第一篇：機械系統設計期末復習總結.

第一章

1、系統指的是具有特定功能、相互間具有有機聯系的許多要素構成的一個整體。

2、要素：又稱元素。是系統的組成部分，又稱為子系統。

3、結構：系統各個要素相對穩定的相互聯系、相互作用的方式。

4、功能：系統整體在內部與外部的聯系中表現的作用和能力。

5、系統具有6個特性：整體性、相關性（結構性和開放性）、動態性、層次性、目的性和環境適應性。

6、系統是可以分解和綜合的。由兩個或者兩個以上的要素組成的具有一定結構和功能的整體都可以看成是一個系統。

7、組成系統間的要素相互間必須有機地聯系。系統整體不等于部分和，表現出了系統的非加和性，即要素的相互作用具有非線性。系統不能分割只能分解。

8、任何系統都具有層次結構。任何系統從簡單到復雜的發展過程是分層次的。不同層次的系統之間是相互影響的。

9、機械系統：由若干個裝置、部件和零件按照一定的結構組合而成的有特定功能的整體

10、機械系統的組成：動力系統、傳動系統、執行系統、操縱與控制系統等。

11、執行系統：直接實現機械系統功能的裝置，由執行機構和執行構件組成。

12、傳動系統的作用：把動力系統提供的動力和運動傳遞給執行系統。

13、傳動系統的功能：a減速或增速,b變速c改變運動規律或形式d傳遞動力。

14、操縱系統和控制系統的作用：使動力系統、傳動系統以及執行系統彼此協調運行，能夠準確可靠地實現機械系統的功能。

15、按照性能不同，功能可以分為基本功能和輔助功能。基本功能：用戶直接要求的功能。輔助功能：為了實現基本功能所附加在產品上的功能。輔助功能是實現基本功能的手段。（基本功能、輔助功能、必要功能、次級功能和多余功能）

16、按照滿足用戶的要求性質的不同，功能分為使用功能和外觀功能。

17、用產品的價值來評價功能與成本的統一程度以及表示產品的物美價廉的程度。功能價值V=功能評價值F=實現功能的最低費用功能現實成本C實現功能的實際費用

功能價值V≤1。V越接近于1，產品的功能價值越高。（V=1最理想；V<1不理想；V>1情況不正常）

18、確定機械系統功能的原則：保證基本功能，滿足使用功能，剔除多余功能，增加新穎功能，恰到好處地利用外觀功能。

19、失效：產品喪失了規定功能的現象。故障：產品雖然喪失了規定的功能，但可以通過修理的方法使其功能恢復的現象，是一種特殊的失效。可靠性技術：研究產品發生故障或失效原因的技術。

20、衡量可靠性的指標：可靠度R(t)、失效概率F（t）、失效率λ（t）、平均無故障時間MTBF、失效前平均工作時間MTTF、維修度M（t）、有效度A(t)。

21、提高機械系統可靠性的措施：a分析失效的形式，查找失效的原因b提高零部件特別是關鍵零部件的設計可靠性(①采用減額使用法②采用冗余技術③如有可能，對關鍵零部件進行可靠性設計，這樣起到的效果更明顯)c提高機械系統的維修性（初期故障、偶發故障、磨損故障）d簡化結構，提高標準化程度，機械系統的零部件越少，系統的可靠性就越高。

22、壽命周期成本包括生產成本、使用成本。生產成本由直接成本和間接成本組成。使用成本包括運行成本和維修成本。生產成本+利潤+稅金=銷售價格。

23、采取6條措施提高產品的設計和制造經濟性：a合理確定可靠性要求和安全系數b貫徹標準化c采用新技術d改善零部件的結構工藝性e采用經濟的技術條件f選擇合適的材料。

24、機械產品的壽命不應定得過長，制造成本加大，維修和運行成本加大，為技術政策所不允許。不應定得過短，用戶要頻繁更換產品，既浪費資金，又耽誤生產或影響生活。

25、定期維修的優點：可以把維修時間安排在非生產時間，減小因維修造成的損失，在維修之前可做充分的準備，以便縮短維修時間，提高維修效率和質量。缺點：維修周期難以精確確定。對重要的機械產品可采用按需維修的方法：在機械產品使用過程中，對主要零部件進行性能測試，對發現有失效先兆的零部件及時進行更換或修理。

第二章

1、方案設計的內容包括：(1)研究給定的設計任務，對機械產品的功能進行分析和分解；(2)提出實現功能的工藝原理；(3)確定技術過程，引進技術系統；(4)分析結構布局，擬定設計方案；(5)綜合評價設計方案，找出最佳方案。

2、機械系統可抽象為：實現輸入的能量、物料、信息和輸出的能量、物料、信息轉化的機械裝置。

3、機械系統的基本功能和約束條件：基本功能為物料、能量、信息的傳遞和轉化，約束條件表現為內、外部系統的相互作用和相互影響。

4、系統邊界是技術系統功能范圍的界限，即內部系統與外部系統的分界。

5、相同的功能載體關系，可以構成不同的結構布局。

6、總體布置設計的目的：確定各零、部件的相互位置和運動關系。

7、總體布置設計的原則：簡單、合理、經濟。

8、總體布置設計的順序：先布置執行系統，再布置傳動、操縱及支承系統等，最后布置動力和控制系統。要從粗到細，由簡而繁，經多次反復修改，才能最后確定。

9、總體布置設計的基本要求：a保證工藝過程的連續和流暢b降低質心高度，減小偏置c保證精度、剛度及抗振性的要求d充分考慮產品系列化的發展的要求e結構緊湊、層次分明f使機械系統操縱、維修和調整方便g外形美觀。

10、布置執行機構應注意3個問題：（1）盡量減少執行機構的運動副和構件數目，減小構件的幾何尺寸（2）使原動件盡量接近執行構件應保證作業對象裝卡和傳送方便與安全。

11、布置傳動系統應考慮3個問題：（1）簡化運動鏈（2）合理安排傳動系統中各機構的順序（3）應保證傳動系統潤滑密封可靠。

12、為了提高傳動鏈的傳動精度，應盡可能增大傳動鏈中最后一級傳動副的傳動比。①對以傳遞動力為主要要求的傳動系統，由于傳遞的載荷較大，應優先采用“蝸桿-齒輪”減速裝置；②對以傳遞運動為主要要求的傳統系統，由于對傳動精度要求較高，應優先采用“齒輪-蝸桿”減速裝置。

13、帶傳動放在高速級，對整個傳動系統都有過載保護作用，而放在低速級只對執行系統有過載保護作用。鏈傳動適于在較低速度下進行傳動。

14、操縱件的布置：①操縱件的布置應便于操作②操縱件的布置應使操作人員按習慣進行操作③操縱件的布置應使操作人員有合適的位置④儀器、儀表的位置應便于操作人員在操縱機器的同時就可以查看。

