機(jī)構(gòu)的選型和組合應(yīng)用

1、第八章 機(jī)構(gòu)的選型和組合應(yīng)用基本要求 :1. 了解機(jī)構(gòu)選型的基本知識(shí)；2. 了解運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖和組合機(jī)構(gòu)應(yīng)用的基本概念；3. 了解機(jī)構(gòu)的組合方式和所得相應(yīng)組合機(jī)構(gòu)的類型、分析及設(shè)計(jì)方法4. 了解組合機(jī)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)的基本思路。教學(xué)內(nèi)容 :1 研究機(jī)構(gòu)選型和組合應(yīng)用的目的和內(nèi)容2 機(jī)構(gòu)的組合方式和相應(yīng)組合機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)3 機(jī)構(gòu)的選型4 機(jī)器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖重點(diǎn)難點(diǎn) :本章重點(diǎn)是機(jī)器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。機(jī)構(gòu)的組合是發(fā)展新機(jī)構(gòu)的重要 途徑之一。 學(xué)習(xí)的難點(diǎn)在于掌握機(jī)構(gòu)組合的方式和特點(diǎn)， 以及組合機(jī)構(gòu)的基本原理和設(shè)計(jì)思 路，以便在進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)時(shí)， 能夠根據(jù)機(jī)械工藝動(dòng)作的不

2、同特點(diǎn)， 選擇不同類型的 組合機(jī)構(gòu)或利用適當(dāng)?shù)慕M合方式創(chuàng)造新機(jī)構(gòu)。81 研究機(jī)構(gòu)選型和組合應(yīng)用的目的和內(nèi)容一、研究的目的由于生產(chǎn)對(duì)各種機(jī)器的要求千變?nèi)f化，工作原理各殊，因而其工藝過(guò)程所需的動(dòng)作往 往不只一個(gè)，不是單獨(dú)一個(gè)機(jī)構(gòu)所能實(shí)現(xiàn)的，而必須應(yīng)用幾個(gè)機(jī)構(gòu)適當(dāng)組合起來(lái)才能完成。由于能夠變化轉(zhuǎn)速大小的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和能夠轉(zhuǎn)換輸入件與輸出件所需運(yùn)動(dòng)型式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)往往有很多種，他們各有優(yōu)缺點(diǎn)，故應(yīng)當(dāng)按照實(shí)際情況選用其中最好的一種。因此，設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)，便會(huì)遇到機(jī)構(gòu)的選型和組合應(yīng)用問(wèn)題。二、機(jī)構(gòu)選型和組合應(yīng)用的內(nèi)容機(jī)器整機(jī)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟是：1. 根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)擬定機(jī)器的工作原理，再進(jìn)行工藝動(dòng)作分析，定出其運(yùn)動(dòng)方案

3、，從而便確定了所需的執(zhí)行構(gòu)件的數(shù)目和運(yùn)動(dòng)。2. 合理選擇能夠?qū)崿F(xiàn)各執(zhí)行構(gòu)件所需運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。3. 根據(jù)工藝過(guò)程各個(gè)動(dòng)作的要求，編制機(jī)器的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖來(lái)確定各執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作的協(xié)調(diào)關(guān)系。及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制裝配圖和零件工作圖。4. 進(jìn)行整體布置，完成各個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)和動(dòng)力設(shè)計(jì)，繪制組合起來(lái)的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。5. 進(jìn)行零、部件的動(dòng)力計(jì)算、強(qiáng)度設(shè)計(jì)§8- 2機(jī)構(gòu)的組合方式和組合機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)在工程實(shí)際中，對(duì)于比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)變換，單一的基本機(jī)構(gòu)往往由于其本身所固有的局限性而無(wú)法滿足多方面的要求。由此，人們把若干種基本機(jī)構(gòu)用一定方式連接起來(lái)成為組合機(jī)構(gòu)，以便得到單個(gè)基本機(jī)構(gòu)所不能有的運(yùn)動(dòng)性能。

