機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)(第七章)課件

第七章機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案與創(chuàng)新設(shè)計(jì)

機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要階段，方案設(shè)計(jì)更具有創(chuàng)造性機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：機(jī)械功能目標(biāo)的擬定；機(jī)械工作原理的擬定；機(jī)構(gòu)的選型與組合及機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)。第一節(jié)機(jī)械功能目標(biāo)的擬定機(jī)械的總體功能：代替和減輕人類的勞動(dòng)并完成有用的機(jī)械功。但每一個(gè)特定的機(jī)械則具有其特定的功能與要求。

機(jī)械功能目標(biāo)是指該機(jī)械產(chǎn)品的功用，擬定機(jī)械的功能目標(biāo)時(shí)應(yīng)該對(duì)機(jī)械產(chǎn)品或機(jī)械裝置的具體性能參數(shù)和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行限定（如運(yùn)轉(zhuǎn)速度、輸出功率、效率大小等、）機(jī)械的功能目標(biāo)基本反映了機(jī)械產(chǎn)品或機(jī)械裝置的性能、質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益情況。在擬定功能目標(biāo)時(shí)必須注意以下五個(gè)方面的問題如加工機(jī)械的功能主要是改變物料的形狀運(yùn)輸機(jī)械則主要是改變物料的位置轉(zhuǎn)換能量的機(jī)械要輸出一定的功率功能不同，機(jī)械的作用也不相同。一、擬定功能目標(biāo)要進(jìn)行可行性分析

可行性分析包括：（1）產(chǎn)品開發(fā)的必要性（2）產(chǎn)品開發(fā)的可能性（3）產(chǎn)品開發(fā)的合理性二、擬定功能目標(biāo)要分清主次，要利于功能的實(shí)現(xiàn)

對(duì)于復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)或機(jī)械裝置來說，在擬定功能目標(biāo)時(shí)必須要把總功能進(jìn)行分解，分解成各個(gè)子功能，并且詳細(xì)、合理地制定好每個(gè)子功能的目標(biāo)。每個(gè)子功能的目標(biāo)都包含有創(chuàng)新的可能和創(chuàng)新的條件。三、擬定功能目標(biāo)要利于擴(kuò)大設(shè)計(jì)思路

擬定機(jī)械功能目標(biāo)時(shí)，盡量地增大設(shè)計(jì)空間，為機(jī)械的創(chuàng)新保留較寬松的環(huán)境。四、擬定功能目標(biāo)要具有一定的超前意識(shí)

設(shè)計(jì)的目的不只是限于解決問題，還必須積極地尋找問題。在擬定功能目標(biāo)時(shí)，不僅要滿足機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)條件和性能要求，而應(yīng)該跳出老框子，注入新的設(shè)計(jì)觀念和思維方式，應(yīng)該尋找新路子，尋找出競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手還未考慮的一些特殊功能。具有這種超前意識(shí)，才能有所創(chuàng)新。五、擬定功能目標(biāo)要注意產(chǎn)品的生命周期循環(huán)問題生命周期循環(huán)是指產(chǎn)品的制作過程、使用過程、以及使用后過程的一個(gè)封閉式循環(huán)。產(chǎn)品使用后的過程一般包括產(chǎn)品的可拆卸功能，可回收利用功能，以及無危害處理功能。提倡綠色環(huán)保產(chǎn)品是今后工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中一個(gè)值得重視的問題。在功能目標(biāo)擬定過程中，可能還會(huì)有許多應(yīng)該注意、應(yīng)該考慮的問題，如產(chǎn)品的美學(xué)功能，自行修復(fù)功能，甚至記憶功能等。成功的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案始于對(duì)功能的認(rèn)真擬定。第二節(jié)機(jī)械工作原理的擬定

擬定機(jī)械工作原理的過程就是把機(jī)械的功能目標(biāo)轉(zhuǎn)化工藝動(dòng)作的過程。擬定機(jī)械工作原理是一個(gè)在功能分析的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新構(gòu)思、搜索探求、優(yōu)化篩選工藝動(dòng)作的過程。一、擬定工作原理的主要內(nèi)容

