机械创新设计第一章课件.ppt

1、设计工程系设计工程系 米洁米洁 张志强张志强2衣衣食食住住行行 纺纱、织布、印染、缝纫 作物种植、粮食加工、食品加工 建筑、材料 车、船、飞机、道路建设 我们的日常生活离不开机械3能源能源交通交通信息信息农业农业 钻井、采煤、发电、取水 车、船、飞机、道路建设 磁盘光盘驱动器、打印机、元件制造和整机装配、光缆的制造和铺设 耕整、播种、除草、收获、粮食清理 我们的国民经济离不开机械 4除了满足日常生活和国民经济基础产业需要的机械之外还要有制造这些机械的机器(车、铣、刨、磨、钻镗、冲压、热处理、涂、镀）。5带装卸机器人的数控磨床我国生产的第一台万吨水压机 (1962年)各类加工和装配生产线6机身长

2、 18 mm高度 5 mm重 0.1克上海1999年世界最小*停在花生果上的双旋翼直升机7我国第一台类人型机器人“先行者”身高 1.4 m重 20 kg每秒 2 步8机械工业是国民经济的支柱产业，机械工业的发展水平是国家综合实力的具体表现。9从整机和系统的观点了解一般机械产品设计的规律和特点。拓宽知识面，掌握机械产品设计的基本方法和技术。培养我们开发设计性能良好的、有市场竞争力的机械产品的初步能力。本课程是专业教学指导委员会规定的专业主干课之一。本课程是专业教学指导委员会规定的专业主干课之一。本课程的教学目的10学习本课程的基本要求11l系统的概念和特性l机械系统的组成l现代机械的功能要求l机

3、械系统设计的任务l机械系统的设计方法12系统思想系统思想人们在实践中已经认识到我们面对的世界人们在实践中已经认识到我们面对的世界是复杂的，我们面对的任何事物都不是孤立的，是复杂的，我们面对的任何事物都不是孤立的，而是同周围事物有着许许多多各种各样的联系。而是同周围事物有着许许多多各种各样的联系。因此为准确而科学地把握和研究某一事物，因此为准确而科学地把握和研究某一事物，除必除必须研究和分析该事物本身的特性和发展规律外，须研究和分析该事物本身的特性和发展规律外，还必须研究和分析该事物与周围其他相关事物之还必须研究和分析该事物与周围其他相关事物之间的联系和作用。间的联系和作用。1 1 机械与机械系

4、统机械与机械系统13系统实例系统实例交通系统交通系统交通管理交通管理道路道路驾驶员驾驶员车辆车辆车流和路人车流和路人气象气象1 1 机械与机械系统机械与机械系统14“系统”是对世界上一切事物和现象的共性 系统性的高度概括。具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素构成的一个整体。要素构成的一个整体。一般认为，由两个或两个以上的要素组成的一般认为，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可看作是具有一定结构和特定功能的整体都可看作是一个系统。一个系统。系统的定义系统的定义1 1 机械与机械系统机械与机械系统15系统的功能和结构系统的功能

5、和结构系统结构系统结构是指系统内部各要素相互联系的方式和作是指系统内部各要素相互联系的方式和作用秩序。用秩序。系统结构具有层次性：系统结构具有层次性：系统系统 子子系统系统 更小子系统更小子系统 系统功能系统功能是指系统对外部环境联系的效能和有利是指系统对外部环境联系的效能和有利作用。作用。1 1 机械与机械系统机械与机械系统16机械系统机械系统机械零件机械零件组成机械系统的基本要素。组成机械系统的基本要素。由若干装置、部件和零件按一定规律和结构形式组由若干装置、部件和零件按一定规律和结构形式组成，能完成机械能的利用或转换等特定功能的系统成，能完成机械能的利用或转换等特定功能的系统。机械部件机

