機械系統(tǒng)的總體設計

第一節(jié)概述第二章機械系統(tǒng)的總體設計第二節(jié)設計任務的形成與確定第三節(jié)機械系統(tǒng)的功能及指標分解第四節(jié)機械系統(tǒng)的方案設計第五節(jié)機械系統(tǒng)方案的評價第六節(jié)機械系統(tǒng)的總體布局設計及主要參數(shù)確定第七節(jié)機械系統(tǒng)總體設計實例1第一節(jié)概述系統(tǒng)的原理方案的構思結構方案設計總體布局與環(huán)境設計主要參數(shù)及技術指標總體方案的評價與決策總體設計機械系統(tǒng)設計的第一個環(huán)節(jié)是，就是在具體設計之前對所要設計的機械系統(tǒng)的各方面，本著簡單、實用、經濟、安全、美觀等基本原則所進行的綜合性設計，是一個從整體目標出發(fā)，實現(xiàn)系統(tǒng)整體優(yōu)化設計的一個階段。總體設計2產品目標設想可行性論證和技術經濟分析確定總體功能、指標提出方案設想系統(tǒng)分析和功能分解形成總體方案?？傮w設計步驟：3設計任務書不行系統(tǒng)總體原理方案分析及確定必要時原理方案試驗技術文件1：系統(tǒng)工作原理行功能分析功能求解：初步形成物料流、能量流及信息流方案技術文件2：主要部件工作原理圖關鍵技術驗證必要時不行行總體布置設計技術文件4：總體設計報告技術文件5：總體布置圖結構方案設計：分系統(tǒng)及總成選配，接口設計方案評審技術文件3：方案評審報告不行總體設計的基本步驟：4圖2-1機械系統(tǒng)總體設計基本步驟工程設計必要時設計評審不行行返回上一頁測試測試試驗必要時不行行試制調試設計任務完成必要時調試結果不行5

(1)系統(tǒng)工作原理簡圖；

(2)主要部件的工作原理圖；

(3)方案評價報告；

(4)總體設計報告；

(5)系統(tǒng)總體布置圖在總體設計過程中形成的技術文件：62.適應性設計3.變型設計1.開發(fā)性設計2.2.1設計任務的類型第二節(jié)設計任務的形成與確定72.適應性設計3.變型設計1.開發(fā)性設計2.2.1設計任務的類型第二節(jié)設計任務的形成與確定82.2.2設計任務的來源1.指令性設計任務2.來自市場的設計任務3.考慮前瞻的預研設計任務從國家大的發(fā)展戰(zhàn)略、國防等方面考慮用戶根據(jù)需要提出產品的更新?lián)Q代92.2.3擬定設計任務書1.擬定設計任務書的一般原則合理而先進詳細而明確列出全部設計要求設計要求盡可能定量化，明確主次要求要求適度，實事求是與國內外同類產品產品功能、技術性能、經濟指標都有先進性10(1)產品功能要求2.產品設計要求(2)適應性要求(3)性能要求(4)生產能力要求(5)制造工藝要求(6)可靠性要求

(7)使用壽命要求(8)人機工程要求(9)安全性要求11(1)產品功能要求2.產品設計要求(2)適應性要求(3)性能要求(4)生產能力要求(5)制造工藝要求(6)可靠性要求

(7)使用壽命要求(8)人機工程要求(9)安全性要求123.設計任務書的擬定13第三節(jié)機械系統(tǒng)的功能及指標分解

總體設計的第一步就是充分理解設計任務書所規(guī)定的設計要求，并將其抽象化，即對系統(tǒng)的功能（包括約束）進行描述。2.3.1系統(tǒng)的功能描述功能是對某一產品的特定工作能力的形象化描述。功能的描述要準確、簡潔，合理地抽象，抓住其本質，避免帶有傾向性的提法。141)主功能——物料的輸入、轉換與輸出功能2)

動力功能——能量傳遞與變換功能3)

控制功能——信息傳遞與控制功能4)

