第四章機(jī)械功能原理的實(shí)現(xiàn)

1、第四章第四章 機(jī)械功能原理的實(shí)現(xiàn)機(jī)械功能原理的實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 目錄第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作功能機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作功能第二節(jié)第二節(jié) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)第三節(jié)第三節(jié) 按機(jī)械動(dòng)作功能原理要求作機(jī)按機(jī)械動(dòng)作功能原理要求作機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)第四節(jié)第四節(jié) 發(fā)揮機(jī)構(gòu)固有潛力的方法發(fā)揮機(jī)構(gòu)固有潛力的方法機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)第五節(jié)第五節(jié) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)循機(jī)械運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖環(huán)圖第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作功能機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作功能一、機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)哪些動(dòng)作功能一、機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)哪些動(dòng)作功能 機(jī)構(gòu)的輸出運(yùn)動(dòng)是多種多

2、樣的。利用機(jī)構(gòu)可以進(jìn)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式的變換 1.利用機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)形式或運(yùn)動(dòng)規(guī)律變換的利用機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)形式或運(yùn)動(dòng)規(guī)律變換的動(dòng)作功能動(dòng)作功能 1)勻速運(yùn)動(dòng)(平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)）與非勻速運(yùn)動(dòng)(平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng))的變換。 2）連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)與間歇式的轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)的變換。 3)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)。 2.2.利用機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)開關(guān)、聯(lián)鎖和檢測等利用機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)開關(guān)、聯(lián)鎖和檢測等的動(dòng)作功能的動(dòng)作功能 檢測機(jī)構(gòu)可以檢查最后的成品也可以檢測中間工序，以自動(dòng)校正與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)間的差異?？刂坡?lián)鎖機(jī)構(gòu)的用途則是在機(jī)器工作過程中發(fā)現(xiàn)控制和檢測機(jī)構(gòu)所不能排除的缺陷時(shí)停止或限制機(jī)器的工作。 1)用來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)離合或開停。 2)用來換向、超越和反向止動(dòng)。

3、 3)用來實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖、過載保護(hù)、安全制動(dòng)。 4)實(shí)現(xiàn)鎖止、定位、夾壓等。 5)實(shí)現(xiàn)測量、放大、比較、顯示、記錄、運(yùn)算等。 3.3.利用機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)程序控制或手動(dòng)控制的功能利用機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)程序控制或手動(dòng)控制的功能 1)利用時(shí)間的序列進(jìn)行控制利用時(shí)間的序列進(jìn)行控制 2)利用動(dòng)作的序列進(jìn)行控制 3)利用運(yùn)動(dòng)的變化等進(jìn)行控制 二、選擇機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)功能原理的原則二、選擇機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)功能原理的原則和范圍和范圍 根據(jù)目前科學(xué)技術(shù)的條件，下列幾方面的動(dòng)作功能，一般較宜用機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。 1.實(shí)現(xiàn)功率性的機(jī)械運(yùn)動(dòng)形式或規(guī)律的變換功能 在目前技術(shù)條件下，各式各樣的交直流變速電動(dòng)機(jī)的一些特性還不夠理想，絕大多數(shù)的機(jī)械均使用運(yùn)動(dòng)特性好

4、，變換效率高的鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，這就需要各式各樣的減速、變速機(jī)構(gòu)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，正弦機(jī)構(gòu)等的運(yùn)動(dòng)形式變換機(jī)構(gòu)；2.實(shí)現(xiàn)固定軌跡或簡單可調(diào)的軌跡功能 例如各種自動(dòng)機(jī)上的上、下料，加工，檢測等工序上需要的運(yùn)動(dòng)軌跡，均可全部用機(jī)構(gòu)來完成。 3.在特定條件下能優(yōu)質(zhì)地實(shí)現(xiàn)開關(guān)、聯(lián)鎖和檢測等功能 這些功能一般用機(jī)械或電均能實(shí)現(xiàn)，但究競用哪一種好，需要設(shè)計(jì)者仔細(xì)分析研究。 4.實(shí)現(xiàn)簡單的固定程序或可變程序的控制功能 以上幾方面均適宜用機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，但這不是絕對(duì)的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，將會(huì)有變化，因此設(shè)計(jì)者要密切注意當(dāng)前的科技進(jìn)步的動(dòng)向 第二節(jié)第二節(jié) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu) 一切機(jī)器都包含有四個(gè)部