4、機(jī)構(gòu)的組合是發(fā)展新機(jī)構(gòu)的重要途徑之一。組合機(jī)構(gòu)由串聯(lián)方式組合所形成的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，其分析和綜合的方法均比較簡(jiǎn)單。組合機(jī)構(gòu)的定義：指的是用一種機(jī)構(gòu)去約束和影響另一個(gè)多自由度機(jī)構(gòu)所形成的封閉式機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，或者是由幾種基本機(jī)構(gòu)有機(jī)聯(lián)系、互相協(xié)調(diào)和配合所組成的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。在組合機(jī)構(gòu)中：自由度大于i的差動(dòng)機(jī)構(gòu)稱為組合機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)；自由度為i的基本機(jī)構(gòu)稱為組合機(jī)構(gòu)的附加機(jī)構(gòu)。應(yīng)用：多用于來(lái)實(shí)現(xiàn)一些特殊的運(yùn)動(dòng)軌跡或獲得特殊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，廣泛地應(yīng)用于紡織、印刷和輕工業(yè)等生產(chǎn)部門(mén)。機(jī)構(gòu)的組合方式有多種。 在機(jī)構(gòu)組合系統(tǒng)中，單個(gè)的基本機(jī)構(gòu)稱為組合系統(tǒng)的子機(jī)構(gòu)。 常見(jiàn)的機(jī)構(gòu)組合方式主要有以下幾種。一、串聯(lián)式組合在機(jī)構(gòu)組合系

5、統(tǒng)中，若前一級(jí)子機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件即為后一級(jí)子機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu)件，則這 種組合方式稱為串聯(lián)式組合。如圖（a）所示的機(jī)構(gòu)就是這種組合方式的一個(gè)例子，可用圖（b）所示的框圖來(lái)表示。堅(jiān)韋機(jī)構(gòu)1 J子機(jī)構(gòu)2聲(b)、并聯(lián)式組合在機(jī)構(gòu)組合系統(tǒng)中，若幾個(gè)子機(jī)構(gòu)共用同一個(gè)輸入構(gòu)件，而它們的輸出運(yùn)動(dòng)又同時(shí)輸入給一個(gè)多自由度的子機(jī)構(gòu)， 從而形成一個(gè)自由度為 1的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，則這種組合方式稱為并 聯(lián)式組合。圖示的雙色膠版印刷機(jī)中的接紙機(jī)構(gòu)就是這種組合方式的一個(gè)實(shí)例，并可用圖示框圖表示。左圖所示的雙色膠版印刷機(jī)中的接紙機(jī)構(gòu)就是這種組合方式的一個(gè)實(shí)例。圖中，凸輪1，1'為一個(gè)構(gòu)件，當(dāng)其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同時(shí)帶動(dòng)四桿機(jī)構(gòu) ABCD

6、 （子機(jī)構(gòu)1） 和四桿機(jī)構(gòu) GHKM （子機(jī)構(gòu)2 ）運(yùn)動(dòng)，而這兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)的輸出運(yùn)動(dòng)又同時(shí)傳給五桿機(jī)構(gòu)DEFNM （子機(jī)構(gòu)3），從而使其連桿 9上的P點(diǎn)描繪出一條工作所要求的運(yùn)動(dòng)軌跡。 右圖所示為這種組合方式的框圖。三、反饋式組合在機(jī)構(gòu)組合系統(tǒng)中，若其多自由度子機(jī)構(gòu)的一個(gè)輸入運(yùn)動(dòng)是通過(guò)單自由度子機(jī)構(gòu)從該多自由度子機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件回授的，則這種組合方式稱為反饋式組合。圖示的精密滾齒機(jī)中的分度校正機(jī)構(gòu)就是這種組合方式的一個(gè)實(shí)例。上圖所示的精密滾齒機(jī)中的分度校正機(jī)構(gòu)就是這種組合方式的一個(gè)實(shí)例。圖中，蝸桿1除了可繞本身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)外，還可以沿軸線移動(dòng)，它和蝸輪2組成一個(gè)自由度為 2的蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)（子機(jī)構(gòu)1

