第14章 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì).ppt

1、,第十四章 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì),14-1 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的擬定在機(jī)器設(shè)計(jì) 中的地位和作用 14-2 機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 14-3 機(jī)器傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和原動(dòng)件選擇 14-4 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案擬定示例,一、機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程,14-1機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的擬定在機(jī)器設(shè)計(jì)中的地位和作用,機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì):,分析 綜合 創(chuàng)新,機(jī)械設(shè)計(jì)的重要性 直接決定產(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。 核心內(nèi)容 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)，最具創(chuàng)造性和綜合性。,機(jī)械新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程：,1）初期規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,2）總體方案設(shè)計(jì)階段,3）結(jié)構(gòu)技術(shù)設(shè)計(jì)階段,4）生產(chǎn)施工設(shè)計(jì)階段,一、機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程,一、機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程

2、,階段成果：,一、機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程,階段成果：,一、機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程,階段成果：,一、機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程,階段成果：,二、機(jī)械總體方案設(shè)計(jì)的目的和內(nèi)容 目的 產(chǎn)品功能是否齊全、性能是否優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)效益是否顯著，在很大程度上取決于總體方案設(shè)計(jì)的構(gòu)思和方案擬定時(shí)的設(shè)計(jì)思想。,機(jī)械產(chǎn)品市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力？,質(zhì)量好,價(jià)格低,有新意的產(chǎn)品,仿照設(shè)計(jì)：,往往忽略初期規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的作用,往往忽略總體方案設(shè)計(jì)階段的作用,初期規(guī)劃設(shè)計(jì),調(diào)研,可行性論證,生命力,競(jìng)爭(zhēng)力,開(kāi)發(fā)什么產(chǎn)品？,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)：,二、機(jī)械總體方案設(shè)計(jì)的目的和內(nèi)容,內(nèi)容,執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì),執(zhí)行系統(tǒng)方案評(píng)價(jià)與決策,執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì),執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)

3、,運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì),系統(tǒng)功能原理設(shè)計(jì),原動(dòng)機(jī)類型的選擇和傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì),各級(jí)傳動(dòng)比的分配,傳動(dòng)鏈中機(jī)構(gòu) 順序的安排,傳動(dòng)路線選擇,傳動(dòng)類型選擇,控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì),其它輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì),照明系統(tǒng)設(shè)計(jì),安全保障系統(tǒng)設(shè)計(jì),故障檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì),冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì),潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì),第十四章 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì),14-1 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的擬定在機(jī)器設(shè)計(jì) 中的地位和作用 14-2 機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 14-3 機(jī)器傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和原動(dòng)件選擇 14-4 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案擬定示例,重要性 執(zhí)行系統(tǒng)是機(jī)械系統(tǒng)中的重要組成部分，直接完成機(jī)械系統(tǒng)預(yù)期工作任務(wù)。 機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)是機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)的核心，是整個(gè)機(jī)械

4、設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)。 機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的組成 由一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。執(zhí)行構(gòu)件是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件，其數(shù)量及運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)規(guī)律和傳動(dòng)特性等要求，決定了整個(gè)執(zhí)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案。,一、機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和過(guò)程,功能原理設(shè)計(jì),根據(jù)需要制定機(jī)械的總功能，擬定實(shí)現(xiàn)總功能的工作原理和技術(shù)手段，確定機(jī)械所要實(shí)現(xiàn)的工藝動(dòng)作,運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)工作原理所提出的工藝動(dòng)作進(jìn)行分解，決定采用何種運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)實(shí)現(xiàn)工作原理,執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì),決定選擇何種機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì),機(jī)構(gòu)尺度設(shè)計(jì),根據(jù)工藝過(guò)程對(duì)各動(dòng)作的要求，分析各執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)如何協(xié)調(diào)配合，設(shè)計(jì)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖,確定各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺

5、寸，繪制出各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析,檢驗(yàn)執(zhí)行系統(tǒng)是否滿足運(yùn)動(dòng)要求和動(dòng)力性能方面的要求,方案評(píng)價(jià)與決策,對(duì)方案進(jìn)行定性評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)并從中選出最佳設(shè)計(jì)方案,二、執(zhí)行系統(tǒng)的功能原理設(shè)計(jì) 根據(jù)機(jī)械預(yù)期實(shí)現(xiàn)的功能，考慮選擇何種工作原理來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能要求。 功能原理的選擇與構(gòu)思: 功能原理設(shè)計(jì)的任務(wù)，就是根據(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)使用要求或者工藝要求，從中選擇出既能很好的滿足功能要求，工藝動(dòng)作又簡(jiǎn)單的工作原理。,舉例： 自動(dòng)送料板裝置的功能原理設(shè)計(jì) 機(jī)械推拉原理,摩擦傳動(dòng)原理(摩擦板),摩擦傳動(dòng)原理(摩擦輪),氣吸原理(底吸法),氣吸原理(頂吸法