15、總體主要參數包括：生產率、尺寸參數、運動參數和動力參數。

16、確定執行構件的最高速度nmax和最低速度nmin，從而就可確定變速范圍：

n R?maxnmin

17、常見的有兩種調速方式：無級變速和有級變速。

18、無級變速優點：可得到最有利的工作速度，便于實現自動化。缺點：變速范圍較小，不能得到較準確的速度和傳動比，機械特性差，傳遞功率較小。

19、有級變速 7個標準公比：1.06，1.2，1.26，1.41，1.58，1.78，2.0。

第三章

1、常見的負載特性：恒轉矩負載特性：轉矩M的大小與轉速n的大小無關，轉速n變化，轉矩M的大小不變。①位能性負載特性：轉矩M的方向不隨轉向變化。②反抗性負載特性：轉矩M的方向隨轉向變化，但轉矩M的絕對值不變。

恒功率負載特性：功率P與轉速n無關，轉速n變化，功率P不變，即P=C(常數)。

轉矩M是轉速n函數的負載特性：轉矩M與轉速n成某種函數關系，轉速n變化，轉矩M按某種規律變化。

轉矩M是行程s或轉角θ的函數：轉矩M與行程s或轉角θ成某種函數關系，即M=f(s)或M=f(θ)。

轉矩M隨時間t變化無規律：轉矩M在工作機械工作過程中，與工作時間t沒有明顯的函數關系，其屬于一個為隨機變量。

恒轉速負載特性:轉矩M變化，轉速n保持不變，即n=C(常數)，則功率P與轉矩M成正比，P=f(M)。

2、載荷按載荷產生的來源分：工作載荷、動力載荷、自然載荷。按載荷是否隨時間變化分：靜載荷、動載荷。按動載荷的載荷歷程分：周期性載荷、非周期性載荷、隨機載荷。（周期性載荷和非周期性載荷為確定載荷，隨機載荷為非確定載荷）

3、周期載荷包含3個要素：幅值、頻率和相位角。

4、非周期載荷包括準周期載荷和瞬變載荷兩類。

5、編制載荷譜的方法：功率譜法和循環計數法

6、確定載荷有3種方法：類比法、計算法和實測法。

7、應用類比法確定載荷的先決條件：具有與所設計機械同類型的或相近類型的機械產品，這些機械產品被實踐證明是成功的。

計算法確定載荷的條件：已知計算所需的力學原理或經驗公式或圖表。應用實測法的條件：已制造出樣機或關鍵部件。

8、機械工作的持續情況就是工作機械的工作制。

9、首選電動機的原因：①驅動效率較高；②種類型號較多；③與工作機連接方便；④調速、起動、制動、反向控制性能好；⑤易于實現遠距離自動控制；⑥不污染工作環境。(選擇電動機的一個重要前提是必須具備相應的電源)

10、電動機分類方法：按電源不同，電動機分為交流電動機和直流電動機。按轉子轉速和旋轉磁場轉速的不同，交流電機可分為同步電動機和異步電動機。按勵磁方式不同，直流電機可分為：他勵、并勵、串勵、復勵等形式。

11、電動機的機械特性可分為固有機械特性和人為機械特性。

12、三相異步電動機按轉子結構可分為籠型電動機和繞線型電動機。籠型電動機:結構簡單、易維護、價格低、載荷變化時轉速變化較小（特性硬）；但其起動電流較大、起動力矩較小、調速性能差，用于沒有調速要求，起動力矩不太大的機械。繞線型電動機:起動力矩較大、起動時功率因數較高,可實現小范圍內的調速，且調速控制簡單；但與籠型電動機相比，結構復雜、維護較麻煩、價格較貴，廣泛用于起動次數較多，起動時負載較大、或需要小范圍調速的機械。

13、三相異步電動機按外殼結構型式可分為：開啟式、防護式、封閉式和防爆式。

14、三相異步電動機按安裝型式可分為臥式和立式。

15、三相異步交流電動機轉子轉速為n，旋轉磁場轉 速為n0，并且滿足n0≥n，轉差率： S?n0?n?100%n0

16、三相異步電動機定子繞組有兩種接法：三角形接法(△型，額定電壓為220V)和星形接法(Y型，額定電壓為380V)。

17、三相異步電動機的固有機械特性（4點3段）和人為機械特性（P55-56）。

MM18、起動轉矩倍數λst、過載倍數λm:

?m?m?st?st MNMN起動轉矩倍數λst反映電動機的起動能力，λst越大，電動機的起動性能越好。過載倍數λm反映了電動機的過載能力。λm越大，電動機的過載能力越強。

19、減小起動電流Ist：①將△型接法改為Y型接法；②在定子電路中串入起動電阻； ③采用自耦變壓器降低電動機端電壓可減小起動電流Ist，但也使起動轉矩Mst減小。

20、單相異步電動機起動力矩Mst=0，不能起動，須借助于其他方法起動：電容分相式和罩極式。

21、同步電動機既需要交流電又需要直流電。不能直接起動，需要異步起動。交流電→定子電樞繞組→建立旋轉磁場；直流電→轉子勵磁繞組→建立旋轉磁極。

22、同步電動機的優點：可在功率因數cosФ=1的狀態下運行，不用從電網吸收無功功率；可通過改變轉子勵磁電流大小的方法，調節無功功率的大小，改善電網的功率因數；同步電動機的轉速恒定，不隨外載變化。

23、按照勵磁繞組與電樞繞組關系的不同，直流電動機可分為4類：他勵直流電動機、并勵直流電動機、串勵直流電動機和復勵直流電動機。

24、電動機選擇的內容：類型、結構、額定電壓、額定轉速、額定功率。

25、電動機的類型選擇原則：滿足使用要求的前提下，交流電動機優先于直流電動機；籠型電動機優先于繞線型電動機；專用電動機優先于通用電動機。（P58-59）

26、三相異步交流電動機的工作制分為9類：S1-S9。

27、電動機的負載圖表示電動機的轉矩M、功率P和電流I隨時間t變化的情況。即M=f(t)、P=f(t)、I=f(t)關系。

第四章

1、執行系統（也叫工作機械或工作裝置）是機械系統主要的組成部分，是機械系統中直接完成預期功能的部分。由執行構件和執行機構組成。執行構件是執行機構中的一個或幾個構件，是執行系統中直接完成功能的零部件。執行機構是帶動執行構件運動所需要的機構。

2、執行系統的作用是傳遞或變換運動和動力，把傳動系統傳來的運動或動力進行變換后傳遞給執行構件，滿足其要求。

3、執行系統的功能有：夾持、搬運、輸送、分度與轉位、檢測、施力、實現運動形式或運動規律的變換、完成工藝性復雜動作等。

4、夾持：抓取、夾持和放開。搬運：對路線沒有明確要求。輸送：按給定的路線將。分度與轉位：①使工件轉動一個角度②對工件進行定位③松開工件④使工件轉下一個角度(相同點：使工件轉動一個角度。不同點：分度對轉動的角度要求較精確，轉位對轉動角度要求不太嚴)。檢測:（1）使工件順序到達檢測部位，并使工件“浮動”（2）用檢測探頭對工件進行檢測（3）把合格件和不合格件分開。

