機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)_第五章__機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)用化設(shè)計(jì)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件1第五章第五章 機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)用化設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)用化設(shè)計(jì)第一節(jié)第一節(jié) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)核心產(chǎn)品設(shè)計(jì)核心和外圍問(wèn)題和外圍問(wèn)題一、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心一、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心1 1、設(shè)計(jì)理解為一個(gè)、設(shè)計(jì)理解為一個(gè)“空間空間”：整個(gè)設(shè)計(jì)整個(gè)設(shè)計(jì)“空間空間”分為兩部分：分為兩部分：1 1）內(nèi)部空間：設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的主）內(nèi)部空間：設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的主要階段，其任務(wù)是使設(shè)計(jì)要求要階段，其任務(wù)是使設(shè)計(jì)要求轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為“硬件硬件”以滿足需求，以滿足需求，這也是設(shè)計(jì)的最終目的，故稱(chēng)這也是設(shè)計(jì)的最終目的，故稱(chēng)內(nèi)部空間為設(shè)計(jì)核心工作。內(nèi)部空間為設(shè)計(jì)核心工作。2 2）外部空間：所列舉的問(wèn)題為）外部空間：所列舉的問(wèn)題為對(duì)設(shè)計(jì)的各種要求

2、和應(yīng)用的技對(duì)設(shè)計(jì)的各種要求和應(yīng)用的技術(shù)方法，是設(shè)計(jì)的外圍問(wèn)題。術(shù)方法，是設(shè)計(jì)的外圍問(wèn)題。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件22 2、設(shè)計(jì)含義：、設(shè)計(jì)含義： 是為提供社會(huì)所需的產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)所必要的一系是為提供社會(huì)所需的產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)所必要的一系列創(chuàng)新思維和活動(dòng)。最后以技術(shù)文件的形式，提供產(chǎn)列創(chuàng)新思維和活動(dòng)。最后以技術(shù)文件的形式，提供產(chǎn)品制造依據(jù)的全過(guò)程工作。品制造依據(jù)的全過(guò)程工作。 設(shè)計(jì)活動(dòng)主要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)階段：了解市場(chǎng)需求、設(shè)計(jì)活動(dòng)主要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)階段：了解市場(chǎng)需求、擬定設(shè)計(jì)任務(wù)和技術(shù)要求、功能原理設(shè)計(jì)、實(shí)用化設(shè)擬定設(shè)計(jì)任務(wù)和技術(shù)要求、功能原理設(shè)計(jì)、實(shí)用化設(shè)計(jì)、商品化設(shè)計(jì)、制造和銷(xiāo)售。計(jì)、商品化設(shè)計(jì)、制造和銷(xiāo)售。3

3、 3、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心即、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心即核心技術(shù)核心技術(shù)( (內(nèi)部空間設(shè)計(jì)）：內(nèi)部空間設(shè)計(jì)）： 是指產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)總功能和主要要求的技術(shù)。對(duì)不同是指產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)總功能和主要要求的技術(shù)。對(duì)不同的機(jī)械其核心技術(shù)是不相同的。核心技術(shù)對(duì)于產(chǎn)品設(shè)的機(jī)械其核心技術(shù)是不相同的。核心技術(shù)對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)為產(chǎn)品的性能指標(biāo)：計(jì)主要體現(xiàn)為產(chǎn)品的性能指標(biāo)：機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件3a)a)對(duì)于以能量轉(zhuǎn)換為主的機(jī)械如動(dòng)力機(jī)械，其主要性能指標(biāo)是對(duì)于以能量轉(zhuǎn)換為主的機(jī)械如動(dòng)力機(jī)械，其主要性能指標(biāo)是熱效率；熱效率；b)b)對(duì)于輕工機(jī)械，常要完成各種繁雜靈巧的動(dòng)作，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于輕工機(jī)械，常要完成各種繁雜靈巧的動(dòng)作，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題比較突出，主

4、要性能指標(biāo)是生產(chǎn)率、有節(jié)奏地可靠工作、問(wèn)題比較突出，主要性能指標(biāo)是生產(chǎn)率、有節(jié)奏地可靠工作、自動(dòng)化程度高；自動(dòng)化程度高；c)c)重型機(jī)械特點(diǎn)是巨型、重載，其承載能力、強(qiáng)度和剛度是其重型機(jī)械特點(diǎn)是巨型、重載，其承載能力、強(qiáng)度和剛度是其性能指標(biāo)；性能指標(biāo)；d)d)對(duì)于金屬切削機(jī)床，主要性能指標(biāo)是生產(chǎn)率、加工精度和加對(duì)于金屬切削機(jī)床，主要性能指標(biāo)是生產(chǎn)率、加工精度和加工范圍；工范圍；e)e)對(duì)于以信號(hào)為主的儀器，主要性能指標(biāo)是靈敏度、精度和穩(wěn)對(duì)于以信號(hào)為主的儀器，主要性能指標(biāo)是靈敏度、精度和穩(wěn)定性；定性；f)f)對(duì)于以材料轉(zhuǎn)換為主的各種離心機(jī)、篩選機(jī)和過(guò)濾器的主要對(duì)于以材料轉(zhuǎn)換為主的各種離心機(jī)、篩選

5、機(jī)和過(guò)濾器的主要性能指標(biāo)是生產(chǎn)效率和分離出物料的純凈度。性能指標(biāo)是生產(chǎn)效率和分離出物料的純凈度。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件44 4、關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù)是兩個(gè)不同的概念：、關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù)是兩個(gè)不同的概念：關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)是實(shí)現(xiàn)某種功能過(guò)程中需要解決的技術(shù)難題。它與核是實(shí)現(xiàn)某種功能過(guò)程中需要解決的技術(shù)難題。它與核心技術(shù)是兩個(gè)不同的概念，在核心技術(shù)中也有關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。心技術(shù)是兩個(gè)不同的概念，在核心技術(shù)中也有關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。例如，對(duì)于板例如，對(duì)于板( (帶帶) )軋鋼機(jī)：可采用液壓彎輥，利用液壓缸的壓軋鋼機(jī)：可采用液壓彎輥，利用液壓缸的壓力，在軋制過(guò)程中隨時(shí)根據(jù)軋制條件變化迅速對(duì)軋輥施以附加力，在軋制過(guò)程中隨時(shí)

