《机械系统可靠性与故障诊断》课程总结

第一篇：《机械系统可靠性与故障诊断》课程总结

《机械系统可靠性与故障诊断》课程总结

机械设备的检测诊断技术在现代工业生产中的作用不可忽视，随着科学技术的发展，机械设备越来越复杂，自动化水平越来越高,机械设备在现代工业生产中的作用和影响越来越大，与其有关的费用越来越高,机器运行中发生的任何故障或失效不仅会造成重大的经济损失,甚至还可能导致人员伤亡。通过对设备工况进行检测，对故障发展趋势进行早期诊断,找出故障原因，采取措施避免设备的突然损坏，使之安全经济地运转，在现代工业生产中起着重要的作用。本学期通过对《机械系统可靠性与故障诊断》这门课程的学习，了解到机械系统的可靠性和故障诊断的重要性，并对这门课程有了进一步地了解。接下来，我就针对在课程中所学到的相关内容，谈谈自己的理解和看法。

机械故障检测诊断的基本过程包含两方面内容：(1)对设备运行状态进行检测；(2)发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。其发展也经历了从简易诊断到精密诊断，从一般诊断到智能诊断，从单机诊断到网络诊断的过程，发展速度愈来愈快。根据系统采用的特征描述和决策方法，故障检测诊断的方法概括起来分为：基于系统数学模型的故障诊断方法和基于非模型的故障诊断方法两大类。基于模型的故障检测诊断技术是通过构造观测器估计出系统输出，然后将它与输出的测量值比较，从中取得故障信息。该方法能与控制系统紧密结合，是监控、容错控制、系统修复和重构的前提；是以现代控制理论和现代优化方法为指导，以系统的数学模型为基础，利用观测器

(组)、等价空间方程、滤波器、参数模型估计和辨识等方法产生残差，然后基于某种准则或阈值对该残差进行评价和决策。

而基于非模型的故障诊断方法主要包括以下几个方面：(1)基于可测信号处理的故障诊断方法 系统的输出在幅值、相位、频率及相关性上与故障源存在着某种关系,利用这种关系可确定系统的故障。常用的方法有谱分析、相关分析、功率谱分析和概率密度法。

(2)基于故障诊断专家系统的诊断方法 专家系统是近年来故障诊断领域最显著的成就之一,内容包括诊断知识的表达、诊断推理方法、不确定性推理以及诊断知识的获取等。随着计算机科学和人工智能的发展,基于专家系统的故障诊断方法克服了基于模型的故障诊断方法对模型的过分依赖性,成为故障检测的有效方法。

(3)故障模式识别的故障诊断方法 这是一种静态故障诊断方法,它以模式识别技术为基础,其关键是故障模式特征量的选取和提取。该方法分为离线分析和在线分析2 个阶段。通过离线分析来确定表达系统故障状态的特征向量集和以该特征向量集所描述的故障模式向量,由此形成故障的基准模式集,并确定区分识别这些故障模式向量的判别函数,然后通过在线诊断实时提取故障的特征向量,由判别函数对故障进行分离定位。

(4)基于故障树的故障诊断方法 故障树是表示系统或设备特定事件或不希望事件与它的各子系统或各部件故障事件之间的逻辑结构图,通过结构图对系统故障形成的原因做出总体至部分按树状逐渐地详细划分。这是一种图形演绎法,把系统故障与导致该故障的各

种因素形象地绘成故障图表,较直观地反映故障、元部件、系统及因素、原因之间的相互关系,也能定量计算故障程度、概率和原因等。

(5)基于模糊数学的故障诊断方法 根据模糊集合论征兆空间与故障状态空间的某种映射关系,由征兆来诊断故障。由于模糊集合论尚未成熟,通常只能凭经验和大量试验来确定。另外因系统本身不确定的和模糊的信息,以及要对每一个征兆和特征参数确定其上下限和合适的隶属度函数,而使其应用有局限性。但随着模糊集合论的完善,相信该方法有较光明的前景。

(6)基于人工神经网络的故障诊断方法 是20世纪80 年代末90 年代初才真正具有实用性的一种故障诊断方法。由于神经网络具有原则上容错、结构拓扑鲁棒、联想、推测、记忆、自适应、自学习、并行和处理复杂模式的功能,使其在工程实际存在着大量的多故障、多过程、突发性故障、庞大复杂机器和系统的监测及诊断中发挥较大作用。