結構功能——將各要素組合起來、形成一個統(tǒng)一的整體2.3.1系統(tǒng)的功能描述15162.3.2系統(tǒng)的原理方案總體分析在功能分析的基礎上，首先應對系統(tǒng)的原理方案進行總體分析。在分析或設計一個現(xiàn)代化機械系統(tǒng)時，首先應該從主功能分析著手。立體光固化成型

17采用激光束聚焦的能量氣化切痕以得到一定精度輪廓的料型，并用壓輥加熱逐層粘合各層料。分層實體制造18螺紋加工機的總體原理方案分析19螺紋加工機的總體原理方案分析202.3.3

功能分解與功能樹按系統(tǒng)工程分解性原理進行功能分解，建立功能結構圖即功能樹。功能樹起于總功能，按一級分功能、二級分功能......進行分解，其末端為功能元。前級功能是后級的目的功能，后級是前級的手段功能。21例如：微電腦洗衣機的設計222.3.4功能求解對功能求解，是原理方案設計中的重要的搜索階段。設計人員的思維要發(fā)散。應用科學原理進行技術原理構思從而進行功能求解按技術原理組織功能結構，在一定條件下作用于加工對象，成為技術分系統(tǒng)，實現(xiàn)分功能。不局限于機械學范圍，力學、電子學、電磁學、熱學、光學、仿生學......同一種功能可以用不同的技術原理來實現(xiàn)對一個功能元應盡可能多地提出幾種技術原理，為后續(xù)方案的構思和評價提供較多的選擇231.負壓效應例如：輸送液體原理解法分析

1)利用壓力p與溶積v的關系（pv=常數(shù)），增大容積空間形成負壓吸入液體，減少容積空間形成高壓輸出液體。

2)利用流速與壓力的關系，及文丘里喉管原理，使流體（液體或氣體）流經變截面喉管，在狹窄處流速增大，形成負壓，被輸送液體就可從小孔M抽進喉管，當流速大600m-700m/s時，水頭可達5-6m242慣性力效應1)利用離心慣性力將水引出。一般離心泵、化工系統(tǒng)的化工離心泵都是應用這種原理。2)利用往復運動的慣性力。將管1置于水中，在A、B方向往復運動，水即通過單向閥2、3由管4輸出。3)虹吸原理。液態(tài)分子間引力與位能差造成，利用水柱壓力差，使水上升后再流到低處。253毛細管效應

高性能的輕質熱管為兩端封閉的管子，襯里為數(shù)層金屬絲網(wǎng)，管內封裝液體，在高溫端液體吸熱蒸發(fā)，蒸氣流至低溫端放熱，冷凝后的液體由毛細管效應通過金屬絲網(wǎng)流回熱端。此種熱管用于人造衛(wèi)星和凍土層輸油管保溫等。

26第四節(jié)機械系統(tǒng)的方案設計什么是方案設計？對子功能方案進行方案綜合的過程2728

方案設計實際上就是對子功能方案進行方案綜合。盛裝衣物分離衣物鋁桶塑料桶陶瓷桶機械摩擦電磁震蕩超聲波292.4.1形態(tài)學矩陣將各子系統(tǒng)的目標（功能）及基本可能實現(xiàn)的辦法（可以是物理效應、作用原理或功能載體）列入一個矩陣形式的表中，這個表就稱為形態(tài)學矩陣，亦稱模幅箱圖。形態(tài)分析法是一種系統(tǒng)搜索和程式化求解的創(chuàng)新技法。組合創(chuàng)新法聯(lián)想類推法智力激勵法提問追溯法302.4.2