6、根據(jù)軋制條件變化迅速對(duì)軋輥施以附加彎曲力、使產(chǎn)生附加彎曲變形。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)板厚偏差和板型的彎曲力、使產(chǎn)生附加彎曲變形。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)板厚偏差和板型的合理控制，在軋制過(guò)程中希望軋機(jī)當(dāng)量剛度系數(shù)合理控制，在軋制過(guò)程中希望軋機(jī)當(dāng)量剛度系數(shù)KK能夠根據(jù)不能夠根據(jù)不同工藝要求隨時(shí)調(diào)整，一般是采用液壓壓下系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。核心同工藝要求隨時(shí)調(diào)整，一般是采用液壓壓下系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。核心技術(shù)問(wèn)題：液壓彎輥和液壓壓下。技術(shù)問(wèn)題：液壓彎輥和液壓壓下。關(guān)鍵技術(shù)：其中厚度、壓力、位置傳感器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等組關(guān)鍵技術(shù)：其中厚度、壓力、位置傳感器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等組成的電液閉環(huán)控制系統(tǒng)則是解決核心技術(shù)問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)成的電液閉環(huán)控制系統(tǒng)則是

7、解決核心技術(shù)問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)( (參見(jiàn)參見(jiàn)圖圖5252、圖、圖53)53)。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件5軋鋼機(jī)主傳動(dòng)裝置是由聯(lián)軸器、減速機(jī)、齒輪座和接軸等軋鋼機(jī)主傳動(dòng)裝置是由聯(lián)軸器、減速機(jī)、齒輪座和接軸等部件所組成，作用是將電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和力矩傳給工作機(jī)座部件所組成，作用是將電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和力矩傳給工作機(jī)座中的軋輥進(jìn)行軋制。中的軋輥進(jìn)行軋制。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件6機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件二、設(shè)計(jì)的外圍問(wèn)題 1、主要設(shè)計(jì)要求（1）功能要求 （2）適應(yīng)性要求（3）性能要求（4）生產(chǎn)能力要求（5）可靠性要求（6）使用壽命要求（7）效率要求 （8）成本要求 （9）人機(jī)工程要求（10）安全性要求（11）包裝、運(yùn)輸要求 2、其它設(shè)計(jì)要求（

8、1）強(qiáng)度、剛度要求 （2）制造工藝要求（3）零件加工技術(shù)要求 （4）工作循環(huán)圖要求機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件 由銷(xiāo)售反饋信息，進(jìn)行市場(chǎng)分析，改進(jìn)技術(shù)要求，再進(jìn)行設(shè)由銷(xiāo)售反饋信息，進(jìn)行市場(chǎng)分析，改進(jìn)技術(shù)要求，再進(jìn)行設(shè)計(jì)的循環(huán)，是一個(gè)相互作用不斷完善的迭代過(guò)程，使產(chǎn)品不斷地計(jì)的循環(huán)，是一個(gè)相互作用不斷完善的迭代過(guò)程，使產(chǎn)品不斷地發(fā)展。產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種設(shè)計(jì)要求，是設(shè)計(jì)的依據(jù)和前提，發(fā)展。產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種設(shè)計(jì)要求，是設(shè)計(jì)的依據(jù)和前提，它們就是設(shè)計(jì)的外圍問(wèn)題。它們就是設(shè)計(jì)的外圍問(wèn)題。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件9第二節(jié)第二節(jié) 實(shí)用化設(shè)計(jì)的任務(wù)和主要內(nèi)容實(shí)用化設(shè)計(jì)的任務(wù)和主要內(nèi)容1 1、實(shí)用化設(shè)計(jì)：、實(shí)用化設(shè)計(jì)： 實(shí)用化設(shè)

9、計(jì)是在功能原理設(shè)計(jì)成熟的基礎(chǔ)上，實(shí)用化設(shè)計(jì)是在功能原理設(shè)計(jì)成熟的基礎(chǔ)上，把原理方案結(jié)構(gòu)化、實(shí)體化，使原理構(gòu)思轉(zhuǎn)化為具把原理方案結(jié)構(gòu)化、實(shí)體化，使原理構(gòu)思轉(zhuǎn)化為具有實(shí)用水平的實(shí)體機(jī)械達(dá)到實(shí)用的要求。有實(shí)用水平的實(shí)體機(jī)械達(dá)到實(shí)用的要求。實(shí)用化設(shè)計(jì)的前期工作：實(shí)用化設(shè)計(jì)的前期工作：工作原理確定后首先要進(jìn)工作原理確定后首先要進(jìn)行工藝動(dòng)作構(gòu)思和分解，初步擬定各執(zhí)行構(gòu)件的動(dòng)行工藝動(dòng)作構(gòu)思和分解，初步擬定各執(zhí)行構(gòu)件的動(dòng)作和各動(dòng)作的相互協(xié)調(diào)關(guān)系，即進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案作和各動(dòng)作的相互協(xié)調(diào)關(guān)系，即進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)和機(jī)械簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)和機(jī)械簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)。 該階段總的任務(wù)：該階段總的任務(wù)：完成產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)、部件、完成

10、產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)、部件、零件設(shè)計(jì)、完成交付制造的和施工的圖樣資料，同零件設(shè)計(jì)、完成交付制造的和施工的圖樣資料，同時(shí)編制全套技術(shù)文件。時(shí)編制全套技術(shù)文件。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件10 2 2、具體工作：、具體工作： 如果說(shuō)功能原理設(shè)計(jì)是產(chǎn)品創(chuàng)新和保證質(zhì)量的如果說(shuō)功能原理設(shè)計(jì)是產(chǎn)品創(chuàng)新和保證質(zhì)量的關(guān)鍵，則實(shí)用化設(shè)計(jì)就是得到高質(zhì)量產(chǎn)品的保證。關(guān)鍵，則實(shí)用化設(shè)計(jì)就是得到高質(zhì)量產(chǎn)品的保證。在實(shí)用化設(shè)計(jì)階段。在實(shí)用化設(shè)計(jì)階段。工作既要具體化又要精細(xì)化，工作既要具體化又要精細(xì)化，要處理大量的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的問(wèn)題，主要有：要處理大量的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的問(wèn)題，主要有： 零部件的形狀、裝配關(guān)系、材料選擇、尺寸大小、零部件的形狀