6、械部件机械系统中由若干部件和零件按一机械系统中由若干部件和零件按一定规律和结构形式组成，能完成某些特定功能定规律和结构形式组成，能完成某些特定功能的子系统。的子系统。机械系统是机械系统是 人人机机环境环境 这个更大系统的组成这个更大系统的组成部分。部分。1 1 机械与机械系统机械与机械系统17系统的边界系统的边界对于某一具体的研究对象，所构成的系统的边界并不是唯一的。因为有联系的要素众多。为便于进行研究，常常更关注那些和对象联系比较密切的要素，以此确定系统边界。1 1 机械与机械系统机械与机械系统18系统的系统的基本特性基本特性整体性整体性相关性相关性目的性目的性环境适应性环境适应性有效载荷有

7、效载荷电源系统电源系统姿控系统姿控系统推进系统推进系统通信系统通信系统热控系统热控系统1 1 机械与机械系统机械与机械系统19 机械系统的组成机械系统的组成动力系统动力系统系统边界系统边界此外还有润滑系统、密封系统此外还有润滑系统、密封系统 传动系统传动系统执行系统执行系统操纵系统和控制系统操纵系统和控制系统1 1 机械与机械系统机械与机械系统20为机械系统提供工作动力的部分。由动力机及其配套装为机械系统提供工作动力的部分。由动力机及其配套装置组成。置组成。一次动力机：一次动力机：将自然能源将自然能源 (煤、原油、水流、风、太阳煤、原油、水流、风、太阳能、核能、地热）转变成机械能的机械。如内燃

8、机、能、核能、地热）转变成机械能的机械。如内燃机、汽轮机、水轮机汽轮机、水轮机二次动力机：二次动力机：将加工后能源（电、压力气或油）转变为将加工后能源（电、压力气或油）转变为机械能的机械。如电动机、气缸、液压马达机械能的机械。如电动机、气缸、液压马达特点：特点：动力机输出的运动多数为高速转动。动力机输出的运动多数为高速转动。选用依据：选用依据：现场能源条件、执行系统的机械特性、工作现场能源条件、执行系统的机械特性、工作制度和使用要求，应有良好经济性和可靠性。制度和使用要求，应有良好经济性和可靠性。1 1 机械与机械系统机械与机械系统21包括执行机构和执行构件。包括执行机构和执行构件。直接与作业

9、对象接触，其输出是机械系统的主要输出。直接与作业对象接触，其输出是机械系统的主要输出。设计依据：设计依据：满足强度、刚度、寿命、运动精度和动力满足强度、刚度、寿命、运动精度和动力学特性等要求。学特性等要求。实现机械系统的特定功能可有多种实施方案，实现机械系统的特定功能可有多种实施方案，各方案各方案的性能指标常不尽相同，应进行经济技术分析，择的性能指标常不尽相同，应进行经济技术分析，择优选用。优选用。利用机械能改变作业对象的性质、状态、形状、位置，利用机械能改变作业对象的性质、状态、形状、位置，或对作业对象进行检测、度量及实现其他作业要求或对作业对象进行检测、度量及实现其他作业要求的部分。的部分

10、。1 1 机械与机械系统机械与机械系统22主要功能有：主要功能有：增速或减速、变速、改变运动规增速或减速、变速、改变运动规律和形式、传递动力。律和形式、传递动力。设计依据：设计依据：在满足传动功能的同时应适应动力在满足传动功能的同时应适应动力机的机械特性。有时可以省略，将动力系机的机械特性。有时可以省略，将动力系统和执行系统直联。统和执行系统直联。将动力机的动力和运动传递给执行机构的中间将动力机的动力和运动传递给执行机构的中间装置装置。1 1 机械与机械系统机械与机械系统23操纵系统操纵系统 通过人工操作改变系统运行状态，通常通过人工操作改变系统运行状态，通常有起动、离合、制动、变速、换向等装

11、置。有起动、离合、制动、变速、换向等装置。控制系统控制系统 从人工操作或测量元件获得控制信号，从人工操作或测量元件获得控制信号，由控制器实现控制，如伺服机构、自控装置。由控制器实现控制，如伺服机构、自控装置。设计依据：设计依据：使机械处于最佳运行状态，提高运行的使机械处于最佳运行状态，提高运行的稳定性和可靠性，改善操作条件，并有较好的经稳定性和可靠性，改善操作条件，并有较好的经济性。济性。使各子系统彼此协调运行使各子系统彼此协调运行,并准确可靠地完成整机并准确可靠地完成整机功能的部分。功能的部分。1 1 机械与机械系统机械与机械系统24起起重重机机的的功功能能要要求求现代机械的功能要求非常广泛