6、),工作原理不同，運(yùn)動(dòng)方案也不同,工作原理相同運(yùn)動(dòng)方案不同,確定方案時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn) 用最簡(jiǎn)單的方法實(shí)現(xiàn)同一功能。 注意光、機(jī)、電、流體等知識(shí)的綜合運(yùn)用。,設(shè)計(jì)一臺(tái)彩色電視機(jī)陰極盤(pán)用的金屬片的沖裁機(jī)器，圓片直徑10mm，厚度0.8mm。,用最簡(jiǎn)單的方法實(shí)現(xiàn)功能舉例,圖示按摩椅中的按摩輪利用一個(gè)偏心空間凸輪，同時(shí)實(shí)現(xiàn)三維方向的按摩作用徑向振動(dòng)擠壓、向下推拉和橫向推拉，構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。,光、機(jī)、電、流體等知識(shí)的綜合運(yùn)用舉例,指針,圖示分析天平，要求精度達(dá)到0.01g，但靠目力讀指針的微小偏角已不可能。,增加了一級(jí)光學(xué)放大鏡，將讀數(shù)放大。,其它實(shí)例： 斜面的應(yīng)用 螺旋壓力機(jī)、螺旋千斤頂、螺紋聯(lián)接

7、件、螺旋輸送機(jī)、螺桿泵、螺旋微動(dòng)機(jī)構(gòu)、千分尺等,小結(jié)： 實(shí)現(xiàn)某種預(yù)期的要求，可以采用多種不同的工作原理 不同的工作原理需要不同的工藝動(dòng)作，這樣所設(shè)計(jì)出的機(jī)械在工作性能、工作品質(zhì)和適用場(chǎng)合等方面都會(huì)有很大的差別。,三、執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì) 1. 工藝動(dòng)作分解和運(yùn)動(dòng)方案選擇,運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)通常是對(duì)工藝方法和工藝動(dòng)作進(jìn)行分析，把其分解成若干個(gè)基本動(dòng)作。工藝動(dòng)作分解的方法不同，所形成的運(yùn)動(dòng)方案也不同。,立式鉆床工藝動(dòng)作分解,內(nèi)孔加工,車(chē)床,拉床,鉆床,鏜床,總結(jié)： 同一個(gè)工藝動(dòng)作，可以分解成各種簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)，工藝動(dòng)作分解的方法不同，所得到的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)方案也相同，它們很大程度上決定了機(jī)械的特點(diǎn)、性能和復(fù)

8、雜程度。 在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)方案選擇時(shí)，應(yīng)綜合考慮各方面的因素，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)方案加以認(rèn)真分析和比較，從中選出最佳方案。,直線運(yùn)動(dòng),曲線運(yùn)動(dòng),復(fù)合運(yùn)動(dòng),往復(fù)擺動(dòng),每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) rpm,由兩個(gè)以上單一運(yùn)動(dòng)合成,間歇轉(zhuǎn)動(dòng),停歇往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),停歇單向直線運(yùn)動(dòng),沿可變曲線運(yùn)動(dòng),每分鐘轉(zhuǎn)位次數(shù)、轉(zhuǎn)角大小、運(yùn)動(dòng)系數(shù),每分鐘擺動(dòng)次數(shù)、轉(zhuǎn)角大小、行程速度變化系數(shù),每分鐘行程數(shù)、大小、行程速度變化系數(shù),每次進(jìn)給量的大小,每循環(huán)停歇次數(shù)、位置、時(shí)間、行程大小和工作速度,四、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式設(shè)計(jì),四、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式設(shè)計(jì),1. 設(shè)計(jì)原則 滿足執(zhí)行構(gòu)件的工藝動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)要求 盡量簡(jiǎn)化和縮短運(yùn)動(dòng)鏈 盡量