随着微电子、计算机、智能技术和网络技术的发展,机械设备故障检测诊断技术的准确性会越来越高、操作使用越来越方便、在机械设备维修中会起着越来越重要的作用,它可以直接提高企业设备管理和维护水平,提高企业效益和国际竞争力。作为机械专业的一名学生，学好有关机械系统可靠性与故障诊断这面的知识，并把相关的方法和技术应用到实际的工作中尤为重要。同时，也要实时地去了解一些先进的机械故障检测方法。

第二篇：机械系统设计课程总结

2011—2012学年第1学期

《机械系统设计》结课综合设计（论文）

专业班级 机械设计制造及其自动化 08-4 姓 名 123456789 学 号 08041406 开课系室 机电工程学院 机电工程系 结课日期 2011年 11月30日

机械系统设计课程总结

总体概述：本门课程名叫机械系统设计，不同于我们以前所学的机械设计。上学期我们所学的机械设计是以机械零件为研究对象进行具体的设计；而在本门课程中的研究对象是整个机械系统，包括原动机、传动系统、执行系统、控制系统以及辅助系统，进行的是整机设计。

下面就根据本课程所学的内容，对机械系统设计过程做一个较为详细的介绍：

一：方案设计

在接到一个设计任务后，首先要明确设计任务是什么，并对其进行功能方面的分析，针对要实现的功能设计出合理的方案，大体步骤如下：

1、设计任务抽象化——一般用黑箱原理来表示。

2、确定工艺原理——设法确定黑箱所要求的能实现作业对象转化的工艺原理。

3、确定技术过程——按照选定的工艺原理确定转化所需的程序及其顺序。

4、引进技术系统并确定系统边界——根据技术过程的要求确定机械系统的具体任务，并把这些任务分配给各个子系统。

5、确定功能结构——进行功能分解。

6、确定设计方案——分以下三步：寻找实现分功能的方法和载体；构建形态学矩阵；确定基本结构布局。二：总体设计

1、初步总体设计——根据设计方案绘制总体布置草图，进行初步计算和运动分析，并进行初步技术经济分析。注意改进薄弱环节，必要时应对方案中的关键技术系统进行试验研究。

2总体设计——对初步总体设计做进一步完善，形成技术文件和图纸。1）设计任务书、技术任务书；2）机构运动简图和系统简图；3）总装配图及关键部件装配图；4）电、光、气、液控制图；5）总体设计报告书及技术说明书。

在此过程中，主要涉及步骤有：执行系统的布置、传动系统的设置、操纵件的布置、总体主要参数的确定等。

三：原动机的选择

动力机的选取的依据是工作载荷的类型，常用的原动机主要类型有：电动机、液压马达、气压马达、以及内燃机。

电动机作动力有以下优点：驱动效率高，与工作机连接简便，种类和型号较多，可以满足不同类型机械的工作要求。此外，电动机还具有良好的调速性能，起动、制动、反向和调速的控制简单，可实现远距离测量和控制，便于集中管理和实现生产过程自动化。其不足之处就是要用电源，这对野外工作的机械及移动式机械如钻机来讲，使用受到限制，因为可能有时无电源。

液压马达作动力机时有以下优点：可以获得很大的机械力或转矩。与电动机相比，功率/重量比大，因而运动件惯性相对小，快速响应灵敏度高。液马达还可以通过改变流量来调节执行机构的速度，改变运动速度方便，易实现无级调速。其局限性为：要有高压油供给系统，液压元件加工、装配要求高，易漏油并影响工作效率和工作机械的运动精度。

气动马达作动力机时有以下优点：与液压马达相比，工作介质为空气，易获得、无污染。维护简单，成本低，对易燃、易爆、多尘和振动环境适应性好。其不足之处在于：由于空气可压缩，因而气动马达工作稳定性差，噪音大，输出扭矩不大，只适用于小型和轻型机械。

内燃机作动力时有以下优点：自持能力高（只要备足燃料和油料，可独立工作），功率范围宽。其缺点是：对燃料（柴油或汽油）的要求高，内燃机排气污染。噪音都较大，而且结构复杂，对零部件的加工精度要求较高。不能带负载启动。