12、，不同机械有不现代机械的功能要求非常广泛，不同机械有不同的工作要求、工作目标和使用环境，其具体功能同的工作要求、工作目标和使用环境，其具体功能的要求有很大差异。的要求有很大差异。1 1 机械与机械系统机械与机械系统25作业过程：作业过程：起吊起吊移位移位下降卸料下降卸料返回或移往返回或移往新的起吊地点新的起吊地点升降升降水平移动水平移动起动和制动起动和制动换向换向物料抓取物料抓取定位和操纵定位和操纵安全性安全性可靠性可靠性稳定性稳定性操纵性操纵性环境适应性环境适应性经济性经济性起升重量起升重量起升高度起升高度起升速度起升速度移位速度移位速度生产率生产率作业范围作业范围基本功能：基本功能：功能指

13、标：功能指标：起起重重机机的的功功能能要要求求1 1 机械与机械系统机械与机械系统26机械和零部件执行功能的可靠性、零部机械和零部件执行功能的可靠性、零部件耐磨性、使用寿命。件耐磨性、使用寿命。速度、加速度、转速、调速范围、行程、速度、加速度、转速、调速范围、行程、运动轨迹、运动的精确性运动轨迹、运动的精确性强度、刚度、热力学性能、摩擦学特性、振动稳定强度、刚度、热力学性能、摩擦学特性、振动稳定性、系统工作和操作人员安全性。性、系统工作和操作人员安全性。t 运动要求运动要求t 动力要求动力要求传递的功率、转矩、力、压力传递的功率、转矩、力、压力外形、尺寸、功率质量比外形、尺寸、功率质量比t体积

14、和重量要求体积和重量要求t可靠性和寿命要求可靠性和寿命要求t安全性要求安全性要求现现代代机机械械的的功功能能要要求求1 1 机械与机械系统机械与机械系统27t 运动要求运动要求t 动力要求动力要求t体积和重量要求体积和重量要求t可靠性和寿命要求可靠性和寿命要求t安全性要求安全性要求t 经济性要求经济性要求t 环境保护要求环境保护要求t产品造型要求产品造型要求t其他要求其他要求设计和制造的经济性设计和制造的经济性使用和维修的经济性使用和维修的经济性噪音、振动、防尘、防毒、噪音、振动、防尘、防毒、“三三废废”的排放和治理。的排放和治理。外观、色彩、与环境的协调性。外观、色彩、与环境的协调性。精密机

15、械防振精密机械防振户外机械的防护、防腐和密封户外机械的防护、防腐和密封食品、药品机械的防止污染食品、药品机械的防止污染起起重重机机的的功功能能要要求求1 1 机械与机械系统机械与机械系统28为市场提供优质高效、价廉物美的机械产品，在市场竞争中取得优势、赢得用户，并取得较好的经济效益。设计任务设计任务市市 场场来源于来源于满满 足足2 2 机械系统设计的任务机械系统设计的任务机械设计的最终目的机械设计的最终目的29产品质量和经济效益产品质量和经济效益取决于设计、制造取决于设计、制造和管理的综合水平，和管理的综合水平，而产品设计是关键。而产品设计是关键。据统计，产品质量事据统计，产品质量事故故50

16、50源于设计不源于设计不当，产品成本当，产品成本60607070取决于设计。取决于设计。从系统观点出发从系统观点出发合理确定系统功能合理确定系统功能提高可靠性提高可靠性提高经济性提高经济性保证安全性保证安全性机械设计的任务机械设计的任务2 2 机械系统设计的任务机械系统设计的任务30一、一、从从系系统统观观点点出出发发采用内部设计和外部设计相结合的设计方法。采用内部设计和外部设计相结合的设计方法。在满足系统整体工作状态和性能最好的条件在满足系统整体工作状态和性能最好的条件下，确定各零部件的基本要求和相互的协调统一。下，确定各零部件的基本要求和相互的协调统一。不应片面地以零部件的特性为重点。不应