1．工藝動(dòng)作的構(gòu)思常用構(gòu)思方法：（1）定向思維或邏輯思維這種思維主要體現(xiàn)在其規(guī)律性，可搜索性（2）多向思維或靈感思維這種思維具有突發(fā)性、偶然性、獨(dú)創(chuàng)性、模糊性，它可從不同方向、不同角度，依據(jù)所具備的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和方法，通過豐富的想象和直覺，直至突發(fā)靈感而產(chǎn)生的新設(shè)想、新概念、新方案。（3）聯(lián)想思維或形象思維這種思維方法具有形象性、運(yùn)動(dòng)性、概括性、創(chuàng)造性。在創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的運(yùn)用主要體現(xiàn)在觀察和聯(lián)想，與人的感觀對(duì)外界的體驗(yàn)和反應(yīng)密切相關(guān)。2．工藝動(dòng)作的分解對(duì)于復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)可采取先分解再合成的方法。機(jī)械最容易實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)形式是轉(zhuǎn)動(dòng)和直線移動(dòng)。插齒機(jī)插刀復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的分解與合成，見圖7-1針織機(jī)鉤針復(fù)合運(yùn)動(dòng)的分解，見圖7-23．各子工藝動(dòng)作的協(xié)調(diào)與配合按工藝動(dòng)作類型，機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)可分為兩種，即可變運(yùn)動(dòng)循環(huán)和固定運(yùn)動(dòng)循環(huán)。其中可變運(yùn)動(dòng)循環(huán)是指各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是彼此獨(dú)立的，或其運(yùn)動(dòng)規(guī)律是非周期性，如起重機(jī)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)不必考慮動(dòng)作協(xié)調(diào)配合問題。

固定運(yùn)動(dòng)循環(huán)則是指各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是周期性的，各動(dòng)作關(guān)系互相制約。設(shè)計(jì)時(shí)就要保證各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作的協(xié)調(diào)配合，不致于發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，為此需要制定一個(gè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，規(guī)定每個(gè)工藝動(dòng)作在運(yùn)動(dòng)循環(huán)周期內(nèi)應(yīng)處的位置，以確保各工藝動(dòng)作的先后次序。制定運(yùn)動(dòng)循環(huán)的主要步驟是：（1）分析每個(gè)子工藝動(dòng)作特點(diǎn)，從中確定一個(gè)主要?jiǎng)幼?，以此作為其它?dòng)作的位置基準(zhǔn)；（2）設(shè)定主要?jiǎng)幼鞯奈恢闷瘘c(diǎn)、終點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)循環(huán)周期；（3）分析其它動(dòng)作相對(duì)主要?jiǎng)幼鞯你暯游恢?，并且注意兩個(gè)動(dòng)作銜接處要有一定時(shí)間間隔，以避免干涉。插齒機(jī)的插刀運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如圖7-3二、擬定工作原理時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問題1．要充分注意機(jī)械自身的特點(diǎn)機(jī)構(gòu)必定有機(jī)構(gòu)獨(dú)特性質(zhì)，它具有的性質(zhì)與生物體的柔軟構(gòu)造有著本質(zhì)的區(qū)別。一味的模仿是毫無意義的，也不一定會(huì)成功。用手包裝時(shí)很自然的作法如圖7-4所示，機(jī)械包裝程序如圖7-5所示。2．要注意制品的特點(diǎn)并爭(zhēng)取利用制品即工作對(duì)象，若能讓制品也參與機(jī)械的運(yùn)動(dòng)那將大大的簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，也是一條很巧妙的構(gòu)思。例如，加工螺紋的搓絲機(jī)，見圖7-6。圖7-7是一個(gè)搬運(yùn)鋼板的機(jī)械裝置，利用鋼的磁性原理第三節(jié)機(jī)構(gòu)選型及組合

同一個(gè)機(jī)械工作原理方案可用不同的機(jī)構(gòu)組合來實(shí)現(xiàn)。選擇合適的機(jī)構(gòu)和機(jī)構(gòu)組合是機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的重要步驟。一、機(jī)構(gòu)的選型