在进行机械系统设计时，如何选择动力机的类型，主要从以下三个方向考虑：

1、工作机的负载特性和要求：包括工作机的载荷特性、工作制度、结构布置和工作环境等。

2、动力机本身的机械特性：包括动力机的功率、转矩、转速等特性，以及对工作环境的适应性，要使动力机的机械特性和工作机械的负载特性相匹配。

3、进行经济性比较：包括能源的供应和消耗，动力机的制造、运行和维修成本的对比等。

除上面所说的三个方面外，有些动力机的选择还要考虑对环境的污染，包括空气污染和噪声污染等。例如，室内工作的机械就尽量不要用内燃机作动力机。四：传动系统设计

传动系统的作用是联接动力机与工作机，即把动力机的运动和动力传给执行机构或执行构件。在实际应用中，常用的传动系统有：带传动、链传动、齿轮传动、液力传动、气力传动。

传动系统通常包括以下几个组成部分：变速装置，起停和换向装置，制动装置及安全保护装置。

变速装置是传动系统中最重要的组成部分，它的作用是改变动力机的输出转速和转矩，以满足执行机构的要求；常见的变速装置有以下几种：变速齿轮变速机构、滑移齿轮变速机构、离合器变速机构、啮合器变速机构。

起停和换向装置的作用是控制执行机构的起动、停车以及改变运动方向，那么对起停和换向装置的基本要求是：起停和换向方便省力，操作安全可靠，结构简单，能传递足够的动力。

常用的起停和换向装置有两类：一类是通过按钮或操纵杆直接控制电动机实现起停和换向，另一类是用离合器实现起停和换向。选择方案时应考虑执行机构所要求的起停和换向的频繁程度、动力机的类型与功率大小。

制动装置：动构件具有惯性，所以制动停车时不能立即停止，而是逐渐减速后才能停止运动。为节省停车时间，对于起停频繁或运动构件惯性大、速度高的系统，要设置制动装置。制动装置还可用于机械一旦发生事故时紧急停车，或使运动构件可靠地停在某个位置上。机械系统对制动装置的基本要求是：工作可靠、操纵方便、制动平稳、时间短，结构简单、尺寸小、磨损小、散热良好。

常用的制动器有摩擦式或非摩擦式两大类：带式制动器、外抱块式制动器、张蹄式制动器、磁粉制动器 安全保护装置：

有些机械在工作过程中载荷经常变化，并且变化幅度较大，因此可能过载，如这时本身无保护装置的话，应在传动链中设置安全保护装置，以免传动机构破坏。本身具有保护作用的传动链有带传动、摩擦离合器等，而传动链中的安全保护装置常见的有安全离合器或安全销等。当传动链所传递的转矩超过规定值时，安全保护装置中联接件会折断、分离或打滑来停止或限制转矩的传递。常用的有如下几种：

销钉安全联轴器、钢珠安全离合器、摩擦式安全离合器等。另外，从系统的变速形式（是否连续）来看，变速部分可分为有级变速传动和无级变速传动：

有级变速传动系统常有变速齿轮传动、链传动或变速带传动组成。在一定的变速范围内，其输出轴只能得到有限级数的转速。在有级变速传动中最基本的变速装置是二轴变速运动，即在两根轴之间用一个变速组进行传动，二轴变速传动可实现二至四级变速。若要求的变速级数多于四级时，可以采用两个或两个以上变速组串联而成的多轴传动装置。无级变速传动系统：

主要用于下列场合：

（1）要求转速在工作中连续变化；（2）探求机械的最佳工作状态；（3）带负载启动的机械要求在低速启动；

（4）需要协调机械系统中几个执行机构之间的运转速度。无级变速的类型主要有：电力的（直流变速、交流变速）、流体的（液力的耦合器、变矩器、液压变速）和机械的（利用摩擦传动机构实现）。五：执行系统的选择

执行系统是用来完成机器预定功能的组成部分。一部机器可以只有一个执行部分，也可以有多个执行部分。

常见的可用于执行系统的机构有：连杆机构、凸轮机构、棘轮机构、槽轮机构等，在选用时要根据预定功能的运动形式选择合理的机构来完成预定的运动。六：控制系统的构建

机械系统在工作过程中，各执行机构应根据生产要求，以一定的顺序和规律运动，而各执行机构的开始、结束及其顺序一般由控制系统保证。

机械控制系统的主要任务有：

1）使各执行机构按一定的顺序和规律运动。2）改变各运动构件的运动方向和速度大小。3）使各运动构件间有协调的动作，完成给定的作业环节要求。4）对产品进行检测、分类以及防止事故，对工作中出现的不正常现象及时报警并消除。控制系统的要求: 1）稳定性要求