17、片面地以零部件的特性为重点。市场要求：功能、价格、销量、质量、工期、外观市场要求：功能、价格、销量、质量、工期、外观市场约束：资金、材料、技术、信息、使用环境、市场约束：资金、材料、技术、信息、使用环境、售后服务、法律和政策等售后服务、法律和政策等对外部环境的影响：市场供求和竞争对手的影响，对外部环境的影响：市场供求和竞争对手的影响，对环境、操作人员和周围其他人员的影响。对环境、操作人员和周围其他人员的影响。充分了解外部环境对机械的作用和影响，如市充分了解外部环境对机械的作用和影响，如市场的要求和约束。也不忽视机械对外部环境的影场的要求和约束。也不忽视机械对外部环境的影响。响。2 2 机械系统

18、设计的任务机械系统设计的任务31二、二、合合理理确确定定系系统统功功能能确立市场观念，以社会确立市场观念，以社会需求和为用户服务为需求和为用户服务为最基本的出发点。最基本的出发点。所谓需求，就是对功能所谓需求，就是对功能的需求。的需求。保证基本功能保证基本功能满足使用功能满足使用功能剔除多余功能剔除多余功能增添新颖功能增添新颖功能恰到好处地利用恰到好处地利用外观功能外观功能功能功能满足市场需求的产品属性满足市场需求的产品属性。2 2 机械系统设计的任务机械系统设计的任务32功能功能（按性质区分）（按性质区分）用户直接要求的功能，体现了产用户直接要求的功能，体现了产品存在的基本价值。品存在的基本

19、价值。为实现基本功能而附加在产品上为实现基本功能而附加在产品上的功能，是实现基本功能的手段。的功能，是实现基本功能的手段。基本功能基本功能辅助功能辅助功能根据功能的多解性原理，为实现同一基本功能可根据功能的多解性原理，为实现同一基本功能可采用不同的辅助功能，辅助功能不同则技术采用不同的辅助功能，辅助功能不同则技术方案也不同，甚至有根本差别。方案也不同，甚至有根本差别。2 2 机械系统设计的任务机械系统设计的任务33基本功能基本功能 直线移动直线移动曲柄滑块机构曲柄滑块机构齿轮齿条机构齿轮齿条机构螺旋机构螺旋机构气、液压缸气、液压缸直线电机直线电机辅助功能群包含有大量的辅助功能和次级功能，应辅助

20、功能群包含有大量的辅助功能和次级功能，应该都是必要功能。如设计不周常会含有多余功能，如强该都是必要功能。如设计不周常会含有多余功能，如强度过剩、精度过高、多余约束、寿命过长等。度过剩、精度过高、多余约束、寿命过长等。曲柄滑块机构的曲柄滑块机构的辅助功能（次级功能）辅助功能（次级功能）曲柄转动曲柄转动滑块导向滑块导向曲柄滑块连接曲柄滑块连接（曲柄回转支承、（曲柄回转支承、回转运动输入）回转运动输入）（导向方式、导向（导向方式、导向间隙调整）间隙调整）（曲柄连杆（曲柄连杆滑块的连接、连杆平衡）滑块的连接、连杆平衡）2 2 机械系统设计的任务机械系统设计的任务34功能功能（按需求的类别区分）（按需求

21、的类别区分）满足用户直接使用要求的满足用户直接使用要求的功能，属于必要功能，体现了产品实功能，属于必要功能，体现了产品实际的使用价值。际的使用价值。在使用功能的基础上对产在使用功能的基础上对产品起美化和装饰作用的功能，具有增品起美化和装饰作用的功能，具有增加产品竞争力和吸引顾客的作用。加产品竞争力和吸引顾客的作用。使用功能使用功能外观功能外观功能外观功能应服从使用功能。外观功能应服从使用功能。注意有些产品不要求外观功能。注意有些产品不要求外观功能。保证基本功能保证基本功能满足使用功能满足使用功能剔除多余功能剔除多余功能增添新颖功能增添新颖功能恰到好处地利恰到好处地利用外观功能用外观功能2 2