7、 ）;凸輪2 '和推桿3組成自由度為 1的移動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸 輪機(jī)構(gòu)（子機(jī)構(gòu)2 ）。其中，蝸桿1為主動(dòng)件，凸輪2 '和蝸輪2為一構(gòu)件。蝸桿1的 一個(gè)輸入運(yùn)動(dòng)（沿軸線方向的移動(dòng)）就是通過(guò)凸輪機(jī)構(gòu)從蝸輪2回授的。四、復(fù)合式組合機(jī)構(gòu)組合系統(tǒng)中，若由一個(gè)或幾個(gè)串聯(lián)的基本機(jī)構(gòu)去封閉一個(gè)具有兩個(gè)或多個(gè)自由度的基 本機(jī)構(gòu)，則這種組合方式稱為復(fù)合式組合。圖示的凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)就是這種組 合方式的一個(gè)實(shí)例。 在這種組合方式中， 各基 本機(jī)構(gòu)有機(jī)連接，互相依存，它與串聯(lián)式組合 和并聯(lián)式組合既具有共同之處，又有不同之 處。上圖所示的凸輪一連桿機(jī)構(gòu)，就是這種組合方式的一個(gè)例子。圖中，構(gòu)件1， 4，

8、的五桿機(jī)構(gòu)（子機(jī)構(gòu)2 ）。當(dāng)構(gòu)件1為主動(dòng)件時(shí),C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是構(gòu)件 1和構(gòu)件4運(yùn)動(dòng)的合成。與串聯(lián)式組合相比，其相同之處在于子機(jī)構(gòu)1和子機(jī)構(gòu)2的組成關(guān)系也是 串聯(lián)5組成自由度為1的凸輪機(jī)構(gòu)（子機(jī)構(gòu)1）， 構(gòu)件1，2，3，4，5組成自由度為 2I的輸出運(yùn)動(dòng)；與并聯(lián)式組合相關(guān)系，不同的是， 子機(jī)構(gòu)2輸入運(yùn)動(dòng)并不完全是子機(jī)構(gòu) 比，其相同之處在于 C點(diǎn)的輸出運(yùn)動(dòng)也是兩個(gè)輸入運(yùn)動(dòng)的合成，不同的是，這兩個(gè)輸入運(yùn) 動(dòng)一個(gè)來(lái)自子機(jī)構(gòu) 1 ,而另一個(gè)來(lái)自主動(dòng)件。凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)的類型多種多樣，在此著重介紹幾種常用組合機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和功能。凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)多是由自由度為 2的連桿機(jī)構(gòu)（作為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)）和自由度為

9、1的凸輪機(jī)構(gòu)（作為附加機(jī)構(gòu)）組合而成。利用這類組合機(jī)構(gòu)可以比較容易地準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn) 從動(dòng)件的多種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡或運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因此在工程實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。? 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡的凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)圖示為平板印刷機(jī)上的吸紙機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)圖。該機(jī)構(gòu)由自由度為 2的五桿機(jī)構(gòu)和兩個(gè)自由度為1的擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)所組成。? 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律的凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)圖示為一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律的凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)。其基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)為自由度為2的五桿機(jī)構(gòu)（由構(gòu)件 1，2，3，4，5組成），其附加機(jī)構(gòu)為槽凸輪機(jī)構(gòu)。 只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線，就能使從動(dòng)滑塊3按照預(yù)定的復(fù)雜規(guī)律運(yùn)動(dòng)。從例子可看出：將凸輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)適當(dāng)加

10、以組合而形成的凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)，既發(fā)揮了兩種基本機(jī)構(gòu)的特長(zhǎng)，又克服了它們各自的局限性。這是凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)在工程實(shí)際中得到日益廣泛應(yīng)用的原因之一。齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)輪-連桿組合機(jī)構(gòu)是由定傳動(dòng)比的齒輪機(jī)構(gòu)和變傳動(dòng)比的連桿機(jī)構(gòu)組合而成。近年來(lái)，這類組合機(jī)構(gòu)在工程實(shí)際中應(yīng)用日漸廣泛，這不僅是由于其運(yùn)動(dòng)特性多種多樣，還因?yàn)榻M成它的齒輪和連桿便于加工、精度易保證和運(yùn)轉(zhuǎn)可靠。? 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡的齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)這類組合機(jī)構(gòu)多是由自由度為 2的連桿機(jī)構(gòu)作為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，自由度為1的齒輪機(jī)構(gòu)作為附加機(jī)構(gòu)組合而成。利用這類組合機(jī)構(gòu)的連桿曲線，可方便地實(shí)現(xiàn)工作要求的預(yù)定軌跡。該機(jī)構(gòu)是由定軸輪系 1，4，5和自

