機(jī)械原理第八章機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)講解

1、第一節(jié)概述第一節(jié)概述 四個(gè)階段四個(gè)階段 初期規(guī)劃設(shè)計(jì)初期規(guī)劃設(shè)計(jì)( (概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)) ) 總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)技術(shù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)技術(shù)設(shè)計(jì) 生產(chǎn)施工設(shè)計(jì)生產(chǎn)施工設(shè)計(jì)( (工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)) ) 重要性重要性 總體方案設(shè)計(jì)直接決定機(jī)械產(chǎn)品的性能、質(zhì)量及其在市總體方案設(shè)計(jì)直接決定機(jī)械產(chǎn)品的性能、質(zhì)量及其在市 場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力和企業(yè)效益。場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力和企業(yè)效益。 核心內(nèi)容核心內(nèi)容 機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，極富創(chuàng)造性和綜合性。機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，極富創(chuàng)造性和綜合性。 第八章第八章 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 總體方案設(shè)計(jì)內(nèi)容總體方案設(shè)計(jì)內(nèi)容 根據(jù)初期規(guī)劃設(shè)計(jì)階段提出的設(shè)計(jì)任務(wù)書，通過對(duì)

2、系統(tǒng)根據(jù)初期規(guī)劃設(shè)計(jì)階段提出的設(shè)計(jì)任務(wù)書，通過對(duì)系統(tǒng) 的功能分析和工藝動(dòng)作分解，明確各個(gè)工藝動(dòng)作的工作原的功能分析和工藝動(dòng)作分解，明確各個(gè)工藝動(dòng)作的工作原 理，構(gòu)思出滿足功能要求的總體方案，并通過對(duì)方案的評(píng)價(jià)理，構(gòu)思出滿足功能要求的總體方案，并通過對(duì)方案的評(píng)價(jià) 和決策，確定出既能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)期功能要求，又性能優(yōu)良、和決策，確定出既能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)期功能要求，又性能優(yōu)良、 價(jià)格低廉的總體設(shè)計(jì)方案，完成總體方案示意圖、機(jī)械系統(tǒng)價(jià)格低廉的總體設(shè)計(jì)方案，完成總體方案示意圖、機(jī)械系統(tǒng) 運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖、運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖和方案設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖、運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖和方案設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。 第二節(jié)機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)第二節(jié)機(jī)械執(zhí)

3、行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 一、執(zhí)行系統(tǒng)的功能與設(shè)計(jì)要求一、執(zhí)行系統(tǒng)的功能與設(shè)計(jì)要求 執(zhí)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能執(zhí)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 ( (1) )夾持例如自動(dòng)生產(chǎn)線或自動(dòng)機(jī)械中夾持工件或重夾持例如自動(dòng)生產(chǎn)線或自動(dòng)機(jī)械中夾持工件或重 物的工業(yè)機(jī)械手等。物的工業(yè)機(jī)械手等。 ( (2) )運(yùn)送例如自動(dòng)機(jī)床的上下料機(jī)構(gòu)和加工中心幾個(gè)運(yùn)送例如自動(dòng)機(jī)床的上下料機(jī)構(gòu)和加工中心幾個(gè) 工位的工件傳遞系統(tǒng)等。工位的工件傳遞系統(tǒng)等。 ( (3) )分度與轉(zhuǎn)位例如加工齒輪時(shí)的分度機(jī)構(gòu)、六角車分度與轉(zhuǎn)位例如加工齒輪時(shí)的分度機(jī)構(gòu)、六角車 床的刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)等。床的刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)等。 ( (4) )測(cè)量與檢測(cè)例如對(duì)工件尺寸、形狀及性能進(jìn)行檢測(cè)量

4、與檢測(cè)例如對(duì)工件尺寸、形狀及性能進(jìn)行檢 驗(yàn)和測(cè)量的機(jī)構(gòu)等。驗(yàn)和測(cè)量的機(jī)構(gòu)等。 ( (5) )表面處理例如對(duì)工作對(duì)象表面進(jìn)行噴涂、洗刷的表面處理例如對(duì)工作對(duì)象表面進(jìn)行噴涂、洗刷的 機(jī)構(gòu)等。機(jī)構(gòu)等。 ( (6) )施力通過對(duì)工作對(duì)象施加力或力矩以改變工作對(duì)施力通過對(duì)工作對(duì)象施加力或力矩以改變工作對(duì) 象的形狀和尺寸，例如鍛壓機(jī)、剪切機(jī)、碎石機(jī)和加工機(jī)床象的形狀和尺寸，例如鍛壓機(jī)、剪切機(jī)、碎石機(jī)和加工機(jī)床 中的機(jī)構(gòu)等。中的機(jī)構(gòu)等。 執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求 ( (1) )實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作 ( (2) )各構(gòu)件具有足夠的強(qiáng)度和剛度各構(gòu)件具有足夠的強(qiáng)

5、度和剛度 ( (3) ) 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間應(yīng)動(dòng)作協(xié)調(diào)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間應(yīng)動(dòng)作協(xié)調(diào) ( (4) ) 機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)合理，造型美觀，便于加工與安裝機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)合理，造型美觀，便于加工與安裝 ( (5) ) 工作安全可靠，具有足夠的使用壽命工作安全可靠，具有足夠的使用壽命 二、執(zhí)行系統(tǒng)二、執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容方案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 執(zhí)行系統(tǒng)的功能原理設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)的功能原理設(shè)計(jì) 執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式設(shè)計(jì) 執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺度設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺度設(shè)計(jì) 執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析 執(zhí)行系統(tǒng)的方案評(píng)價(jià)與決策執(zhí)行系統(tǒng)的

6、方案評(píng)價(jià)與決策 N 機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)過程機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)過程 Y N 改變?cè)O(shè)計(jì)策略改變?cè)O(shè)計(jì)策略 機(jī)械預(yù)期實(shí)現(xiàn)機(jī)械預(yù)期實(shí)現(xiàn) 的功能要求的功能要求 功能原理設(shè)計(jì)功能原理設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì) 繪制執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)繪制執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn) 動(dòng)簡(jiǎn)圖動(dòng)簡(jiǎn)圖 構(gòu)思新的構(gòu)思新的 運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)規(guī)律 改變機(jī)構(gòu)參數(shù)改變機(jī)構(gòu)參數(shù) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì) 執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì) 機(jī)構(gòu)尺度設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)尺度設(shè)計(jì) 運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析 方案評(píng)價(jià)方案評(píng)價(jià) 是否滿足是否滿足 要求要求 改變機(jī)構(gòu)改變機(jī)構(gòu) 型式型式 重新構(gòu)思功能原理重新構(gòu)思功能原理 三、執(zhí)行系統(tǒng)三、執(zhí)行系統(tǒng)的功能原理設(shè)計(jì)的功能原理設(shè)計(jì)

7、 任務(wù)任務(wù) 根據(jù)機(jī)械預(yù)期實(shí)現(xiàn)的功能要求，構(gòu)思出所有可能的功能根據(jù)機(jī)械預(yù)期實(shí)現(xiàn)的功能要求，構(gòu)思出所有可能的功能 原理，加以分析比較，并根據(jù)使用要求或工藝要求，選擇出原理，加以分析比較，并根據(jù)使用要求或工藝要求，選擇出 既能很好地滿足功能要求，工藝動(dòng)作又簡(jiǎn)單的工作原理。既能很好地滿足功能要求，工藝動(dòng)作又簡(jiǎn)單的工作原理。 功能原理設(shè)計(jì)的多方案性功能原理設(shè)計(jì)的多方案性 實(shí)現(xiàn)同一種功能要求，可以采用不同的工作原理，不同實(shí)現(xiàn)同一種功能要求，可以采用不同的工作原理，不同 的工作原理，需要不同的工藝動(dòng)作。的工作原理，需要不同的工藝動(dòng)作。 切削運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng) 分度運(yùn)動(dòng)分度運(yùn)動(dòng) 范成運(yùn)動(dòng)范成運(yùn)動(dòng) 切削運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)

8、范成原理范成原理 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 齒齒 輪輪 加加 工工 設(shè)設(shè) 備備 仿形原理仿形原理 1. 功能原理設(shè)計(jì)的特點(diǎn)功能原理設(shè)計(jì)的特點(diǎn) ( (1) )功能原理方案構(gòu)思階段是機(jī)械設(shè)計(jì)中最能充分發(fā)揮功能原理方案構(gòu)思階段是機(jī)械設(shè)計(jì)中最能充分發(fā)揮 創(chuàng)造性的階段。構(gòu)思出一種嶄新的工作原理就可以創(chuàng)造出一創(chuàng)造性的階段。構(gòu)思出一種嶄新的工作原理就可以創(chuàng)造出一 類新穎的機(jī)械產(chǎn)品，創(chuàng)造出新的價(jià)值。類新穎的機(jī)械產(chǎn)品，創(chuàng)造出新的價(jià)值。 ( (2) )功能功能原理設(shè)計(jì)是否合理對(duì)產(chǎn)品的成敗具有決定性作原理設(shè)計(jì)是否合理對(duì)產(chǎn)品的成敗具有決定性作 用，它從質(zhì)的方面決定了機(jī)械的設(shè)計(jì)水平和綜合性能狀況用，它從質(zhì)的方