根據(jù)現(xiàn)有的各種機(jī)構(gòu)按功能要求進(jìn)行類比地或近似地選擇。再采用各種演化與變異技法進(jìn)行改造、創(chuàng)新，尋求最優(yōu)解。實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)要求的現(xiàn)有機(jī)構(gòu)可以見表7-1，表7-2和表7-3。表7-1按運(yùn)動(dòng)方式對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分類執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)方式及功能機(jī)構(gòu)類型典型應(yīng)用實(shí)例與原理勻速運(yùn)動(dòng)(1)連桿機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)(2)齒輪機(jī)構(gòu)圓柱齒輪機(jī)構(gòu)圓錐齒輪機(jī)構(gòu)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)齒輪針輪機(jī)構(gòu)蝸桿針輪機(jī)構(gòu)擺線針輪機(jī)構(gòu)(3)行星輪系(4)諧波傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)撓性件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)摩擦輪機(jī)構(gòu)機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、聯(lián)軸器聯(lián)軸器用于減速、增速和變速用于減速、增速、運(yùn)動(dòng)的合成與分解減速器遠(yuǎn)距離傳動(dòng)、無級(jí)變速無級(jí)變速非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(1)連桿雙曲柄機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)(2)非圓齒輪機(jī)構(gòu)(3)撓性件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)慣性振動(dòng)篩刨床發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器機(jī)床、自動(dòng)機(jī)、壓力機(jī)往復(fù)移動(dòng)(1)連桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(2)齒輪齒條機(jī)構(gòu)(3)凸輪機(jī)構(gòu)(4)楔塊機(jī)構(gòu)(5)螺旋機(jī)構(gòu)(6)撓性件機(jī)構(gòu)(7)氣、液動(dòng)機(jī)構(gòu)用于沖、壓、鍛等機(jī)械裝置縫紉機(jī)針頭機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)勻速運(yùn)動(dòng)，用于插床用于控制動(dòng)作，如配氣機(jī)構(gòu)壓力機(jī)械、夾緊裝置壓力機(jī)、車床進(jìn)刀裝置用于遠(yuǎn)距離往復(fù)移動(dòng)升降機(jī)往復(fù)擺動(dòng)(1)連桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)搖桿滑塊機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)等腰梯形機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪齒條機(jī)構(gòu)非圓齒輪齒條機(jī)構(gòu)撓性件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)氣、液動(dòng)機(jī)構(gòu)破碎機(jī)車門啟閉機(jī)構(gòu)具有急回性質(zhì)，用于牛頭刨機(jī)構(gòu)液壓擺缸，用于自動(dòng)裝卸汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu)氣、液動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)床進(jìn)給、轉(zhuǎn)位或分度、單向離合器、超越離合器、車床刀架的轉(zhuǎn)位、自動(dòng)包裝機(jī)的轉(zhuǎn)位、電影放映機(jī)、分度裝置、間歇回轉(zhuǎn)工作臺(tái)間歇回轉(zhuǎn)、移動(dòng)工作臺(tái)分度、定位實(shí)現(xiàn)特定軌跡和位置(1)連桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)行星輪機(jī)構(gòu)撓性件滑輪機(jī)構(gòu)