11、、裝配關(guān)系、材料選擇、尺寸大小、加工要求、表面處理、總體布置、安裝等。這些問(wèn)加工要求、表面處理、總體布置、安裝等。這些問(wèn)題處理合理與否，對(duì)產(chǎn)品功能、性能指標(biāo)和技術(shù)經(jīng)題處理合理與否，對(duì)產(chǎn)品功能、性能指標(biāo)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，對(duì)機(jī)器的強(qiáng)度、剛度、壽命、對(duì)靠性、振濟(jì)指標(biāo)，對(duì)機(jī)器的強(qiáng)度、剛度、壽命、對(duì)靠性、振動(dòng)、噪聲等有著直接的影響。動(dòng)、噪聲等有著直接的影響。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件11 3 3、實(shí)用化設(shè)計(jì)步驟一般為：、實(shí)用化設(shè)計(jì)步驟一般為： 1 1）繪制總體布置和總裝草圖；）繪制總體布置和總裝草圖； 2 2）由總裝草圖畫(huà)出部件、零件草圖；）由總裝草圖畫(huà)出部件、零件草圖； 3 3）經(jīng)審核再由零件工作圖、部件裝配圖畫(huà)出

12、）經(jīng)審核再由零件工作圖、部件裝配圖畫(huà)出總裝圖和總圖；總裝圖和總圖； 4 4）最后編制技術(shù)文件如設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、使用說(shuō)）最后編制技術(shù)文件如設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、使用說(shuō)明書(shū)、標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件明細(xì)表等等。明書(shū)、標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件明細(xì)表等等。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件12第三節(jié)第三節(jié) 總體設(shè)計(jì)的基本任務(wù)和內(nèi)容總體設(shè)計(jì)的基本任務(wù)和內(nèi)容 一、總體設(shè)計(jì)的基本任務(wù)一、總體設(shè)計(jì)的基本任務(wù) 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)通過(guò)原理方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使主要功能機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)通過(guò)原理方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使主要功能得到滿足。但是，從系統(tǒng)論觀點(diǎn)分析，機(jī)器本身不是獨(dú)立的系得到滿足。但是，從系統(tǒng)論觀點(diǎn)分析，機(jī)器本身不是獨(dú)立的系統(tǒng)，它不能孤立存在。它需要人操縱和控制，需要人裝配

13、和安統(tǒng)，它不能孤立存在。它需要人操縱和控制，需要人裝配和安裝。機(jī)器工作在環(huán)境之中，環(huán)境對(duì)它有約束，相反機(jī)器對(duì)環(huán)境裝。機(jī)器工作在環(huán)境之中，環(huán)境對(duì)它有約束，相反機(jī)器對(duì)環(huán)境又施加影響，并受到有關(guān)規(guī)范和法律限制，它與其它機(jī)器還有又施加影響，并受到有關(guān)規(guī)范和法律限制，它與其它機(jī)器還有關(guān)聯(lián)等等。這些問(wèn)題有些在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮到了，但大部分沒(méi)關(guān)聯(lián)等等。這些問(wèn)題有些在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮到了，但大部分沒(méi)有涉及，需要在總體設(shè)計(jì)中，全面綜合考慮。與此同時(shí)，總體有涉及，需要在總體設(shè)計(jì)中，全面綜合考慮。與此同時(shí)，總體設(shè)計(jì)對(duì)各部件、零件設(shè)計(jì)要提出主要參數(shù)和設(shè)計(jì)要求，以保證設(shè)計(jì)對(duì)各部件、零件設(shè)計(jì)要提出主要參數(shù)和設(shè)計(jì)要求，以保證各

14、部件、零件在設(shè)計(jì)時(shí)滿足總體設(shè)計(jì)各種約束條件。各部件、零件在設(shè)計(jì)時(shí)滿足總體設(shè)計(jì)各種約束條件。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件13總之：總體設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的中心環(huán)節(jié)，它對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)總之：總體設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的中心環(huán)節(jié)，它對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和外觀具有決定意義。性能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和外觀具有決定意義?？傮w設(shè)計(jì)的任務(wù)：總體設(shè)計(jì)的任務(wù)： (1)(1)完善和擴(kuò)大方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容完善和擴(kuò)大方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容 (2)(2)使各部件、零件得到合理的組合；使各部件、零件得到合理的組合； (3)(3)綜合人一機(jī)器一環(huán)境三者關(guān)系，使之協(xié)調(diào)和適應(yīng)，以保證綜合人一機(jī)器一環(huán)境三者關(guān)系，使之協(xié)調(diào)和適應(yīng)，以保證全面滿足機(jī)械產(chǎn)品的

15、技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)性能和美學(xué)性能的所有要全面滿足機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)性能和美學(xué)性能的所有要求。求。二、總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容二、總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容各種具體機(jī)器總體設(shè)計(jì)內(nèi)容雖然有所不同，但縱觀全局，總體各種具體機(jī)器總體設(shè)計(jì)內(nèi)容雖然有所不同，但縱觀全局，總體設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：1 1）工藝方案的確定。在進(jìn)行機(jī)械總體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)不同類(lèi)型）工藝方案的確定。在進(jìn)行機(jī)械總體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)不同類(lèi)型的工藝方案進(jìn)行分析比較，選擇符合實(shí)際情況的具有先進(jìn)性的的工藝方案進(jìn)行分析比較，選擇符合實(shí)際情況的具有先進(jìn)性的工藝方案。工藝方案。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件142 2）確定機(jī)器的總體參數(shù)）確定機(jī)器的總體參數(shù)總體參數(shù)是表明機(jī)器技術(shù)性能的

