的各个组件协同工作。
传动功能指的是机械系统能够将能量传递给工作装置，将输入能量转化为有用的动力。
控制功能可以实现对机械系统的运行状态和参数进行监控和调节。
运动功能指的是机械系统能够实现特定的运动轨迹和速度。
动力输出是机械系统最终实现的功能，为其他设备或系统提供所需的能量和动力输出。
3. 机械系统的设计原则在设计和优化机械系统时，需要遵循一些基本原则以确保系统的可靠性和高效性。
首先，机械系统的设计应符合使用、制造和维护的要求，保证系统的可操作性和可靠性。
其次，机械系统应尽可能减少能量损失和能量浪费，提高系统的能源利用率。
此外，机械系统的设计应考虑到装配和拆卸的方便性，以便于维护和维修。
最后，机械系统的设计应根据特定的任务和工况条件，选择合适的材料、构造和操作方式，确保系统在各种工作环境下具备良好的适应性和可靠性。
现代机械设计的基本特征和一般流程
现代机械设计的基本特征和一般流程摘要：在机械产品的开发过程中，机械产品的设计是一个关键环节，目前，在机械设计领域中，已经诞生了60多种设计方法，学者在结合相关理论研究的基础上，提出功能优化设计、产品设计规划、可视优化设计、智能优化设计等方法，显著提升了机械设计的质量。
本文以此为出发点，探讨了现代机械设计的基本特征和一般流程，并对其创新发展路径提出对策。
关键词：现代机械设计；基本特征；一般流程；创新发展机械产品与国民经济息息相关，是一个国家科技综合实力的体现。
我国是机械制造与出口大国，但我国机械产品存在核心技术受制于人、机械设计落后、机械产品品牌价值不高等不足之处。
在现代化机械产品的生产中，设计是一个关键环节，尽管机械设计的投入费用一般仅有开发总成本的5%左右，但会对后续的各个环节产生深远影响，可以说，机械产品的总成本、总体性能的70%均是由设计环节决定，设计是机械生产的灵魂。
随着技术的发展，一些现代化的机械设计模式诞生，给机械生产带来了新的动力。
1现代机械设计的基本特征1.1市场需求是现代机械设计的驱动力市场需求的首要环节就是对所设计的对象性能的一系列规定。
从概念设计向详细设计发展的过程中所产生的驱动力不能再简单地理解为机械设计任务书上对相关产品产品最终要求一系列规定，在实际设计工作中，每一个设计阶段以及每一个设计步骤都是由附着于构成最终要求的各个层次上的市场需求来驱动的。
这一系列需求在基于设计目的的共同指向下，最终形成了完整而统一的市场需求，并由此形成了机械设计的驱动力。
1.2创新是现代机械设计的灵魂要生产出别人所不能生产的机械产品是机械设计的重要目标之一。
对于现代机械设计而言，其工作的成败最终由相应产品在市场上的竞争优势程度作为评价依据，从市场竞争的现实状况来看，现代机械设计的绝大多数关键环节都是由设计阶段的行为决定的，良好的创新活动强调设计出来的机械产品要在确保质量的前提下，表现出现有产品所不具备的功能，这也是创新活动内在价值的外部体现方式。
机械创新设计基础知识
最简单、精练的设计就是最好的设计！
（a ）
（b）
方案（b）加工方便，工艺性较好
（a）
（b）
方案（b）增加圆柱面，利于卡盘装卡。
第四节
创新设计方法
创新设计方法有很多种，下面简单介绍 智力激励法、提问追溯法、联想类推法、返 向探求法、系统分析法、组合创新法六种。
1．智力激励法
智力激励法是美国学者奥斯本创造的。它 以“群言堂”为特征，是一种集思广益， 相互启发的方法 .（头脑风暴会）
内六角花形沉头螺钉
内六角圆柱头轴肩螺钉
十字槽圆头木螺钉
内六角花形盘头螺钉
c型开槽沉头自攻螺钉
滚花小头螺钉
不同的螺钉头类型演化出不同的螺钉类型。
开槽长圆柱端紧定螺钉
内六角平端紧定螺钉
开槽沉头不脱出螺钉
方头短圆柱锥端紧定螺钉
十字槽圆头木螺钉
开槽平端紧定螺钉
不同的螺钉尾类型演化出不同的螺钉类型。
长吊环螺钉
单相交流异步减速电动机
（3）直流电动机 特点：可以进行调速，易于实现自动控制，在 机电一体化设备中得到广泛应用。
（4）步进电动机 特点：要求分度或步进运动的场合可采用步进 电动机。采用脉冲信号控制，将脉冲信号转化 为电动机的角位移。
步进电动机
驱动器
（5）直线电动机 特点：直接提供直线运动，减少了中间转换运 动链，结构简单，反应速度快，灵敏度高，适 合于高速和高精度的应用场合 。
（14） 液压、气动传动机构的基本型
缸体不动的液压油缸和气动缸 可演化为摆动油缸和气动缸。
（15） 螺旋传动机构的基本型
三角形螺旋传动机构 可演化为梯形螺旋传动机构、矩形螺旋传 动机构、滚珠丝杠传动机构。
机械系统设计电子教案_机械系统设计