9、面決定了機(jī)械的設(shè)計(jì)水平和綜合性能狀況。 2. 功能原理設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性功能原理設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性 功能原理設(shè)計(jì)是一個(gè)極富創(chuàng)造性的構(gòu)思過程，涉及的知功能原理設(shè)計(jì)是一個(gè)極富創(chuàng)造性的構(gòu)思過程，涉及的知 識(shí)領(lǐng)域十分廣泛，也沒有某種固定的模式可以遵循。識(shí)領(lǐng)域十分廣泛，也沒有某種固定的模式可以遵循。 功能原理設(shè)計(jì)的幾種常用的方法功能原理設(shè)計(jì)的幾種常用的方法 ( (1) ) 分析綜合法分析綜合法 應(yīng)用組合原理進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)，把機(jī)械系統(tǒng)預(yù)期實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用組合原理進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)，把機(jī)械系統(tǒng)預(yù)期實(shí)現(xiàn)的 功能要求作為總功能，將其分解為一系列分功能，通過研究、功能要求作為總功能，將其分解為一系列分功能，通過研究、 分析分功能的本質(zhì)

10、，進(jìn)行各分功能原理設(shè)計(jì)，然后把這些分分析分功能的本質(zhì)，進(jìn)行各分功能原理設(shè)計(jì)，然后把這些分 功能原理進(jìn)行綜合，形成機(jī)械系統(tǒng)的功能原理設(shè)計(jì)方案。功能原理進(jìn)行綜合，形成機(jī)械系統(tǒng)的功能原理設(shè)計(jì)方案。 ( (2) )思維擴(kuò)展法思維擴(kuò)展法 利用發(fā)散思維進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)功能原理設(shè)計(jì)。在機(jī)械系統(tǒng)利用發(fā)散思維進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)功能原理設(shè)計(jì)。在機(jī)械系統(tǒng) 功能原理設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者的思路不應(yīng)局限于機(jī)械學(xué)范圍，電功能原理設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者的思路不應(yīng)局限于機(jī)械學(xué)范圍，電 子學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、仿生學(xué)等科學(xué)工作原理都應(yīng)在考子學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、仿生學(xué)等科學(xué)工作原理都應(yīng)在考 慮之列慮之列 ( (3) )還原創(chuàng)新法還原創(chuàng)新法 機(jī)械的發(fā)明創(chuàng)

11、造的原點(diǎn)是機(jī)械預(yù)期實(shí)現(xiàn)的功能，它是惟機(jī)械的發(fā)明創(chuàng)造的原點(diǎn)是機(jī)械預(yù)期實(shí)現(xiàn)的功能，它是惟 一的，而創(chuàng)造的起點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)這一功能要求的方法，它有許多一的，而創(chuàng)造的起點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)這一功能要求的方法，它有許多 種。創(chuàng)造的原點(diǎn)可以作為創(chuàng)造的起點(diǎn)，但創(chuàng)造的起點(diǎn)卻不能種。創(chuàng)造的原點(diǎn)可以作為創(chuàng)造的起點(diǎn)，但創(chuàng)造的起點(diǎn)卻不能 作為創(chuàng)造的原點(diǎn)。還原創(chuàng)新法是指跳出已有的創(chuàng)造起點(diǎn)，追作為創(chuàng)造的原點(diǎn)。還原創(chuàng)新法是指跳出已有的創(chuàng)造起點(diǎn)，追 根溯源到它的創(chuàng)造原點(diǎn)，緊緊圍繞機(jī)械預(yù)期實(shí)現(xiàn)的功能預(yù)期，根溯源到它的創(chuàng)造原點(diǎn)，緊緊圍繞機(jī)械預(yù)期實(shí)現(xiàn)的功能預(yù)期， 從創(chuàng)造原點(diǎn)出發(fā)，另辟新路，構(gòu)思新的功能原理。從創(chuàng)造原點(diǎn)出發(fā)，另辟新路，構(gòu)思新的功能原理

12、。 四、執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)四、執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì) 根據(jù)工作原理所提出的工藝動(dòng)作要求，構(gòu)思出能實(shí)現(xiàn)該根據(jù)工作原理所提出的工藝動(dòng)作要求，構(gòu)思出能實(shí)現(xiàn)該 要求的各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并從中選出最簡(jiǎn)單適用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，要求的各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并從中選出最簡(jiǎn)單適用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律， 作為機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方案，這一工作通常是通過對(duì)工作原理所提作為機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方案，這一工作通常是通過對(duì)工作原理所提 出的工藝動(dòng)作進(jìn)行分解來進(jìn)行的。出的工藝動(dòng)作進(jìn)行分解來進(jìn)行的。 運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)是機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中十分關(guān)鍵的一運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)是機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中十分關(guān)鍵的一 步，它直接關(guān)系到機(jī)械運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的可能性、整機(jī)的復(fù)雜程度步，它直接關(guān)系到機(jī)械

13、運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的可能性、整機(jī)的復(fù)雜程度 以及機(jī)械的工作性能，對(duì)機(jī)械的設(shè)計(jì)質(zhì)量具有非常重要的影以及機(jī)械的工作性能，對(duì)機(jī)械的設(shè)計(jì)質(zhì)量具有非常重要的影 響。在設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮機(jī)械的工作特性、適應(yīng)響。在設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮機(jī)械的工作特性、適應(yīng) 性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性等多方面的要求。性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性等多方面的要求。 機(jī)械工藝動(dòng)作過程分解的注意事項(xiàng)機(jī)械工藝動(dòng)作過程分解的注意事項(xiàng) ( (1) )動(dòng)作最簡(jiǎn)化動(dòng)作最簡(jiǎn)化 ( (2) )動(dòng)作可實(shí)現(xiàn)性動(dòng)作可實(shí)現(xiàn)性 ( (3) )動(dòng)作數(shù)最小動(dòng)作數(shù)最小 ( (4) )動(dòng)作的變化規(guī)律動(dòng)作的變化規(guī)律 ( (5) )動(dòng)作的控制和協(xié)調(diào)配合動(dòng)作的控制和協(xié)調(diào)

14、配合 加工內(nèi)孔工藝動(dòng)作不同分解方案加工內(nèi)孔工藝動(dòng)作不同分解方案 鏜內(nèi)孔車床鏜內(nèi)孔車床鏜內(nèi)孔鏜床鏜內(nèi)孔鏜床 鉆床鉆床 拉床拉床 五、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式設(shè)計(jì)五、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式設(shè)計(jì) 根據(jù)各執(zhí)行構(gòu)件所要完成的運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，通過根據(jù)各執(zhí)行構(gòu)件所要完成的運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，通過 從現(xiàn)有的機(jī)構(gòu)中進(jìn)行選擇、比較、組合或創(chuàng)造新機(jī)構(gòu)來確定從現(xiàn)有的機(jī)構(gòu)中進(jìn)行選擇、比較、組合或創(chuàng)造新機(jī)構(gòu)來確定 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式。 究竟選擇哪種機(jī)構(gòu)，需要考慮機(jī)構(gòu)的動(dòng)力特性、機(jī)械效究竟選擇哪種機(jī)構(gòu)，需要考慮機(jī)構(gòu)的動(dòng)力特性、機(jī)械效 率、制造成本、外形尺寸等因素。率、制造成本、外形尺寸等因素。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)所要解決的關(guān)鍵

15、問題是：選擇或創(chuàng)造執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)所要解決的關(guān)鍵問題是：選擇或創(chuàng)造 什么樣的機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)。這是機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中什么樣的機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)。這是機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中 最富有創(chuàng)造性的重要環(huán)節(jié)，直接影響到機(jī)械的工作質(zhì)量、使最富有創(chuàng)造性的重要環(huán)節(jié)，直接影響到機(jī)械的工作質(zhì)量、使 用效果、使用壽命、結(jié)構(gòu)的繁簡(jiǎn)程度和經(jīng)濟(jì)效益等。用效果、使用壽命、結(jié)構(gòu)的繁簡(jiǎn)程度和經(jīng)濟(jì)效益等。 ( (一一) )執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)的基本原則執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)的基本原則 1. 滿足執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)要求滿足執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)要求 2. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)鏈短結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)鏈短 精確直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)精確直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)近似直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)近似直線導(dǎo)向