16、主要指標(biāo)，包括機(jī)器性能參總體參數(shù)是表明機(jī)器技術(shù)性能的主要指標(biāo)，包括機(jī)器性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)兩方面：數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)兩方面：（1 1）性能參數(shù)是指生產(chǎn)率、功率和重量等；）性能參數(shù)是指生產(chǎn)率、功率和重量等；（2 2）結(jié)構(gòu)參數(shù)是指主要結(jié)構(gòu)尺寸，它由整機(jī)外形尺寸、主要）結(jié)構(gòu)參數(shù)是指主要結(jié)構(gòu)尺寸，它由整機(jī)外形尺寸、主要部件的外形尺寸及工作機(jī)構(gòu)作業(yè)位置尺寸等組成。部件的外形尺寸及工作機(jī)構(gòu)作業(yè)位置尺寸等組成。 對(duì)具體機(jī)器而言，總體參數(shù)內(nèi)容還更多些，如采煤機(jī)的性對(duì)具體機(jī)器而言，總體參數(shù)內(nèi)容還更多些，如采煤機(jī)的性能參數(shù)除了上面所指外，還包括采高、鼓深、滾筒直徑、滾能參數(shù)除了上面所指外，還包括采高、鼓深、滾筒直徑、滾筒

17、轉(zhuǎn)速、牽引力和牽引速度等。若機(jī)器性能參數(shù)和作業(yè)位置筒轉(zhuǎn)速、牽引力和牽引速度等。若機(jī)器性能參數(shù)和作業(yè)位置尺寸有國(guó)家或部級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則計(jì)算后取值一定要符合上級(jí)標(biāo)尺寸有國(guó)家或部級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則計(jì)算后取值一定要符合上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。性能和結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定，可采用計(jì)算法、類(lèi)比法、相似準(zhǔn)。性能和結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定，可采用計(jì)算法、類(lèi)比法、相似設(shè)計(jì)法以及優(yōu)化設(shè)計(jì)法等。設(shè)計(jì)法以及優(yōu)化設(shè)計(jì)法等。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件15 3) 3)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和確定機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。根據(jù)工藝動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和確定機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。根據(jù)工藝動(dòng)作過(guò)程選用合適執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成各個(gè)基本運(yùn)動(dòng)。再用一定的作過(guò)程選用合適執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成各個(gè)基本運(yùn)動(dòng)。再用一定的組合方式

18、構(gòu)成機(jī)械系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能。機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案就組合方式構(gòu)成機(jī)械系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能。機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案就是機(jī)械系統(tǒng)的綜合。將機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案中各個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)是機(jī)械系統(tǒng)的綜合。將機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案中各個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算確定之后就得到機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。算確定之后就得到機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。4 4）總體布置設(shè)計(jì)）總體布置設(shè)計(jì) 主要是確定各部件、零件的相互位置和聯(lián)接方式，并考慮安主要是確定各部件、零件的相互位置和聯(lián)接方式，并考慮安全操作，整體造型等問(wèn)題。全操作，整體造型等問(wèn)題。 5)5)機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(Drive system)(Drive system)設(shè)計(jì)。根據(jù)所需的載荷，從設(shè)計(jì)。根據(jù)所需的載荷，從直接承載零件開(kāi)

19、始，選擇或設(shè)計(jì)機(jī)器的工作構(gòu)件，然后按驅(qū)直接承載零件開(kāi)始，選擇或設(shè)計(jì)機(jī)器的工作構(gòu)件，然后按驅(qū)動(dòng)鏈的順序向上，對(duì)機(jī)構(gòu)和零件逐個(gè)進(jìn)行設(shè)計(jì)、直到選擇原動(dòng)鏈的順序向上，對(duì)機(jī)構(gòu)和零件逐個(gè)進(jìn)行設(shè)計(jì)、直到選擇原動(dòng)機(jī)。動(dòng)機(jī)。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件16 6 6）計(jì)算整機(jī)的平衡和穩(wěn)定）計(jì)算整機(jī)的平衡和穩(wěn)定 平衡是指整機(jī)處于不同工作狀態(tài)時(shí)，所有機(jī)構(gòu)作用力和重力平衡是指整機(jī)處于不同工作狀態(tài)時(shí)，所有機(jī)構(gòu)作用力和重力的合力不超出規(guī)定范圍。對(duì)某些機(jī)器如挖掘機(jī)，平衡問(wèn)題實(shí)質(zhì)的合力不超出規(guī)定范圍。對(duì)某些機(jī)器如挖掘機(jī)，平衡問(wèn)題實(shí)質(zhì)是確定平衡重的問(wèn)題。是確定平衡重的問(wèn)題。 穩(wěn)定性是指整機(jī)的平衡，是研究機(jī)器在工作和行定時(shí)是否發(fā)穩(wěn)定性是指整機(jī)的

20、平衡，是研究機(jī)器在工作和行定時(shí)是否發(fā)生傾翻的可能性。這一點(diǎn)對(duì)地面行走機(jī)器和工程機(jī)械尤其重要生傾翻的可能性。這一點(diǎn)對(duì)地面行走機(jī)器和工程機(jī)械尤其重要。7 7）動(dòng)力源特性分析）動(dòng)力源特性分析 若設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)沒(méi)有對(duì)原動(dòng)機(jī)種類(lèi)作出明確規(guī)定時(shí)，應(yīng)首先確若設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)沒(méi)有對(duì)原動(dòng)機(jī)種類(lèi)作出明確規(guī)定時(shí)，應(yīng)首先確定動(dòng)力源種類(lèi)，是電動(dòng)機(jī)還是柴油機(jī)或其它，然后再作動(dòng)力源定動(dòng)力源種類(lèi)，是電動(dòng)機(jī)還是柴油機(jī)或其它，然后再作動(dòng)力源特性分析。特性分析。8 8）人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)）人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主要是操作和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。主要是操作和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件179 9）附屬裝置設(shè)計(jì)）附屬裝置設(shè)計(jì) 為增加機(jī)器功能，擴(kuò)大機(jī)器