總體方案求解1.求解原則1)各功能元原理方案之間在物理上的相容性鑒別能量流、物料流及信息流不受干擾地連續(xù)流過功能元的原理方案在幾何學和運動學上是否有矛盾2)從技術、經濟效益較好的角度1）要考慮設計要求及附加要求2）選擇時，不僅針對某項具體功能元，還要兼顧到全局及其它相關功能元。3）對于關鍵性的功能元，應多考慮采用創(chuàng)造性方法解決，必要時應做有關的實驗。剔除挑選311)功能分解2)功能求解3)列形態(tài)學矩陣并進行方案綜合例1：單缸洗衣機的總體方案設計總功能出發(fā)，分析實現(xiàn)“洗滌衣物”功能的手段實現(xiàn)各種功能的技術手段或方法，列舉功能形態(tài)分功能功能解A盛裝衣物鋁桶塑料桶玻璃鋼桶陶瓷桶B分離贓物機械摩擦電磁振蕩熱脹超聲波C控制洗劑人工控制機械控制電腦自控2.4.2總體方案求解32分功能功能解A盛裝衣物鋁桶塑料桶玻璃鋼桶陶瓷桶B分離贓物機械摩擦電磁振蕩熱脹超聲波C控制洗劑人工控制機械控制電腦自控熱脹增壓式A1-B2-C2A1-B1-C1A1-B1-C2A2-B3-C1332.功能集成功能集成，即如何將求解所得的功能載體進行集成，其中最主要的工作就是接口設計。除了在控制信息上互相協(xié)調外，每個單元的輸出都不影響其他單元的輸出，我們稱這種狀態(tài)為正交。2.4.2

總體方案求解34

在許多情況下，這些功能載體是互相關聯(lián)的。這些關聯(lián)有的表現(xiàn)在運動學上，有的則表現(xiàn)在動力學上。動力學如：機器人2.4.2

總體方案求解35功能集成需要考慮各功能載體在機械結構上的關聯(lián)與控制信息上的關系兩個方面，是一個充分考慮如何確定合理的整體布局形式，采用恰當?shù)膫鲃雍椭谓Y構，檢測控制硬件、信息處理方法等的過程。2.4.2總體方案求解雙桶洗衣機單桶洗衣機36第一步：尋找總功能的轉換關系

例2：挖掘機的總體方案設計37第二步：總功能分解（分解依據(jù)——挖掘機的技術輪廓）。38第二步：總功能分解——功能樹39第三步：建立功能結構圖40第四步：尋找原理解法——形態(tài)學矩陣序號分功能技術物理解方案序號1234A推壓齒條鋼絲繩油缸B鏟斗正鏟斗反鏟斗抓斗C提升油缸繩索D回轉內齒輪傳動外齒輪傳動液輪E能量轉換柴油機F能量傳遞與分配齒輪箱油泵鏈傳動皮帶傳動G制動帶式制動閘瓦制動片式制動圓錐形制動H變速液壓式齒輪式液壓—齒輪I行走履帶輪胎邁步式軌道—車輪41第四步：尋找原理解法和原理解組合序號分功能技術物理解方案序號1234A推壓齒條鋼絲繩油缸B鏟斗正鏟斗反鏟斗抓斗C提升油缸繩索D回轉內齒輪傳動外齒輪傳動液輪E能量轉換柴油機F能量傳遞與分配齒輪箱油泵鏈傳動皮帶傳動G制動帶式制動閘瓦制動片式制動圓錐形制動H變速液壓式齒輪式液壓—齒輪I行走履帶輪胎邁步式軌道—車輪組合方案數(shù)=3×3×2×3×1×4×4×3×4=10368方案1為履帶式正鏟機械挖掘機(A1+B1+C2+D2+E1+F1+G2+H2+I1)方案2為輪胎式正鏟液壓挖掘機(A3+B1+C1+D2+E1+F2+G3+H1+I2)

根據(jù)設計對功率的要求可知，在能量傳遞與分配過程中，采用鏈傳動和皮帶傳動是不相容的，應去掉。故組合方案數(shù)=3×3×2×3×1×2×4×3×4=5184。42第五節(jié)機械系統(tǒng)方案的評價系統(tǒng)評價時應考慮的因素很多，既有客觀因素，又有主觀因素。功能、性能指標、可靠性、成本、壽命及人類工程學等評價人員的經驗及其評價角度43在進行系統(tǒng)評價時，遵循的原則1.客觀性原則2.可比性原則3.合理性原則4.整體性原則