16、機(jī)構(gòu) 3. 機(jī)構(gòu)尺寸應(yīng)盡可能小機(jī)構(gòu)尺寸應(yīng)盡可能小 滑塊行程為曲柄長(zhǎng)度的滑塊行程為曲柄長(zhǎng)度的4倍倍 4. 注意運(yùn)動(dòng)副的選擇注意運(yùn)動(dòng)副的選擇 用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī) 液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)氣動(dòng)馬達(dá)氣動(dòng)馬達(dá) 5. 充分考慮動(dòng)力源的形式充分考慮動(dòng)力源的形式 6. 使執(zhí)行系統(tǒng)有良好的傳力特性和動(dòng)力性能使執(zhí)行系統(tǒng)有良好的傳力特性和動(dòng)力性能 F P Md R32 3 R12 1 2 2 3 R12 F R32 F R32 R42 4 Md F R42 4 1 P R32 F C e F C F M 摩擦力較大摩擦力較大 摩擦力較小摩擦力較小 7. 使機(jī)械操作方便，調(diào)

17、整容易，安全可靠使機(jī)械操作方便，調(diào)整容易，安全可靠 過載保護(hù)裝置過載保護(hù)裝置 起動(dòng)裝置起動(dòng)裝置 離合器離合器 誤差補(bǔ)償機(jī)構(gòu)誤差補(bǔ)償機(jī)構(gòu) 摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 自鎖機(jī)構(gòu)自鎖機(jī)構(gòu) 可調(diào)機(jī)構(gòu)可調(diào)機(jī)構(gòu) 換向裝置換向裝置 制動(dòng)裝置制動(dòng)裝置 ( (二二) )執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)的方法執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)的方法 1. 機(jī)構(gòu)的選型機(jī)構(gòu)的選型 ( (1) )按照?qǐng)?zhí)行構(gòu)件所需的運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)變換功能進(jìn)行按照?qǐng)?zhí)行構(gòu)件所需的運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)變換功能進(jìn)行 機(jī)構(gòu)選型機(jī)構(gòu)選型 從具有相同運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)變換的機(jī)構(gòu)中，按照?qǐng)?zhí)行構(gòu)從具有相同運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)變換的機(jī)構(gòu)中，按照?qǐng)?zhí)行構(gòu) 件所需的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行搜尋。當(dāng)有多種機(jī)構(gòu)均可滿足要求時(shí)，件

18、所需的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行搜尋。當(dāng)有多種機(jī)構(gòu)均可滿足要求時(shí)， 則可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)的基本原則，對(duì)初選的機(jī)構(gòu)型式則可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)的基本原則，對(duì)初選的機(jī)構(gòu)型式 進(jìn)行分析和比較，從中選出較優(yōu)的機(jī)構(gòu)。進(jìn)行分析和比較，從中選出較優(yōu)的機(jī)構(gòu)。 非圓齒輪機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、單萬向聯(lián)軸非圓齒輪機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、單萬向聯(lián)軸 節(jié)機(jī)構(gòu)、齒輪節(jié)機(jī)構(gòu)、齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)等連桿組合機(jī)構(gòu)等 非勻速非勻速 軸向滑移圓柱齒輪機(jī)構(gòu)、混合輪系變速機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī)軸向滑移圓柱齒輪機(jī)構(gòu)、混合輪系變速機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)、行星無級(jí)變速機(jī)構(gòu)、構(gòu)、行星無級(jí)變速機(jī)構(gòu)、撓性無級(jí)變速機(jī)構(gòu)等撓性無級(jí)變速機(jī)構(gòu)等 變傳動(dòng)比勻速

19、變傳動(dòng)比勻速 交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)、準(zhǔn)雙曲面齒輪機(jī)構(gòu)、交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)、準(zhǔn)雙曲面齒輪機(jī)構(gòu)、 蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu) 交錯(cuò)軸交錯(cuò)軸 雙萬向聯(lián)軸節(jié)機(jī)構(gòu)、錐齒輪機(jī)構(gòu)等雙萬向聯(lián)軸節(jié)機(jī)構(gòu)、錐齒輪機(jī)構(gòu)等相交軸相交軸 圓柱齒輪機(jī)構(gòu)、圓柱齒輪機(jī)構(gòu)、平行四桿機(jī)構(gòu)、同步齒形帶機(jī)構(gòu)、平行四桿機(jī)構(gòu)、同步齒形帶機(jī)構(gòu)、 周轉(zhuǎn)輪系、雙萬向聯(lián)軸節(jié)機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、周轉(zhuǎn)輪系、雙萬向聯(lián)軸節(jié)機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、 擺線針輪機(jī)構(gòu)、撓性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、諧波傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等擺線針輪機(jī)構(gòu)、撓性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、諧波傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等 平行軸平行軸 定傳動(dòng)比勻速定傳動(dòng)比勻速 連連 續(xù)續(xù) 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 動(dòng)動(dòng) 機(jī)構(gòu)示例機(jī)構(gòu)示例運(yùn)動(dòng)形式運(yùn)動(dòng)形式 常見運(yùn)動(dòng)形式及其對(duì)應(yīng)機(jī)構(gòu)常

20、見運(yùn)動(dòng)形式及其對(duì)應(yīng)機(jī)構(gòu) 特殊形式的連桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪連桿特殊形式的連桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪連桿 組合機(jī)構(gòu)、利用連桿曲線的圓弧段或直線段組成的多桿機(jī)組合機(jī)構(gòu)、利用連桿曲線的圓弧段或直線段組成的多桿機(jī) 構(gòu)等構(gòu)等 間歇擺動(dòng)間歇擺動(dòng) 棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī) 構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)等構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)等 間歇轉(zhuǎn)動(dòng)間歇轉(zhuǎn)動(dòng) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、移動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、移曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、移動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、移 動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、正弦機(jī)構(gòu)、楔塊機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)、液動(dòng)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、正弦機(jī)構(gòu)、楔塊機(jī)構(gòu)、

21、螺旋機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)、液動(dòng) 機(jī)構(gòu)、撓性機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)、撓性機(jī)構(gòu)等 往復(fù)移動(dòng)往復(fù)移動(dòng) 往往 復(fù)復(fù) 運(yùn)運(yùn) 動(dòng)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)形式運(yùn)動(dòng)形式 常見運(yùn)動(dòng)形式及其對(duì)應(yīng)機(jī)構(gòu)常見運(yùn)動(dòng)形式及其對(duì)應(yīng)機(jī)構(gòu) 往復(fù)擺動(dòng)往復(fù)擺動(dòng) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖塊機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、雙曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖塊機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、雙 搖桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、空間連桿機(jī)構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)、搖桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、空間連桿機(jī)構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)、 搖桿滑塊機(jī)構(gòu)等搖桿滑塊機(jī)構(gòu)等 間間 歇歇 運(yùn)運(yùn) 動(dòng)動(dòng) 間歇移動(dòng)間歇移動(dòng) 棘齒條機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、從動(dòng)件做間歇往復(fù)運(yùn)動(dòng)的凸輪棘齒條機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、從動(dòng)件做間歇往復(fù)運(yùn)動(dòng)的凸輪 機(jī)構(gòu)、反凸輪機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)、液壓機(jī)

22、構(gòu)、移動(dòng)桿有停歇的斜面機(jī)構(gòu)、反凸輪機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)、液壓機(jī)構(gòu)、移動(dòng)桿有停歇的斜面 機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)等 機(jī)構(gòu)示例機(jī)構(gòu)示例 帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等 微動(dòng)、補(bǔ)償微動(dòng)、補(bǔ)償 雙向式棘輪機(jī)構(gòu)、三星輪換向機(jī)構(gòu)、離合器、滑移齒輪換雙向式棘輪機(jī)構(gòu)、三星輪換向機(jī)構(gòu)、離合器、滑移齒輪換 向機(jī)構(gòu)等向機(jī)構(gòu)等 換向換向 連桿近似直線機(jī)構(gòu)、八桿精確直線機(jī)構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)等連桿近似直線機(jī)構(gòu)、八桿精確直線機(jī)構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)等 直線軌跡直線軌跡 預(yù)預(yù) 定定 軌軌 跡跡 運(yùn)動(dòng)形式運(yùn)動(dòng)形式 常見運(yùn)動(dòng)形式及其對(duì)應(yīng)機(jī)構(gòu)常見運(yùn)動(dòng)形式及其對(duì)應(yīng)機(jī)構(gòu) 曲線軌跡曲線軌跡 利用連桿曲線實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡的多桿機(jī)構(gòu)、凸輪連桿組合利用連桿

23、曲線實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡的多桿機(jī)構(gòu)、凸輪連桿組合 機(jī)構(gòu)、齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)、行星輪系與連桿的組合機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)、齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)、行星輪系與連桿的組合機(jī)構(gòu) 等等 特特 殊殊 運(yùn)運(yùn) 動(dòng)動(dòng) 要要 求求 齒式棘輪機(jī)構(gòu)、摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)等齒式棘輪機(jī)構(gòu)、摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)等 機(jī)構(gòu)示例機(jī)構(gòu)示例 超越超越 過載保護(hù)過載保護(hù) 螺旋差動(dòng)機(jī)構(gòu)、諧波傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、差動(dòng)輪系、杠桿式差動(dòng)機(jī)螺旋差動(dòng)機(jī)構(gòu)、諧波傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、差動(dòng)輪系、杠桿式差動(dòng)機(jī) 構(gòu)等構(gòu)等 具體項(xiàng)目具體項(xiàng)目 評(píng)價(jià)評(píng)價(jià) 指標(biāo)指標(biāo) 常用機(jī)構(gòu)的性能和特點(diǎn)常用機(jī)構(gòu)的性能和特點(diǎn) 1. 運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡 評(píng)價(jià)評(píng)價(jià) 連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)運(yùn)