5、按對運動和動力的要求不同執行系統分為：動作型、動力型和動作-動力型。動作型：能實現精確的動作，各構件受力較小，對執行構件的運動參數有較精確的要求，對各構件的強度和剛度無特殊要求。

動力型：能克服生產阻力做一定的功，執行構件的運動參數沒有嚴格要求，但對系統中的各構件有嚴格的強度和剛度要求。

動作-動力型：既要求執行系統能實現預期精度的動作，又要克服較大的生產阻力。

6、在滿足運動要求的前提下，運動鏈盡量短。

7、執行系統的設計要求：a能實現有一定精度的運動和動作 b各零件應有足夠的強度和剛度 c各執行機構間動作應協調配合 d結構合理，造型美觀，便于制造和安裝 e工作安全可靠，有足夠的使用壽命

8、影響機構精度的主要因素有：①機構的原理誤差②構件的制造和裝配誤差③構件的彈性變形和熱變形造成的誤差④磨損引起的運動副間隙加大造成的誤差。

第五章

1、傳動系統是位于動力機與執行機構（或執行構件）之間的中間裝置，它的作用是將動力機的運動和動力傳遞給執行機構（執行構件）。

2、傳動系統是由運動鏈及相應的聯系裝置組成的。

3、傳動系統的功能：改變動力機輸出的運動形式或轉速，以滿足執行系統的要求；調節動力機輸出的速度、轉矩或力，以滿足執行機構的要求；分配動力機輸出的運動和動力，以滿足執行系統的要求。

4、對傳動系統的要求：1）考慮動力機與執行系統的匹配，使它們的機械特性相適應，并使兩者的工作點接近各自的最佳工況點且工作平穩。2）滿足執行機構在起動、制動、調速、反向和空載等方面的要求。（系統在起動時，起動力矩一般大于正常穩定運轉的力矩）3）傳動系統的運動鏈應盡量短。4）傳動系統應布置緊湊，有較小的外廓尺寸和重量。5）當機械系統的載荷頻繁變化，而且有較大過載時，傳動系統中要設置過載保護裝置。6）對傳動系統要有安全防護措施。

5、按傳動比變化情況傳動系統可分為：固定傳動比傳動系統和可調傳動比傳動系統。固定傳動比傳動系統又可分為減速傳動和增速傳動兩種情況。可調傳動比傳動又可分為：有級變速傳動系統、無級變速傳動系統和周期性變速傳動系統。

6、傳動系統按驅動形式可分為：獨立驅動傳動系統、集中驅動傳動系統和聯合驅動傳動系統。按工作原理不同，傳動系統可分為：機械傳動系統、流體傳動系統和電傳動系統。

7、傳動系統包括：變速裝置、起停和換向裝置、制動裝置、安全裝置等。

8、傳動類型的選擇：a執行系統的工作狀況；b動力機的機械特性和調速性能；c對傳動比的要求，包括傳動比的大小、范圍及準確程度；d對傳動系統尺寸、重量、布置的要求；e工作環境的要求；f經濟性要求，如可靠性、壽命、傳動效率、制造費用、運轉費用、維修費用等；g操縱與控制方式要求;h其他要求，如現場技術條件(能源條件及制造能力)，標準件的選用及保護等方面的要求。

9、機械系統對變速裝置的要求：(1)能傳遞足夠的功率和轉矩。(2)具有較高的傳動效率。(3)滿足速度和轉矩范圍的要求，對有級變速裝置還要求滿足執行機構要求的級數。(4)體積和質量盡可能小。(5)工作平穩、噪聲、振動較小。(6)結構簡單、制造、裝配和維修工藝性好。(7)潤滑、密封、散熱良好。(8)防止漏油、漏氣、漏水現象發生。

10、常用的離合器按工作原理分有兩種形式：嚙合式離合器和摩擦式離合器。按操縱方式分類有3種形式：機械操縱式、液壓操縱式、電磁操縱式。

11、普通嚙合器有2個缺點：a當移動嚙合套時會發生頂齒現象；b嚙合套同時與兩個齒輪嚙合時，會因振動及非操縱軸向力作用而自動退出從而導致脫檔。

12、不同機械對起停和換向的要求不同，通常有下面三種情況：(1)不需要換向且起停不頻繁。(2)需要換向，但不頻繁。(3)換向、起停頻繁。

13、起停和換向裝置可分為兩大類：（1）靠按鈕或操縱桿直接控制動力機實現起停和換向。（2）用離合器和換向器實現傳動系統的起停和換向，不必改變動力機的運動狀態。

14、對以電動機為動力機的機械系統，可以采用如下兩種起停和換向裝置方案:（1）控制電動機來實現系統的起停和換向。適用于起停和換向不頻繁的電動機，或起停和換向頻繁的小功率的電動機。方案的優點：結構簡單，操作方便。（2）通過離合器、嚙合器實現系統的起停和換向。適用于中等以上功率電動機帶動的，起停和換向頻繁的傳動系統。

15、動力機為內燃機時，內燃機不能負載起動，不能頻繁起動，更不能反轉。因此，必須在傳動系統里設置起停和換向裝置。

16、對制動器的基本要求是：工作可靠，操縱方便，制動平穩且時間較短，結構簡單，尺寸小，磨損小，散熱良好。

17、用電動機作動力機時，可以利用給電動機接入反向電流的方法制動（反接制動），這種方法操縱方便，制動時間比較短。但由于制動電流較大，對電動機和電網有影響；電動機有反轉的趨勢，使電動機軸和傳動系統受較大的慣性沖擊，對傳動系統及電動機軸有影響。所以這種方法只能用于傳動系統慣性較小(慣性參數小、運動速度小)或電動機功率較小，轉速較低的情況。

18、安全裝置在轉速較高的傳動件上，結構尺寸可小一些，安全裝置裝在靠近執行機構的傳動構件上，一旦發生過載，執行機構就能迅速地停止運動。綜合以上兩點，安全裝置應裝在靠近執行機構且轉速較高的構件上。

19、轉速圖：距離相等的一組豎線表示變速組中各傳動軸。距離相等的一組橫線代表轉速線。各軸與相應轉速線的交點(用小圓表示)表示相應的轉速。相鄰兩軸相應轉速點的連線，表示一對齒輪副的傳動比，連線向下傾斜，表示減速；連線向上揚，表示增速。

20、當變速級數Z′大于一定值時，就不能采用二軸變速傳動。

21、多軸變速傳動系統運動設計步驟：(1)確定傳動順序：對于減速傳動，傳動順序應是前多后少，這樣高速軸上的傳動件多，可以節約材料，減小變速箱尺寸，減輕重量。(2)確定變速順序：確定基本變速組和擴大變速組的排列順序。(3)確定各變速組的傳動比。

imax?4(減速)11imin?(~)(增速)22.522、在確定各級傳動比時，應遵循3條原則：a各傳動副的傳動比不應超過極限傳動比；b盡量提高中間軸的最低轉速。為此，對于降速傳動，使i1