系統(tǒng)評價方法——現(xiàn)在采用的較多的還是專家評審集體討論的方法，具體有名次計分法、評分法、技術經濟評價法、模糊評價法等。

評價的目標——將系統(tǒng)的總收益與總投資費用之比作為主要評價值。442.5.1

評價目標1.評價目標的內容1）技術評價目標2）經濟評價指標3）社會評價目標選擇主要的要求和約束條件作為實際評價目標。6~8項工作性能指標、加工裝配工藝性、使用維護性、技術上的先進性成本、利潤、投資回收期等方案實施的社會影響、市場效應、節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等性能經濟性社會性452.加權系數(shù)加權系數(shù)是反映目標重要程度的量化系數(shù)，加權系數(shù)大意味著重要程度高。加權系數(shù)值一般經驗確定或采用強制判定法（ForcedDecision，簡稱FD）計算。式中：ki—各評價目標的總分，n—評價目標數(shù)評價目標與比較目標列于縱橫坐標，根據(jù)目標的重要程度兩兩加以比較2.5.1

評價目標46例題：確定洗衣機的評價目標的加權系數(shù)。按FD法確定加權系數(shù)，列出判別表并計算各評價目標加權系數(shù)47用系統(tǒng)分析的方法對目標系統(tǒng)進行分解并圖示，將總目標具體化為便于定性或定量評價的目標元，從而形成目標樹。3.評價目標樹洗衣機洗凈度0.25壽命0.17維修性0.17性能0.59價格0.31經濟性0.31耗水量0.02外觀0.08社會性0.1洗衣機的評價目標樹2.5.1

評價目標482.5.2

模糊評價法利用集合和模糊數(shù)學將模糊信息數(shù)值化以進行定量評價的方法。1.隸屬度隸屬度表示某方案對評價標準的從屬程度。確定隸屬度的可采用統(tǒng)計法或隸屬函數(shù)法。0~1之間的一個實數(shù)，越接近1，說明隸屬程度越高。統(tǒng)計法收集一定量的評價信息通過統(tǒng)計得到隸屬度，例如對洗衣機洗凈度進行評價，標準為優(yōu)、良、中、差通過調查統(tǒng)計得到隸屬度49對于多個評價目標的方案，先分別求各評價目標的隸屬度，考慮加權系數(shù)，根據(jù)模糊矩陣的合成規(guī)律求得綜合模糊評價的隸屬度，再通過比較求得最佳方案。2.模糊評價多目標的模糊評價步驟如下：2.5.2模糊評價法501)取評價目標集Y={y1,y2,

…,yn}評價標準集X={x1,x2,…,xm}2)某方案對n個評價目標的模糊評價隸屬度矩陣加權系數(shù)矩陣A=[a1,a2…an]2.5.2

模糊評價法513)綜合模糊評價隸屬度矩陣B=A?R=[b1b2bj…bm]乘加法：bj=a1r1j+a2r2j+…+anrnj取小取大法模糊矩陣合成方法2.5.2

模糊評價法52方案比較時遵循兩個原則確定級別并排序：最高隸屬度原則：每個方案按綜合模糊評價集中隸屬度最高的一級確定其級別；b)排序原則：方案優(yōu)劣排序時同級中隸屬度高者在先，注意應以本級與最高級隸屬度之和為準進行比較。4)方案選優(yōu)2.5.2

模糊評價法53

例：某廠在開發(fā)一種新產品時，總體設計時選定了A1、A2兩個候選方案。為了確定選擇哪個方案，組織了一個由10位專家組成的評價小組用模糊綜合評價法對兩個方案進行評價。專家組進行了如下幾項工作：1.確定評價指標及評價尺度2.確定評價指標加權系數(shù)3.構造評價方案A1、A2的隸屬度矩陣4.計算評價方案的綜合模糊評價隸屬度矩陣5.計算評價方案的綜合得分（優(yōu)先度）并優(yōu)選2.5.2

模糊評價法54在開發(fā)某機器時，總體設計選定了兩種備選方案，為了確定選擇哪個方案，組織了一個由20位專家組成的評價小組用模糊綜合評價法對兩個方案進行評價。已知：1)評價指標：產品性能（B1）、可靠性（B2）、使用方便性（B3）、制造成本（B4）、使用成本（B5）；每個評價指標劃分為優(yōu)、良、中等、較差、很差5個等級：0.9，0.7，0.5，0.3，0.1；2)評價指標B1、B2、B3、B4、B5的權分別為：