系统的稳定性是系统的固有特性，系统稳定与否取决于系统本身的结构与参数，与输入无关。若控制系统在任何足够小的初始偏差作用下，其响应过程随着时间的推移逐渐衰减为0，则称该系统具有渐近稳定性。反之，在初始条件影响下，若控制系统的响应过程随时间的推移而发散，输入无法控制输出，则这样的系统为不稳定系统。任何一个系统能进行正常工作的首要条件是系统必须是稳定的。2）响应特性要求

系统的响应特性包括动态特性和稳态特性。

① 动态特性：过渡过程中系统的动态性能常用系统的阻尼特性和响应速度来表征。

② 稳态特性：闭环控制系统的稳态性能用稳态误差表示和度量，它是当t时，即过渡过程结束时，系统的实际输出y(t)与参考输入所调整的期望值yr(t)之间的差值。控制系统的组成：

无论多么复杂的控制系统，都是由一些基本环节或元件组成的。

1）给定环节：给出与反馈信号同样形式和因次的控制信号，以确定被控对象“目标值”的环节。给定环节给出的信号可以是电量、非电量，也可以是数字量或模拟量。

2）测量环节：用于测量被控变量，并将被控变量转变为便于传送的另一物理量（一般为电量）的环节，常用的有电位计可将机械转角→电压信号，测速发电机将转速电压信号，光栅测量装置将直线位移→数字信号。

3）比较环节：比较环节是将输入信号X(s)与测量环节发出的有关被控变量Y(s)的反馈信号B(s)进行比较的环节。

4）校正及放大环节：通常偏差信号很小，为了实现控制，要将偏差信号作必要的校正，然后进行功率放大以便推动执行环节，常用的放大类型有电流放大，电气—液压放大等。

5）执行环节：执行环节用来接收放大信号的控制信号，驱动被控对象按照预期规律运动的环节。执行环节一般是能将外部能量传递给被控对象的有源功率放大装置，工作中要进行能量转换，如把电能通过电机转换成机械能，驱动被控对象作机械运动。七：其他辅助系统的配备

1、操纵系统：是把人和机械联系起来，使机械按照人的指令工作的机构和元件所构成的总体。操纵系统的作用和要求

操纵系统的作用是完成信号转换，也就是把人施加于机械的信号，经过转换传递到执行系统，以实现机械的起动、停止、转向、变速、变力及制动等目的。

操纵系统虽然不直接参与机械做功，对机械的精度、强度、刚度和寿命没有直接影响，但机械系统性能的好坏，功能完成情况及操作者工作强度等，都与操纵系统有直接的关系。因此，对操纵系统的设计有下列主要要求：

1）操纵轻便省力。尽可能地减小操纵力，这样不但可以减轻操作者的劳动强度，符合人机工学的要求，以提高劳动生产力；同时还可提高操纵系统灵敏度，达到对机械系统的灵活操纵。

2）操纵行程适当。操纵的行程应尽量在保证人体不动的情况下，上、下肢能舒适达到的范围。

3）操纵件定位可靠。操纵件应能长时间可靠地保持在某一操作状态的位置，不能因其它操纵力的作用而改变其操作状态。

4）操纵系统的反馈准确迅速。操纵系统应具有良好的反馈性，使操纵信号准确迅速地反馈给操作者，以便操作者及时判断操作的效果，并作出新的操纵决策。

5）操纵系统应具有可调性。操纵系统应能进行必要的调节，以保证系统的元件磨损后，经过调节仍能达到操纵的效果。

6）操纵方便和舒适。为达到这一要求，不仅要求操纵力和操纵行程的大小舒适，而且操纵件的形状、尺寸、布置位置、运动方向和各操纵件的标记、操纵顺序等都要符合人体状况和动作习惯。

7）操纵安全可靠。操纵系统应保证实现预定的操作功能，防止错误的操纵或操纵失效。

2、机械基础的设计

机械工作时的全部载荷都由它下面的地层承受。受机械载荷影响的那一部分地层称为地基，机械向地基传递载荷的中间结构体即为基础。机械基础应满足下列基本要求

1）强度方面的要求：避免在载荷作用下产生破坏和开裂； 2）刚度方面的要求：避免在载荷作用下产生过大的变形或倾斜； 3）振动方面的要求：避免过大的振动，以免影响机械本身的正常工作及邻近机械、设备等的正常使用；