21、使用范圍或減少環(huán)境為增加機(jī)器功能，擴(kuò)大機(jī)器使用范圍或減少環(huán)境對(duì)人機(jī)影響而設(shè)計(jì)附屬裝置，如井下巷道掘進(jìn)機(jī)增對(duì)人機(jī)影響而設(shè)計(jì)附屬裝置，如井下巷道掘進(jìn)機(jī)增加打鉚桿孔的裝置，采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)的高壓水噴霧加打鉚桿孔的裝置，采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)的高壓水噴霧滅塵裝置滅塵裝置1010）機(jī)器造型設(shè)計(jì)）機(jī)器造型設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)器外形、色彩進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計(jì)，對(duì)機(jī)器外形、色彩進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計(jì)，1111）產(chǎn)品故障分析和對(duì)策）產(chǎn)品故障分析和對(duì)策1212）明確易損件、外購(gòu)件、標(biāo)準(zhǔn)件）明確易損件、外購(gòu)件、標(biāo)準(zhǔn)件1313）明確產(chǎn)品包裝和運(yùn)輸要求）明確產(chǎn)品包裝和運(yùn)輸要求機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件第四節(jié)第四節(jié) 確定工藝方案確定工藝方案為了實(shí)現(xiàn)同一工藝目的，可以采用不

22、同的工藝方案，為了實(shí)現(xiàn)同一工藝目的，可以采用不同的工藝方案，各方案決定了設(shè)備不同的結(jié)構(gòu)、性能、產(chǎn)品質(zhì)量、各方案決定了設(shè)備不同的結(jié)構(gòu)、性能、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和成本。選擇工藝方案時(shí)應(yīng)綜合考慮下列問(wèn)生產(chǎn)率和成本。選擇工藝方案時(shí)應(yīng)綜合考慮下列問(wèn)題：題：1)1)工藝方案的先進(jìn)性工藝方案的先進(jìn)性2)2)合理的運(yùn)動(dòng)規(guī)律合理的運(yùn)動(dòng)規(guī)律3)3)工藝方案實(shí)現(xiàn)的可能性和穩(wěn)定性工藝方案實(shí)現(xiàn)的可能性和穩(wěn)定性4)4)與生產(chǎn)率要求相適應(yīng)，經(jīng)濟(jì)上合理與生產(chǎn)率要求相適應(yīng)，經(jīng)濟(jì)上合理18機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件19機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件第五節(jié)第五節(jié) 整機(jī)總體參數(shù)確定整機(jī)總體參數(shù)確定總體參數(shù)的確定是產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，它總體參數(shù)的確定是

23、產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，它與機(jī)器各部件性能、結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。在總體設(shè)計(jì)過(guò)程中與機(jī)器各部件性能、結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。在總體設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須首先初步確定總體參數(shù)，據(jù)此進(jìn)行各部件的技術(shù)設(shè)，必須首先初步確定總體參數(shù)，據(jù)此進(jìn)行各部件的技術(shù)設(shè)計(jì)，最后準(zhǔn)確計(jì)算出機(jī)器的總體參數(shù)，但有時(shí)總體參數(shù)和計(jì)，最后準(zhǔn)確計(jì)算出機(jī)器的總體參數(shù)，但有時(shí)總體參數(shù)和技術(shù)設(shè)計(jì)需要交叉反復(fù)進(jìn)行。技術(shù)設(shè)計(jì)需要交叉反復(fù)進(jìn)行。 在確定總體參數(shù)時(shí)，必須正確處理相互制約的有關(guān)參數(shù)在確定總體參數(shù)時(shí)，必須正確處理相互制約的有關(guān)參數(shù)間關(guān)系，例如在礦山工程機(jī)械產(chǎn)品中，機(jī)重是一個(gè)重要性間關(guān)系，例如在礦山工程機(jī)械產(chǎn)品中，機(jī)重是一個(gè)重要性能指標(biāo)過(guò)份減輕機(jī)

24、重，勢(shì)必影響采掘力和機(jī)器強(qiáng)度、剛度能指標(biāo)過(guò)份減輕機(jī)重，勢(shì)必影響采掘力和機(jī)器強(qiáng)度、剛度。反之，過(guò)份考慮強(qiáng)度、剛度必然導(dǎo)致機(jī)器笨重、經(jīng)濟(jì)性。反之，過(guò)份考慮強(qiáng)度、剛度必然導(dǎo)致機(jī)器笨重、經(jīng)濟(jì)性差。因此，各參數(shù)間要互相匹配和協(xié)調(diào)，形成一個(gè)優(yōu)化的差。因此，各參數(shù)間要互相匹配和協(xié)調(diào)，形成一個(gè)優(yōu)化的整體。合理的總體參數(shù)應(yīng)符合下列條件：整體。合理的總體參數(shù)應(yīng)符合下列條件：20機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件211 1）先進(jìn)性）先進(jìn)性與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品比較，其主要技與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品比較，其主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和工作性能優(yōu)先；術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和工作性能優(yōu)先；2 2）實(shí)用性）實(shí)用性滿足實(shí)際使用要求，可靠度高、維滿足實(shí)際使用要求，可靠度高、維修方便

25、、使用壽命長(zhǎng)；修方便、使用壽命長(zhǎng)；3 3）經(jīng)濟(jì)性）經(jīng)濟(jì)性充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率、節(jié)約能源、充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率、節(jié)約能源、原材料消耗少，在滿足功能的情況下，體積小、重原材料消耗少，在滿足功能的情況下，體積小、重量輕、價(jià)格便宜。量輕、價(jià)格便宜?？傮w參數(shù)包含：總體參數(shù)包含：生產(chǎn)率生產(chǎn)率Q Q、功率參數(shù)、功率參數(shù)、重量參數(shù)、重量參數(shù)、總體結(jié)構(gòu)參數(shù)?？傮w結(jié)構(gòu)參數(shù)?？傮w參數(shù)的初步確定，可采用理論計(jì)算法、經(jīng)驗(yàn)公總體參數(shù)的初步確定，可采用理論計(jì)算法、經(jīng)驗(yàn)公式法和相似類(lèi)比法。式法和相似類(lèi)比法。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件22一、理論計(jì)算法一、理論計(jì)算法 根據(jù)擬定的產(chǎn)品原理方案，在理論分析與試驗(yàn)數(shù)據(jù)根據(jù)擬定的產(chǎn)品原理方案，在理論分