0.3、0.2、0.2、0.2、0.1；3)投票結果如下表所示：作業(yè)題與思考題55評價指標評價等級（A方案）優(yōu)良中等較差很差B1104420B2104420B384242B484440B58642056評價指標評價等級（B方案）優(yōu)良中等較差很差B186420B284422B384242B464424B56464057第六節(jié)機械系統(tǒng)的總體布局設計和主要參數(shù)確定582.6.1

結構方案與總體布局設計1.結構方案設計機械系統(tǒng)的原理方案僅表示功能載體的組合，但同樣的功能載體可以有不同的組合，所得到的產品不僅可能有不同的形狀和尺寸，甚至可能影響到整體性能。

結構方案設計的主要工作就是確定功能載體的組合方式。因此說，結構方案設計的目的不僅是將原理方案結構化，而且要實現(xiàn)結構的優(yōu)化與創(chuàng)新。59在進行結構方案設計時，首先要求了解所設計產品的具體功能要求，其次要求對所選取的功能載體工作原理十分明確。2.6.1

結構方案與總體布局設計60結構布局設計雖沒有固定的模式遵循，設計時需考慮：1)運動學原則2)基面合一原則3)最短傳動鏈原則4)保證安全性原則5)簡單化原則2.6.1

結構方案與總體布局設計按所需自由度數(shù)配置約束數(shù)減少材料的消耗，降低制造費用結構簡單，幾何形狀簡單，標準化通用化612.總體布局設計的基本要求總體布局設計的主要任務是，確定系統(tǒng)各主要部件之間相對應的位置關系以及它們之間所需要的相對運動關系?？傮w布局設計一般從粗到細，有時要經過多次反復才能確定。總體布局圖可由正視圖和側視圖組成或用三維圖形表達，總體布局圖應能反映：1)機械的大致工藝路線2)機型特征、外形尺寸3)主要組成部件及其相對位置、尺寸2.6.1

結構方案與總體布局設計62在進行總體布局時，應注意以下基本問題：1)有利于系統(tǒng)功能的實現(xiàn)2)有利于物料流的通暢3)有利于安裝、使用與維修4)應注意到整體的平衡性5)有效避免干涉2.6.1

結構方案與總體布局設計633機械系統(tǒng)總體布局的基本形式

1)按主要工作機構的空間幾何位置可分為:

平面式、空間式等；

2)按原動機與機架相對位置可分為:

前置式、中置式、后置式等；

3)按工件或機械內部工作機構的運動方式可分為:

回轉式、直線式、振動式等；

4)按機架或機殼的形式可分為:

整體式、剖分式、組合式，龍門式和懸臂式等；5)按主要工作機構的布置方向可分為:

水平式(臥式)、傾斜式、直立式和圓弧式等；

6)按工件運動回路或機械系統(tǒng)功率傳遞路線的特點可為分:

開式、閉式等。2.6.1

結構方案與總體布局設計64臥式布置龍門式布置立式布置懸臂式布置典型布置形式65654.總體布局示例2)洗衣機3)銑床的總體布局4)粒狀巧克力糖包裝機整體布局5)手扶拖拉機的整體布置2.6.1

結構方案與總體布局設計1)谷物收獲機662.6.1

結構方案與總體布局設計a)和c)駕駛員的工作條件較好，保養(yǎng)空間較大，糧箱容積受空間限制c)對駕駛員影響小，檢修不方便b)糧箱容積可增大，發(fā)動機靠近駕駛臺67割臺輸送裝置發(fā)動機糧倉傳動系統(tǒng)行走裝置操縱控制裝置脫粒系統(tǒng)68割臺切割谷物輸送裝置脫粒裝置分離裝置排出機外短脫出物清糧裝置籽粒輕雜干凈籽粒糧倉輕雜物

穗頭長莖稈長脫出物收割臺、輸送裝置、脫粒裝置、分離裝置、清選裝置、糧箱、發(fā)動機、傳動裝置、行走裝置、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、操縱裝置、駕駛室694.總體布局示例2)洗衣機3)銑床的總體布局4)粒狀巧克力糖包裝機整體布局5)手扶拖拉機的整體布置2.6.1