9、減小機(jī)構(gòu)尺寸 選擇合適的運(yùn)動(dòng)副形式 考慮動(dòng)力源的形式 使執(zhí)行系統(tǒng)具有良好的傳力和動(dòng)力特性 使機(jī)械具有調(diào)節(jié)某些運(yùn)動(dòng)參數(shù)的能力 保證機(jī)械的安全運(yùn)轉(zhuǎn),2. 機(jī)構(gòu)的選型 目的 選擇或創(chuàng)造出滿足執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力要求的機(jī)構(gòu)。, 傳遞連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、易于實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速、過(guò)載保護(hù)。,傳動(dòng)比不準(zhǔn)確、傳遞功率小、效率低。, 實(shí)現(xiàn)單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),棘輪機(jī)構(gòu),齒輪-連桿機(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),適用于轉(zhuǎn)角固定的轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng),每次轉(zhuǎn)角小，或轉(zhuǎn)角大小可調(diào)的低速場(chǎng)合,大轉(zhuǎn)角而速度不高的場(chǎng)合,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、分度、定位準(zhǔn)確，但制造困難、高精度定位、高速場(chǎng)合,特殊要求的輸送機(jī)構(gòu)

10、, 實(shí)現(xiàn)往復(fù)移動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),凸輪機(jī)構(gòu),組合機(jī)構(gòu),往復(fù)運(yùn)動(dòng) 機(jī)構(gòu),連桿機(jī)構(gòu),螺旋機(jī)構(gòu),齒輪齒條機(jī)構(gòu),液壓缸、氣缸,正弦機(jī)構(gòu),正切機(jī)構(gòu),多桿機(jī)構(gòu),曲柄滑塊機(jī)構(gòu),連桿機(jī)構(gòu)特點(diǎn)制造容易、承載能力大，但難以實(shí)現(xiàn)精確運(yùn)動(dòng)，適用于無(wú)嚴(yán)格運(yùn)動(dòng)規(guī)律的場(chǎng)合。,凸輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)能實(shí)現(xiàn)任意復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)和各構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，承載能力不大。,螺旋機(jī)構(gòu)特點(diǎn)可獲得大的減速比和較高的運(yùn)動(dòng)精度，常用作低速進(jìn)給和精密微調(diào)機(jī)構(gòu)。,齒輪齒條機(jī)構(gòu)特點(diǎn)適用于移動(dòng)速度較高的場(chǎng)合，精密齒條制造困難，傳動(dòng)精度及平穩(wěn)性不及螺旋機(jī)構(gòu)。, 再現(xiàn)軌跡的機(jī)構(gòu),齒輪連桿組合機(jī)構(gòu),聯(lián)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu),凸輪連桿組合機(jī)構(gòu),一般而言，除了凸輪機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)精確的曲線軌跡

11、之外，其它機(jī)構(gòu)都只能近似實(shí)現(xiàn)預(yù)定的曲線軌跡。,齒輪連桿組合機(jī)構(gòu),攪拌機(jī)構(gòu),聯(lián)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu),凸輪連桿組合機(jī)構(gòu),此抓片機(jī)構(gòu)采用了聯(lián)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)，通過(guò)兩凸輪的聯(lián)動(dòng)作用，使抓片爪按矩形軌跡運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到間歇抓片的目的。,此裝配線采用了聯(lián)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)，使筆芯托架沿著矩形軌跡運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到使圓珠筆芯步進(jìn)式地向前送進(jìn)的目的。,3. 機(jī)構(gòu)的構(gòu)型 目的 當(dāng)所選擇的機(jī)構(gòu)型式不能完全實(shí)現(xiàn)預(yù)期要求，或雖能實(shí)現(xiàn)功能要求但存在著或結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、或運(yùn)動(dòng)精度不當(dāng)和動(dòng)力性能欠佳，可在常用機(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)，在此基礎(chǔ)上重新構(gòu)筑機(jī)構(gòu)的型式。, 組合法,串聯(lián)組合:前一級(jí)子機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件，作為后一級(jí)子機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu)件，

12、依次串聯(lián)的組合方式。,后一級(jí)子機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件為前一級(jí)子機(jī)構(gòu)的一個(gè)連架桿。,后一級(jí)機(jī)構(gòu)的子主動(dòng)件為在前一級(jí)子機(jī)構(gòu)的連桿。,并聯(lián)組合: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)的組合方式。,各子機(jī)構(gòu)間無(wú)嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)配合關(guān)系,各子機(jī)構(gòu)在動(dòng)作的先后次序上有嚴(yán)格的要求,自動(dòng)車(chē)床上三個(gè)并聯(lián)凸輪的工作順序有先后要求。,各子機(jī)構(gòu)有運(yùn)動(dòng)形式配合要求,磨床中的主軸運(yùn)動(dòng)、砂輪運(yùn)動(dòng)和、工件運(yùn)動(dòng)在運(yùn)動(dòng)形式上有配合要求。,反饋式組合 在機(jī)構(gòu)組合系統(tǒng)中，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)件回授的組合方式。,校正