5、分：動(dòng)力源、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制部分。 一、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一、傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給工作機(jī)，以完成預(yù)期的功能。 常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：齒輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、楔塊機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、摩擦輪機(jī)構(gòu)、撓性件機(jī)構(gòu)、彈性件機(jī)構(gòu)、液氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、電氣機(jī)構(gòu)以及利用以上一些常用機(jī)構(gòu)進(jìn)行組合而產(chǎn)生的組合機(jī)構(gòu)。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在使用中最主要的目的是為了實(shí)現(xiàn)速度或力的變換，或?qū)崿F(xiàn)特定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的要求。 1.1.運(yùn)動(dòng)速度或力的大小變換運(yùn)動(dòng)速度或力的大小變換P=Fv 常見的用于運(yùn)動(dòng)速度或力的大小變換的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有以下幾種：1)通過嚙合方式進(jìn)行傳動(dòng)(例如：齒輪、蝸輪蝸桿、鏈傳動(dòng)、同步齒形

6、帶等)。 2)通過摩擦方式進(jìn)行傳動(dòng)(例如：摩擦輪傳動(dòng)、摩擦式無級(jí)變速器、帶傳動(dòng)、滑輪傳動(dòng)等)。3)利用楔塊原理進(jìn)行傳動(dòng)(例如：螺旋傳動(dòng)等)。 4)利用流體作用原理進(jìn)行傳動(dòng)(例如：液壓；氣動(dòng)傳動(dòng)等)。 2.2.運(yùn)動(dòng)形式或傳力方式的變換運(yùn)動(dòng)形式或傳力方式的變換 原動(dòng)機(jī)的輸出較為常見的運(yùn)動(dòng)形式是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，而工作機(jī)的輸出要求是多種多樣的，有轉(zhuǎn)動(dòng)、平動(dòng)、擺動(dòng)等。因此進(jìn)行運(yùn)動(dòng)形式的變換是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一個(gè)很重要的任務(wù)。由于運(yùn)動(dòng)形式的變化，機(jī)構(gòu)的傳力方式也就隨之改變。二二. .執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)：帶動(dòng)工作頭進(jìn)行工作并使之獲得工作力或力矩的機(jī)構(gòu)稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要作用：給工作頭產(chǎn)生工作力同時(shí)帶動(dòng)工作

7、頭實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或特定的運(yùn)動(dòng)軌跡等。 1.1.滿足特定運(yùn)動(dòng)規(guī)律滿足特定運(yùn)動(dòng)規(guī)律 特定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是指那些輸出中有速度的規(guī)律變化要求，如有等速輸出，瞬時(shí)或長時(shí)間停歇，有急回特性，周期性轉(zhuǎn)位和步進(jìn)分度動(dòng)作等。 一般機(jī)器中常常由多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的，以完成各種預(yù)定的機(jī)械工作要求。2.2.滿足特定的運(yùn)動(dòng)軌跡滿足特定的運(yùn)動(dòng)軌跡當(dāng)運(yùn)動(dòng)軌跡要求比較復(fù)雜時(shí)，一般通過連桿機(jī)構(gòu)或通過組合機(jī)構(gòu)來完成。 3.3.滿足某種特殊的信息傳遞滿足某種特殊的信息傳遞這些信息傳遞包括檢測、計(jì)數(shù)、定時(shí)、顯示或控制等功能。這一類應(yīng)用很多，例如家用水表、電表等使用的機(jī)械式計(jì)數(shù)器，家用洗衣機(jī)、電風(fēng)扇等使用機(jī)械式定時(shí)器。三、工作頭三、工作