結構方案與總體布局設計1)谷物收獲機70洗衣機一般都有洗衣桶、脫水桶及相應動力和傳動機構、進水和排水裝置、控制臺等幾部分組成2.6.1

結構方案與總體布局設計雙桶洗衣機洗衣桶及脫水桶分別放置全自動洗衣機套缸式結構一個電機洗滌—脫水離合裝置714.總體布局示例2)洗衣機3)銑床的總體布局4)粒狀巧克力糖包裝機整體布局5)手扶拖拉機的整體布置2.6.1

結構方案與總體布局設計1)谷物收獲機72銑床的總體布置(a)升降臺臥式銑床(b)工作臺不升降立式銑床適用于加工質量及尺寸較小的工件。銑刀只作回轉銑削運動，工件的三個方向移動分別由工作臺、滑鞍和升降臺完成。適用于加工質量和尺寸較大的工件。工作臺不能升降，只能作縱、橫方向運動，上下的運動由銑頭完成。2.6.1

結構方案與總體布局設計73(c)橫梁移動式龍門銑床(d)地坑式龍門銑床適用于加工特大型的工件。工件不動，三個方向的運動均由龍門架和銑頭完成。適用于加工大型的工件。工件隨工作臺作縱向移動，升降和橫向運動由橫梁和銑頭完成。結論：工件大小是影響總體布置的重要因素2.6.1

結構方案與總體布局設計744.總體布局示例2)洗衣機3)銑床的總體布局4)粒狀巧克力糖包裝機整體布局5)手扶拖拉機的整體布置2.6.1

結構方案與總體布局設計1)谷物收獲機75粒狀巧克力包裝機總體布局根據(jù)巧克力糖包裝機工藝，確定自動機的執(zhí)行機構：送糖機構、供紙機構、接糖和頂糖機構、抄紙機構、拔糖機構、鉗糖機械手的開合機構以及轉盤步進傳動機構等。布局形式由于巧克力糖是流水線生產，不宜采用料倉式上料方式，而應將包裝機的進料系統(tǒng)直接與生產線前端設備巧克力糖的澆注成形機的出口相銜接，因此，采用回轉式工藝路線的多工位自動機型，立式布局（與巧克力糖的澆注成形機相適應）2)執(zhí)行機構簡介3)總體布局764.總體布局示例2)洗衣機3)銑床的總體布局4)粒狀巧克力糖包裝機整體布局5)手扶拖拉機的整體布置2.6.1

結構方案與總體布局設計1)谷物收獲機77手扶拖拉機的總體布置(1)保持總體平衡(2)發(fā)動機和傳動系統(tǒng)橫向平行布置(3)操縱件集中布置在扶手架上結論：產品結構是影響總體布置的重要因素2.6.1

結構方案與總體布局設計78(1)保持總體平衡手扶拖拉機單機不能平衡，必須配帶機具(如犁、或拖車)才能平衡并穩(wěn)定行駛。本例采用在機架前部和扶手架上安置配重塊以保持總體平衡的辦法。

(2)發(fā)動機和傳動系統(tǒng)橫向平行布置采用單缸臥式發(fā)動機作橫向布置。傳動系統(tǒng)中的所有軸都是平行的，簡化了傳動系統(tǒng)。離合器多為多片常合式，為使結構緊湊，通常將其布置在從動V帶輪內部。發(fā)動機橫置減小了手扶拖拉機的橫向振動。

(3)操縱件集中布置在扶手架上扶手架在高度和長度方向均可調。2.6.1

結構方案與總體布局設計792.6.2機械系統(tǒng)的主要技術參數(shù)與技術指標

機械系統(tǒng)的主要技術參數(shù)是能夠基本反映出該系統(tǒng)的概貌與特征的一些項目。機械系統(tǒng)的技術指標，主要是指設備或產品的精度、功能等。802.6.2機械系統(tǒng)的主要技術參數(shù)與技術指標1.尺寸與規(guī)格參數(shù)2.重量參數(shù)影響力學性能的結構尺寸，規(guī)格尺寸整機重量，各部件重量，重心位置等重心位置反映機器的穩(wěn)定性及支承點的分布普通車床最大工件直徑最大工件長度鉆床最大鉆孔直徑及主軸至立體導軌之間的跨距齒輪加工機床最大工件直徑及齒輪的最大模數(shù)一般在產品的設計任務書中規(guī)定81