13、原理蝸桿主動(dòng)，因制造誤差使蝸輪運(yùn)動(dòng)精度達(dá)不到要求，由誤差設(shè)計(jì)一凸輪機(jī)構(gòu)，經(jīng)齒輪齒條、差動(dòng)機(jī)構(gòu)K使蝸桿得到一附加運(yùn)動(dòng)，以校正誤差。,機(jī)床校正機(jī)構(gòu),輸入,4,1,4,2,1,3,K,2,復(fù)合式組合 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)的組合方式, 變異法,更換原動(dòng)件,雙搖桿機(jī)構(gòu)中，選連桿作為原動(dòng)件，可把風(fēng)扇轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為連架桿的搖動(dòng)。,運(yùn)動(dòng)倒置,改變構(gòu)件結(jié)構(gòu)形狀,將擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中的直線導(dǎo)槽改為圓弧導(dǎo)槽，可獲得較長(zhǎng)時(shí)間的停歇。,改變構(gòu)件運(yùn)動(dòng)尺寸,槽輪直徑變?yōu)闊o(wú)窮大，槽數(shù)無(wú)窮多時(shí)，演變?yōu)椴蹢l機(jī)構(gòu),五、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 滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作先后的順序

14、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)的的布置要有利于系統(tǒng)的能量協(xié)調(diào)和效率的提高,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?，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,折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件,兩個(gè)構(gòu)件不能同時(shí)位于區(qū)域MAB中，以免干涉。,執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合,i0,齒輪插刀加工,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 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

15、個(gè)行程段及其所需時(shí)間 確定各執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作間的配合關(guān)系, 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，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。,運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖形式 直線式 圓周式 直角坐標(biāo)式,直線式工作循環(huán)圖,主軸作為參考構(gòu)件,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，轉(zhuǎn)動(dòng)2轉(zhuǎn)為一個(gè)工作循環(huán)。,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，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。,六、方案評(píng)價(jià)與決策 評(píng)價(jià)指標(biāo) 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

16、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 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 動(dòng)力性能承載能力、增力特性、傳力特性、振動(dòng)噪音等 工作性能效率高低、壽命長(zhǎng)短、可操作性、安全性、可靠性適用范圍等 經(jīng)濟(jì)性加工難易、能耗大小、制造成本等 結(jié)構(gòu)緊湊性 尺寸、重量、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性等,評(píng)價(jià)方法 評(píng)分法 針對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)中各個(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)方案的優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià)。,建立評(píng)價(jià)體系,選擇評(píng)分方法,選擇評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),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,選取高分者為優(yōu)選方案,評(píng)價(jià)結(jié)果的處理,第八章 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì),8-1 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的擬定在機(jī)器設(shè)計(jì) 中的地位和作用 8-2 機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)

17、運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 8-3 機(jī)器傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和原動(dòng)件選擇 8-4 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案擬定示例,一、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 1. 設(shè)計(jì)過(guò)程 確定傳動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)比 選擇傳動(dòng)類型 擬定傳動(dòng)鏈布置方案 分配傳動(dòng)比 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) 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,2. 傳動(dòng)類型選擇 類型與特點(diǎn),撓性(件)傳動(dòng),摩擦輪傳動(dòng),繩傳動(dòng),圓形齒輪傳動(dòng),撓性嚙合傳動(dòng),帶傳動(dòng),嚙合傳動(dòng),機(jī)械 傳動(dòng),摩擦傳動(dòng),單級(jí)齒輪傳動(dòng),齒輪系傳動(dòng),同步齒形帶傳動(dòng),螺旋齒輪傳動(dòng),蝸桿蝸輪傳動(dòng),圓錐齒輪傳動(dòng),圓柱齒輪傳動(dòng),定軸輪系傳動(dòng),周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng),鏈傳動(dòng),非圓齒輪傳動(dòng),行星輪系傳動(dòng),差動(dòng)

18、輪系傳動(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)。 氣壓傳動(dòng) 以壓縮空氣為工作介質(zhì)的傳動(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),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 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 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 考慮經(jīng)濟(jì)性 考慮機(jī)械安全運(yùn)轉(zhuǎn)條件,二、原動(dòng)機(jī)的選擇,第十四章 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì),14-1 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的擬定在機(jī)器設(shè)計(jì) 中的地位和作用 14-2 機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 14-3 機(jī)器傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和原動(dòng)件選擇 14-4 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案擬定示例,一般的鉆床多采用第一種方案，但本例是三軸專