22、机械系统设计的任务机械系统设计的任务35CFV 提高价值提高价值 V V 的五种途径：的五种途径：F F ，C C 不变不变F F 不变，不变，C C F F ，C C F F ，C C F F ，C C 产产品品的的功功能能产品的成本产品的成本产品的价值产品的价值产品功能与技术、经济等因素密切相关。产品功能与技术、经济等因素密切相关。机械系统的价值原理机械系统的价值原理2 2 机械系统设计的任务机械系统设计的任务36三、三、提提高高可可靠靠性性失效失效 规定功能的丧失规定功能的丧失故障故障 可修复的功能失效可修复的功能失效规定条件规定条件考核时的使用条件和环境条件，包括载考核时的使用条件和环

23、境条件，包括载荷状况、工作制度、应力水平、温度、湿度等。荷状况、工作制度、应力水平、温度、湿度等。可靠性可靠性产品在规定条件下和规定时间内完成产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力，规定功能的能力，是衡量产品质量的一个重是衡量产品质量的一个重要指标。要指标。规定时间规定时间考核时间，包括运行时间、应力循环次考核时间，包括运行时间、应力循环次数、汽车行驶历程等。数、汽车行驶历程等。规定功能规定功能考核的目标功能。考核的目标功能。2 2 机械系统设计的任务机械系统设计的任务37提高机械系统可靠性的措施提高机械系统可靠性的措施实践表明，机械系统的可靠性是由设计决定的，制造、管理等其他阶段的工

24、作只是起保证作用。提高系统可靠性的最有效方法是可靠性设计。可靠性设计条件不具可靠性设计条件不具备时的措施：备时的措施：t失效预测和分析失效预测和分析 t零部件可靠性设计零部件可靠性设计 t提高维修性提高维修性 t简化结构，提高标简化结构，提高标准化程度准化程度需要作基础性工作，了解需要作基础性工作，了解影响可靠性的设计变量（随机影响可靠性的设计变量（随机变量）的分布特性和数据，建变量）的分布特性和数据，建立从研究、设计、制造、试验立从研究、设计、制造、试验直至管理、使用、维修、评审直至管理、使用、维修、评审的整套可靠性计划。的整套可靠性计划。381.失效预测和分析失效预测和分析在研究和设计阶段

25、对可能发生的故障或失效进行预测和分析，掌握其原因，采取相应的预防措施，降低失效率。对现有产品的失效实例进行广泛的调查研究，分析原因，建立档案，积累经验和资料，用于产品设计。维修性失效分析零部件可靠性简化结构标准化392.零部件的可靠性设计零部件的可靠性设计机械系统的可靠性是由零部件的可靠性保证的，其中关键零部件的作用尤其重要。对关键零部件采用可靠性设计。从整体的、系统的观点出发详细分析其输入从整体的、系统的观点出发详细分析其输入输出，尽量减小不稳定因素干扰。输出，尽量减小不稳定因素干扰。维修性失效分析零部件可靠性简化结构标准化措施有些措施将明显增加制造成本和维修费用！有些措施将明显增加制造成本

26、和维修费用！减额使用，使工作负荷低于额定值，减少减额使用，使工作负荷低于额定值，减少超负荷作业的可能。超负荷作业的可能。采用冗余技术，如用并联系统代替串联系采用冗余技术，如用并联系统代替串联系统，统，采用载荷分流和均载措施。采用载荷分流和均载措施。403.提高维修性提高维修性维 修维修性维修性失效分析零部件可靠性简化结构标准化任何机械在使用过程中都会因各种原因而发生故障。任何机械在使用过程中都会因各种原因而发生故障。故障率随使用时间而变化的曲线形状像浴盆，称为故障率随使用时间而变化的曲线形状像浴盆，称为浴盆曲线。浴盆曲线。根据故障率的变化规律，通常分为初期故障、偶发故根据故障率的变化规律，通常