23、若變速組的級比φ a與輸出軸轉速系列的公比φ相等，即級比指數a=1，這個變速組叫基本變速組。若變速組的級比指數a等于基本變速組的傳動副數，這個變速組叫擴大變速組。

24、為了避免空檔和重復轉速的出現，三軸變速傳動應由一個基本變速組和一個擴大變速組組成。

第二篇：集美大學 機械系統設計期末知識點總結

系統是指具有特定功能的，相互間具有有機聯系的諸多要素組成的一個整體

機械系統：由若干機械要素組成，彼此間有機聯系完成特定功能。

1系統的特性：1 目的性 2 整體性 3相關性 4環境適應性。

2系統的組成：1動力系統2傳動系統 3執行系統 4控制系統 5支承系統.3系統的6個原理：1整體性原理 2結構性 3開發性 4動態性 5層次性 6目的性

4機械系統的基本要求：1功能要求 2性能要求 3可靠性要求 4工作效率 5適應性 6經濟性7壽命要求 5系統的一般設計過程：市場需求-產品策劃-產品設計-產品制造-產品銷售-產品運行-產品報廢與回收 6機械系統設計的前沿設計：模塊化設計，協同設計，綠色設計，虛擬設計，動態設計

7設計類型：開發設計，適應性設計，變異設計

8總體設計的原則：1需求原則 2信息原則 3系統原則 4簡單原則

9總體設計的內容：1原理方案設計 2確定參數 3總體結構設計 4分析與評價

10工業技術系統處理對象：能量物料信息

11待設計系統的功能：變換傳遞 保存

功能元：是指能夠直接從技術效應和邏輯關系中找到可以滿足功能要求的最小單位，是產品功能的基本單位，是產品功能分析的基本單元（物理功能元，數學功能元,邏輯功能元）

12總體布置的基本要求：1功能要求 2性能要求 3結構要求 4工藝要求 5使用要求

13主要技術參數的確定：1尺寸參數2 運動參數 3 動力參數

14創新技法：類比創新法，組合創新法，頭腦風暴法，TRIZ法

15方案評價的方法：加權評價法價值工程評價法 模糊評價法（單因素，多因素）

傳動系統的功能：1實現從動力源到執行件的升降速功能 2實現執行件的變速功能 3實現執行件運動形式和運動規律的變化功能 4實現對不同執行件的運動分配功能 5實現從動力源到執行件的動力轉化 16傳動系統的類型：分級變速傳動系統 無級變速傳動系統定比傳動系統

17傳動系統的組成：變速裝置 啟停和換向裝置 制動裝置安全保護裝置

18擴大傳動系統的變速范圍1 增加傳動組 2采用分支傳動3采用背輪機構 4采用混合公比

19系統結構設計的原則：1從內到外 2從主到此3從局部到整體4從粗略到詳細

20執行系統的功能：1傳遞和輸出所需要的運動2傳遞和輸出所需要的動力3實現運動形式和運動規律的變換 4完成預定的輔助功能

21執行系統的組成：1執行末端件：執行系統中直接完成工作任務的零部件完成一定動作

2執行機構：驅動執行構件，傳遞變換運動和動力以滿足執行構件要求

22箱體軸線布置：1平面布置 2三角布置 3軸線互相重合布置

23支撐件的靜剛度：1自身剛度 2局部剛度 3接觸剛度

24支撐件的截面形狀：1 圓形截面扭轉慣性炬較大 矩形截面彎曲慣性矩較大 2空心截面可以增大慣性矩3封閉結構的慣性矩比未封閉的大

25支承件的結構：1隔板 2加強筋 3窗孔 4連接結構

26設計支撐件時在滿足使用要求的前提下應盡量便于鑄造 焊接 加工和裝配

27提高支承件動態性能的措施：1提高支撐件的靜剛度 2增加支撐件的阻尼

28轉速圖的擬定原則：1前多后少 2 前密后疏 3 “升2降4”原則 4 前慢后快

超速現象：當一條傳動路線工作時，在另一條不工作的傳動路線上傳動件出現高速空轉的現象。危害：加劇齒輪和離合器磨損及噪聲，增大空載損失

29載荷的確定方法：1 類比法 2實測法 3計算法

設計帶式制動器時，應使拉緊力作用在制動帶的松邊。

原因：1裝在轉速高的傳動件上，可使結構尺寸小些 2裝在靠近執行機構的傳動構件上能使傳動鏈中其他傳動構件避免過載運行 3因此應該放在靠近執行機構且轉速高的傳動體上

30控制系統的組成：1發令環節 2 執行環節3轉換環節

31總體主要參數的確定：1尺寸參數2運動參數3動力參數4重量參數5性能參數

11.從控制系統的原理來看控制系統由3個環節組成，發令環節，執行環節。

12.系統的產生有生核，合并，因果，自繁，外力等五種形式。

13.在導軌副中，運動的一方稱為動導軌，不動的一方稱為支承導軌。

14.提高支承系統熱特性的措施有均熱，采用“熱對稱 ”結構，散熱和隔熱。

1.設計對象的四個共性

1）具有確定的技術過程。

2）具有接受和轉換物料、能量與信息狀態的功能。

3）由許多要素集成。設施、設備、機器、零部件、元器件等。

4）由人規劃、設計、加工、建立和使用

2.簡述系統的三個定律

系統論第一定律：系統的屬性種類總是多于組成它的各個事物在孤立狀態時的屬性種類 之和，對于可

量度的某具體屬性的值，系統可能起到放大或縮小作用，也可能不發生變化，究竟起何作

用取決于該屬性的本質、系統的結構以及系統內協同作用的強弱。

系統論第二定律：在保證實現環境允許系統達到的功能的前提下，整個系統對空間、時間、物質、能

量和信息的利用率將趨于最高。

該定律又稱之為五率最高原則。

系統論第三定律：不同的系統在某種意義上存在著一定程度的相似性，從一個系統上得出的規律，可

以推廣或還原到與之相似的其它系統上去

4.先進設計與常規設計的比較

設計對象：先進技術考慮了人、機、環境的相互協調，從而發揮產品的最大潛力或提高系統的有效性。

工業設計、人因設計、生態設計等方面的設計成果不勝枚舉。

設計過程：先進設計在手段、方式和內容上發生了質的變化。它充分采用計算機、自動繪圖和數據庫

管理等技術，大大提高了數據的準確性、穩定性和效率，且使修改設

計十分方便。它由過去的串行設計發展為并行工程，正在向全程自動化設計發展。

設計方法：先進設計的指導思想由過去的經驗、類比方法提高到邏輯的、理性的、系統的新設計方法。它廣泛采用系統化設計、創新設計、智能設計和虛擬設計等，使設計水平有了質的飛躍。其中不少技術已日趨成熟，并得到廣泛的應用。

