机械系统设计考点归纳

机械系统设计机械工程学科由机械学和机械制造两部分组成。机械系统主要由动力系统、传动系统、执行系统、控制系统、支承系统、润滑、冷却和密封系统等系统六个子系统组成。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”方法是黑箱法。机械系统结构总体设计的任务是将原理方案设计结构化，即包括初步总体布置到具体装配结构设计全过程。所谓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是系统。系统的4个特性是：目的性、整体性、相关性、环境适应性。产品设计过程的三个阶段：功能原理方案阶段、结构总体阶段、技术设计阶段。功能元是指能直接从技术效应（如物理效应、化学效应等）及逻辑关系中找到可以满足功能要求的最小单位。机械设计中常用的基本功能元有物理功能元、数学功能元和逻辑功能元。卧室车床主要尺寸参数指的是主轴中心高度尺寸、最大工件长度尺寸、主轴中心孔直径尺寸。机械产品的系列化、零部件的标准化和通用化简称“三化”，是我国现行的一项很重要的技术经济政策。总体参数是机械系统总体设计和零部件设计的依据，总体参数一般包括：尺寸参数、运动参数、动力参数。机械系统设计的四个基本原则：需求原则、信息原则、系统原则、简单原则。在传动系统中，基本组的级比指数是1。双联滑移齿轮占用的最小轴向尺寸应不小于4倍齿轮宽度。执行系统是由执行末端件和与之相连的执行机构组成。预紧可以有效提高滚动轴承的旋转精度和静刚度。支撑系统是指机械系统中具有支承和连接作用的子系统。隔板的布置方向应与载荷的方向一致。转速图主要由三线一点是轴线、转速线、传动线、转速点。针对传动系统变化范围的大小情况而提出的转速图拟定原则前密后疏。传动件的计算转速是指传动件或执行件能够传递最大功率的最低转速。在恒扭矩传动系统设计中，为降低传动件的工作循环次数，提高使用寿命，一般扩大顺序采用前疏后密原则。（注：扩大顺序应与传动顺序相反）为保证三联滑移齿轮块的顺利滑移，其相邻的最大齿轮与次大齿轮之间的齿数应大于4.在常用的滑动导轨基本截面中，其导向性好，磨损后自补偿的是三角形导轨。对于梁类支承件，截面面积相等的情况下，抗扭刚度最好的截面形状是圆形。常用动力装置中，具有控制精度高、响应快、调速范围宽的是直流伺服电动机。操纵系统常用的执行件是拨叉、滑块、销轴、顶杆等。导轨的功用是导向和承载，即保证运动部件在外力作用下，能沿着规定的运动轨迹运动。我们可以用镶条来调整矩形和燕尾形导轨的间隙。机床的卸荷导轨，它用液压卸荷或气压卸荷方式来减少导轨面的摩擦。导轨按受力结构分有开式和闭式导轨。导轨设计的基本要求是：导向精度、精度保持性、运动灵敏度和定位精度、运动平稳性、抗振性、稳定性、刚度、结构工艺性。机械系统的传动是将动力源或某个执行系统的速度、力矩传递给执行件(或另一执行件)，使该执行件具有某种运动和出力的功能。传动系统的公比选择，要从机械系统的结构简化和使用性能等方面综合考虑。在同一变速范围内，公比选的较小，可减小相对转速损失，有利于提高机械系统的工作效率。但传动级数会增多，结构复杂。对于封闭或非封闭的薄壁支承件，采用合理布置隔板和肋条比采取简单地增加壁厚的办法来提高支承件刚度的效果要好得多，纵向隔板主要用来提高支承件的抗弯刚度，横向隔板主要用来提高支承件的抗扭刚度，斜向隔板既提高支承件的两个方向的抗弯刚度，又能提高其抗扭刚度。步进电机常作为控制动力源使用，其角位移量与输入脉冲数成正比，而步进电机的转速与脉冲频率成正比。操纵系统的组成：操纵件、传动件和执行件三个部分组成。支承件的刚度包括自身刚度、局部刚度和接触刚度。按执行系统对运动和动力的不同要求可分为：动作型、动力型和动作动力型。根据支承件的作用，对支承件的基本要求是：良好的热稳定性、合理的工艺性、足够的强度和刚度、良好的动态特性。机械系统中常用的无极变速装置有机械无极变速、液压无级变速、电气无级变速。执行轴机构旋转精度是指执行轴的前端径向跳动值、前端轴向跳动值、角度摆动。