11、由度為2的五桿機(jī)構(gòu)組成1，2，3，4，5經(jīng)復(fù)合式 組合而成。當(dāng)改變兩輪的傳動(dòng)比、相對(duì)相位角和各桿長(zhǎng)度時(shí)，連桿上M點(diǎn)即可描繪出不同的軌跡。實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律的齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)這類組合機(jī)構(gòu)多是以自由度為2的差動(dòng)輪系為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，以自由度為1的連桿機(jī) 構(gòu)為附加機(jī)構(gòu)組合而成的。其中最具特色的 是用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)來(lái)封閉自由度為2的差動(dòng)輪系而形成的齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)。圖示為這 類組合機(jī)構(gòu)的幾種基本型式。圖(a)為兩輪式齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)。§8 3機(jī)構(gòu)的選型所謂機(jī)構(gòu)的選型，是利用發(fā)散思維的方法，將前人創(chuàng)造發(fā)明的各種機(jī)構(gòu)按照運(yùn)動(dòng)特性或 動(dòng)作功能進(jìn)行分類，然后根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)象中執(zhí)行構(gòu)件所需要的運(yùn)動(dòng)特性或動(dòng)作功

12、能進(jìn)行搜索、 選擇、比較和評(píng)價(jià)，選出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的合適形式。機(jī)構(gòu)選型的方法：1. 按照?qǐng)?zhí)行構(gòu)件所需的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型一一這種方法是從具有相同運(yùn)動(dòng)特性的 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)均可滿足所需要求時(shí)，則可 根據(jù)上節(jié)所述原則，對(duì)初選的機(jī)構(gòu)形式進(jìn)行分析和比較，從中選擇出較優(yōu)的機(jī)構(gòu)。表常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)特性及其對(duì)應(yīng)機(jī)構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)定傳動(dòng)比勻 速平行四桿機(jī)構(gòu)、雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、輪系、諧波 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺線針輪機(jī)構(gòu)、摩擦輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、撓性傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 等變傳動(dòng)比勻 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)構(gòu)、 行星無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)、撓性無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)等非勻速雙曲柄機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)

13、構(gòu)、單萬(wàn)向連軸節(jié)機(jī)構(gòu)、非圓齒輪 機(jī)構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)等往復(fù)運(yùn) 動(dòng)往復(fù)移動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、正弦機(jī)構(gòu)、移動(dòng)從動(dòng)件凸輪 機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、楔塊機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)、液壓機(jī) 構(gòu)等往復(fù)擺動(dòng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖塊機(jī)構(gòu)、 空間連桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)等間歇運(yùn) 動(dòng)間歇轉(zhuǎn)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) 構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)等間歇擺動(dòng)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)、利用連桿曲線圓弧段或直線段組成的多桿機(jī)構(gòu)等間歇移動(dòng)棘齒條機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、從動(dòng)件作間歇往復(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)構(gòu)、移動(dòng)桿有停

14、歇的斜面 機(jī)構(gòu)等預(yù)定軌跡直線軌跡連桿近似直線機(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-連桿組合機(jī)構(gòu)、行星輪系與連桿組合機(jī)構(gòu)等特殊運(yùn)動(dòng) 要求換向雙向式棘輪機(jī)構(gòu)、定軸輪系（二星輪換向機(jī)構(gòu)）等超越齒式棘輪機(jī)構(gòu)、摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)等過(guò)載保護(hù)帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等利用這種方法進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型，方便、直觀。設(shè)計(jì)者只需根據(jù)給定工藝動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)特性,從有關(guān)手冊(cè)中查閱相應(yīng)的機(jī)構(gòu)即可，故使用普遍。2.按照動(dòng)作功能分解與組合原理進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型任何一個(gè)復(fù)雜的執(zhí)行機(jī)構(gòu)都可以認(rèn)為是由一些基本機(jī)構(gòu)組成的,這些基本機(jī)構(gòu)具有下圖所示的進(jìn)行運(yùn)動(dòng)變換和傳遞動(dòng)力的基本功能。匱動(dòng)形式變換JJi i