技術系統設計過程規律性：抽象到具體發散到收斂 繼承到創新定性到定量 部分到整體 常用動力機：電動機，液壓馬達，氣壓馬達，內燃機

執行機構的功能：1施力2夾持3搬運和運輸4分度，轉位與定位 5檢測 6復雜動作

操作環境的不安全因素：1）機械系統的干擾：來自被操作的機械和周圍的其它機械

2）自然環境的干擾： 3）操作者的干擾：來自操作者的不安全因素包括人體健康、心情、情緒以及由此而造成的生理或心理的不良變化

? 功能修正量：穿鞋著衣產生的各方向尺寸變化量（高度、圍度等）；人體姿態不同產生的變化量；為了確保產品功能的修正量。

? 心理修正量：為了消除空間壓抑感、恐懼感或為了追求美觀等心理需求而作的尺寸修正量。支承系統的基本要求：

? 足夠的靜剛度：支承件在靜載荷作用下抵抗變形的能力。

? 較好的動特性：抵抗振動的能力。

? 良好的熱特性：要求支承件的熱變形較小或均勻。

? 最小的內應力：內應力會引起支承件的變形

? 良好的結構工藝性和合理的結構布局

? 提高支承系統熱特性就是設法減少熱變形，特別是不均勻的熱變形，以及降低熱變形對加工精度的影響。

? 散熱和隔熱

? 均熱

? 采用“熱對稱”結構

?

第三篇：機械系統設計知識點總結

《機械原理》是研究各種機械的組成原理、機器常用機構的運動及動力性能分析與設計、機器動力學等問題的一門主干技術基礎課。

系統：由相互之間有機聯系的要素組成，具有特定功能的整體。

2,系統具有6個特性：整體性、相關性（結構性和開放性）、動態性、層次性、目的性和環境適應性。整體性是系統所具有的最重要和最基本的特性。

3,任何機械都可以看成是由若干個裝置、部件和零件按照一定的結構組合而成的有特定功能的整體，這個整體就機械系統。而組成機械系統的基本要素是機械零件。

4,從實現系統功能的角度出發，機械系統應有以下必備的子系統組成：動力系統、傳動系統、執行系統、操縱與控制系統等。

5,傳動系統的功能包括以下四項:減速或增速,變速,有級變速和無級變速,改變運動規律或形式。

6,機械系統設計的目的是提供優質高效、物美價廉，應能夠在市場競爭中取得優勢，能夠贏得用戶，取得較好的經濟效益和社會效益的機械產品。

7,方案設計是機械系統設計的核心環節，方案設計是保證設計水平和質量的重要工作，在很大程度上決定了機械系統設計的成敗。

方案設計是一個創造性思維的過程，在進行方案設計時，重要的是要創新，采用新原理、新技術、新機構、新工藝，才能設計出有突破性的新產品。

8任何機械系統都可以看成是實現某種能量流、物料流和信息流傳遞和轉化的裝置。

機械系統可抽象為：實現輸入的能量、物料、信息和輸出的能量、物料、信息轉化的機械裝置。

9用“黑箱”抽象地表示技術過程，不需要事先涉及具體的解決方法，就可以知道機械系統的基本功能和約束條件：基本功能為物料、能量、信息的傳遞和轉化，約束條件表現為內、外部系統的相互作用和相互影響

10技術過程是若干個分過程和工序組合而成的復合過程

11技術系統是實現技術過程各項轉化的人為系統。

12功能分解是在系統分解的基礎上進行的。對各子系統的功能可逐項分解，直至得到不能再分解的功能元為止。

13系統邊界是技術系統功能范圍的界限，即內部系統與外部系統的分界

14總體設計必須在方案設計基礎上進行。總體設計是機械系統設計第3階段—內部設計階段的主要部分，是以后進行系統技術設計的依據.總體布置設計的目的：確定各零、部件的相互位置和運動關系。總體布置設計的原則：簡單、合理、經濟。保證機械系統內部的能量流、物料流和信息流的流動途徑合理，各零部件運動時不產生干涉，是對機械系統總體布置的首要要求

15為保證機械系統能平衡、穩定地工作，就應當盡量使機械系統的質心高度較低，盡量相對于支承對稱布置，這對于行走式機械和工程機械尤為重要

17對機械系統的執行系統，應盡量使振動源遠離執行系統，采用分離驅動的方法，把電動機和變速箱、主軸箱分置，用有緩沖減振的傳動裝置將它們聯接起來，就可使振源與執行系統隔開.布置執行系統時應首先確定執行構件的位置。工作機械就是機械系統的執行系統。

16載荷是對機械及零部件進行強度、剛度、穩定性、可靠性和壽命計算的依據，也是進行機械系統動力機類型和容量選擇時需要考慮因素之一。恒轉矩負載特性又可分為兩類：位能性負載特性和反抗性負載特性

17周期載荷包含3個要素：幅值、頻率和相位角

18確定載荷有3種方法：類比法、計算法和實測法。

19按勵磁方式不同，直流電機可分為：他勵、并勵、串勵、復勵等形式,按轉子轉速和旋轉磁場轉速的不同，交流電機可分為同步電動機和異步電動機。按電源不同，電動機分為交流電動機和直流電動機。

20電動機的機械特性可分為固有機械特性和人為機械特性

三相異步電動機可分為籠型電動機和繞線型電動機。

選擇原則：滿足使用要求的前提下，交流電動機優先于直流電動機；籠型電動機優先于繞線型電動機；專用電動機優先于通用電動機

21執行系統是由執行構件和執行機構組成。執行構件是執行機構中的一個或幾個構件，是執行系統中直接完成功能的零部件。

執行機構是帶動執行構件運動所需要的機構,執行系統的作用是傳遞或變換運動和動力，把傳動系統傳來的運動或動力進行變換后傳遞給執行構件，滿足其要求。

22執行系統的功能是多種多樣的，歸納起來有：夾持、搬運、輸送、分度與轉位、檢測、實現運動形式或運動規律的變換、完成工藝性復雜動作等。夾持功能可分解為：抓取、夾持和放開三個過程。2輸送是按給定的路線將工件從一個位置移動到另一個位置

24工程中使用的機械，大都是由若干個基本機構通過各種連接方法組合而成的機構系統—機構組合。

25并聯組和:若干個單自由度基本機構的輸入構件連接在一起，保留各自的輸出運動；或若由干個單自由度機構的輸出構件連接在一起，而保留各自的輸入運動；或有共同的輸入構件與輸出構件的連接（稱為并行連接）。其特征是各基本機構均是單自由度機構。

26機器的運動循環至少包括一個工作行程和空回行程，有時有的執行構件還有一個或若干個停歇階段。

27傳動系統是位于動力機與執行機構（或執行構件）之間的中間裝置，它的作用是將動力機的運動和動力傳遞給執行機構（執行構件）。傳動系統是由運動鏈及相應的聯系裝置組成的。