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1.61.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：四、机械系统的地位与作用几乎任何产品都离不开机械系统，它涉及到社会的各领域。
1.2机械系统设计的任务、基本原则及要求一、机械系统设计的任务及设计类型：1.机械系统设计的任务：是开发新的产品和改造老产品。
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搬运是把一个工件从一个位置在对路线没有明确要求时移动到另一个位置.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.。
机械系统的基本特征
机械系统的基本特征一、引言机械系统是由多个机械部件组成的，通过相互协调运动实现特定功能的系统。
机械系统在工业、交通、农业等领域中都有广泛的应用。
了解机械系统的基本特征对于优化系统设计和维护具有重要意义。
二、机械系统的组成部分1. 传动装置传动装置是机械系统中最为基本的部件之一，它将能量从一个地方传递到另一个地方。
常见的传动装置包括齿轮、皮带、链条等。
2. 动力源动力源是提供能量的设备，常见的动力源包括电机、发动机等。
3. 控制装置控制装置用于控制机械系统中各个部件的运行状态和运行方式，例如电气控制柜、液压控制阀等。
4. 工作装置工作装置是指完成特定功能的部件，例如切割刀具、加热器等。
三、机械系统的基本特征1. 稳定性稳定性是指机械系统在运行过程中保持平衡状态，并且不会出现不稳定现象。
稳定性与机械系统的结构设计、材料选择、制造工艺等密切相关。
2. 可靠性可靠性是指机械系统在长期运行过程中，能够保持正常的工作状态，并且不会出现故障。
可靠性与机械系统的设计、制造、安装、维护等方面都有关系。
3. 精度精度是指机械系统在运行过程中能够保持一定的精度水平，例如位置精度、角度精度等。
精度与机械系统的结构设计、加工工艺等密切相关。
4. 适应性适应性是指机械系统能够适应不同的工作环境和工作要求，例如温度、湿度、压力等因素对于机械系统的影响。
适应性与机械系统的材料选择、结构设计等方面有关系。
5. 经济性经济性是指机械系统在使用过程中具有较低的成本和较高的效益。
经济性与机械系统的设计、制造、使用和维护等方面都有关系。
四、机械系统故障分析与维修1. 故障分析故障分析是指对于机械系统出现故障时，通过分析故障原因和影响，找到解决故障的方法。
常见的故障分析方法包括故障树分析、失效模式与影响分析等。
2. 维修维修是指对于机械系统出现故障时，采取相应的措施进行修理。
维修包括预防性维护、计划性维护和突发性维护等不同形式。
五、结论机械系统是由多个部件组成的，具有稳定性、可靠性、精度、适应性和经济性等基本特征。
机械系统运动方案设计
机械系统运动方案设计机械系统是指由多个机械部件组成的系统，可以完成某种特定的运动或工作任务。
机械系统运动方案设计是指对机械系统中运动的方案进行设计，以实现特定的工作任务。
本文将从机械系统运动方案设计的原理、步骤、方法和注意事项等方面进行阐述。
一、机械系统运动方案设计的原理任何一台机械设备或系统，在设计之初就要确定其运动方案，运动方案的设计必须考虑到整个系统的工作要求和性能，保证系统的可靠性和稳定性。
机械系统的运动方案设计的原理是使系统的运动状态达到特定的要求，同时满足以下几点原则：1、稳定性机械系统的运动状态必须是稳定的，不会因外部环境的变化而使系统发生过度振荡或者失去控制。
因此在运动方案设计中必须考虑惯性、摩擦、弹性、耗能等因素，控制系统的稳定性。
2、能效性机械系统的运动方案必须达到最佳的能效性，即在运动过程中实现最大程度的能量转换和利用。
这要求设计人员对机械系统的工作原理和运动方式有深入的了解和熟练的技能，优化运动方案，降低能量损失。
3、可靠性机械系统的运动方案设计需要考虑到系统的可靠性。
要确保机械系统的实际运动方案能够持续、稳定、可靠地运行，达到预期的工作要求。
4、安全性机械系统运动方案的设计要求考虑到系统的安全性。
机械系统运动过程中要注意遵循安全生产相关规定，保证工作环境安全，预防机械设备事故和故障的发生。
二、机械系统运动方案设计的步骤机械系统运动方案设计是一个复杂的过程，在设计时应该全面考虑各个方面的因素。
下面介绍机械系统运动方案设计的步骤：1、分析运动特性和工作要求设计人员需要了解机械系统的运动特性和工作要求，包括机械系统的材料属性、运动速度、功率大小、工作环境等因素，以此来确定机械系统的运动方案。
2、确定运动方式和工作原理确定机械系统的运动方式，并根据系统的工作原理制定运动方案。
机械系统运动方式有直线运动、旋转运动，以及复杂的多轴运动等，根据具体的工作条件选择合适的方式。