26、析與試驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行分析計(jì)算，確定總體參數(shù)?；A(chǔ)上進(jìn)行分析計(jì)算，確定總體參數(shù)。 1機(jī)械設(shè)備的理論生產(chǎn)率機(jī)械設(shè)備的理論生產(chǎn)率Q 機(jī)械設(shè)備的理論生產(chǎn)率是指設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。在單位機(jī)械設(shè)備的理論生產(chǎn)率是指設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。在單位時(shí)間內(nèi)完成的產(chǎn)品數(shù)量，就是機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)率。加時(shí)間內(nèi)完成的產(chǎn)品數(shù)量，就是機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)率。加工一個(gè)工件或裝配一個(gè)組件所需的循環(huán)時(shí)間工一個(gè)工件或裝配一個(gè)組件所需的循環(huán)時(shí)間T為：為：T=tg+tfT為在設(shè)備上加工一個(gè)工件的循環(huán)時(shí)間或稱(chēng)工作為在設(shè)備上加工一個(gè)工件的循環(huán)時(shí)間或稱(chēng)工作周期時(shí)間；周期時(shí)間；tg 工作時(shí)間，即直接用在加工或裝配一個(gè)工件的工作時(shí)間，即直接用在加工或裝配一個(gè)工件的時(shí)間

27、；時(shí)間；tf輔助工作時(shí)間，即在一個(gè)循環(huán)內(nèi)除去輔助工作時(shí)間，即在一個(gè)循環(huán)內(nèi)除去tg 所消耗所消耗的時(shí)間，如上下料、間歇等所消耗的時(shí)間。的時(shí)間，如上下料、間歇等所消耗的時(shí)間。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件23設(shè)備的生產(chǎn)率設(shè)備的生產(chǎn)率Q Q為：為：2 2、功率參數(shù)、功率參數(shù)( (包括運(yùn)動(dòng)參數(shù)、力能參數(shù)包括運(yùn)動(dòng)參數(shù)、力能參數(shù)) )（1)1)運(yùn)動(dòng)參數(shù)運(yùn)動(dòng)參數(shù) 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)參數(shù)有移動(dòng)速度、加機(jī)械的運(yùn)動(dòng)參數(shù)有移動(dòng)速度、加速度和調(diào)速范圍等，主要取決于工藝要求：速度和調(diào)速范圍等，主要取決于工藝要求： 一般情況是希望速度盡可能地高，但卻因受一般情況是希望速度盡可能地高，但卻因受到慣性、振動(dòng)、定位精度、結(jié)構(gòu)、制造和裝配水到慣性、振動(dòng)

28、、定位精度、結(jié)構(gòu)、制造和裝配水平，以及新技術(shù)應(yīng)用程度等的影響和限制。平，以及新技術(shù)應(yīng)用程度等的影響和限制。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件24機(jī)械的速度常由生產(chǎn)率確定，如帶式連續(xù)輸送機(jī)，帶的運(yùn)機(jī)械的速度常由生產(chǎn)率確定，如帶式連續(xù)輸送機(jī)，帶的運(yùn)動(dòng)速度動(dòng)速度v v可由下式確定：可由下式確定：CSQv3600其中：v帶的運(yùn)動(dòng)速度 (m/s)Q帶式輸送機(jī)的理論生產(chǎn)率 (t/h)s被運(yùn)物料在輸送帶上的堆積面積 (m2)散粒物料的堆積密度 (t/m3) c傾角系數(shù)，當(dāng)水平時(shí)c=1，傾角為20時(shí) c0.82機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件25(2)(2)力能參數(shù)力能參數(shù) 包括承載力包括承載力( (如成型力、破碎力、運(yùn)如成型力、破碎力、運(yùn)行阻力

29、、挖掘力行阻力、挖掘力) )和原動(dòng)機(jī)功率。工作裝置是載荷直和原動(dòng)機(jī)功率。工作裝置是載荷直接作用的構(gòu)件接作用的構(gòu)件, ,力參數(shù)是其設(shè)計(jì)計(jì)算的依據(jù)，也是力力參數(shù)是其設(shè)計(jì)計(jì)算的依據(jù)，也是力學(xué)性能的主要標(biāo)志，如學(xué)性能的主要標(biāo)志，如30000KN30000KN水壓機(jī)。水壓機(jī)。 1)1)機(jī)器的作用力機(jī)器的作用力( (承載力承載力) ) 大部分材料輸送操作，大部分材料輸送操作，機(jī)器載荷由加速工件的慣性力載荷、移動(dòng)工件的摩擦機(jī)器載荷由加速工件的慣性力載荷、移動(dòng)工件的摩擦力載荷或材料提升的重力載荷組合而成。而對(duì)成型機(jī)力載荷或材料提升的重力載荷組合而成。而對(duì)成型機(jī)械、加工機(jī)械主要需求的力是用于材料成型或切削加械、

30、加工機(jī)械主要需求的力是用于材料成型或切削加工，下面舉例介紹金屬成型所需的力。工，下面舉例介紹金屬成型所需的力。例例1 1：圖：圖5 56 6表示三種常用于材料彎曲的形式：折邊、表示三種常用于材料彎曲的形式：折邊、彎彎V V形和彎形和彎U U形。要使金屬成形必須施加壓力到其塑性形。要使金屬成形必須施加壓力到其塑性區(qū)，假設(shè)所有的應(yīng)變硬化材料均能完全地彎曲，則彎區(qū)，假設(shè)所有的應(yīng)變硬化材料均能完全地彎曲，則彎曲力通常以材料的極限抗拉強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算。曲力通常以材料的極限抗拉強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件26機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件27例例2 2：設(shè)計(jì)剪切機(jī)時(shí)，需要計(jì)算最大剪切力設(shè)計(jì)剪切機(jī)時(shí)，需要計(jì)算最