24、動(dòng) 性能性能 工作工作 性能性能 任意性較任意性較 差，只能實(shí)差，只能實(shí) 現(xiàn)有限個(gè)精現(xiàn)有限個(gè)精 確位置確位置 基本上任意基本上任意 一般為定一般為定 傳動(dòng)比轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)比轉(zhuǎn)動(dòng) 或移動(dòng)或移動(dòng) 基本上任意基本上任意 2. 運(yùn)動(dòng)精度運(yùn)動(dòng)精度 較低較低較高較高高高較高較高 3. 運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)速度 很高很高較高較高一般一般較高較高 1. 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 2. 效率效率 一般一般一般一般 廣廣較廣較廣一般一般較廣較廣 高高較高較高 3. 可調(diào)性可調(diào)性 4. 運(yùn)轉(zhuǎn)速度運(yùn)轉(zhuǎn)速度 5. 承載能力承載能力 6. 耐磨性耐磨性 較好較好較差較差較差較差較好較好 較高較高很高很高較高較高高高 較大較大較大較大大大較小較

25、小 好好較好較好較好較好差差 7. 可靠性可靠性可靠可靠可靠可靠可靠可靠可靠可靠 具體項(xiàng)目具體項(xiàng)目 評(píng)價(jià)評(píng)價(jià) 指標(biāo)指標(biāo) 常用機(jī)構(gòu)的性能和特點(diǎn)常用機(jī)構(gòu)的性能和特點(diǎn) 1. 加速度峰值加速度峰值 評(píng)價(jià)評(píng)價(jià) 連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu) 動(dòng)力動(dòng)力 性能性能 經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì) 性性 2. 噪聲噪聲 較小較小較小較小小小較大較大 3. 平穩(wěn)性平穩(wěn)性 好好較差較差較差較差較好較好 1. 制造難易程度制造難易程度 2. 制造誤差敏感制造誤差敏感 敏感敏感不敏感不敏感 較易較易較難較難較難較難容易容易 敏感敏感敏感敏感 3. 調(diào)整方便性調(diào)整方便性 4. 能耗大小能耗大小 1. 尺寸尺

26、寸 2. 重量重量 較方便較方便較麻煩較麻煩較方便較方便方便方便 一般一般一般一般一般一般一般一般 較大較大較小較小較小較小較小較小 較輕較輕較重較重較重較重較重較重 3. 結(jié)構(gòu)復(fù)雜性結(jié)構(gòu)復(fù)雜性簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單復(fù)雜復(fù)雜一般一般復(fù)雜復(fù)雜 較大較大較小較小小小較小較小 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 緊湊緊湊 運(yùn)動(dòng)特性運(yùn)動(dòng)特性性能特點(diǎn)性能特點(diǎn) 單向單向 雙向雙向 轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 移動(dòng)移動(dòng) 螺旋螺旋 軌跡軌跡 連續(xù)連續(xù) 不連不連 續(xù)續(xù) 勻速勻速 非勻非勻 速速 平行平行 相交相交 交叉交叉 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 類型類型 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 方向方向 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 連續(xù)連續(xù) 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 速率速率 軸線軸線 位置位置 機(jī)機(jī) 構(gòu)構(gòu) 特特 征征 應(yīng)應(yīng) 用用 機(jī)構(gòu)功能機(jī)

27、構(gòu)功能 一種機(jī)構(gòu)表達(dá)方法一種機(jī)構(gòu)表達(dá)方法 主要用于空氣壓縮機(jī)、機(jī)床等工作機(jī)上主要用于空氣壓縮機(jī)、機(jī)床等工作機(jī)上應(yīng)用應(yīng)用 具有急回特性，制造容易、強(qiáng)度高、具有急回特性，制造容易、強(qiáng)度高、 承載能力強(qiáng)承載能力強(qiáng) 機(jī)構(gòu)特性機(jī)構(gòu)特性 性性 能能 交叉成交叉成90 非勻速非勻速勻速勻速 非連續(xù)非連續(xù)連續(xù)連續(xù) 雙向雙向單向單向運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向 移動(dòng)移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)類型運(yùn)動(dòng)類型 偏置曲柄偏置曲柄 滑塊機(jī)構(gòu)滑塊機(jī)構(gòu) 輸出輸出 輸入關(guān)系輸入關(guān)系輸出狀態(tài)輸出狀態(tài)輸入狀態(tài)輸入狀態(tài)機(jī)構(gòu)描述機(jī)構(gòu)描述機(jī)構(gòu)名稱機(jī)構(gòu)名稱 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的表達(dá)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的表達(dá) e 運(yùn)運(yùn) 動(dòng)動(dòng) 特特 性性 運(yùn)動(dòng)連續(xù)性運(yùn)動(dòng)連續(xù)性 運(yùn)動(dòng)速率運(yùn)動(dòng)速率

28、 軸線位置軸線位置 ( (2) )按照動(dòng)作功能分解與組合原理進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型按照動(dòng)作功能分解與組合原理進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型 運(yùn)動(dòng)變換和力變換的基本功能表示符號(hào)運(yùn)動(dòng)變換和力變換的基本功能表示符號(hào) 基本功能基本功能表示符號(hào)表示符號(hào)表示符號(hào)表示符號(hào)基本功能基本功能 運(yùn)動(dòng)形式變換運(yùn)動(dòng)形式變換 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)( (位移位移或或 速度速度) )縮小縮小 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)( (位移或位移或 速度速度) )放大放大 運(yùn)動(dòng)方向交替變換運(yùn)動(dòng)方向交替變換 運(yùn)動(dòng)軸線變向運(yùn)動(dòng)軸線變向 運(yùn)動(dòng)合成運(yùn)動(dòng)合成 運(yùn)動(dòng)分解運(yùn)動(dòng)分解 運(yùn)動(dòng)脫離運(yùn)動(dòng)脫離 運(yùn)動(dòng)連接運(yùn)動(dòng)連接 實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)總功能的功能實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)總功能的功能技術(shù)矩陣技術(shù)矩陣 分功能分功能 實(shí)現(xiàn)分功能

29、的對(duì)應(yīng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分功能的對(duì)應(yīng)機(jī)構(gòu) U1 Um Ui t11 t1j tm1 ti1tij tmj m mn t 1 1n t i in t 總功能的分解總功能的分解 U (Ui ) i 1，2，m 實(shí)現(xiàn)總功能的最多方案數(shù)實(shí)現(xiàn)總功能的最多方案數(shù) N n1n2ninm i 1，2，m 有些機(jī)構(gòu)具有多種分功能有些機(jī)構(gòu)具有多種分功能( (如曲柄滑塊機(jī)構(gòu)既有運(yùn)動(dòng)形如曲柄滑塊機(jī)構(gòu)既有運(yùn)動(dòng)形 式變換功能，又有運(yùn)動(dòng)軸線變向功能式變換功能，又有運(yùn)動(dòng)軸線變向功能) )，所以，可能會(huì)出現(xiàn)，所以，可能會(huì)出現(xiàn) 重復(fù)方案。重復(fù)方案。 這種方法可提供數(shù)目眾多的方案，使設(shè)計(jì)人員有廣泛的這種方法可提供數(shù)目眾多的方案，使設(shè)計(jì)人員有

30、廣泛的 選擇范圍。設(shè)計(jì)時(shí)，一般可先從中剔出一些明顯不符合要求選擇范圍。設(shè)計(jì)時(shí)，一般可先從中剔出一些明顯不符合要求 的方案，然后根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)的基本原則，選取幾個(gè)的方案，然后根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)的基本原則，選取幾個(gè) 比較滿意的方案。最后，采用科學(xué)的評(píng)價(jià)方法對(duì)初選方案進(jìn)比較滿意的方案。最后，采用科學(xué)的評(píng)價(jià)方法對(duì)初選方案進(jìn) 行評(píng)價(jià)，從中選出符合設(shè)計(jì)要求的最優(yōu)方案。行評(píng)價(jià)，從中選出符合設(shè)計(jì)要求的最優(yōu)方案。 舉例舉例 設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目 精鍛機(jī)主機(jī)構(gòu)精鍛機(jī)主機(jī)構(gòu) 總功能總功能 當(dāng)加壓執(zhí)行構(gòu)件當(dāng)加壓執(zhí)行構(gòu)件( (沖頭沖頭) )上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，能鍛出較高精度的上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，能鍛出較高精度的 毛坯。毛坯。 空間