15、lAKi_-W. - -Jua iSI jh交替變懐運(yùn)動(dòng)軸線吏向運(yùn)酊敢大位移或廈度）袤示符號(hào)基本功能J:：T*在根據(jù)生產(chǎn)工藝和使用要求進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可首先認(rèn)真研究它需實(shí)現(xiàn)的總體功能。一般情況下，總體功能可以分解成若干分功能。這樣的分解可用下式表達(dá)：U=(Ui)i = 1,2,m即總體功能U是由若干個(gè)分功能 Ui組成的。而每一個(gè)分功能又可以用不同的機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，即下=（如血戒）j = 1,2,n式中，Tj為能夠完成該分功能的機(jī)構(gòu)的集合； 為對(duì)應(yīng)于一個(gè)能完成分功能 U 的機(jī)構(gòu)；n為能實(shí)現(xiàn)該分功能的機(jī)構(gòu)數(shù)目。若用 U定義行，T定義列，竹為元素構(gòu)成矩 陣，則可得如下的功能-技術(shù)矩陣：由于能夠?qū)崿F(xiàn)各

16、分功能的機(jī)構(gòu)數(shù)目并不相等，因此，通常將能實(shí)現(xiàn)某一分功能的最多機(jī)構(gòu)數(shù)定為 n少于n的分功能的元素項(xiàng)t j用零表示。由于總體功能是由若干個(gè)分功能組成的，因此，只要在矩陣的每一行任找一個(gè)元素，把各行中找出的機(jī)構(gòu)組合起來(lái)，就組成一個(gè)能實(shí)現(xiàn)總體功能的方案。故在確定了各分功能順序的前提下方案總數(shù)為得到各種方案后，先剔除一些明顯不成立的、篩選出一些較合理的方案， 以供進(jìn)一步評(píng)價(jià)。具有廣闊前景。不符合要求的方案，然后按照上節(jié)所述的原則，這種方法有利于利用計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、分析和選擇,執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式1、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，間歇旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，往復(fù)擺動(dòng)。2、直線運(yùn)動(dòng)：往復(fù)移動(dòng)，間歇往復(fù)移動(dòng)，單向間歇直線移動(dòng)。3、曲線

17、運(yùn)動(dòng)：執(zhí)行構(gòu)件上某一點(diǎn)作特定的曲線（軌跡）運(yùn)動(dòng)。4、剛體導(dǎo)引運(yùn)動(dòng)：一般指非連架桿的執(zhí)行構(gòu)件的剛體導(dǎo)引運(yùn)動(dòng)。5、 特殊功能運(yùn)動(dòng)：如微動(dòng)、補(bǔ)償、換向等。1、 機(jī)構(gòu)選型的基本要求1、滿足工藝動(dòng)作及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的要求。高副機(jī)構(gòu)、低副機(jī)構(gòu)、注意約束在機(jī)構(gòu)中的作用、適當(dāng)設(shè)置調(diào)整環(huán)節(jié)。2、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)鏈要短 。3、機(jī)構(gòu)的傳力性能要好。傳動(dòng)角（壓力角）、防止自鎖、慣性力平衡。4、動(dòng)力源的選擇應(yīng)有利于簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)和改善運(yùn)動(dòng)質(zhì)量、內(nèi)燃機(jī)、液壓馬電機(jī)（交流電機(jī)、直流電機(jī)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、交流變頻電機(jī)）達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)。三、能夠?qū)崿F(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)1. 定速比轉(zhuǎn)動(dòng)變換機(jī)構(gòu)2. 連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變換為往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)機(jī)構(gòu)3. 連續(xù)

18、轉(zhuǎn)動(dòng)變換為周期變速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4. 連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變換為步進(jìn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5. 連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變換為軌跡運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6. 運(yùn)動(dòng)的合成與分解機(jī)構(gòu)§84 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖一、執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的原則 當(dāng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定了機(jī)械的工作原理和各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、 并確定了各 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式及驅(qū)動(dòng)方式后， 還必須將各執(zhí)行機(jī)構(gòu)統(tǒng)一于一個(gè)整體， 形成一個(gè)完整的 執(zhí)行系統(tǒng)， 使這些機(jī)構(gòu)以一定的次序協(xié)調(diào)工作， 互相配合， 以完成機(jī)械預(yù)定的功能和生 產(chǎn)過(guò)程。這方面的工作稱為執(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)的原則 滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作先后的順序性要求 執(zhí)行系統(tǒng)中各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作過(guò)程和先后順序，必須符合工藝過(guò)程所提