19、用鉆床，因工件小，工作臺(tái)輕，移動(dòng)工作臺(tái)比移動(dòng)三軸容易。故采用第二種方案。,1. 多頭專用鉆床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)一臺(tái)自動(dòng)鉆床，用來(lái)同時(shí)加工圖示零件上的三個(gè)孔，并能自動(dòng)送料。, 運(yùn)動(dòng)方案選擇,工藝動(dòng)作鉆頭一邊旋轉(zhuǎn)，同時(shí)相對(duì)于工件作移動(dòng),三種運(yùn)動(dòng)方案, 鉆頭旋轉(zhuǎn)，同時(shí)軸向進(jìn)給，工作臺(tái)靜止, 鉆頭旋轉(zhuǎn)，工作臺(tái)帶動(dòng)工件進(jìn)給, 工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)，鉆頭作軸向進(jìn)給,送料機(jī)構(gòu)采取從料倉(cāng)推送工件的方式, 執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì),三個(gè)執(zhí)行構(gòu)件 鉆頭、工作臺(tái)、送料桿,工藝過(guò)程 送料桿往右推出零件，并頂出加工好的零件, 夾具將工件定位并夾緊, 送料桿返回，工作臺(tái)帶動(dòng)工件快速上移接近鉆頭, 工作臺(tái)慢速工進(jìn)；, 鉆孔

20、結(jié)束后，工作臺(tái)快速退回，完成一個(gè)工作循環(huán),鉆頭的轉(zhuǎn)速 nc1000v(d),d鉆頭直徑，d8 mm v 切削速度，查手冊(cè)45鋼，可選v12.5mmin nc 500 rpm,工作臺(tái)為往復(fù)運(yùn)動(dòng) 鉆孔工藝要求 工作臺(tái)帶動(dòng)工件快速上移接近鉆頭 工作臺(tái)改用工作進(jìn)給速度先鉆凸臺(tái)上的孔，待鉆到 一定深度時(shí)，三個(gè)鉆頭才同時(shí)鉆進(jìn)，因工作阻力增加，故進(jìn)給速度應(yīng)減小 鉆孔結(jié)束后，工作臺(tái)快速退回，完成一個(gè)工作循環(huán),工作臺(tái)一個(gè)工作循環(huán)總時(shí)間 T1 t1 t2 t3 t4 t5 24.6 s,工作臺(tái)每分鐘工作循環(huán)數(shù) n1 60 T1 2.44,送料桿的運(yùn)動(dòng)為往復(fù)直動(dòng)，運(yùn)動(dòng)循環(huán)時(shí)間與工作臺(tái)相同 Ts 24.6 s,工作臺(tái)

21、的行程 Hf h0 h1 h2,h1 單孔鉆削深度，取h1 13 mm,h2 三孔同時(shí)鉆削深度，取h2 13 mm,送料桿的行程取工件的兩倍 Hs 100 mm,h0 工作臺(tái)快速趨近鉆頭的運(yùn)動(dòng)距離，取h0 15 mm,工作循環(huán)圖, 原動(dòng)機(jī)的選擇,類型交流異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 由機(jī)床的工作要求確定,為了減少原動(dòng)機(jī)的數(shù)量，三個(gè)鉆頭共用一個(gè)原動(dòng)機(jī)。, 計(jì)算運(yùn)動(dòng)鏈的總傳動(dòng)比,切削運(yùn)動(dòng)鏈的總傳動(dòng)比 ic nnnc 1440500 2.88,進(jìn)給運(yùn)動(dòng)鏈的總傳動(dòng)比 if is nnnf 14402.44 563,轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速 nn 1440 rpm, 機(jī)構(gòu)選型,鉆削運(yùn)動(dòng)鏈的設(shè)計(jì), 鉆頭作連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)鏈的總傳動(dòng)比為2.88，無(wú)需運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換，但需要減速, 三個(gè)鉆頭應(yīng)同向旋轉(zhuǎn)，且各鉆頭之間的距離很小，即要求具有運(yùn)動(dòng)分解功能，其尺寸受到限制, 電動(dòng)機(jī)軸一般為水平放置，與鉆頭的方向不一致，即要求具有改變運(yùn)動(dòng)軸線方向的功能, 電動(dòng)機(jī)與鉆頭之間有較大的傳動(dòng)距離，即要求運(yùn)動(dòng)鏈作遠(yuǎn)距離傳動(dòng),機(jī)構(gòu)選型, 具有減速功能的傳動(dòng)有：齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳 動(dòng)。考慮到速度較高，距離較遠(yuǎn)等因