4）经济性要求：机械基础在满足上述要求的情况下，应有良好的经济性。

机械基础设计的一般规定：

1）基础设计时应取得机械基础的基本资料；

2）机械基础宜与建筑物的基础、上部结构以及混凝土地面分开； 3）当管道与机械连接而产生较大振动时，管道与建筑物连接处应采取隔振措施；

4）当基础的振动对邻近的人员、精密设备、仪器仪表、工厂生产及建筑物产生有害影响时，应采取隔振措施； 5）基础不得产生有害的不均匀沉降；

6）重要的或对沉降有严格要求的机械，应在其基础上设置永久的沉降观测点，并应在设计图中注明要求。在基础施工、机械安装及运行过程中定期观测沉降情况，并作记录。

以上各个环节是整个机械系统设计的基本组成部分，各个环节的内容只是一些基本概念和要求，而在实际的设计过程中，每个环节的设计都有更加细致的过程，设计时需充分而全面的考虑可各方面的因素，在满足各个环节本身的要求的基础上，还要考虑原动机、传动系统、执行系统、控制系统以及辅助系统各个系统作为整个机械系统的组成部分之间的相互联系，以保证在组成整个系统后依然能较好的完成预定的功能要求。

第三篇：机械系统设计--课程知识点考点总结

机械系统设计——课程资料整理

机械系统设计总结

1.机械是机构和机器的统称。机械零件是组成机械系统的基本要素。人与机器组成了生产中的最基本单元。

2.系统是指具有特定功能的 相互间具有有机联系的若干个要素所组成的一个整体。

3.系统可以分为两种：流系统（柔性连接），结合系统（刚性连接）。

4.机械系统的定义：任何机械都是由若干装置 部件和零件组成的一个特定系统，是一个由确定的质量 刚度和阻尼的物体组成的，彼此有机联系的，并能完成特定功能的系统。

5.机械系统的组成：动力系统 传动系统 执行系统 操作控制系统 框架支承结构系统 润滑系统等子系统组成。机械零件是组成机械系统的基本要素。

6.内部系统：机械本身构成的系统外部系统：人和环境构成的系统

7.现代机械系统：由计算机信息网络协调与控制 用于完成包括机械力 运动和能量流等动力学任务的机械和（或）机电部件相互联系的系统。

8.从系统类型来看，机械系统本身通常为结合系统。

9.机械系统特性：集合性 整体性 相关性 目的性 环境适应性。

10.整体性是系统所具有的最重要和最基本的特性。

11.动力系统包括动力机及其配套装置，是机械系统工作的动力源。按能量转换

性质的不同，动力机可分为一次动力机和二次动力机。一次动力机是把自然界的能源转变为机械能的机械，如内燃机 汽轮机 水轮机等。二次动力机是把二次能源（如电能 液能 气能）转变为机械能的机械，如电动机 液压马达 气动马达等。动力机输出的运动通常为转动，而且转速高。

12.选择动力机时，应全面考虑执行系统的运动和工作载荷 机械系统的使用环境和工况 工作载荷的机械特性等要求，使系统既有良好的动态性能，又有较好的经济性。

13.执行系统包括机械的执行机构和执行构件，是利用机械能来改变作业对象的性质 状态 形状和位置，或对作业对象进行检测 度量等，以进行生产或达到其他预定要求的装置，根据不同的功能要求，各种机械的执行系统也不同，而且对运动和工作载荷的机械特性要求也不同。

15.执行系统通常处在机械系统的末端，直接与作业对象接触，其输出也是机械系统的主要输出。因此，执行系统工作性能的好坏，直接影响整个系统的性能，执行系统除应满足强度、刚度、寿命等要求外，还应充分注意其运动精度和动力学特性要求。

16．传动系统是把动力机的动力和运动传递给执行系统的中间装置。

17．传动系统功能：减速和增速、变速、改变运动规律或形式、传递动力。

18．当使用动力机变速不经济、不可能或不能满足要求时，通过传动系统实现变

速（有级或无级），以满足执行系统多种速度的要求。

19．如果动力机的工作性能完全符合执行系统的要求，传动系统可以省略，而将

动力机和执行系统直接连接。

20．框架支撑结构系统包括基础件和支承构件，它是用于安装和支撑动力系统、传动系统、执行系统和操纵系统等，是机械系统中必不可少的部分。机械中各部件之间的相对位置及位置精度、运动部件的运动精度、机械系统承载的能力等主要依靠支撑系统来保证。