31、約束條件空間約束條件 驅(qū)動(dòng)軸必須水平布置。驅(qū)動(dòng)軸必須水平布置。 分功能分功能 運(yùn)動(dòng)形式變換運(yùn)動(dòng)形式變換 運(yùn)動(dòng)軸線變向運(yùn)動(dòng)軸線變向 運(yùn)動(dòng)位移或速度縮小運(yùn)動(dòng)位移或速度縮小 功能功能技術(shù)矩陣技術(shù)矩陣 流體流體 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 摩擦輪摩擦輪 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu) 螺旋、斜面螺旋、斜面 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu) 流體傳動(dòng)流體傳動(dòng) 原理原理 摩擦傳動(dòng)摩擦傳動(dòng) 原理原理 嚙合傳動(dòng)嚙合傳動(dòng) 原理原理 推拉傳動(dòng)原理推拉傳動(dòng)原理傳動(dòng)原理傳動(dòng)原理 功能功能 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 基本功能結(jié)構(gòu)基本功能結(jié)構(gòu) 組合機(jī)構(gòu)方案總數(shù)組合機(jī)構(gòu)方案總數(shù) N 63 216 沖頭壓力大，安全沖頭壓力大，安全 可靠，但傳動(dòng)精度差，

32、可靠，但傳動(dòng)精度差， 適用于一般的鍛壓設(shè)適用于一般的鍛壓設(shè) 備備 機(jī)構(gòu)的綜合剛度較機(jī)構(gòu)的綜合剛度較 差，但沖頭具有較大差，但沖頭具有較大 壓力，且可在沖壓位壓力，且可在沖壓位 置保持短時(shí)間停歇，置保持短時(shí)間停歇， 適用于壓印機(jī)適用于壓印機(jī) 生產(chǎn)效率較低，適生產(chǎn)效率較低，適 合用于一般大型鍛壓合用于一般大型鍛壓 機(jī)械設(shè)備機(jī)械設(shè)備 剛度好，具有較好剛度好，具有較好 的增力功能，能完全的增力功能，能完全 滿足精鍛機(jī)各方面的滿足精鍛機(jī)各方面的 技術(shù)要求技術(shù)要求 特特 點(diǎn)點(diǎn) D C B A 方方 案案基本功能結(jié)構(gòu)基本功能結(jié)構(gòu)序號(hào)序號(hào) 2. 機(jī)構(gòu)構(gòu)型的創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)構(gòu)型的創(chuàng)新設(shè)計(jì) 機(jī)構(gòu)的構(gòu)型，即先從常用機(jī)構(gòu)

33、中選擇一種功能和原理與機(jī)構(gòu)的構(gòu)型，即先從常用機(jī)構(gòu)中選擇一種功能和原理與 工作要求相近的機(jī)構(gòu)，然后在此基礎(chǔ)上重新構(gòu)造機(jī)構(gòu)型式的工作要求相近的機(jī)構(gòu)，然后在此基礎(chǔ)上重新構(gòu)造機(jī)構(gòu)型式的 工作。這項(xiàng)工作比機(jī)構(gòu)的選型更具有創(chuàng)造性。工作。這項(xiàng)工作比機(jī)構(gòu)的選型更具有創(chuàng)造性。 常用方法常用方法 ( (1) )變異法以現(xiàn)有機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過對(duì)構(gòu)成機(jī)構(gòu)的結(jié)變異法以現(xiàn)有機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過對(duì)構(gòu)成機(jī)構(gòu)的結(jié) 構(gòu)元素進(jìn)行變化或改造，生成新的機(jī)構(gòu)型式。常用的方法有構(gòu)元素進(jìn)行變化或改造，生成新的機(jī)構(gòu)型式。常用的方法有 運(yùn)動(dòng)倒置法、運(yùn)動(dòng)副變換法、局部變異法等。運(yùn)動(dòng)倒置法、運(yùn)動(dòng)副變換法、局部變異法等。 運(yùn)動(dòng)倒置運(yùn)動(dòng)倒置 O1 1 O2

34、3 1 2 O1 3 O2 3 2 1 1 3 2 11 3 2 3 改變運(yùn)動(dòng)副元素的形狀改變運(yùn)動(dòng)副元素的形狀 低副變異為高副低副變異為高副 局部變異局部變異 ( (2) )擴(kuò)展法根據(jù)機(jī)構(gòu)組成原理，在選擇的基本機(jī)構(gòu)上擴(kuò)展法根據(jù)機(jī)構(gòu)組成原理，在選擇的基本機(jī)構(gòu)上 連接若干基本桿組構(gòu)造出新機(jī)構(gòu)的方法。利用擴(kuò)展法能在不連接若干基本桿組構(gòu)造出新機(jī)構(gòu)的方法。利用擴(kuò)展法能在不 改變機(jī)構(gòu)自由度的情況下，增加或改善機(jī)構(gòu)的功能。改變機(jī)構(gòu)自由度的情況下，增加或改善機(jī)構(gòu)的功能。 要求要求 設(shè)計(jì)一個(gè)急回特性比較顯著、運(yùn)動(dòng)行程比較大的設(shè)計(jì)一個(gè)急回特性比較顯著、運(yùn)動(dòng)行程比較大的 急回機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件做往復(fù)移動(dòng)。急回機(jī)構(gòu)，

35、帶動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件做往復(fù)移動(dòng)。 EF D H B B2 A D B1 基本機(jī)構(gòu)基本機(jī)構(gòu)ABC RPPII級(jí)組級(jí)組 ( (3) )組合法基本機(jī)構(gòu)由于其固有的局限性只能實(shí)現(xiàn)有組合法基本機(jī)構(gòu)由于其固有的局限性只能實(shí)現(xiàn)有 限的運(yùn)動(dòng)功能和要求，對(duì)于更復(fù)雜的功能和運(yùn)動(dòng)要求，則常限的運(yùn)動(dòng)功能和要求，對(duì)于更復(fù)雜的功能和運(yùn)動(dòng)要求，則常 采用將幾種基本機(jī)構(gòu)用適當(dāng)?shù)姆绞浇M合起來，構(gòu)成一個(gè)較復(fù)采用將幾種基本機(jī)構(gòu)用適當(dāng)?shù)姆绞浇M合起來，構(gòu)成一個(gè)較復(fù) 雜的機(jī)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)基本機(jī)構(gòu)很難實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力特性。機(jī)雜的機(jī)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)基本機(jī)構(gòu)很難實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力特性。機(jī) 構(gòu)的組合是發(fā)明創(chuàng)造新機(jī)構(gòu)的重要途徑之一。常用的組合方構(gòu)的組合是發(fā)明創(chuàng)造新機(jī)

36、構(gòu)的重要途徑之一。常用的組合方 式有串聯(lián)組合、并聯(lián)組合、反饋組合和復(fù)合組合等。式有串聯(lián)組合、并聯(lián)組合、反饋組合和復(fù)合組合等。 串聯(lián)組合串聯(lián)組合 若干個(gè)單自由度的基本機(jī)構(gòu)，以前一機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件作若干個(gè)單自由度的基本機(jī)構(gòu)，以前一機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件作 為后一機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu)件的方式組合。為后一機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu)件的方式組合。 固結(jié)式串聯(lián)固結(jié)式串聯(lián)前一機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件與后一機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu)前一機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件與后一機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu) 件固結(jié)成一個(gè)構(gòu)件。機(jī)構(gòu)的固結(jié)式串聯(lián)組合常用于改善輸出件固結(jié)成一個(gè)構(gòu)件。機(jī)構(gòu)的固結(jié)式串聯(lián)組合常用于改善輸出 構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性，或用來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)或力的放大。構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性，或用來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)或力的放

37、大。 1 2 v4 1 2 v4 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) II機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) I 軌跡點(diǎn)串聯(lián)軌跡點(diǎn)串聯(lián)以前一機(jī)構(gòu)做平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上某一點(diǎn)的軌以前一機(jī)構(gòu)做平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上某一點(diǎn)的軌 跡作為輸出，通過該軌跡點(diǎn)與后一機(jī)構(gòu)的構(gòu)件連接。機(jī)構(gòu)的跡作為輸出，通過該軌跡點(diǎn)與后一機(jī)構(gòu)的構(gòu)件連接。機(jī)構(gòu)的 軌跡點(diǎn)串聯(lián)組合常利用前一機(jī)構(gòu)連接點(diǎn)的特殊運(yùn)動(dòng)軌跡來實(shí)軌跡點(diǎn)串聯(lián)組合常利用前一機(jī)構(gòu)連接點(diǎn)的特殊運(yùn)動(dòng)軌跡來實(shí) 現(xiàn)后一機(jī)構(gòu)輸出構(gòu)件的特殊運(yùn)動(dòng)要求?，F(xiàn)后一機(jī)構(gòu)輸出構(gòu)件的特殊運(yùn)動(dòng)要求。 1 v5 1Mv5 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) I機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) II 并聯(lián)組合并聯(lián)組合 以一個(gè)多自由度機(jī)構(gòu)作為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，一個(gè)或幾個(gè)單自由以一個(gè)多自由度機(jī)構(gòu)作為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，一個(gè)或幾個(gè)單自由

