Question

什么是机械系统？机械系统由几大部分组成？机械系统在产品中的地位作用

Answer 1

机械系统概念：是指由许多机器、装置、监控仪器等组成的大型工业系统，或由零件、部件等组成的机器。

机械系统的构成：物料流系统、能量流系统和信息流系统，如图所示。由于能量流系统中的传动装置、信息流系统中的操纵装置及物料流系统中的执行装置均为常用机构所构成的机械运动部件，从机械设计角度出发可将其归入机械运动系统。

• 物料流系统：物料是机械系统工作的对象，机械系统的任务就是改变物料的形状和状态。因此，在机械系统中，物料流是最重要的部分，机械系统中直接与物料接触且使物料发生形状和状态变化的部分就构成了物料流系统。

• 能量流系统：任何机器的工作都需要能量，要使物料的形状和状态发生变化，更需要大量的能量。因此，机械系统中用于提供能量、转换能量和传递能量的部分就构成了能量流系统。

• 信息流系统：在物料流和能量流中，各种机构和装置的工作和停止都要满足一定的要求。同时，系统还要随时发现一些故障，并给出相应的处理措施。这些都涉及信息的采集、处理以及指令的发送与接收。因此，机械系统中用于对系统内的信息和指令进行处理的部分就称为信息流系统。

• 机械结构系统：结构系统在机械系统中起着支承、连接的作用，用来安装物料流、能量流、信息流系统中的零部件，并保证各零部件和系统之间的相互空间位置关系。结构系统由各部分结构件组成，常见的有机身、导轨、箱体、横梁、工作台等。

• 机械运动系统：包含传动系统、执行系统及操纵系统。传动系统是用于传递能量(以运动和动力的形式表现)的中间装置；执行系统通常处于机械系统的末端，直接与作业对象接触，其输出是机械系统的主要输出，其功能是机械系统的主要功能；操纵系统用于将人和机械联系起来，以实现机械系统的起停、换向、变速、变力等目的。

机械系统在产品中的地位作用

1.合理确定系统功能：按功能的性质可分为基本功能和辅助功能。基本功能是用户直接要求的功能，体现了产品存在的基本价值。辅助功能是为了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。因此，确定系统功能时应遵循保证基本功能、满足使用功能、增添新颖功能、剔除多余功能，恰到好处地利用外观功能的原则，降低现实成本，提高功能价值，力求使产品达到更加物美价廉的境界。

2.增强可靠性:按照GB／T 2900.13—2008的规定，可靠性可定义为：“产品在给定的条件下和在给定的时间区间内能完成要求的功能的能力。”

1. 产品是泛指的，包括零件、部件、设备、系统。

2. 要求的功能是指产品所应实现的使用任务的预期功能。例如，汽车的规定功能是运输，机床的规定功能是加工零件。产品丧失要求的功能称为失效，对可修复的产品也称为故障。

3. 给定的条件是指使用条件与环境条件，含运输、保管条件。

4. 给定的时间：产品的功能只有同使用时间相联系才有实际意义，不同的产品应有不同的规定时间，如海底电缆要求使用长达三四十年，火箭只要求保证一次工作。给定的时间有的要求的是应力循环次数、转数等相当于时间的量。

3.提高经济性:机械系统的经济性表现在设计、制造、使用、维修，乃至回收的全过程中。提高设计和制造的经济性,从设计角度来说主要有以下几个方面：

1. 合理地确定可靠性要求和安全系数:分别是可靠性设计及传统设计方法中描述系统工作而不失效的程度指标，但它们的含义及应用有所不同。

2. 贯彻标准化:标准化是组织现代化大生产的重要手段，它大大提高了产品的通用性和互换性，可以使生产技术活动获得必要的统一协调和良好的经济效果。

3. 采用新技术：随着科学技术的发展，各种新技术(包括新工艺、新结构和新材料等)不断问世，在设计中采用新技术可以使产品具有更好的性能和经济性，因而具有更强的市场竞争力。

4. 改善零部件的结构工艺性：零部件的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等，

5. 提高使用和维修的经济性:使用和维修的经济性就是考虑使用者的经济效益，主要可从以下几个方面加以考虑。

• 提高产品的效率:用户总是希望购买的产品效率高，能源消耗低，省电、省煤、省油等。机械设备的效率主要取决于传动系统和执行系统的效率。设计人员应在方案设计和结构设计时，充分考虑提高效率的措施。

• 合理地确定经济寿命:一般都希望产品有长的使用寿命，但在设计中单纯追求长寿命是不恰当的。

• 提高维修保养的经济性：维修能延长设备的使用寿命，是保持设备良好的技术状况及正常运行的技术措施，但必须以付出一定的维修费为代价，以尽可能少的维修费用换取尽可能多的使用经济效益，是机械设备进行维修的原则。

4.保证安全性:机械系统的安全性包括机械系统执行预期功能的安全性和人—机—环境系统的安全性。