連桿上某點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)特定軌跡，如鶴式起重機(jī)的直線軌跡，攪拌機(jī)構(gòu)的封閉曲線軌跡等用于直移或?qū)б?，如升降機(jī)、萬能繪圖儀等直線移送機(jī)構(gòu)、花編機(jī)、實(shí)現(xiàn)方形軌跡的等寬凸內(nèi)線機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各種花紋圖案導(dǎo)引升降裝置夾壓鎖緊連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)斜面機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)氣、液動(dòng)機(jī)構(gòu)利用機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置或反行程自鎖性質(zhì)實(shí)現(xiàn)夾壓鎖緊利用閥控制合成與分解運(yùn)動(dòng)差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)差動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)差動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)汽車差速器機(jī)車車廂間的聯(lián)結(jié)螺旋用于微小的間歇進(jìn)給數(shù)學(xué)運(yùn)算機(jī)構(gòu)表7-2常用機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性機(jī)構(gòu)類型運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性連桿機(jī)構(gòu)可以輸出轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)、擺動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)一定軌跡、位置要求；經(jīng)機(jī)構(gòu)串接還可實(shí)現(xiàn)停歇、逆轉(zhuǎn)和變速功能；利用死點(diǎn)可用于夾緊、自鎖裝置；由于運(yùn)動(dòng)副為面接觸，故承載能力大；但動(dòng)平衡困難，不宜用于高速凸輪機(jī)構(gòu)可以輸出任意運(yùn)動(dòng)規(guī)律的移動(dòng)、擺動(dòng)，但動(dòng)程不大；若凸輪固定，從動(dòng)件作復(fù)合運(yùn)動(dòng)，則從動(dòng)件可以實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動(dòng)軌跡；由于運(yùn)動(dòng)副為高副（滾滑副），又靠力或形封閉運(yùn)動(dòng)副，故不適用于重載齒輪機(jī)構(gòu)圓形齒輪實(shí)現(xiàn)定傳動(dòng)比傳動(dòng)，非圓形齒輪實(shí)現(xiàn)變傳動(dòng)比傳動(dòng)；功率和轉(zhuǎn)速范圍都很大；傳動(dòng)比準(zhǔn)確可靠螺旋機(jī)構(gòu)輸出移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，還可以實(shí)現(xiàn)微動(dòng)、增力、定位等功能；工作平穩(wěn)，精度高，但效率低，易磨損棘輪機(jī)構(gòu)輸出間歇運(yùn)動(dòng)，并且動(dòng)程可調(diào)；但工作時(shí)沖擊、噪聲較大，只適用于低速輕載槽輪機(jī)構(gòu)輸出間歇運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)位平穩(wěn)；有柔性沖擊，不適用于高速撓性件機(jī)構(gòu)常見的撓性件有：帶、鏈、繩；通常撓性件機(jī)構(gòu)傳遞勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)輪為非圓形時(shí)，可實(shí)現(xiàn)非勻速運(yùn)動(dòng)；還可實(shí)現(xiàn)多軸同步運(yùn)動(dòng)；利用撓性件可以實(shí)現(xiàn)大距離往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡等。撓性件具有吸振特點(diǎn)，無噪聲，傳動(dòng)平穩(wěn)，過載打滑，但傳動(dòng)比不可靠電氣機(jī)構(gòu)用于傳動(dòng)和控制。用電、磁元件于機(jī)構(gòu)中，作為中間媒介，可使機(jī)構(gòu)快速起動(dòng)和停止；實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)、測(cè)量、控制、記錄等功能液、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)常用于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓力機(jī)構(gòu)、阻尼機(jī)構(gòu)、閥等；利用流體流量的變化可改變速度，利用流體可壓縮性可吸振、緩沖、阻尼，利用承壓面的大小可改變力表7-3不同工作原理機(jī)構(gòu)的控制方法與價(jià)格機(jī)械類機(jī)構(gòu)液壓類機(jī)構(gòu)氣壓類機(jī)構(gòu)電磁類機(jī)構(gòu)開關(guān)控制各種離合器各種換向閥各種換向閥各種開關(guān)、繼電器等進(jìn)行電流的接通與斷開速度控制利用各種齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比，連桿機(jī)構(gòu)的杠桿比等利用各種流量調(diào)節(jié)閥、泵和馬達(dá)的容量不易控制利用變壓器、變阻器等力的控制利用齒輪的傳動(dòng)比以及杠桿比利用溢流閥、減壓閥、泵、壓力開關(guān)溢流閥、減壓閥、壓力開關(guān)變壓器、變阻器價(jià)格比較便宜貴便宜貴在進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型時(shí)要注意下列問題：1）按已擬定的工作原理進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型時(shí)，應(yīng)盡量滿足或接近功能目標(biāo)。滿足動(dòng)作要求實(shí)現(xiàn)某種運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)構(gòu)類型很多，可多選幾個(gè)，再進(jìn)行比較，保留性能好的，淘汰不理想的。2）機(jī)構(gòu)選型時(shí)應(yīng)力求其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。主要體現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)鏈要短，構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副數(shù)目要少，機(jī)構(gòu)尺寸要適度，布局要緊湊。3）機(jī)構(gòu)選型要注意選擇那些加工制造簡(jiǎn)單、容易保證較高的配合精度。平面機(jī)構(gòu)中，低副機(jī)構(gòu)比高副機(jī)構(gòu)容易制造；在低副機(jī)構(gòu)中，轉(zhuǎn)動(dòng)副比移動(dòng)副容易保證配合精度。4）機(jī)構(gòu)選型時(shí)要能保證機(jī)構(gòu)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)力特性良好。動(dòng)力特性良好主要體現(xiàn)在要保證機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)平衡，使機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)降低到最低水平。高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)盡量不采用桿式機(jī)構(gòu)，若必須采用，可采用平衡方法，使作用于機(jī)座上的振動(dòng)力（力矩）互相抵消來達(dá)到平衡。圖7-8a所布置總的慣性力得到完全平衡，圖7-8b布置總的慣性力得到部分平衡。若采用凸輪機(jī)構(gòu)a)在選擇從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，其加速度、速度曲線盡量連續(xù)，盡量避免剛性和柔性沖擊。b)某些構(gòu)件可考慮采用鋁合金等輕質(zhì)材料。c)為提高系統(tǒng)的剛性，應(yīng)盡量增大從動(dòng)件固定導(dǎo)路的長(zhǎng)度，縮短從動(dòng)件在固定導(dǎo)路外伸出的長(zhǎng)度。d)凸輪輪廓表面應(yīng)具備足夠的加工精度與比較低的表面粗糙度。e)凸輪軸最好經(jīng)過動(dòng)平衡。5）機(jī)構(gòu)的選型也須注意機(jī)械效益和機(jī)械效率問題。機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角越大，壓力角越小，機(jī)械效益越高，采用最大傳動(dòng)角的機(jī)械。為提高機(jī)械效率，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)鏈要盡量短，機(jī)構(gòu)的動(dòng)力特性要好6）機(jī)構(gòu)選型也要考慮動(dòng)力源的形式。氣、液源二、機(jī)構(gòu)的組合