38、 度基本機(jī)構(gòu)度基本機(jī)構(gòu)( (附加機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu)) )的的輸出構(gòu)件接入基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)輸出構(gòu)件接入基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng) 的合成。并聯(lián)組合機(jī)構(gòu)既可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)函數(shù)，也可以的合成。并聯(lián)組合機(jī)構(gòu)既可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)函數(shù)，也可以 用于實(shí)現(xiàn)特殊的軌跡。用于實(shí)現(xiàn)特殊的軌跡。 基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)III差動(dòng)輪系差動(dòng)輪系( (2、3、4、H) ) 附加機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu) I 定軸輪系定軸輪系( (1、2) ) 附加機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu) II 四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)( (ABCD) ) H 4 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) I 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)II 1 機(jī)機(jī) 構(gòu)構(gòu) III 2 1 3 4 B 1 C A 5 H E D 2 4 適當(dāng)選擇機(jī)構(gòu)參數(shù)，可以使從動(dòng)輪適當(dāng)

39、選擇機(jī)構(gòu)參數(shù)，可以使從動(dòng)輪4 4做具有近似瞬時(shí)停做具有近似瞬時(shí)停 歇的單向轉(zhuǎn)動(dòng)。歇的單向轉(zhuǎn)動(dòng)。 1 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) I 機(jī)機(jī) 構(gòu)構(gòu) II v4 vC 5 1 1 A B C D 2 4 3 S v4 基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)II五桿機(jī)構(gòu)五桿機(jī)構(gòu) 附加機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu) I 凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu) 只要適當(dāng)設(shè)計(jì)附加機(jī)構(gòu)凸輪只要適當(dāng)設(shè)計(jì)附加機(jī)構(gòu)凸輪1的輪廓曲線，就可以使連桿的輪廓曲線，就可以使連桿 2上點(diǎn)上點(diǎn)C精確實(shí)現(xiàn)給定軌跡精確實(shí)現(xiàn)給定軌跡S。 反饋組合反饋組合 以一個(gè)多自由度機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)中有一個(gè)輸以一個(gè)多自由度機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)中有一個(gè)輸 入運(yùn)動(dòng)是通過一個(gè)單自由度附加機(jī)構(gòu)從該多自由度機(jī)構(gòu)的輸入運(yùn)動(dòng)是通

40、過一個(gè)單自由度附加機(jī)構(gòu)從該多自由度機(jī)構(gòu)的輸 出構(gòu)件反饋得到的。反饋式組合機(jī)構(gòu)常用于實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜運(yùn)出構(gòu)件反饋得到的。反饋式組合機(jī)構(gòu)常用于實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜運(yùn) 動(dòng)和對(duì)運(yùn)動(dòng)有特殊要求的場(chǎng)合。動(dòng)和對(duì)運(yùn)動(dòng)有特殊要求的場(chǎng)合。 1( (t) ) 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)II 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) I 2( (t) ) s3( (t) ) v3( (s3) ) 2 3 1 2 4 1( ( 1) ) 2( ( 2) ) 基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)II雙自由度蝸桿機(jī)構(gòu)雙自由度蝸桿機(jī)構(gòu) 附加機(jī)構(gòu)附加機(jī)構(gòu) I 凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu) 校正原理校正原理測(cè)出蝸輪副一個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)誤差，并以此作測(cè)出蝸輪副一個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)誤差，并以此作 為設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線的依據(jù)。通過反饋組合

41、后的附加運(yùn)動(dòng)，為設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線的依據(jù)。通過反饋組合后的附加運(yùn)動(dòng)， 可以使運(yùn)動(dòng)誤差得到相應(yīng)補(bǔ)償?？梢允惯\(yùn)動(dòng)誤差得到相應(yīng)補(bǔ)償。 運(yùn)載組合運(yùn)載組合 一個(gè)機(jī)構(gòu)安裝在另一個(gè)機(jī)構(gòu)的某一運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上，兩機(jī)構(gòu)一個(gè)機(jī)構(gòu)安裝在另一個(gè)機(jī)構(gòu)的某一運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上，兩機(jī)構(gòu) 各自完成自己的運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的疊加即為所要求的輸出運(yùn)動(dòng)。各自完成自己的運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的疊加即為所要求的輸出運(yùn)動(dòng)。 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) I 曲柄搖塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)1、2、3、4 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) II 雙桿機(jī)構(gòu)雙桿機(jī)構(gòu)4、5 M 4 3 2 1 5 1 4 1 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)II 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) I vM 4 六、執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)六、執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì) 執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)原則執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)

42、計(jì)原則 滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作先后的順序性要求滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作先后的順序性要求 滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作在時(shí)間上的同步性要求滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作在時(shí)間上的同步性要求 滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu)在空間布置上的協(xié)調(diào)性要求滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu)在空間布置上的協(xié)調(diào)性要求 滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu)在操作上的協(xié)同性要求滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu)在操作上的協(xié)同性要求 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作安排要有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作安排要有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的的布置要有利于系統(tǒng)的能量協(xié)調(diào)和效率的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的的布置要有利于系統(tǒng)的能量協(xié)調(diào)和效率的 提高提高 執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作的協(xié)調(diào)配合執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作的協(xié)調(diào)配合 送料機(jī)構(gòu)將原料送入模孔上方后，沖頭進(jìn)入?？走M(jìn)行沖壓送料機(jī)

43、構(gòu)將原料送入模孔上方后，沖頭進(jìn)入?？走M(jìn)行沖壓 沖頭上移一段距離后，進(jìn)行下次送料動(dòng)作沖頭上移一段距離后，進(jìn)行下次送料動(dòng)作 執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作的協(xié)調(diào)配合執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作的協(xié)調(diào)配合 送料機(jī)構(gòu)將原料送入?？咨戏胶螅瑳_頭進(jìn)入?？走M(jìn)行沖壓送料機(jī)構(gòu)將原料送入?？咨戏胶螅瑳_頭進(jìn)入?？走M(jìn)行沖壓 沖頭上移一段距離后，進(jìn)行下次送料動(dòng)作沖頭上移一段距離后，進(jìn)行下次送料動(dòng)作 執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作的協(xié)調(diào)配合執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作的協(xié)調(diào)配合 送料機(jī)構(gòu)將原料送入模孔上方后，沖頭進(jìn)入模孔進(jìn)行沖壓送料機(jī)構(gòu)將原料送入?？咨戏胶螅瑳_頭進(jìn)入?？走M(jìn)行沖壓 沖頭上移一段距離后，進(jìn)行下次送料動(dòng)作沖頭上移一段距離后，進(jìn)行下次送料動(dòng)作 執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作的協(xié)調(diào)配合執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作的

44、協(xié)調(diào)配合 送料機(jī)構(gòu)將原料送入?？咨戏胶?，沖頭進(jìn)入模孔進(jìn)行沖壓送料機(jī)構(gòu)將原料送入?？咨戏胶?，沖頭進(jìn)入?？走M(jìn)行沖壓 折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合 餅干餅干 1 3 4 2 餅干餅干 2 1 左折邊構(gòu)件左折邊構(gòu)件 3 包裝紙包裝紙 4 右折邊構(gòu)件右折邊構(gòu)件 折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合 餅干餅干 2 1 3 4 4 折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合 1 3 4 餅干餅干 2 折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合 餅干餅干 2 1 3 4

45、折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合 餅干餅干 1 3 4 2 M BA 兩個(gè)構(gòu)件不能同時(shí)位于區(qū)域兩個(gè)構(gòu)件不能同時(shí)位于區(qū)域MAB中，以免干涉。中，以免干涉。 折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合 0 范成運(yùn)動(dòng)范成運(yùn)動(dòng) i 0 0 執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合 范成法加工時(shí)，刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動(dòng)比。范成法加工時(shí)，刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動(dòng)比。 0 范成運(yùn)動(dòng)范成運(yùn)動(dòng) i 0 0 執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合 范成法加工時(shí)，刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動(dòng)比。范成

46、法加工時(shí)，刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動(dòng)比。 0 切切 削削 運(yùn)運(yùn) 動(dòng)動(dòng) 執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合 范成法加工時(shí)，刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動(dòng)比。范成法加工時(shí)，刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動(dòng)比。 0 讓刀運(yùn)動(dòng)讓刀運(yùn)動(dòng) 執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合 范成法加工時(shí)，刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動(dòng)比。范成法加工時(shí)，刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動(dòng)比。 0 執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合 范成法加工時(shí)，刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動(dòng)比。范成法加工時(shí)，刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動(dòng)比。 0 執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合