21．操纵系统和控制系统都是为了使动力系统、传动系统、执行系统彼此协调运

行，准确可靠地完成整机功能的装置，二者的主要区别是操纵系统指通过人工操作来实现上述要求的装置，通常包括起动、离合、制动、变速、换向等装置。控制系统是指通过人工操作或测量元件获得的控制信号，经由控制器，是控制对象改变其工作参数或运行状态而实现上述要求的装置，如伺服机构、自动控制装置等。良好的控制系统可以使机械处于最佳运行状态，提高其稳定性和可靠性，并有较好的经济性

22．机械系统的功能要求：运动要求、动力要求、体积和和重量要求、可靠性和

寿命要求、安全性要求、经济性要求、环境保护要求、产品造型要求、其他要求。

辅助系统：支撑系统、冷却润滑系统、通风除尘系统、照明系统。

23.机械系统设计的任务是开发新的机械产品和改造老的机械产品

24.机械系统设计中，创造性是最基本的特点，最优化是最终目标的要求

25.机械系统设计的原则：满足需要原则、可靠性原则、经济合理原则、标准化原则、安全性原则

26.从设计角度出发，实现经济合理原则有以下几个方面措施：合理确定可靠性

和安全系数、采用新技术、改善零部件结构工艺性、提高产品的效率、合理确定经济寿命

27.零部件结构工艺性包括铸造工艺性、锻造工艺性、冲压工艺性、焊接工艺性、热处理工艺性、切削加工工艺性和装配工艺性

28产品的质量事故有50%是出于设计失误造成的产品的成本60%~70%以上取决于设计

29.良好的工艺性是减小劳动量、提高生产率、缩短生命周期、降低材料消耗和制造成本的前提，也是实现设计目标、减少差错、提高产品质量的基本保证

30.标准化的水平，是衡量设计现代化程度的一个重要标志

31.标准化通常包括产品标准化、系列化和通用化

32.机械工业的技术标准有以下三大类：基础标准、方法标准、产品标准

33.国际标准主要是指国际标准化组织ISO和国际电工委员会IEC两个国际性的标准化机构公布的标准

34.机械系统的安全性包括机械系统执行与其功能的安全性和人—机—环境系统的安全性

35.机械系统执行预期功能的安全性是指机械运行时系统本身的安全性，如满足

必要的强度、刚度、稳定性、耐磨性等要求

36.设计上可归于四大类：环境设计、系统设计、产品设计、零件设计

37.常用零件的设计，如标准件（紧固件）或通用件（联轴器），设计时只需注意

规格的选择以及互换性要求

38.从有无样机可参考的角度，机械设计分为三类：开发性设计、适应性设计、变形设计

39.传统设计是指经验设计和半理论半经验设计

40.机械系统设计一般程序：拟定计划、方案设计、技术设计、施工设计

41.机械系统设计一般分为三个阶段：功能原理设计阶段、实用化设计阶段、商品化设计阶段

42.结构设计的基本原则：明确、简单、安全可靠

43.简单是指整机、部件和零件的结构，在满足总的功能前提下，尽量力求结构

形状简单、零部件数量少。

安全技术可分为：直接安全技术法、间接安全技术法和提示安全技术法

直接安全技术法主要遵循下列三个原理：安全存在原理、有限损坏原理、冗余配置原理

设计结构的基本原理：任务非配原理、自补偿原理、传递原理、变形协调原理、力平衡原理、等强度原理、稳定性原理。

常见的自补原理的应用形式有三种：自增强、自平衡、自保护

方案设计有三种基本活动组成：创造、分析、决策

方案构思常见的方法：黑箱法、列举法、移植法、筛选法

设计任务抽象化的目的是为了确定产品的总功能

明确任务之后，把一个机械系统抽象为三个基本要素：能量、物料、信息

任何功能结构图，都有下面三个结构形式组成：串联结构、并联结构、循环结构（四路结构）

功能结构图与功能分解图最重要的区别在于：功能结构图体现了功能与分功

能之间的关系

54根据机构在运动转换中的功能，可以把各种机构分成五类：实现运动形式的变换的机构；实现运动合成与分解的机构；实现运动轴线位置变换的结构；实现转速变换的结构；实现运动分支、链接、过载保护等其他功能的结构。

55.在方案设计过程中，应考虑下列因素：机械的结构尽可能简单、机械系统的运动链要短、所包括的运动件和运动副尽量少、机械的尺寸要紧凑、传动条件要好、惯性力利于平衡

56.机械系统的总部局的基本要求;保证工艺的过程的连续和流畅；降低质心的高度、减少偏置；保证精度、刚度及抗振要求；充分考虑产品系列化的发展要求；结构紧凑，层次分明；操作、维修、调整简便；造型合理、实用美观；提高人机系统整体的效能

57.传动系统的布置：简化传动链；合理安排传动机构顺序；注意传动系统的润

滑和密封的可靠性

59.机械系统安全可靠的工作,基本条件:组成机械系统的零部件应该具有足够的强度,刚度和稳定性.