機(jī)構(gòu)的組合是指在機(jī)構(gòu)選型的基礎(chǔ)上，根據(jù)功能目標(biāo)或工藝動(dòng)作的各種需要，組合創(chuàng)建新機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。1）機(jī)構(gòu)的工藝動(dòng)作復(fù)雜。用簡(jiǎn)單的，單一的基本機(jī)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的工藝動(dòng)作，需進(jìn)行機(jī)構(gòu)的組合。一般常采用并聯(lián)式、復(fù)合式或疊加式組合方式2）所選擇的機(jī)構(gòu)性能不好，但又無更好的機(jī)構(gòu)可選。這種組合常采用串聯(lián)式，用于改善機(jī)構(gòu)的性能。如增程、增力、改善機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力特性3）有時(shí)由于不具備某種動(dòng)力源，或受其他條件的限制，只有進(jìn)行機(jī)構(gòu)組合才能實(shí)現(xiàn)所要求的工藝動(dòng)作。插齒機(jī)插刀系統(tǒng)中各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型問題，以往復(fù)切削移動(dòng)為例進(jìn)行機(jī)構(gòu)的選型分析。表7-4列出了可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)的各種機(jī)構(gòu)及其性能特點(diǎn)。根據(jù)具體技術(shù)指標(biāo)和動(dòng)力源條件，按表7-4，采取排除法，逐一進(jìn)行淘汰。初選曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，再根據(jù)具體的工藝動(dòng)作要求，進(jìn)行一定的改進(jìn)和創(chuàng)新。則需將滑塊與連桿鉸接的平面轉(zhuǎn)動(dòng)低副改為具有3個(gè)自由度的空間球面副，進(jìn)行這樣的等效變換后使插刀的復(fù)合運(yùn)動(dòng)得以實(shí)現(xiàn)。如圖7-9所示。為改善機(jī)構(gòu)的動(dòng)力特性，最好應(yīng)在曲柄軸上安裝一飛輪，以提高其切削的質(zhì)量。表7-4實(shí)現(xiàn)移動(dòng)的常見機(jī)構(gòu)性能性能特點(diǎn)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪齒條機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度高較高高一般行程大小及可調(diào)程度行程大小取決于曲柄尺寸，可調(diào)行程小，調(diào)節(jié)困難可任意，可調(diào)可任意，可調(diào)動(dòng)力性能平衡困難取決于凸輪形狀好好簡(jiǎn)單性不太簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單，但一般情況齒輪須擺動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)齒條往復(fù)移動(dòng)簡(jiǎn)單機(jī)械效率一般一般較高低承載能力高較低高高其他特性有急回特性可實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動(dòng)規(guī)律傳動(dòng)平穩(wěn)可具有自鎖性用于梳毛機(jī)推毛板的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，要求推毛板實(shí)現(xiàn)較大的移動(dòng)行程。采用機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合方式，利用運(yùn)動(dòng)放大的原理，采用六桿機(jī)構(gòu)，在曲柄長(zhǎng)度不變的條件下，可獲得較大的行程。見圖7-10。第四節(jié)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)

目標(biāo)是以最低的成本獲取最佳的功能。價(jià)值是功能與成本的比值。一、評(píng)價(jià)內(nèi)容（1）功能性實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能目標(biāo)、更先進(jìn)、可調(diào)性、創(chuàng)新與突破。（2）經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造難易程序，周期的長(zhǎng)短，材料的價(jià)格以及耗費(fèi)情況。（3）安全性安全保護(hù)裝置（4）可操作性是否方便操作，人機(jī)關(guān)系的協(xié)調(diào)性能如何等。（5）舒適性外包裝性能以上的評(píng)價(jià)僅是對(duì)預(yù)期結(jié)果的評(píng)價(jià)，完全準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)還在于產(chǎn)品完全投入市場(chǎng)之時(shí)。二、評(píng)價(jià)的方法

對(duì)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)價(jià)可采取各項(xiàng)功能指標(biāo)量化法，即把參評(píng)的各項(xiàng)功能指標(biāo)用分?jǐn)?shù)來評(píng)價(jià)。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的判斷有兩種情況，一種是可用數(shù)值表示的，例如燃量消耗；另一種情況是不能用數(shù)值表示，用良好、較好等定性描述。機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)見表7-5。表7-6是三種方案的手表評(píng)分表，其中加權(quán)系數(shù)用qi表示。表7-5機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案評(píng)價(jià)指標(biāo)序號(hào)評(píng)價(jià)指標(biāo)加權(quán)系數(shù)定性描述與相對(duì)應(yīng)得分543210