47、執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合 范成法加工時(shí)，刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動(dòng)比。范成法加工時(shí)，刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動(dòng)比。 執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)方法執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)方法 確定機(jī)械的工作循環(huán)周期確定機(jī)械的工作循環(huán)周期 確定機(jī)械在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件的各個(gè)行程段及確定機(jī)械在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件的各個(gè)行程段及 其所需時(shí)間其所需時(shí)間 確定各執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作間的配合關(guān)系確定各執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作間的配合關(guān)系 機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 用于描述機(jī)械在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)間相互用于描述機(jī)械在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)間相互 協(xié)調(diào)配合的圖。協(xié)調(diào)配合的圖。 通常選取機(jī)械中某一主要的執(zhí)行構(gòu)件為參考構(gòu)件

48、，以生通常選取機(jī)械中某一主要的執(zhí)行構(gòu)件為參考構(gòu)件，以生 產(chǎn)工藝的起始點(diǎn)作為運(yùn)動(dòng)循環(huán)的起始點(diǎn)，據(jù)此確定其它執(zhí)行產(chǎn)工藝的起始點(diǎn)作為運(yùn)動(dòng)循環(huán)的起始點(diǎn)，據(jù)此確定其它執(zhí)行 構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)相對(duì)于參考構(gòu)件的先后次序和配合關(guān)系。構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)相對(duì)于參考構(gòu)件的先后次序和配合關(guān)系。 機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖形式機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖形式 直線式直線式 圓周式圓周式 直角坐標(biāo)式直角坐標(biāo)式 退回退回 停停 止止 沖沖 制制 直線式機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖直線式機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 進(jìn)給進(jìn)給 沖頭沖頭 送料器送料器 曲柄轉(zhuǎn)角曲柄轉(zhuǎn)角 0 90 180 270 360 圓周式工作循環(huán)圖圓周式工作循環(huán)圖 圖示單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)圖。曲軸為參考構(gòu)件，圖示單缸四

49、沖程內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)圖。曲軸為參考構(gòu)件， 轉(zhuǎn)動(dòng)兩轉(zhuǎn)為一個(gè)工作循環(huán)。轉(zhuǎn)動(dòng)兩轉(zhuǎn)為一個(gè)工作循環(huán)。 啟啟 排排 氣氣 門門 開開 啟啟 進(jìn)進(jìn) 氣氣 門門 開開 進(jìn)進(jìn) 氣氣 排排 氣氣 壓壓 縮縮 膨膨 脹脹 閉閉 進(jìn)進(jìn) 氣氣 門門 關(guān)關(guān) 火火點(diǎn)點(diǎn) 曲軸曲軸 0 540 360 180 排排 門門 閉閉 關(guān)關(guān) 氣氣 直角坐標(biāo)式工作循環(huán)圖直角坐標(biāo)式工作循環(huán)圖 餅干包裝機(jī)工作循環(huán)圖中，餅干包裝機(jī)工作循環(huán)圖中， 橫坐標(biāo)表示參考構(gòu)件的轉(zhuǎn)角，橫坐標(biāo)表示參考構(gòu)件的轉(zhuǎn)角， 縱坐標(biāo)表示執(zhí)行構(gòu)件的轉(zhuǎn)角?？v坐標(biāo)表示執(zhí)行構(gòu)件的轉(zhuǎn)角。 進(jìn)進(jìn) 退退 靜止靜止 靜止靜止 靜止靜止 進(jìn)進(jìn) 退退 M M 左執(zhí)行機(jī)構(gòu)左執(zhí)行機(jī)構(gòu)1 右執(zhí)行

50、機(jī)構(gòu)右執(zhí)行機(jī)構(gòu)2 分配軸轉(zhuǎn)角分配軸轉(zhuǎn)角 0 90 180 270 360 餅干餅干 1 3 4 2 M BA 七、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案評(píng)價(jià)與決策七、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案評(píng)價(jià)與決策 評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)指標(biāo) 系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡、實(shí)現(xiàn)工藝動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡、實(shí)現(xiàn)工藝動(dòng)作的 準(zhǔn)確性準(zhǔn)確性 運(yùn)動(dòng)性能運(yùn)動(dòng)性能運(yùn)轉(zhuǎn)速度、行程可調(diào)性、運(yùn)動(dòng)精度等運(yùn)轉(zhuǎn)速度、行程可調(diào)性、運(yùn)動(dòng)精度等 動(dòng)力性能動(dòng)力性能承載能力、增力特性、傳力特性、振動(dòng)噪音承載能力、增力特性、傳力特性、振動(dòng)噪音 等等 工作性能工作性能效率高低、壽命長(zhǎng)短、可操作性、安全性、效率高低、壽命長(zhǎng)短、可操作性、安全性、 可靠性適用范圍等可靠性適用

51、范圍等 經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性加工難易、能耗大小、制造成本等加工難易、能耗大小、制造成本等 結(jié)構(gòu)緊湊性結(jié)構(gòu)緊湊性 尺寸、重量、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性等尺寸、重量、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性等 評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)方法 評(píng)分法評(píng)分法 針對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)中各針對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)中各 個(gè)項(xiàng)目，選擇一定的評(píng)個(gè)項(xiàng)目，選擇一定的評(píng) 分標(biāo)準(zhǔn)和總分計(jì)分法對(duì)分標(biāo)準(zhǔn)和總分計(jì)分法對(duì) 方案的優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià)。方案的優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià)。 建立評(píng)價(jià)體系建立評(píng)價(jià)體系 選擇評(píng)分方法選擇評(píng)分方法 選擇評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)選擇評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 對(duì)各個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)分對(duì)各個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)分 選擇總分計(jì)分法，計(jì)算總分選擇總分計(jì)分法，計(jì)算總分 選取高分者為優(yōu)選方案選取高分者為優(yōu)選方案 總分計(jì)分法總分計(jì)分法 方法方法公式公式特點(diǎn)特點(diǎn)

52、 分值相加法分值相加法 將將n個(gè)評(píng)價(jià)目標(biāo)評(píng)分個(gè)評(píng)價(jià)目標(biāo)評(píng)分 值簡(jiǎn)單相加，計(jì)算簡(jiǎn)單、值簡(jiǎn)單相加，計(jì)算簡(jiǎn)單、 直觀直觀 分值連乘法分值連乘法 將將n個(gè)評(píng)價(jià)目標(biāo)評(píng)個(gè)評(píng)價(jià)目標(biāo)評(píng) 分值相乘，使各方案總分值相乘，使各方案總 分差拉開，便于比較分差拉開，便于比較 均值法均值法 將相加所得結(jié)果除將相加所得結(jié)果除 以評(píng)價(jià)目標(biāo)系數(shù)，結(jié)果以評(píng)價(jià)目標(biāo)系數(shù)，結(jié)果 直觀直觀 相對(duì)值法相對(duì)值法 將均值法所得結(jié)果將均值法所得結(jié)果 除以理想值，使除以理想值，使Qi 1， 可看出與理想值的差距可看出與理想值的差距 加權(quán)計(jì)分法加權(quán)計(jì)分法 ( (有效值法有效值法) ) 將各項(xiàng)評(píng)分值乘以將各項(xiàng)評(píng)分值乘以 加權(quán)系數(shù)后相加，考慮加權(quán)系數(shù)后

53、相加，考慮 了各評(píng)價(jià)目標(biāo)的重要程了各評(píng)價(jià)目標(biāo)的重要程 度度 n j iji PQ 1 n j iji PQ 1 n j iji P n Q 1 1 n j iji nQPQ 1 0 )( n j jiji gPQ 1 評(píng)價(jià)結(jié)果的處理評(píng)價(jià)結(jié)果的處理 入選入選 方案數(shù)方案數(shù) 設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)階段 評(píng)價(jià)準(zhǔn)評(píng)價(jià)準(zhǔn) 則則 結(jié)果處理結(jié)果處理 1 最后階段最后階段 合理合理已得到最佳方案，設(shè)計(jì)結(jié)束已得到最佳方案，設(shè)計(jì)結(jié)束 可改進(jìn)可改進(jìn)重新決定評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，再作評(píng)價(jià)重新決定評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，再作評(píng)價(jià) 中間階段中間階段 合理合理評(píng)價(jià)結(jié)束，轉(zhuǎn)入下一階段評(píng)價(jià)結(jié)束，轉(zhuǎn)入下一階段 多于多于1 最后階段最后階段合理合理增加評(píng)價(jià)項(xiàng)目或提高

