机械系统设计报告

经过机械系统设计这么课的学习，我收获颇丰，同时联系大二大三学习的机械设计和机械原理，我对机械设计制造及其自动化这门系有了更深刻的认识。

机械原理是研究机械运动学和动力学分析与设计基本原理理论的设计基础课程，它在基础课与专业课之间起着承上启下的作用。

机械是及其与机构的总称。在日常生活和工程中，经常见到的缝纫机、洗衣机、复印机、汽车、拖拉机、起重机、各种机床、发电机、电动机、机器人及计算机等，都称为“机器”。各种机器的结构、用途和性能虽然各有不同，但是从他们的组成，运动和功能等方面来看。可以对机器做出如下定义：机器是一种人为实物组合的具有确定机械运动的装置，用来完有用功、转换能量或者处处理信息，以代替或者减轻人来的劳动。例如，各种机床用来变换物料的状态做功，汽车起重机等用来传递物料做有用功，发电机或者电动机用来转换能量，计算机用来转换和处理各种信息等。

通常，一台发展完备的现代化机器具有四个组成部分，即原动机、传动机构、执行机构和控制系统。原动机用于提供动力，如电动机等；传动机构将原动机的运动和动力传递给执行机构，如齿轮、丝杠等；执行机构用于实现机器的功能，如机床的刀架、机器人的手爪等；控制系统则用于协调机器各组成部分之间的工作，以及与外部其他机器或原动机之间的关系，例如用各种传感器收集机器内、外部的信息，输入计算机进行处理，并向机器各部分发出指令，使之协调地进行工作，达到提高工作质量和生产效率以及降低能耗的目的。正是由于机器具有上述组成部分，所以绝大部分机器都具有机械运动，以完成机械功、转换机械能或进行信息处理。

机器中的机械及运动大多是通过各种“机构”来实现的。一部分机器通常包含一个或者若干个机构，因此机构是机器的重要组成部分。机构的定义为：机构是一个具有相对机械运动的构件系统，或者称它是用来传递与变换运动和动力的可动装置。例如常见的齿轮机构，凸轮结构，连杆机构，螺旋机构，带传动机构和连传动机构等，他们都是实现某种运动和动力传递的可动装置。机械原理就是研究这些具有确定机械运动装装置的运动及动力分析与设计基本理论课程。

机械原理的主要研究内容以下几个方面：

各种机构的分析万提。它包括机构的机构分析，即研究机构的组结构组成情况和组成原理、机构运动的可能性及确定性条件以及机构的结构分类；结构的运动分析，即研究在给定原动件运动条件下，结构上的各点的运动轨迹以及唯一、速度和加速度等运动特性；机构的力分析，即研究机器运载过程中构件的受力情况，以及机构运动副力中的计算方法、摩擦及机械效率等问题。

常用机构的设计问题。机器的种类虽然极其繁多，但是构成各种机器的机构类型却有限，常用的齿轮机构、凸轮机构、连杆机构以及各种间歇机构等。机械原理讨论了这些机构的结构理论与组成、设计理论和设计方法以及实际应用等问题。

机器动力学问题。他主要是研究在已知力的作用下机械的真实运动规律、机器运转过程中速度波动的调节问题以及机械系统运转过程中所产生的惯性力系的平衡问题。

机构的选型以及机械系统运动方案设计的基本知识。他主要研究机械设计时的机构选型、组合与变异问题，以及机械系统运动方案的设计等问题。

人类在生产劳动中创造出了各种各样的机械设备，如机床、汽车、起重机、运输机、自动化生产线、机器人和航天器等。机械既能承担人力所不能或者不方便进行的工作，有能较人工生产大大提高劳动生产率和产品质量，同时还便于集中惊醒社会化大生产。因此，生产的机械化和自动化已经成为反应当今社会生产力发张水平的重要标志，改革开放以来，我国社会主义现代化建设在各个方面都取得了长足的发展，国民经济的各个生产部门正在迫切压迫求实现机械化和自动化，特别是随着社会科学技术的飞速发展，对机械的自动化及智能化