19、出的要求， 以確保系統(tǒng)中各執(zhí)行機(jī)構(gòu)最終完成的動(dòng)作及物質(zhì)、能量、 信息傳遞的總體效果能滿足設(shè)計(jì)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 為了保證各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作不僅能夠以一定的先后順序進(jìn)行， 而且整個(gè)系統(tǒng)能夠周 而復(fù)始地循環(huán)協(xié)調(diào)工作， 必須使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)時(shí)間間隔相同， 或按工藝要求成 一定的倍數(shù)關(guān)系。滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu)在空間布置上的協(xié)調(diào)性要求 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的空間位置應(yīng)協(xié)調(diào)一致， 對(duì)于有位置制約的執(zhí)行系統(tǒng)， 必須進(jìn)行各執(zhí)行機(jī)構(gòu)在空間位置上的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)， 以保證在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各執(zhí)行機(jī)構(gòu)間及機(jī)構(gòu)與環(huán)境間不發(fā)生干涉。滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作上的協(xié)同性要求 當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)同時(shí)作用于同一對(duì)象完成同一

20、執(zhí)行動(dòng)作時(shí)， 各執(zhí)行機(jī) 構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)必須協(xié)調(diào)一致。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 為了提高生產(chǎn)率，應(yīng)盡量縮短執(zhí)行系統(tǒng)的工作循環(huán)周期。通常有兩種辦法，一是 盡量縮短各執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作行程和空回行程的時(shí)間；二是在前一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)回程結(jié)束之 前，后一個(gè)即開(kāi)始工作行程， 即在不產(chǎn)生干涉的前提下， 充分利用兩個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的空間 裕量。各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的布置要有利于系統(tǒng)的能量協(xié)調(diào)和效率的提高 當(dāng)系統(tǒng)中包含多個(gè)低速大功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，宜采用多個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈并行的聯(lián)接方式； 當(dāng)系統(tǒng)中有幾個(gè)功率不大，效率均很高的執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，采用串聯(lián)方式比較適宜。二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的布局：1、執(zhí)行構(gòu)件的布置特別要考慮到控制此

21、執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安裝是否方便2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的布置1）與執(zhí)行構(gòu)件的聯(lián)接是否方便；2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動(dòng)件布置的位置是否恰當(dāng)；6. 盡可能接近執(zhí)行構(gòu)件；7. 使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動(dòng)件盡可能集中布置在一根軸或少數(shù)幾根軸上；8. 各原動(dòng)件應(yīng)保持等速或定速比。三、 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求1、保證各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的順序性；2、各執(zhí)行構(gòu)件的動(dòng)作在時(shí)間上同步；3、保證空間的同步性；4、保證系統(tǒng)各執(zhí)行構(gòu)件對(duì)操作對(duì)象的操作具有單一性或協(xié)同性；5、二執(zhí)行構(gòu)件的動(dòng)作之間應(yīng)保持時(shí)間上的間隔，以避免動(dòng)作銜接處發(fā)生干涉；四、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的分析計(jì)算1、各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)時(shí)間同步化計(jì)算1）確定最大工作循環(huán)周期 Tmax ；2）確定機(jī)械最小工作循環(huán)周期 Tmin ;3） 確定合理的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的工作循環(huán)周期T ；4）確定各機(jī)構(gòu)分配軸的轉(zhuǎn)速和工作行程的起始角。2、各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)空間同步化計(jì)算合理確定各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)錯(cuò)位角，避免空間上的干涉。五、機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖用來(lái)描述各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)間相互協(xié)調(diào)配合的圖稱為機(jī)械的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。由于機(jī)械在主軸或分配軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周或若干周內(nèi)完成一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)，故運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖常以 主軸或分配軸的轉(zhuǎn)角為坐標(biāo)來(lái)編制。 通常選取機(jī)械中某一主要的執(zhí)行構(gòu)件為參考件， 取