27、分为初期故障、偶发故障和耗损故障。障和耗损故障。保持功能或恢复功能的技术措施。在规定条件下和规定时间内按规定的程序和方法进行维修时，保持和恢复系统功能的能力。是维护系统可靠性的能力。41故障率曲线 初期故障初期故障偶发故障偶发故障耗损故障耗损故障维修后维修后零部件可靠性零部件可靠性,设计或装配不当设计或装配不当操作不当操作不当,条件突变，过载条件突变，过载零部件磨损、疲劳、老零部件磨损、疲劳、老化化功能寿命功能寿命故障故障率率t设计故障率设计故障率维修性失效分析零部件可靠性简化结构标准化42维修性失效分析零部件可靠性简化结构标准化机械零部件具有易于检查和发现故障、便于维修的结构。措施如薄弱环节

28、做成独立部件或标准件、通用件，采用容易拆卸和更换的结构等。在正常运行期间进行良好的维修，及时更换磨损、疲劳和老化的零件，系统的故障率显著下降，功能寿命得以延长。43标准件的结构工艺性和可靠性一般较好，标准件的结构工艺性和可靠性一般较好，价廉物美，并且提高了维修性。价廉物美，并且提高了维修性。4.简化结构，提高标准化程度简化结构，提高标准化程度结构简单的零部件往往工艺性较好，容易保证制造和装配的质量。维修性失效分析零部件可靠性简化结构标准化同时串联的元件个数较少使得系统的可靠同时串联的元件个数较少使得系统的可靠性容易提高。性容易提高。如标准紧固件，如螺栓、螺钉、螺母、垫圈、档圈、键、销等。标准配

29、件，如电动机、气缸、油缸、阀门等。设单个元件的可靠度是 99%10个串联后的可靠度是 0.9910 90.4%2个并联后的可靠度是 1-0.012 99.99%44 五、保证安全性五、保证安全性机械系统执行预期功能的安全性人机环境系统的安全性 l 劳动安全(劳动者安全健康)l 环境保护(人类生存环境)45机械系统执行预期功能的安全性机械系统执行预期功能的安全性指机械系统运行时本身的安全性，如满足必要指机械系统运行时本身的安全性，如满足必要的强度、刚度、稳定性、耐磨性等。的强度、刚度、稳定性、耐磨性等。为避免意外，常设置过载保护、安全互锁等装为避免意外，常设置过载保护、安全互锁等装置。置。系统安

30、全环境保护劳动安全如如 在传动链中设置安全离合器和安全销。在传动链中设置安全离合器和安全销。离合器和制动器应具有连锁结构。离合器和制动器应具有连锁结构。46机械系统执行预期功能的安全性机械系统执行预期功能的安全性 离合和制动不能同时接合。离合和制动不能同时接合。系统安全环境保护劳动安全离合器制动器 可采用机械或液压的方法实现连锁。可采用机械或液压的方法实现连锁。液压连锁方法47劳动安全劳动安全机械系统必须更好地适宜于人体的各种体能特机械系统必须更好地适宜于人体的各种体能特点和要求，便于操作和使用，安全可靠，舒适宜人，点和要求，便于操作和使用，安全可靠，舒适宜人，保护劳动者的安全和健康。保护劳动

31、者的安全和健康。系统安全环境保护劳动安全设设计计措措施施安全保安全保护装置护装置安全保安全保护设施护设施光电式自动安全保护装置光电式自动安全保护装置 连锁的自动安全保护装置连锁的自动安全保护装置 防护罩、防护盖、隔离板防护罩、防护盖、隔离板警示标记，急停开关警示标记，急停开关48光光电电式式自自动动安安全全保保护护装装置置 一旦人体或其他物体误入操作危险区，一旦人体或其他物体误入操作危险区，光束受阻发出电信号，由控制线路使机械停光束受阻发出电信号，由控制线路使机械停止运转或发出报警信号，实现自动安全保护。止运转或发出报警信号，实现自动安全保护。操作危险区光源光敏管光源光敏管反光镜操作危险区系统