31、大剪切力F Fmaxmax。剪切機(jī)的公稱(chēng)剪切力是根據(jù)剪切機(jī)的公稱(chēng)剪切力是根據(jù)F Fmax max 確定的。最大剪確定的。最大剪切力切力F Fmaxmax 為為: : F Fmaxmax KKmax max A A A A被剪切軋件橫斷面面積被剪切軋件橫斷面面積(mm(mm2 2) )；maxmax 被剪切軋件金屬在剪切溫度下的最大被剪切軋件金屬在剪切溫度下的最大剪切應(yīng)力剪切應(yīng)力(Mpa/mm(Mpa/mm2 2) )； K K 考慮由于刀刃磨鈍、刀片間隙增大而考慮由于刀刃磨鈍、刀片間隙增大而使剪切力提高的系數(shù)。使剪切力提高的系數(shù)。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件28 2)2)原動(dòng)機(jī)功率原動(dòng)機(jī)功率 反映了機(jī)械的動(dòng)

32、力級(jí)別，它與反映了機(jī)械的動(dòng)力級(jí)別，它與其它參數(shù)有函數(shù)關(guān)系，常是機(jī)械分級(jí)的標(biāo)志。也其它參數(shù)有函數(shù)關(guān)系，常是機(jī)械分級(jí)的標(biāo)志。也是機(jī)械中各零、部件的尺寸是機(jī)械中各零、部件的尺寸( (如軸和絲杠的直徑、如軸和絲杠的直徑、齒輪的模數(shù)等齒輪的模數(shù)等) )設(shè)計(jì)計(jì)算的依據(jù)。設(shè)計(jì)計(jì)算的依據(jù)。 機(jī)器需要的輸出功率等于機(jī)器工作的動(dòng)力加機(jī)器需要的輸出功率等于機(jī)器工作的動(dòng)力加上所損耗的動(dòng)力。大部分機(jī)器載荷是力上所損耗的動(dòng)力。大部分機(jī)器載荷是力( (扭矩扭矩) )以以某速度作用一段距離某速度作用一段距離( (角度角度) )。如果使用重量大、。如果使用重量大、速度高的工作頭，則在載荷中要考慮慣性分量的速度高的工作頭，則在載

33、荷中要考慮慣性分量的作用。作用。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件29舉例舉例1 1：如圖：如圖5 57 7所示為機(jī)器之輸出功率所示為機(jī)器之輸出功率P Pmaxmax ，系由一固定，系由一固定力力F F在在t t時(shí)間內(nèi)作用一段線性距離時(shí)間內(nèi)作用一段線性距離x x，此種運(yùn)動(dòng)如同一個(gè)，此種運(yùn)動(dòng)如同一個(gè)液壓臂彎曲金屬板。機(jī)器輸出的功率可表示為：液壓臂彎曲金屬板。機(jī)器輸出的功率可表示為：機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件30舉例舉例2 2： 圖圖5 58 8表示固定扭矩表示固定扭矩T T在瞬間在瞬間t t作用一個(gè)角作用一個(gè)角度度時(shí)機(jī)器之輸出功率時(shí)機(jī)器之輸出功率PmaxPmax。此種功率發(fā)生在工具。此種功率發(fā)生在工具機(jī)的銑刀切削情況，通常我們

34、考慮機(jī)器在刀具軸的輸機(jī)的銑刀切削情況，通常我們考慮機(jī)器在刀具軸的輸出為扭矩，它可用刀具的切削力與力臂來(lái)表示。此種出為扭矩，它可用刀具的切削力與力臂來(lái)表示。此種機(jī)器的輸出功率機(jī)器的輸出功率PmaxPmax為：為：機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件31 3 3重量參數(shù)重量參數(shù) 重量參數(shù)包括整機(jī)重量、各主要部件重量、重心重量參數(shù)包括整機(jī)重量、各主要部件重量、重心位置等。它反映了整機(jī)的品質(zhì)，如自重與載重之比，位置等。它反映了整機(jī)的品質(zhì)，如自重與載重之比，生產(chǎn)能力與機(jī)重之比等。重心位置反映了機(jī)器的穩(wěn)生產(chǎn)能力與機(jī)重之比等。重心位置反映了機(jī)器的穩(wěn)定性及車(chē)輪輪壓分布等問(wèn)題。定性及車(chē)輪輪壓分布等問(wèn)題。 對(duì)于定行機(jī)械如履帶式裝載機(jī)的

35、重量，主要根對(duì)于定行機(jī)械如履帶式裝載機(jī)的重量，主要根據(jù)作業(yè)時(shí)所需的牽引力來(lái)確定，同時(shí)必須滿足地面據(jù)作業(yè)時(shí)所需的牽引力來(lái)確定，同時(shí)必須滿足地面附著條件和作業(yè)、行走穩(wěn)定性要求，否則機(jī)器行走附著條件和作業(yè)、行走穩(wěn)定性要求，否則機(jī)器行走時(shí)將產(chǎn)生打滑或傾翻。時(shí)將產(chǎn)生打滑或傾翻。 機(jī)器提供的最大牽引力必須克服工作阻力和總機(jī)器提供的最大牽引力必須克服工作阻力和總的行走阻力，其表達(dá)式為：的行走阻力，其表達(dá)式為：機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件32機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件33綜合舉例：綜合舉例：下面以礦用蟹爪式裝載機(jī)為例加以說(shuō)明。下面以礦用蟹爪式裝載機(jī)為例加以說(shuō)明。A）組成：蟹爪式裝載機(jī)由鏟板裝載部、刮板）組成：蟹爪式裝載機(jī)由鏟板裝載部、

36、刮板運(yùn)輸部、履帶行走三部分組成，見(jiàn)圖運(yùn)輸部、履帶行走三部分組成，見(jiàn)圖51蟹爪蟹爪式裝裁機(jī)。式裝裁機(jī)。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件34機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件35機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件36機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件37機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件38機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件39機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件40機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件41B B）結(jié)構(gòu)及工作原理：）結(jié)構(gòu)及工作原理：結(jié)構(gòu)：圖結(jié)構(gòu)：圖5-25 5-25 所示，主要由蟹爪工作機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)所示，主要由蟹爪工作機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)、履帶行走機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)及控制各部運(yùn)動(dòng)載機(jī)構(gòu)、履帶行走機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)及控制各部運(yùn)動(dòng)的液壓系統(tǒng)組成。的液壓系統(tǒng)組成。工作原理：蟹爪式裝巖機(jī)按其工作原理屬于側(cè)取工作原理：蟹爪式裝巖機(jī)按其工作原理屬于側(cè)取式裝巖機(jī)，其工作機(jī)構(gòu)為