28動力機輸出的一般是等速連續的回轉運動，而執行系統的運動形式是多種多樣的。當兩者的運動形式不相同時，要求傳動系統能夠改變動力機輸出的運動形式，以滿足執行機構的要求。當兩者運動形式相同時，還有轉速、轉矩是否相同的問題，這就要求傳動系統具有減速增矩或增速減矩的作用。

29按傳動比變化情況傳動系統可分為：固定傳動比傳動系統和可調傳動比傳動系統。可調傳動比傳動又可分為：有級變速傳動系統、無級變速傳動系統和周期性變速傳動系統

30傳動系統按驅動形式可分為：獨立驅動傳動系統、集中驅動傳動系統和聯合驅動傳動系統.按工作原理不同，傳動系統可分為：機械傳動系統、流體傳動系統和電

傳動系統。

31常用的離合器按工作原理分有兩種形式：嚙合式離合器和摩擦式離合器。

32最簡單最基本的有級變速裝置是兩軸變速傳動裝置，可采用兩個或兩個以上的兩軸變速機構串聯的方法，組合成多軸變速裝置。

第四篇：機械系統設計概念總結

1)機械工程學科是研究機械產品（或系統）的性能、設計和制造的基礎理論和技術的科學；分為機械學和機械制造 2)機械學：對機械進行功能綜合并定量描述及控制其性能的基礎技術科學；

3)

機械制造：接受設計輸出的指令和信息，并加工出合乎設計要求的產品的過程。分為熱加工和冷加工。

熱：研究如何將材料加工成產品，如何保證、評估、提高這些產品的安全可靠度和壽命的技術科學.冷：研究各種機械制造過程和方法的技術科學；

1)系統：是指由特定功能的、相互間具有一定聯系的許多要素構成的一個整體，即有兩個或以上的要素組成的具有一定結構和特定功能的整體

二1.2機械系統設計

一、任務：開發新的產品和改造老產品，最終目的是為市場提供

優高效、價廉物美的機械產品，以取得較好的效益。設計角度的種類：完全創新

二、設計的的基本原則和要求 1)

需求、信息、系統（輸入輸出；三大流）、優化和效益 要求：功能、適應性、可靠性、生產能力、使用經濟性、成本

三、產品設計、生產過程

1)產品策劃（指導性作用）、產品設計、產品生產、產品銷售、產品運轉、產品報廢或回收

2)功能原理方案設計、結構總體設計和技術設計階段

第二章機械系統總體設計是產品設計的關鍵，對產品的技術性能、經濟指標和外觀造型均具有決定性意義

2.1功能原理設計必要功能（基本功能和附加功能）非必要功能 1)定義：針對所設計的產品的主要功能提出一些原理性的構思，即針對產品的主要功能進行原理性設計

2)任務：針對某一確定的功能要求，去尋求一些物理效應并借助某些作用原理來求得一些實現該功能目標的解法原理來。1)輸入輸出量只涉及物料流、能量流、信號流 2)用來描述產品的功能，內部結構未知

3)

特點：暫時不考慮附加和非必須功能、突出。將這些功能用抽象的形式（）表達，通過抽象化清晰掌握設計產品功能和主要約束條件，從而突出設計中的主要矛盾問題本質

基本的功能單位：功能元：能直接從技術效應及邏輯關系中找到可以滿足功能要求的最小單位

功能元：物理反映系三大流的基本物理動作、數學：邏輯 結構總體設計任務：將原理方案設計機構化 1)

1、明確原則：功能、工作情況、結構的工作原理

2、簡單原則

3、安全可靠原則：構件可靠性、功能可靠性、工作安全性、環境安全性 步驟 1)

初步設計：

1、明確設計要求

2、主功能載體的初步設計

3、按比例繪制主要結構草圖

4、檢查主、輔功能載體結構5設計結果觸屏機選擇

2)詳細設計1各功能載體的詳細設計2補充、完善結構總體設計草圖3對完善的結構總體草圖進行審核4進行技術經濟評分

3)機構總體設計的完善和審核

總體布置設計 1)任務：確定機械系統中各子系統之間的相對位置及相對運動關系，使總系統具有一個協調完善的造型 2)

基本要求1功能合理2結構緊湊、層次清晰、比例協調3充分考慮產品的系列化及發展

總體參數是結構總體設計和零部件設計的依據，參數：性能生產能力、結構、運動、動力；

最高、最低轉速的確定；轉速相對損失A與公比ψ、變速范圍Rn與級數Z；確定公比ψ的原則

執行系統設計要求：保證設計提出的功能目標、使用壽命強度剛度、各執行機構結構合理配合協調

軸靜剛度：軸尺寸形狀、軸承數量預緊配置、前后支撐距離、前懸伸量、傳動件布置、主軸組件的制造和裝配質量 導軌：導向和承載3類要求：導向精度及精度保持性（幾何和接觸精度、剛度、高靈敏度間隙：鑲條和壓板 傳動：獨立、集中、聯合驅動組成：變速改變動力源的輸出轉矩和力矩適應執行間的要求；離合器：牙嵌式、齒輪、摩擦片式：減小尺寸、超速、結構因素

起停換向：方便省力、操作安全、結構安全可靠并能傳遞足夠動力：齒輪-摩擦離合器、齒輪換向機構

制動：與離合器互鎖、合理確定制動器的安裝位置、閘帶式制動器的操縱力應作用在松邊

安全保護：銷釘安全聯軸器、鋼珠、摩擦安全離合器內聯：保證傳動精度指各執行末端之間的協調性和均勻性；提高精度原則：縮短傳動鏈、降速傳動、合理分配傳動比、合理選擇傳動件、合理確定傳動副的精度、教正裝置 支承件作用：支撐零件部件、并保持被支撐零部件的相互位置關系及承受各種力和力矩：靜剛度、動、熱、內應力 變形及剛度:自身、局部、接觸 截面積：空心、形狀、封閉

操縱系統集中、獨立控制操縱系統：操縱件、變送、執行 要求：操縱靈活省力、方便舒適、安全可靠 設計原理方案和機構設計

安全：目的系統運行和人身位置、手段：電氣液機械 潤滑：減少摩擦損失、工作表面的磨損發熱、提高壽命及精度、工作效率沖洗、防腐。

油：粘度、粘溫特性、閃點、凝固點脂:表現粘度、針入度、滴點、腐蝕

微電系統特征：微機械中起主導作用力是表面力、微機械并不是傳統的模擬縮小、微機械一般采用靜電力供能或者使用靜電力激勵供能。

第五篇：機械系統設計課程總結

2011—2012學年第1學期

《機械系統設計》結課綜合設計（論文）

專業班級 機械設計制造及其自動化 08-4 姓 名 123456789 學 號 08041406 開課系室 機電工程學院 機電工程系 結課日期 2011年 11月30日

機械系統設計課程總結

總體概述：本門課程名叫機械系統設計，不同于我們以前所學的機械設計。上學期我們所學的機械設計是以機械零件為研究對象進行具體的設計；而在本門課程中的研究對象是整個機械系統，包括原動機、傳動系統、執行系統、控制系統以及輔助系統，進行的是整機設計。