32、安全环境保护劳动安全49联锁的自动安全保护装置联锁的自动安全保护装置合盖电机可得电偏心轮M+安全盖粉碎机电动机自保持回路系统安全环境保护劳动安全50合盖电机可得电偏心轮M+粉碎机电动机自保持回路机盖电机连锁开盖电机失电联锁的自动安全保护装置联锁的自动安全保护装置51开盖电机失电偏心轮M+安全盖电动插销粉碎机电动机延时继电器电机失电自保持回路合盖电机可得电机盖电机连锁停机延时拔销继电器延时得电拔销联锁的自动安全保护装置联锁的自动安全保护装置52电液联锁安全保护门装置电液联锁安全保护门装置 开门时凸轮换向阀开门时凸轮换向阀截止，切断合模阀的截止，切断合模阀的驱动油路将合模油缸驱动油路将合模油缸锁住

33、。锁住。系统安全环境保护劳动安全凸轮换凸轮换向阀向阀合模油缸合模油缸合模换向阀合模换向阀安全保护门安全保护门开 关53劳动安全劳动安全为保证安全生产，对高速机械、重要及容易出为保证安全生产，对高速机械、重要及容易出事故的设备，设计时应考虑发生事故时必须能方便、事故的设备，设计时应考虑发生事故时必须能方便、迅速地而无危险地实施紧急制动或脱开与动力装置迅速地而无危险地实施紧急制动或脱开与动力装置的连接。的连接。应在各操作点配备足够数量的紧急事故开应在各操作点配备足够数量的紧急事故开关，关，通常为红色通常为红色，并具有特别的形状。，并具有特别的形状。系统安全环境保护劳动安全54环境保护环境保护系统安

34、全环境保护劳动安全三废三废(废水、废气、废渣废水、废气、废渣)的治理的治理防尘、防毒、防暑防尘、防毒、防暑采光采暖通风采光采暖通风 放射防护放射防护噪声和振动防护噪声和振动防护553 3 机械系统设计方法概述机械系统设计方法概述机械系统设计过程机械系统设计过程计划计划外部系统设计外部系统设计内部系统设计内部系统设计制造销售制造销售设计任务书或计划任务书设计任务书或计划任务书可行性报告、系统开发计划可行性报告、系统开发计划方案、系统分解、系统分析、方案、系统分解、系统分析、技术设计、工作图设计技术设计、工作图设计试制、改进设计、定型设试制、改进设计、定型设计、销售计、销售56系统分解系统分解 把

35、复杂的系统分解为若干个相关联的、相对比把复杂的系统分解为若干个相关联的、相对比较简单的子系统，可使设计和分析比较简便。较简单的子系统，可使设计和分析比较简便。有效载荷有效载荷电源系统电源系统姿控系统姿控系统推进系统推进系统通信系统通信系统热控系统热控系统l分解层数适宜分解层数适宜l避免过于复杂避免过于复杂的分界面的分界面l保持信息流合保持信息流合理流动理流动l系统分解与功系统分解与功能分解不同能分解不同57系统分析系统分析l从系统的整体优化出发，对系统进行定性和定量分析从系统的整体优化出发，对系统进行定性和定量分析的过程。的过程。l不仅分析系统本身技术经济方面问题，还要分析内、不仅分析系统本身技术经济方面问题，还要分析内、外系统之间及系统内部各个子系统之间的联系，为决策外系统之间及系统内部各个子系统之间的联系，为决策者选择最优方案提供依据。者选择最优方案提供依据。过程：过程：分析与确定系统的目的和要求分析与确定系统的目的和要求模型化模型化系统最优化系统最优化系统评价系统评价58 课程内容回顾 专业形势系统的概念和特性机械系统的组成现代机械的功能要求机械系统设计的任务机械系统的设计方法从系统观点出发合理确定系统功能增强可靠性提高经济性保证安全性系统的 4 个特性4 个主要子系统9 项主要功能要求