54、評(píng)價(jià)要求再作評(píng)價(jià)增加評(píng)價(jià)項(xiàng)目或提高評(píng)價(jià)要求再作評(píng)價(jià) 中間階段中間階段 需改進(jìn)需改進(jìn) 若入選數(shù)太多，按上述方案改進(jìn)準(zhǔn)則再作若入選數(shù)太多，按上述方案改進(jìn)準(zhǔn)則再作 評(píng)價(jià)評(píng)價(jià) 合理合理將入選方案排序，轉(zhuǎn)入下一設(shè)計(jì)階段將入選方案排序，轉(zhuǎn)入下一設(shè)計(jì)階段 0任何階段任何階段 可改進(jìn)可改進(jìn)放寬評(píng)價(jià)要求，再作評(píng)價(jià)放寬評(píng)價(jià)要求，再作評(píng)價(jià) 合理合理待評(píng)設(shè)計(jì)方案質(zhì)量不高需再設(shè)計(jì)待評(píng)設(shè)計(jì)方案質(zhì)量不高需再設(shè)計(jì) 一、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)一、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 1. 設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)過程 確定傳動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)比確定傳動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)比 選擇傳動(dòng)類型選擇傳動(dòng)類型 擬定傳動(dòng)鏈布置方案擬定傳動(dòng)鏈布置方案 分配傳動(dòng)比分配傳動(dòng)比 確定各級(jí)傳動(dòng)

55、機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)和主要幾何尺寸，計(jì)算確定各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)和主要幾何尺寸，計(jì)算 傳動(dòng)系統(tǒng)的各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)傳動(dòng)系統(tǒng)的各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù) 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 和原動(dòng)機(jī)選擇和原動(dòng)機(jī)選擇 2. 傳動(dòng)類型選擇傳動(dòng)類型選擇 類型與特點(diǎn)類型與特點(diǎn) 撓性撓性( (件件) )傳動(dòng)傳動(dòng) 摩擦輪傳動(dòng)摩擦輪傳動(dòng) 繩傳動(dòng)繩傳動(dòng) 圓形齒輪傳動(dòng)圓形齒輪傳動(dòng) 撓性嚙合傳動(dòng)撓性嚙合傳動(dòng) 帶傳動(dòng)帶傳動(dòng) 嚙合傳動(dòng)嚙合傳動(dòng) 機(jī)械機(jī)械 傳動(dòng)傳動(dòng) 摩擦傳動(dòng)摩擦傳動(dòng) 單級(jí)齒輪傳動(dòng)單級(jí)齒輪傳動(dòng) 齒輪系傳動(dòng)齒輪系傳動(dòng) 同步齒形帶傳動(dòng)同步齒形帶傳動(dòng)

56、螺旋齒輪傳動(dòng)螺旋齒輪傳動(dòng) 蝸桿蝸輪傳動(dòng)蝸桿蝸輪傳動(dòng) 圓錐齒輪傳動(dòng)圓錐齒輪傳動(dòng) 圓柱齒輪傳動(dòng)圓柱齒輪傳動(dòng) 定軸輪系傳動(dòng)定軸輪系傳動(dòng) 周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng) 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng) 非圓齒輪傳動(dòng)非圓齒輪傳動(dòng) 行星輪系傳動(dòng)行星輪系傳動(dòng) 差動(dòng)輪系傳動(dòng)差動(dòng)輪系傳動(dòng) 液壓、液力傳動(dòng)液壓、液力傳動(dòng) 利用液壓泵、閥、執(zhí)行器等元件實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)。利用液壓泵、閥、執(zhí)行器等元件實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)。 氣壓傳動(dòng)氣壓傳動(dòng) 以壓縮空氣為工作介質(zhì)的傳動(dòng)以壓縮空氣為工作介質(zhì)的傳動(dòng) 電氣傳動(dòng)電氣傳動(dòng) 利用電動(dòng)機(jī)和電氣裝置實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)利用電動(dòng)機(jī)和電氣裝置實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng) 按速度變化情況劃分的傳動(dòng)類型按速度變化情況劃分的傳動(dòng)類型 傳動(dòng)類型傳動(dòng)類型 原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī)

57、 輸出速度輸出速度 傳動(dòng)類型舉例傳動(dòng)類型舉例 定傳動(dòng)比傳動(dòng)定傳動(dòng)比傳動(dòng)恒定恒定 齒輪傳動(dòng)，帶、鏈傳動(dòng)，螺旋傳動(dòng)，不調(diào)齒輪傳動(dòng)，帶、鏈傳動(dòng)，螺旋傳動(dòng)，不調(diào) 速的電力，液壓及氣壓傳動(dòng)速的電力，液壓及氣壓傳動(dòng) 變變 傳傳 動(dòng)動(dòng) 比比 傳傳 動(dòng)動(dòng) 有級(jí)變有級(jí)變 速速 恒定恒定帶塔輪的皮帶傳動(dòng)，滑移齒輪變速箱帶塔輪的皮帶傳動(dòng)，滑移齒輪變速箱 可調(diào)可調(diào)電力、液壓傳動(dòng)中的有級(jí)調(diào)速傳動(dòng)電力、液壓傳動(dòng)中的有級(jí)調(diào)速傳動(dòng) 無級(jí)變無級(jí)變 速速 恒定恒定 機(jī)械無級(jí)變速器，液力耦合器及變矩器，機(jī)械無級(jí)變速器，液力耦合器及變矩器， 電磁滑塊離合器，磁粉離合器，流體粘性電磁滑塊離合器，磁粉離合器，流體粘性 傳動(dòng)傳動(dòng) 可調(diào)可調(diào)

58、 內(nèi)燃機(jī)調(diào)速傳動(dòng)，電力、液壓及氣壓無級(jí)內(nèi)燃機(jī)調(diào)速傳動(dòng)，電力、液壓及氣壓無級(jí) 調(diào)速傳動(dòng)調(diào)速傳動(dòng) 周期性周期性 變速變速 恒定恒定 非圓齒輪傳動(dòng)，凸輪機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)及組非圓齒輪傳動(dòng)，凸輪機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)及組 合機(jī)構(gòu)合機(jī)構(gòu) 可調(diào)可調(diào)數(shù)控的電力傳動(dòng)數(shù)控的電力傳動(dòng) 選擇原則選擇原則 執(zhí)行系統(tǒng)的工況和工作要求與原動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性相匹配執(zhí)行系統(tǒng)的工況和工作要求與原動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性相匹配 考慮工作要求傳遞的功率和運(yùn)轉(zhuǎn)速度考慮工作要求傳遞的功率和運(yùn)轉(zhuǎn)速度 有利于提高傳遞效率有利于提高傳遞效率 盡可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的單級(jí)傳動(dòng)裝置盡可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的單級(jí)傳動(dòng)裝置 考慮結(jié)構(gòu)布置考慮結(jié)構(gòu)布置 考慮經(jīng)濟(jì)性考慮經(jīng)濟(jì)性 考慮機(jī)械安全運(yùn)轉(zhuǎn)條件

59、考慮機(jī)械安全運(yùn)轉(zhuǎn)條件 傳動(dòng)比的合理分配傳動(dòng)比的合理分配 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 種類種類 平帶平帶V帶帶摩擦輪摩擦輪 齒輪齒輪蝸桿蝸桿鏈鏈 圓周速度圓周速度 m s 5 255 3015 2515 12015 3515 40 減速比減速比 5 8 157 10 4 8 80 6 10 最大功率最大功率 kW 200750 1200150 250500005503750 常用原動(dòng)機(jī)的類型及主要特點(diǎn)常用原動(dòng)機(jī)的類型及主要特點(diǎn) 原動(dòng)機(jī)類型原動(dòng)機(jī)類型主要特點(diǎn)主要特點(diǎn) 三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、體積小、運(yùn)行可靠、維護(hù)方結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、體積小、運(yùn)行可靠、維護(hù)方 便、堅(jiān)固耐用；能保持恒

60、速運(yùn)行及經(jīng)受較頻繁的啟便、堅(jiān)固耐用；能保持恒速運(yùn)行及經(jīng)受較頻繁的啟 動(dòng)、反轉(zhuǎn)及制動(dòng)；但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，調(diào)速困難。一般動(dòng)、反轉(zhuǎn)及制動(dòng)；但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，調(diào)速困難。一般 機(jī)械系統(tǒng)中應(yīng)用最多。機(jī)械系統(tǒng)中應(yīng)用最多。 同步電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī) 能在功率因子能在功率因子cos 1的狀態(tài)下運(yùn)行，不從電網(wǎng)吸收的狀態(tài)下運(yùn)行，不從電網(wǎng)吸收 無功功率，運(yùn)行可靠，保持恒速運(yùn)行；但結(jié)構(gòu)較異無功功率，運(yùn)行可靠，保持恒速運(yùn)行；但結(jié)構(gòu)較異 步電動(dòng)機(jī)復(fù)雜，造價(jià)較高，轉(zhuǎn)速不能調(diào)節(jié)。適用于步電動(dòng)機(jī)復(fù)雜，造價(jià)較高，轉(zhuǎn)速不能調(diào)節(jié)。適用于 大功率離心式水泵和通風(fēng)機(jī)等。大功率離心式水泵和通風(fēng)機(jī)等。 直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī) 能在恒功率下進(jìn)行調(diào)速，調(diào)速性能