3.運動參數(shù)執(zhí)行機構的轉動或移動速度及調速范圍等。4）動力參數(shù)動力參數(shù)是指電動機的額定功率、液壓缸的牽引力、液壓馬達、氣動馬達、伺服電動機或步進電動機的額定轉矩等。

機械系統(tǒng)中執(zhí)行件的速度一般是根據(jù)工作對象的工藝過程要求和生產率等因素確定。2.2.4總體參數(shù)的確定822.6.3繪制總體設計圖單個產品的總裝配圖成套設備的總體布置詳圖總體設計圖按比例繪制表示重要零部件的細部結構機構運動部件的極限位置操縱件的位置標注有關尺寸根據(jù)需要繪制分系統(tǒng)圖傳動系統(tǒng)圖液壓系統(tǒng)圖潤滑系統(tǒng)圖原理圖電氣原理圖邏輯原理圖功能原理圖電路接線圖繪制要求83電子皮帶秤是對松散物料在運輸過程中進行稱量的計量設備，并能遠距離傳輸各種重要信息，以實現(xiàn)遙控和自動控制。電子皮帶秤是各種配料系統(tǒng)中的一個重要組成部分。第七節(jié)機械系統(tǒng)總體設計實例以電子皮帶秤的總體設計為例介紹總體設計過程841.明確設計任務，編寫設計任務書2.系統(tǒng)功能描述3.工藝原理選擇4.功能分解5.總體方案設計6.總體布局設計總體設計的基本步驟：85

根據(jù)生產規(guī)模不同，電子皮帶秤的稱量范圍可分為三檔：0.2~1t/h、0.8~4t/h、4~20t/h。由于本產品一般用來實現(xiàn)配料時的成份控制，因此，要求稱量準確、工作可靠。根據(jù)市場調研，擬定的設計任務書。1.明確設計任務，編寫設計任務書86返回1.明確設計任務，編寫設計任務書87根據(jù)設計任務書可知，皮帶秤主要服務于散裝物料的配料過程，實現(xiàn)在運送過程中的稱量和控制。返回2.系統(tǒng)功能描述88稱量的工藝原理主要有兩種：3.工藝原理選擇②采用傳感器也基于杠桿原理，但稱重不是采用砝碼，而采用傳感器，因此，不僅能做到稱量準確，而且可測出所要求的物料輸出速度。①傳統(tǒng)的杠桿砝碼式利用杠桿原理的機械式稱量，這種稱量方式不僅無法滿足準確性的水泥等行業(yè)的配比要求，而且無法測出所要求的物料輸出速度。89電子皮帶秤工藝原理簡圖返回3.工藝原理選擇90為了完成散裝物料運送過程中的定量及其控制，皮帶秤應能承接、運送、稱量散裝物料，并能按給定的信息控制稱量的重量，這就要求皮帶秤能實現(xiàn)測重及測速，并在超差時通過調節(jié)運送速度控制稱量的重量，還要顯示稱量過的累積重量。4.功能分解91分功能接、送料張緊標定測量分功能接、送料稱量(機械結構)測量測速變能變速傳動控制顯示穩(wěn)壓清料分功能主功能(稱量散裝物料)驅動功能調控功能其它功能返回4.功能分解電子皮帶秤總功能電子皮帶秤的功能樹925.總體方案設計1)功能求解2）方案評價①評價指標及加權系數(shù)的確立②專家組評分并決策分為兩步：935.總體方案設計

根據(jù)功能樹中所提出的各分功能，尋求可能的功能載體，形成功能載體形態(tài)學矩陣，1)功能求解94根據(jù)形態(tài)學矩陣可組合出很多