8、頭1.1.什么是工作頭什么是工作頭 工作頭是直接接觸并攜帶工作對(duì)象完成一定的工作(例如：夾持、搬運(yùn)、轉(zhuǎn)位等)，或是在其上完成一定的工藝動(dòng)作(例如噴涂、洗滌、鍛壓等)的裝置。例如，挖掘機(jī)的鏟斗，縫紉機(jī)的機(jī)針等。2.2.工作頭的作用工作頭的作用 工作頭的形式根據(jù)機(jī)構(gòu)執(zhí)行的工藝功能不同而多種多樣。 (1)夾持 例如，機(jī)床要加工零件，必須先將零件夾緊，然后才能進(jìn)刀加工。 (2)搬運(yùn)、輸送及轉(zhuǎn)換工位 例如：起重機(jī)吊鉤吊起重物后要將其移到另一個(gè)位置。 (3)施力 例如，鍛壓、沖壓機(jī)等。四、選擇機(jī)構(gòu)類型和擬定機(jī)構(gòu)四、選擇機(jī)構(gòu)類型和擬定機(jī)構(gòu)簡圖中的幾個(gè)問題簡圖中的幾個(gè)問題1.在滿足工藝功能動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)要求的情況

9、下應(yīng)使機(jī)構(gòu)最簡單，傳動(dòng)鏈最短 從原動(dòng)機(jī)到執(zhí)行構(gòu)件之間機(jī)構(gòu)數(shù)量應(yīng)盡量少，運(yùn)動(dòng)鏈應(yīng)盡可能短，運(yùn)動(dòng)副數(shù)目要盡量少，這樣不僅可以減少制造和裝配的困難、減輕重量、縮小尺寸、降低成本，而且還可以減少機(jī)構(gòu)的累積運(yùn)動(dòng)誤差，提高機(jī)器的效率和工作可靠 。2.使機(jī)構(gòu)有有利的傳力條件 在 外載一定的條件下完成同樣的動(dòng)作要求，不同形式、尺寸的機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)副中構(gòu)件受力是不同的，原動(dòng)機(jī)消耗功率的大小也可能不同。 對(duì)行程不大但克服工藝阻力很大的連桿機(jī)構(gòu)，應(yīng)采用使其在近于死點(diǎn)位置工作增力機(jī)構(gòu)，這種增力機(jī)構(gòu)用于剪切機(jī)、沖壓機(jī)、破碎機(jī)等機(jī)械中，在主動(dòng)件上施加較小的驅(qū)動(dòng)力，可以克服從動(dòng)構(gòu)件上很大阻力。 3.使機(jī)構(gòu)有盡可能好的動(dòng)力性能在

10、高速機(jī)構(gòu)中，為了使動(dòng)載荷最小，對(duì)機(jī)構(gòu)或回轉(zhuǎn)構(gòu)件進(jìn)行靜平衡和動(dòng)平衡。對(duì)于傳動(dòng)力的機(jī)構(gòu)則要盡量增大機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角，以防止機(jī)構(gòu)的自鎖，增大機(jī)器的傳動(dòng)效益，減少原動(dòng)機(jī)的功率及其損耗。 4.使機(jī)器操縱方便，調(diào)整容易，安全耐用 在擬定機(jī)器運(yùn)動(dòng)方案時(shí)適當(dāng)?shù)丶尤胍恍╅_、停、離合、正反轉(zhuǎn)、剎車、手動(dòng)等裝置，可使操縱方便，調(diào)整容易；機(jī)器中加入過載保護(hù)裝置，可預(yù)防機(jī)器的損壞等。第三節(jié)第三節(jié) 按機(jī)械動(dòng)作功能原理要求作機(jī)械運(yùn)動(dòng)系按機(jī)械動(dòng)作功能原理要求作機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)一、功能原理解與機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)一、功能原理解與機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 在功能原理解與機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)之間在功能原理解與機(jī)械運(yùn)