第四篇：机械系统设计课程考核

机械系统设计课程论文基本要求

1.成绩组成：

课程论文（系统综合设计与分析）：35分 课后作业：10分 大作业：10分 课堂：10分 实验：20分 读书工程：15分

2.课程考核方式：课程论文 命题类型：设计类、分析类 3.设计类论文基本要求：

（1）题目可从给定题目中选择（见附录1）或者自拟；

（2）按模板要求的内容撰写，可对内容扩充，但不能减少；（3）A4打印，封皮姓名处签字；

（4）抄袭视为违纪，总成绩计0。注意：雷同者双方总成绩均为0。4.分析类论文基本要求：

（1）题目自拟，所选系统必须具有精巧的机构或工作原理新颖，否则成绩不及格；（2）按模板要求的内容撰写，可对内容扩充，但不能减少；（3）A4打印，封皮姓名处签字；

（4）抄袭视为违纪，总成绩计0。注意：雷同者双方总成绩均为0。4.读书工程

阅读指定书目《机械创新设计》主编：丛晓霞（见附件），针对全书或较有收获的章节，写出自己的心得和收获之处。正文不少于3000字(3页)，A4打印，封皮姓名处签字。模板见附件。

附录1 设计类题目： 1.小型切片机机构设计

可将土豆、红薯、莲藕等食品进行切割成片状，片厚可调。2.火灾高层逃生装置机构设计

试设计一高层建筑火灾逃生装生装置 发生火灾时可以借助其安全逃生。要求该装置具有匀速下降功能，不受人体重量不同的影响，不以电能力动力，便于操作。3.回收易拉罐空瓶装置机构设计

设计一种可以回收易拉罐空瓶的装置，每当将一易拉罐空瓶塞入该装置后能自动吐出一角硬币。要求结构合理、无需电力供应。4.手动钻孔工具机构设计

设计一手动金属钻孔装置，完全依靠手动实现金属钻孔过程。要求操作方便、省力、结构合理、体积小、外型美观。5.硬币分拣装置机构设计

设计一硬币分拣装置，该装置能将不同面值的硬币分拣并打包。要求体积小、外形美观、操作方便，且具有显示功能。6.电杆爬升装置机构设计 设计一新型电杆爬升装置，用于帮助电力工人攀爬电杆，要求该机构具有结构简单、重量轻、操作方便、使用可靠、攀爬速度较快等优点。7.水果削皮器机构设计