要求也越来越迫切、越来越高，我国的机械产品正面临着更新换代的局面。高技术化。产品日益多样化和个性化，日益发展的极限制造技术和绿色制造技术已经成为了机械制造业发展的明显趋势。这一切都是对机械工业和机械设计工作者提出了更新更高的要求，而机械设计是为了培养机械设计基本理论和基本功能的工程技术人员而设置的一门重要的课程。随着国名经济的进一步发展，本课程在社会主义建设中的地位和作用将显得日益重要。

生产和生活中的各种各样机械设备，尽管他们的构造、用途和性能千变万化，但是一般都是由原动机、传动机构、执行机构和控制系统四大基础部分组成的，有的复杂机器还有辅助系统。

原动机是机械设备完成其工作任务的动力来源，最常用的是各种电动机；传动装置是将原动机的运动和动力传递给工作机的装置；工作机则是直接完成生产任务的执行装置，其结构形式取决于机械设备本身的用途；而控制系统是根据机械系统的不同工况对原动机、传动装置和工作机实施控制的装置。

从制造和装配方面分析，任何机械设备都是有许多机械零部件组成的。机械零件是机械制造过程中不可拆分的最小单元，而机械部件则是机械制造过程中为完成同一目标的而由若干协同工作的零件组合在一起的组合体。凡在各类机械中经常被用到的零部件成为通用零件，例如螺栓、齿轮、轴、滚动轴承、联轴器、减速器等；而只有在特定类型的机械中才能用到的零部件为专用零部件，例如涡轮机上的叶片、望夫石活塞内燃的曲柄、飞机的起落架、机床的变速箱等。

机械设计主要从研究一般机械传动装置的设计出发，研究机械中具有一般工作条件和常用参数范围内的通用机械零部件的工作原理、结构特点、基本设计理论和设计计算方法。

机械设计是一门设计性的技术基础课。它综合运用工程图学、工程力学、金属工艺学机械工程材料和热处理、公差与技术测量和机械原理等先修课程的知识及生产实践经验，解决通用的机械零部件的设计问题，使学生在设计一般机械传动装置或者其他简单的机械方面得到初步训练，为学生进一步学习专业课程和今后从事机械设计工作打下基础。

从机械原理中，学生能学到：初步的正确的设计思想；掌握设计或者选用通用机械零件的基本知识、基本理论和方法，了解机械设计的一般规律，具有设计一般机械传动装置和一般机械的能力，具有一定的工程意识和创新能力；具有计算、绘图、查阅运用有关技术资料的能力；掌握本课程实验的基本知识，并获得实验技术的基本训练；对机械设计的新发展有所了解。

机械系统设计从系统的观点出发，全面的叙述了机械系统的组成、工作原理、应用条件、特点以及它们的设计方法和一般要求。

随着科学技术的发展，人类改造自然的手段不仅有简单的工具逐步形成系统，而且实现系统功能的方式也在不断更新。现在，机械系统的组成的内涵正经历着由机、电、液、气、光向微电子化、智能化的方向发展，从而体现出高新技术促使创通机械产品不断创新。层出不穷的重要作用。然而机械系统任然是各种产业机械的基础。

作为机械产品基础的机械系统，其设计原理方案和功能的好坏将直接决定产品的基本性能。

机械系统已经涵盖了许多相近的专业学科，如机械制造工艺与设备、机械设计及制造（部分）、汽车与拖拉机、机车车辆工程、流体传动及控制（部分）。虽然这些学科有各自的工作原理和方法的不同点，而他们有很大的公共部分。

机械系统设计立足于目前的机械系统现状，详细介绍其组成、工作原理、应用条件和特点以及它们的设计方法和一般要求等，是学生获得必备的设计知识和能力；在此基础上，还要对相关的新技术、新工艺、新材料的有关高新技术的发展趋势作简要的介绍，以启发和培养学生的创新意识。如在新产品的原理方案和功能设计时，尽可能采用新机构、新材料、新

工艺等，以提高产品的高薪技术含量和市场竞争能力。

机械设计、机械原理与机械系统设计既有联系又有区别，三门课有很大联系，共同为学习机械设计制造及其自动化打下了良好的基础。