11、動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)之間存在以下兩個(gè)問題：存在以下兩個(gè)問題：1)1)在功能結(jié)構(gòu)圖中，有的分功能比較復(fù)雜，不可能在功能結(jié)構(gòu)圖中，有的分功能比較復(fù)雜，不可能用一個(gè)已知的機(jī)構(gòu)來完成。這里就需要根據(jù)分功能用一個(gè)已知的機(jī)構(gòu)來完成。這里就需要根據(jù)分功能的特點(diǎn)，挑選幾個(gè)機(jī)構(gòu)組成一個(gè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，由的特點(diǎn)，挑選幾個(gè)機(jī)構(gòu)組成一個(gè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，由這些機(jī)構(gòu)共同完成這個(gè)分功能的機(jī)械動(dòng)作。這就是這些機(jī)構(gòu)共同完成這個(gè)分功能的機(jī)械動(dòng)作。這就是所謂所謂“機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)”，或稱為，或稱為“機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)”。2)2)當(dāng)功能結(jié)構(gòu)圖中的各機(jī)械分功能均已根據(jù)分功能當(dāng)功能結(jié)構(gòu)圖中的各機(jī)械分功能均已

12、根據(jù)分功能的要求選擇好相應(yīng)的機(jī)構(gòu)后，怎樣使這些分散的機(jī)的要求選擇好相應(yīng)的機(jī)構(gòu)后，怎樣使這些分散的機(jī)構(gòu)組成一個(gè)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的整體，這也稱為構(gòu)組成一個(gè)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的整體，這也稱為“機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)”，也稱為也稱為“機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)”。 二、功能原理的分解和機(jī)構(gòu)的選擇二、功能原理的分解和機(jī)構(gòu)的選擇 當(dāng)分功能比較復(fù)雜。不能用單一機(jī)構(gòu)完成時(shí)，就要將這分功能分解成幾個(gè)分功能。分解的原則：所分解出的分功能能夠用一個(gè)簡單機(jī)構(gòu)去完成，即將這復(fù)雜的動(dòng)作功能分解成一組由直線和圓弧組成的運(yùn)動(dòng)。因?yàn)橹本€和圓弧是機(jī)構(gòu)能夠最容易且最精確完成的運(yùn)動(dòng)。 能完成同一功能的機(jī)構(gòu)有很多

13、種，如直線運(yùn)動(dòng)就有曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、四桿機(jī)構(gòu)的連桿曲線、齒輪齒條機(jī)構(gòu)等。 選哪一個(gè)機(jī)構(gòu)，這除了要按第二節(jié)的原則外，還要看這些機(jī)構(gòu)能否組合在一起，即所謂機(jī)構(gòu)間的相容問題。 實(shí)例例如工廠備料車間用的鋸床，它是將整根元鋼鋸成小段送到各制造車間加工。這種鋸床的鋸弓所要求的鋸斷分功能至少應(yīng)包含以下三個(gè)運(yùn)動(dòng)特性要求：旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換成直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)；工作行程的時(shí)間大于回程時(shí)間的急回特性；防止鋸齒在工作時(shí)受到?jīng)_擊載荷，要求在工作行程的中間段具有近似的等速運(yùn)動(dòng)。這三個(gè)運(yùn)動(dòng)特性要求均有多種機(jī)構(gòu)可以選擇：1)轉(zhuǎn)動(dòng)(或擺動(dòng))變成移動(dòng)的機(jī)構(gòu)有：曲柄(或擺桿)滑塊機(jī)構(gòu)、正弦機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)等。2)具有急回特