3、选择机械部件和材料根据机械系统的工作要求和运动方式，选择合适的机械部件和材料。
机电一体化发展特点简述
机电一体化发展特点简述机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。
但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。
由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。
因此，机电一体化的主要发展特点如下：1.智能化。
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向，是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学等相关学科，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。
高性能、高速的微处理器赋予机电一体化产品低级智能或人的部分智能，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。
2.模块化。
模块化是一项重要而艰巨的工程。
机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。
如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元。
对此，可利用标准单元迅速开发出新产品，扩大生产规模。
显然，从电气产品的标准化、系列化带来的成果可以肯定，无论是生产标准机电一体化单元的企业还是生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3.网络化。
网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治军事、人文教育等带来了巨大的变革。
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机械系统的基本特征
机械系统是指由各种机械元件组成的一种工程系统，用于完成特定任务或实现特定功能。
机械系统的基本特征是其内部元素的结构、功能和相互作用方式。
1. 结构
机械系统的结构是指由各种机械元件通过一定的连接方式组成的整体形态。
机械元件包括齿轮、轴、轴承、链条等。
机械系统的结构是根据其所需完成的任务和功能来设计的，不同的结构形式会导致机械系统的性能和特性有所不同。
机械系统的结构通常包括以下几个方面：
•机械元件的排列方式：机械元件可以按照线性排列、辐射排列、平行排列等方式进行排布。
•机械系统的层次结构：机械系统可以包括多个层次，每个层次都有特定的功能和任务。
•运动轨迹和路径：机械系统中的各个机械元件在运动时所经过的轨迹和路径。
2. 功能
机械系统的功能是指其所能完成的任务或实现的特定功能。
不同的机械系统有不同的功能需求，因此机械系统的功能多种多样。
机械系统的功能可以包括以下几个方面：
•转换能量：机械系统可以将一种形式的能量转换为另一种形式的能量。
例如，汽车发动机将燃料的化学能转化为机械能。
•传递运动：机械系统可以通过传递运动来实现物体的移动或工作。
例如，齿轮传动可以传递旋转运动。
•控制运动：机械系统可以通过一系列的控制机构来控制其元件的运动，从而实现特定的功能。
•支撑和固定：机械系统中的一些元件可以起到支撑和固定其他元件的作用，保证机械系统的稳定性。
•储存能量：机械系统可以将能量存储在弹簧、飞轮等元件中，并在需要时释放出来。
3. 相互作用方式
机械系统中的各个元件之间通过力、力矩、速度等相互作用来完成特定的任务。
相互作用方式的不同会直接影响机械系统的性能和特性。
机械系统中的相互作用方式包括以下几个方面：
•力的传递：机械系统中的元件通过相互之间的接触来传递力，完成力的传递任务。
•力矩的传递：机械系统中的元件可以通过相互之间的接触来传递力矩，实现转矩的传递。
•速度的传递：机械系统中的元件可以通过齿轮传动等方式来传递速度，实现速度的增减或变换。
•能量的传递：机械系统中的元件通过相互之间的物理接触来传递能量，实现能量的转换和传递。
4. 总结
机械系统的基本特征包括结构、功能和相互作用方式。
机械系统的结构是指由各种机械元件组成的整体形态，而功能则是机械系统能够完成的任务或实现的特定功能。
相互作用方式是指机械系统中各个元件之间通过力、力矩、速度等相互作用来完成特定任务。
机械系统的基本特征对于设计和分析机械系统具有重要意义。
通过深入了解机械系统的基本特征，可以更好地理解机械系统的性能和特性，进而对机械系统进行合理设计和优化。