下面就根據本課程所學的內容，對機械系統設計過程做一個較為詳細的介紹：

一：方案設計

在接到一個設計任務后，首先要明確設計任務是什么，并對其進行功能方面的分析，針對要實現的功能設計出合理的方案，大體步驟如下：

1、設計任務抽象化——一般用黑箱原理來表示。

2、確定工藝原理——設法確定黑箱所要求的能實現作業對象轉化的工藝原理。

3、確定技術過程——按照選定的工藝原理確定轉化所需的程序及其順序。

4、引進技術系統并確定系統邊界——根據技術過程的要求確定機械系統的具體任務，并把這些任務分配給各個子系統。

5、確定功能結構——進行功能分解。

6、確定設計方案——分以下三步：尋找實現分功能的方法和載體；構建形態學矩陣；確定基本結構布局。二：總體設計

1、初步總體設計——根據設計方案繪制總體布置草圖，進行初步計算和運動分析，并進行初步技術經濟分析。注意改進薄弱環節，必要時應對方案中的關鍵技術系統進行試驗研究。

2總體設計——對初步總體設計做進一步完善，形成技術文件和圖紙。1）設計任務書、技術任務書；2）機構運動簡圖和系統簡圖；3）總裝配圖及關鍵部件裝配圖；4）電、光、氣、液控制圖；5）總體設計報告書及技術說明書。

在此過程中，主要涉及步驟有：執行系統的布置、傳動系統的設置、操縱件的布置、總體主要參數的確定等。

三：原動機的選擇

動力機的選取的依據是工作載荷的類型，常用的原動機主要類型有：電動機、液壓馬達、氣壓馬達、以及內燃機。

電動機作動力有以下優點：驅動效率高，與工作機連接簡便，種類和型號較多，可以滿足不同類型機械的工作要求。此外，電動機還具有良好的調速性能，起動、制動、反向和調速的控制簡單，可實現遠距離測量和控制，便于集中管理和實現生產過程自動化。其不足之處就是要用電源，這對野外工作的機械及移動式機械如鉆機來講，使用受到限制，因為可能有時無電源。

液壓馬達作動力機時有以下優點：可以獲得很大的機械力或轉矩。與電動機相比，功率/重量比大，因而運動件慣性相對小，快速響應靈敏度高。液馬達還可以通過改變流量來調節執行機構的速度，改變運動速度方便，易實現無級調速。其局限性為：要有高壓油供給系統，液壓元件加工、裝配要求高，易漏油并影響工作效率和工作機械的運動精度。

氣動馬達作動力機時有以下優點：與液壓馬達相比，工作介質為空氣，易獲得、無污染。維護簡單，成本低，對易燃、易爆、多塵和振動環境適應性好。其不足之處在于：由于空氣可壓縮，因而氣動馬達工作穩定性差，噪音大，輸出扭矩不大，只適用于小型和輕型機械。

內燃機作動力時有以下優點：自持能力高（只要備足燃料和油料，可獨立工作），功率范圍寬。其缺點是：對燃料（柴油或汽油）的要求高，內燃機排氣污染。噪音都較大，而且結構復雜，對零部件的加工精度要求較高。不能帶負載啟動。

在進行機械系統設計時，如何選擇動力機的類型，主要從以下三個方向考慮：

1、工作機的負載特性和要求：包括工作機的載荷特性、工作制度、結構布置和工作環境等。

2、動力機本身的機械特性：包括動力機的功率、轉矩、轉速等特性，以及對工作環境的適應性，要使動力機的機械特性和工作機械的負載特性相匹配。

3、進行經濟性比較：包括能源的供應和消耗，動力機的制造、運行和維修成本的對比等。

除上面所說的三個方面外，有些動力機的選擇還要考慮對環境的污染，包括空氣污染和噪聲污染等。例如，室內工作的機械就盡量不要用內燃機作動力機。四：傳動系統設計

傳動系統的作用是聯接動力機與工作機，即把動力機的運動和動力傳給執行機構或執行構件。在實際應用中，常用的傳動系統有：帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、液力傳動、氣力傳動。

傳動系統通常包括以下幾個組成部分：變速裝置，起停和換向裝置，制動裝置及安全保護裝置。

變速裝置是傳動系統中最重要的組成部分，它的作用是改變動力機的輸出轉速和轉矩，以滿足執行機構的要求；常見的變速裝置有以下幾種：變速齒輪變速機構、滑移齒輪變速機構、離合器變速機構、嚙合器變速機構。

起停和換向裝置的作用是控制執行機構的起動、停車以及改變運動方向，那么對起停和換向裝置的基本要求是：起停和換向方便省力，操作安全可靠，結構簡單，能傳遞足夠的動力。

常用的起停和換向裝置有兩類：一類是通過按鈕或操縱桿直接控制電動機實現起停和換向，另一類是用離合器實現起停和換向。選擇方案時應考慮執行機構所要求的起停和換向的頻繁程度、動力機的類型與功率大小。

制動裝置：動構件具有慣性，所以制動停車時不能立即停止，而是逐漸減速后才能停止運動。為節省停車時間，對于起停頻繁或運動構件慣性大、速度高的系統，要設置制動裝置。制動裝置還可用于機械一旦發生事故時緊急停車，或使運動構件可靠地停在某個位置上。機械系統對制動裝置的基本要求是：工作可靠、操縱方便、制動平穩、時間短，結構簡單、尺寸小、磨損小、散熱良好。

常用的制動器有摩擦式或非摩擦式兩大類：帶式制動器、外抱塊式制動器、張蹄式制動器、磁粉制動器 安全保護裝置：

有些機械在工作過程中載荷經常變化，并且變化幅度較大，因此可能過載，如這時本身無保護裝置的話，應在傳動鏈中設置安全保護裝置，以免傳動機構破壞。本身具有保護作用的傳動鏈有帶傳動、摩擦離合器等，而傳動鏈中的安全保護裝置常見的有安全離合器或安全銷等。當傳動鏈所傳遞的轉矩超過規定值時，安全保護裝置中聯接件會折斷、分離或打滑來停止或限制轉矩的傳遞。常用的有如下幾種：

銷釘安全聯軸器、鋼珠安全離合器、摩擦式安全離合器等。另外，從系統的變速形式（是否連續）來看，變速部分可分為有級變速傳動和無級變速傳動：

有級變速傳動系統常有變速齒輪傳動、鏈傳動或變速帶傳動組成。在一定的變速范圍內，其輸出軸只能得到有限級數的轉速。在有級變速傳動中最基本的變速裝置是二軸變速運動，即在兩根軸之間用一個變速組進行傳動，二軸變速傳動可實現二至四級變速。若要求的變速級數多于四級時，可以采用兩個或兩個以上變速組串聯而成的多軸傳動裝置。無級變速傳動系統：