14、性的機(jī)構(gòu)有：偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等。3)工作行程具有近似等速段的機(jī)構(gòu)：這個(gè)功能特性要求除凸輪機(jī)構(gòu)能單獨(dú)完成外，其余機(jī)構(gòu)均需要相互配合才行。 設(shè)想 根據(jù)這個(gè)設(shè)想，能滿足有等速段子功能的機(jī)構(gòu)，除了凸輪機(jī)構(gòu)外還有曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)及橢圓齒輪機(jī)構(gòu)等與曲柄(或擺桿)滑塊機(jī)構(gòu)、正弦機(jī)構(gòu)等的組合。 經(jīng)運(yùn)動(dòng)分析知為雙曲柄機(jī)構(gòu)偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的組合，它在工作行程的70范圍內(nèi)有良好的等速運(yùn)動(dòng)性能，且有較好的急回特性，結(jié)構(gòu)尺寸也合理。其次是曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)性能與上述機(jī)構(gòu)不相上下，但結(jié)構(gòu)尺寸比較大，制造比較復(fù)雜，用在鋸床中有些大材小用，但卻廣泛用于

15、各種類型的牛頭刨床中。三、機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)舉例三、機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)舉例家用家用縫紉機(jī)的送布機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)縫紉機(jī)的送布機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.家用縫紉機(jī)送布機(jī)構(gòu)的功能原理要求 1)衣料必須在壓腳板與入口平板之間作步進(jìn)式移動(dòng)。 2)送布牙的軌跡為近似矩形，特別是在送進(jìn)階段應(yīng)是近似直線。 3)送布牙用棘齒狀零件構(gòu)成，其送布量在一定范圍內(nèi)可作無級(jí)調(diào)節(jié)。2.送布機(jī)構(gòu)的功能分解 1)發(fā)生矩形軌跡的子功能。 2)能控制矩形軌跡各段生成時(shí)，與引線機(jī)構(gòu)相配合的控制子功能。 3)改變送布牙送進(jìn)量的調(diào)節(jié)子功能。 4)送布機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)軸之間的運(yùn)動(dòng)傳遞子功能。3.實(shí)現(xiàn)子功能的機(jī)構(gòu)選擇(1)矩形軌跡生成機(jī)構(gòu) 先根據(jù)選擇機(jī)構(gòu)要力求簡單

16、的原則，作如下分析： 1)選用四桿低副機(jī)構(gòu) 2)全鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 3)全鉸鏈五桿機(jī)構(gòu) (2)矩形軌跡生成的控制機(jī)構(gòu) (3)送布量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的任務(wù)是將擺桿BB的送布輸出信息 ，改變成大小可調(diào)的送布多少的參數(shù)。 4.機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 機(jī)構(gòu)選擇完后，就要根據(jù)功能分解的原理將這些機(jī)構(gòu)組合在一起，完成送布的分功能，這就稱為送布機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)。從上可知，分功能的分解方法不同，每個(gè)部分所選擇機(jī)構(gòu)的不同，得出的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案也就不同，設(shè)計(jì)者應(yīng)該在這眾多的方案中選擇一個(gè)最優(yōu)的方案 4-18a送布機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)方框圖5.小結(jié) 上面通過家用縫紉機(jī)的送布機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)闡述了按功能原理作機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方

