机械系统中机械本身构成的系统是内部系统，而人和环境构成的系统是外部系统。机械系统种类繁多，结构也越来越复杂，但从实现系统功能的角度看，主要包括动力系统、传动系统、执行系统、操纵及控制系统等子系统，如图7所示。每个子系统又可根据需要继续分解为更小的子系统。
 
图7 机械系统的组成

    1．机械系统统设计的任务

    机械系统设计的最终目的是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。

    产品质量和经济效益取决于设计、制造和管理的综合水平，而产品设计是关键。机械系统设计时，特别强调和重视从系统的观点出发，合理确定系统功能，增强可靠性，提高经济性，保证安全性。

    1）合理确定系统功能。产品的推出是以社会需求为前提，没有需求就没有市场，也就失去产品存在的价值和依据。设计师必须确立市场的观念，以社会需求作为根本出发点，掌握市场动态，查清市场当前的需求和预测今后的需求，了解市场对现有产品或同类产品的反应，掌握现有竞争对手和潜在竞争对手的动向，确定自己的方针和策略，力求使设计的产品达到尽善尽美的境地。

    2）提高可靠性。可靠性是衡量系统质量的一个重要指标。提高系统的可靠性的最有效的方法是进行可靠性设计（参见本篇第5章）。

    3）提高经济性。① 提高设计和制造的经济性：这主要通过降低产品成本、减少物质消耗、缩短生产周期等措施来实现。从设计角度来说可采取：合理确定可靠性要求和安全系数，在设计中贯彻标准化，把新技术（包括新产品、新方法、新工艺、新材料等）应用到产品设计中，不断改善零部件结构的工艺性等。② 提高使用和维修的经济性：主要有提高产品的效率，合理确定经济寿命，提高维修保养的经济性。

    4）保证安全性。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。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。人—机—环境系统的安全性是指劳动安全和环境保护，即机械工作时，不仅机械本身应用良好的安全性，而且对使用机械的人员及周围的环境也应有良好的安全性。

    2．机械系统的方案设计与总体设计

    方案设计一般从系统的功能出发，通过分析机械作业过程的工艺原理，确定人在技术过程中的参与程度，即确定内部系统的边界，以及确定技术过程中各作业的顺序，找出实现预定设计目标的原理方案。确定各部件（子系统）的基本结构和型式，进行初步计算和运动分析，使整个机械系统与其他相关的外部系统相适应，并对整机进行必要的工作能力计算和性能预测，以确保实现重要的性能指标。分析各个可行的候选方案的薄弱环节并加以改时，进而对各可行的候选方案作较全面的分析比较，确定最佳设计方案，必要时应对方案中的关键技术系统进行试验研究。最后对所设计的机械系统的结构给出完整的描述。

    3．机械系统的总体布置

    总体布置必须有全局观点，不仅要考虑机械本身的内部因素，还要考虑人机关系、环境条件等各种外部因素，按照简单、合理、经济的原则，妥善地确定机械中各零部件之间的相对位置和运动关系。总体布置时，一般总是先布置执行系统，然后再布置传动系统、操纵系统及支持形式等。要求保证工艺过程的连续和流畅，降低质心高度，减小偏置，保证精度、刚度及抗振性，结构紧凑，层次分明，操作、维修、调整简便，外形美观等。