主要用于下列場合：

（1）要求轉速在工作中連續變化；（2）探求機械的最佳工作狀態；（3）帶負載啟動的機械要求在低速啟動；

（4）需要協調機械系統中幾個執行機構之間的運轉速度。無級變速的類型主要有：電力的（直流變速、交流變速）、流體的（液力的耦合器、變矩器、液壓變速）和機械的（利用摩擦傳動機構實現）。五：執行系統的選擇

執行系統是用來完成機器預定功能的組成部分。一部機器可以只有一個執行部分，也可以有多個執行部分。

常見的可用于執行系統的機構有：連桿機構、凸輪機構、棘輪機構、槽輪機構等，在選用時要根據預定功能的運動形式選擇合理的機構來完成預定的運動。六：控制系統的構建

機械系統在工作過程中，各執行機構應根據生產要求，以一定的順序和規律運動，而各執行機構的開始、結束及其順序一般由控制系統保證。

機械控制系統的主要任務有：

1）使各執行機構按一定的順序和規律運動。2）改變各運動構件的運動方向和速度大小。3）使各運動構件間有協調的動作，完成給定的作業環節要求。4）對產品進行檢測、分類以及防止事故，對工作中出現的不正常現象及時報警并消除。控制系統的要求: 1）穩定性要求

系統的穩定性是系統的固有特性，系統穩定與否取決于系統本身的結構與參數，與輸入無關。若控制系統在任何足夠小的初始偏差作用下，其響應過程隨著時間的推移逐漸衰減為0，則稱該系統具有漸近穩定性。反之，在初始條件影響下，若控制系統的響應過程隨時間的推移而發散，輸入無法控制輸出，則這樣的系統為不穩定系統。任何一個系統能進行正常工作的首要條件是系統必須是穩定的。2）響應特性要求

系統的響應特性包括動態特性和穩態特性。

① 動態特性：過渡過程中系統的動態性能常用系統的阻尼特性和響應速度來表征。

② 穩態特性：閉環控制系統的穩態性能用穩態誤差表示和度量，它是當t??時，即過渡過程結束時，系統的實際輸出y(t)與參考輸入所調整的期望值yr(t)之間的差值。控制系統的組成：

無論多么復雜的控制系統，都是由一些基本環節或元件組成的。

1）給定環節：給出與反饋信號同樣形式和因次的控制信號，以確定被控對象“目標值”的環節。給定環節給出的信號可以是電量、非電量，也可以是數字量或模擬量。

2）測量環節：用于測量被控變量，并將被控變量轉變為便于傳送的另一物理量（一般為電量）的環節，常用的有電位計可將機械轉角→電壓信號，測速發電機將轉速?電壓信號，光柵測量裝置將直線位移→數字信號。

3）比較環節：比較環節是將輸入信號X(s)與測量環節發出的有關被控變量Y(s)的反饋信號B(s)進行比較的環節。

4）校正及放大環節：通常偏差信號很小，為了實現控制，要將偏差信號作必要的校正，然后進行功率放大以便推動執行環節，常用的放大類型有電流放大，電氣—液壓放大等。

5）執行環節：執行環節用來接收放大信號的控制信號，驅動被控對象按照預期規律運動的環節。執行環節一般是能將外部能量傳遞給被控對象的有源功率放大裝置，工作中要進行能量轉換，如把電能通過電機轉換成機械能，驅動被控對象作機械運動。七：其他輔助系統的配備

1、操縱系統：是把人和機械聯系起來，使機械按照人的指令工作的機構和元件所構成的總體。操縱系統的作用和要求

操縱系統的作用是完成信號轉換，也就是把人施加于機械的信號，經過轉換傳遞到執行系統，以實現機械的起動、停止、轉向、變速、變力及制動等目的。

操縱系統雖然不直接參與機械做功，對機械的精度、強度、剛度和壽命沒有直接影響，但機械系統性能的好壞，功能完成情況及操作者工作強度等，都與操縱系統有直接的關系。因此，對操縱系統的設計有下列主要要求：

1）操縱輕便省力。盡可能地減小操縱力，這樣不但可以減輕操作者的勞動強度，符合人機工學的要求，以提高勞動生產力；同時還可提高操縱系統靈敏度，達到對機械系統的靈活操縱。

2）操縱行程適當。操縱的行程應盡量在保證人體不動的情況下，上、下肢能舒適達到的范圍。

3）操縱件定位可靠。操縱件應能長時間可靠地保持在某一操作狀態的位置，不能因其它操縱力的作用而改變其操作狀態。

4）操縱系統的反饋準確迅速。操縱系統應具有良好的反饋性，使操縱信號準確迅速地反饋給操作者，以便操作者及時判斷操作的效果，并作出新的操縱決策。

5）操縱系統應具有可調性。操縱系統應能進行必要的調節，以保證系統的元件磨損后，經過調節仍能達到操縱的效果。

6）操縱方便和舒適。為達到這一要求，不僅要求操縱力和操縱行程的大小舒適，而且操縱件的形狀、尺寸、布置位置、運動方向和各操縱件的標記、操縱順序等都要符合人體狀況和動作習慣。

7）操縱安全可靠。操縱系統應保證實現預定的操作功能，防止錯誤的操縱或操縱失效。

2、機械基礎的設計

機械工作時的全部載荷都由它下面的地層承受。受機械載荷影響的那一部分地層稱為地基，機械向地基傳遞載荷的中間結構體即為基礎。機械基礎應滿足下列基本要求

1）強度方面的要求：避免在載荷作用下產生破壞和開裂； 2）剛度方面的要求：避免在載荷作用下產生過大的變形或傾斜； 3）振動方面的要求：避免過大的振動，以免影響機械本身的正常工作及鄰近機械、設備等的正常使用；

4）經濟性要求：機械基礎在滿足上述要求的情況下，應有良好的經濟性。

機械基礎設計的一般規定：

1）基礎設計時應取得機械基礎的基本資料；

2）機械基礎宜與建筑物的基礎、上部結構以及混凝土地面分開； 3）當管道與機械連接而產生較大振動時，管道與建筑物連接處應采取隔振措施；

4）當基礎的振動對鄰近的人員、精密設備、儀器儀表、工廠生產及建筑物產生有害影響時，應采取隔振措施； 5）基礎不得產生有害的不均勻沉降；

6）重要的或對沉降有嚴格要求的機械，應在其基礎上設置永久的沉降觀測點，并應在設計圖中注明要求。在基礎施工、機械安裝及運行過程中定期觀測沉降情況，并作記錄。

以上各個環節是整個機械系統設計的基本組成部分，各個環節的內容只是一些基本概念和要求，而在實際的設計過程中，每個環節的設計都有更加細致的過程，設計時需充分而全面的考慮可各方面的因素，在滿足各個環節本身的要求的基礎上，還要考慮原動機、傳動系統、執行系統、控制系統以及輔助系統各個系統作為整個機械系統的組成部分之間的相互聯系，以保證在組成整個系統后依然能較好的完成預定的功能要求。