17、案設(shè)計(jì)的內(nèi)容和過程。軌跡發(fā)生器的控制機(jī)構(gòu)采用最簡單的凸輪機(jī)構(gòu)。但凸輪控制已無法滿足現(xiàn)代高速縫紉的需要。因此，用連桿機(jī)構(gòu)來代替凸輪機(jī)構(gòu)已成了高速縫紉機(jī)的一種趨勢，因?yàn)檫B桿機(jī)構(gòu)制造方便，成本低而高速運(yùn)轉(zhuǎn)性能良好。由此可知，送布機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)可以有很多種。 第四節(jié)第四節(jié) 發(fā)揮機(jī)構(gòu)固有潛力的發(fā)揮機(jī)構(gòu)固有潛力的方法方法機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì) 上節(jié)所述的兩種送布機(jī)構(gòu)，后者的優(yōu)異性能代替了前者(在高速縫紉機(jī)中)，如把這個(gè)機(jī)構(gòu)，拆成單個(gè)機(jī)構(gòu)來看，均是大家都熟悉的機(jī)構(gòu)，它們都無法單獨(dú)表現(xiàn)出無級(jí)調(diào)節(jié)的運(yùn)動(dòng)特性，但將它們組合在一起時(shí)，這個(gè)潛在的調(diào)節(jié)性能就充分發(fā)揮出來了，對(duì)于這樣種新的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，誰也不能

18、否認(rèn)這是一種創(chuàng)造或發(fā)明。下面介紹幾種方法用來發(fā)明或創(chuàng)造出新的機(jī)械。一、改變機(jī)構(gòu)的某些尺寸參數(shù)，使機(jī)構(gòu)出現(xiàn)一種新的功能 在機(jī)械原理中研究過四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)改變四連桿機(jī)構(gòu)各桿的相對(duì)尺寸時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)，這三種機(jī)構(gòu)均有其互不相同的運(yùn)動(dòng)特性，這已是大家公認(rèn)的事實(shí)?，F(xiàn)再舉如圖420a所示的“六桿增力機(jī)構(gòu)”，其設(shè)計(jì)的初意是當(dāng)主動(dòng)構(gòu)件AB作較小功率的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊能產(chǎn)生巨大的沖壓力。因此這機(jī)構(gòu)被應(yīng)用于大噸位的沖壓機(jī)床中。 瞬時(shí)停歇的運(yùn)動(dòng)特性 二次壓印機(jī) 二、運(yùn)用機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合，改變機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性例子：鋸床、篩面粉機(jī) 采用凸輪機(jī)構(gòu)，由于壓力大，壓邊滑塊的行程又長，因而這個(gè)凸輪就要

19、做得很大，這不但占據(jù)了機(jī)器中很大的空間，而且凸輪的制造也較困難。 運(yùn)用機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合改變后的壓力機(jī)構(gòu)。三、運(yùn)用機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合，得到某種特殊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或軌跡 典型的實(shí)例是上節(jié)所述的送布機(jī)構(gòu)中的軌跡生成機(jī)構(gòu)。 四、利用機(jī)構(gòu)組成原理發(fā)現(xiàn)新的機(jī)構(gòu) 機(jī) 構(gòu) 組 成原理認(rèn)為，機(jī)構(gòu)是由若干個(gè)構(gòu)件組成，其最基本的形式是構(gòu)件間全部用轉(zhuǎn)動(dòng)副組成。例子：送布機(jī)構(gòu)高副均代換成轉(zhuǎn)動(dòng)副 五、引進(jìn)當(dāng)前的最新技術(shù)，使舊的機(jī)械功能得到新的生命 例如機(jī)床引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，電子計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)，使機(jī)械加工功能不斷地提高。 第五節(jié)第五節(jié) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖一、機(jī)械運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)一、機(jī)械運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì) 當(dāng)功能結(jié)構(gòu)圖中各分功能均設(shè)計(jì)完畢后，怎樣將這些分功能協(xié)調(diào)動(dòng)作，共同完成總功能?這就需進(jìn)行總體范圍內(nèi)的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。 使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)嚴(yán)格按規(guī)定的時(shí)間運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)，就是機(jī)械運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵控制方法設(shè)計(jì)。 一般有如下兩種方法。1.集中驅(qū)動(dòng)、分散控制 在比較小型的機(jī)器上，一般均采用本方法，它由一個(gè)總驅(qū)動(dòng)源(一般是電動(dòng)機(jī))，經(jīng)過變速后達(dá)到合適的工作轉(zhuǎn)速，作為機(jī)器