设计一种新型的水果削皮器，要求原理新颖、结构简单、外形美观、操作方便、效率高、具有市场竞争优势。

8.苹果分级系统机构设计 可将苹果按大小分级。

9.球形滚动机器人机构设计

设计一种球形滚动机器人 要求其具有定向、转向、停止等功能，以球形为外形，设计确定其内部结构、工作原理。10.自动售报机机构设计

设计一种可以放置于公共场所自动售报纸的机器（装置），顾客投入（推入）一枚硬币就可以自动弹出（送出）一份报纸。11.爬楼梯运输装置机构设计

设计一种爬楼梯运输装置 用于向楼上搬运小型货物 代替人肩扛和手提。该装置要求结构简单、成本低、可折回等特点。12.蚯蚓运动式爬行器机构设计

设计一种类似蚯蚓爬行原理的运动装置 可以实现在平面及管道内的爬行，要求结构简单、成本低、机构原理新颖。

13.停水后来水自动关闭水龙头设计

设计一种新型的水龙头 能够在停水后打开状态下来水自动关闭 起到安全保护作用。14.环保型手推式草坪的草机机构设计

设计一种手推式草坪的草机 该机器要求结构简单、无须电力驱动、无污染、成本低、操作方便。

15.球形滚动机器人机构设计

设计一种球形滚动机器人 要求其冥有定向、转向、停止等功能 以球形为外形 设计确定其

内部结构、工作原理、动力输人方式。16.面包切片机机构设计

设计一机构，可将长方形或圆形面包切成片状，片状厚度可调，面包店使用。17.啤酒瓶外壁清洗机机构设计

可成批量的清洗啤酒瓶外壁，要求有上下料机构。18.啤酒瓶内部清洗机机构设计

可成批量的清洗啤酒瓶外壁，要求有上下料机构。19.花生红衣脱皮机机构设计

完成均匀入料、脱皮、清选分离等工作。20.道路冰雪清除设备

可对冬季道路上的结冰进行破除、清扫、收集等工作。21.室内爬绳运动机构设计

爬绳运动是增强体质的有效方法之一。设计的室内爬绳机可自行调节攀爬速度，可随时停止。22.简易跑步机

无动力输入，可模拟跑步时的后登力且力大小可调 23.简易洗衣机运动机构设计 适用于校园使用，动力为人力且施加一个恒定方向的转动，具备洗衣（低速）和脱水功能（高速）。要求在一个洗衣循环内，滚筒完成正反各一次运动，即输入为一个恒定转向的转动，输出应为正反转。

24.螺帽与螺钉的自动输送及旋紧机构

将分别整列好的螺帽、螺钉按对旋紧在一起。25.螺帽整列机构设计

将一箱杂散螺帽按筒（垂直）整列，每筒10个螺帽。26.六角头螺栓整列机构设计

将一箱杂散螺栓整列，呈螺栓头朝下、杆朝上状态，且被固定。27.小型振动平台机构设计

振幅连续可调：0~5mm；频率:5Hz

第五篇：质量管理与可靠性总结

1、什么是控制图？控制图的类型有哪些？

控制图是用来分析和判断生产过程中是否处于稳定状态的一种统计工具。

控制图的类型：

1、按控制图的用途分类（1）分析用控制图；（2）控制用控制图。

2、按控制对象的质量数据性质分类（1）计量值控制图；（2）计数值控制图。

2、冗余系统和并联系统的关系和区别。

当构成产品系统的所有单元都失效时，系统才会失效的系统称为并联系统。在一个并联系统中，只要有任何一个单元能工作，系统就能正常工作，因此，并联系统可以利用它的功能冗余单元提高系统的可靠性；

在一个由ｎ个单元组成的冗余系统中，通常只有一个单元在工作，而其它单元则处于等待状态，当现行工作单元失效时，可通过故障监测和转换装置使得另一个贮备单元来顶替它的工作，这种系统称冗余系统。

相同的是两者都有备用单元，区别在于：并联系统的备用单元与工作单元同时处于工作状态，而冗余系统则是在当工作单元失效后，才启动备用单元进行工作。

3、什么是可靠性？其特征量是什么？

可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。

其特征量是：可靠度、累积失效概率、失效概率密度函数、失效率和平均寿命。

4、什么是质量成本？其如何组成？

质量成本是为了确保和保证满意的质量而发生的费用以及没有得到满意质量而造成的损失。

质量成本有五点的组成：（1）预防成本；（2）鉴定成本；（3）内部损失成本；（4）外部损失成本；（5）外部质量保证成本。

5、什么是质量信息？质量信息的特征是什么？

质量信息是指反应产品质量和企业产、供、销各环节工作质量的基本数据、原始记录以及产品使用过程中反应出来的各种反馈信息。

质量信息的特征：（1）分散性（2）复杂多样性（3）可识别性（4）相关性（5）适时性

6、什么是产品质量？硬件产品的质量特性是什么？

产品质量是指产品的一组固有特性满足用户需求的程度。

硬件产品的质量特性：（1）性能（2）可信性（3）安全性（4）适应性（5）经济性（6）时间性

7、质量管理的八项原则是什么？

质量管理的八项原则：（1）以顾客为中心（2）领导作用（3）全员参与（4）过程方法（5）管理的系统方法（6）持续改进（7）基于事实的决策方法（8）互利的供方关系

8、如何用表和图的方式表述计数调整型抽样方案检验严格度转换规则？

9、什么是全面质量管理？其核心观点是什么？

全面质量管理：一个组织以质量为中心，以全员参与为基础的一种管理途径，目的是通过顾客满意和本组织所有成员及社会收益而达到长期成功。

其核心观点是：（1）用户至上的观点；（2）一切凭数据说话的观点；（3）预防为主的观点；（4）以质量求效益的观点；（5）以零缺陷为目标的观点。