37、一對(duì)耙爪，猶如螃蟹的式裝巖機(jī)，其工作機(jī)構(gòu)為一對(duì)耙爪，猶如螃蟹的蟹爪，故稱(chēng)蟹爪式裝巖機(jī)。由于兩耙爪交替地耙蟹爪，故稱(chēng)蟹爪式裝巖機(jī)。由于兩耙爪交替地耙礦，其動(dòng)作可看成是連續(xù)的，故在裝巖機(jī)的高度礦，其動(dòng)作可看成是連續(xù)的，故在裝巖機(jī)的高度和寬度不很大的條件下有較高的生產(chǎn)率。其行走和寬度不很大的條件下有較高的生產(chǎn)率。其行走機(jī)構(gòu)采用履帶式，有較高的機(jī)動(dòng)性。裝巖機(jī)本身機(jī)構(gòu)采用履帶式，有較高的機(jī)動(dòng)性。裝巖機(jī)本身帶有轉(zhuǎn)載運(yùn)輪機(jī)，可與大容量的礦車(chē)配合，使準(zhǔn)帶有轉(zhuǎn)載運(yùn)輪機(jī)，可與大容量的礦車(chē)配合，使準(zhǔn)備、調(diào)車(chē)等輔助性作業(yè)時(shí)間減小，機(jī)器的操作簡(jiǎn)備、調(diào)車(chē)等輔助性作業(yè)時(shí)間減小，機(jī)器的操作簡(jiǎn)單方便。單方便。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件42

38、機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件43C C）裝載機(jī)的種類(lèi)：）裝載機(jī)的種類(lèi)：（1 1）按所裝物料的性質(zhì)分為裝煤機(jī)和裝巖機(jī)。）按所裝物料的性質(zhì)分為裝煤機(jī)和裝巖機(jī)。（2 2）按工作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)可分為鏟斗裝載機(jī)、耙）按工作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)可分為鏟斗裝載機(jī)、耙斗裝載機(jī)、蟹爪裝載機(jī)和立爪裝載機(jī)。常見(jiàn)的是斗裝載機(jī)、蟹爪裝載機(jī)和立爪裝載機(jī)。常見(jiàn)的是前三種。前三種。（3 3）按所用動(dòng)力分為電動(dòng)裝載機(jī)、氣動(dòng)裝載機(jī)）按所用動(dòng)力分為電動(dòng)裝載機(jī)、氣動(dòng)裝載機(jī)、液動(dòng)裝載機(jī)。目前我國(guó)多用電動(dòng)裝載機(jī)。、液動(dòng)裝載機(jī)。目前我國(guó)多用電動(dòng)裝載機(jī)。（4 4）按行走方式可分為軌輪式裝載機(jī)、履帶式）按行走方式可分為軌輪式裝載機(jī)、履帶式裝載機(jī)、輪胎式裝載機(jī)。裝載機(jī)、輪

39、胎式裝載機(jī)。 機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件44D D）蟹爪裝載機(jī)）蟹爪裝載機(jī) 主要優(yōu)點(diǎn)是連續(xù)裝載，生產(chǎn)率高，工作高度很主要優(yōu)點(diǎn)是連續(xù)裝載，生產(chǎn)率高，工作高度很低，適合在較矮的巷道中使用。早期生產(chǎn)的蟹爪裝低，適合在較矮的巷道中使用。早期生產(chǎn)的蟹爪裝載機(jī)，因結(jié)構(gòu)和材質(zhì)的原因只能用于裝煤或軟巖。載機(jī)，因結(jié)構(gòu)和材質(zhì)的原因只能用于裝煤或軟巖。近年來(lái)由于采用了合理的結(jié)構(gòu)和優(yōu)質(zhì)材料，蟹爪裝近年來(lái)由于采用了合理的結(jié)構(gòu)和優(yōu)質(zhì)材料，蟹爪裝載機(jī)亦可裝中硬以上的巖石。載機(jī)亦可裝中硬以上的巖石。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件45E）總體參數(shù)計(jì)算如下：）總體參數(shù)計(jì)算如下：1 1）總體性能參數(shù)）總體性能參數(shù)裝載機(jī)的總體性能參數(shù)主要包括生產(chǎn)率、重量和功裝

40、載機(jī)的總體性能參數(shù)主要包括生產(chǎn)率、重量和功率等。率等。(1)(1)理論生產(chǎn)率理論生產(chǎn)率Q Q 理論生產(chǎn)率是指裝載機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，即耙爪理論生產(chǎn)率是指裝載機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，即耙爪滿載情況下，將物料從鏟板上裝入運(yùn)輸機(jī)的能力，滿載情況下，將物料從鏟板上裝入運(yùn)輸機(jī)的能力，以每小時(shí)裝載物料體積計(jì)算，其表達(dá)式為：以每小時(shí)裝載物料體積計(jì)算，其表達(dá)式為：Q=60znVQ=60znV機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件46(2)(2)機(jī)器重量機(jī)器重量 蟹爪式裝載機(jī)的重量，主要根據(jù)作業(yè)時(shí)所需的牽引力來(lái)確定，蟹爪式裝載機(jī)的重量，主要根據(jù)作業(yè)時(shí)所需的牽引力來(lái)確定，同時(shí)必須滿足地面附著條件和作業(yè)、行走穩(wěn)定性要求，否則機(jī)器同時(shí)必須滿足地面附

41、著條件和作業(yè)、行走穩(wěn)定性要求，否則機(jī)器行走時(shí)將產(chǎn)生打滑或傾翻。行走時(shí)將產(chǎn)生打滑或傾翻。 機(jī)器提供的最大牽引力必須克服鏟板與蟹爪插入阻力和總的行機(jī)器提供的最大牽引力必須克服鏟板與蟹爪插入阻力和總的行走阻力，其表達(dá)式為：走阻力，其表達(dá)式為：kr機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件47(3)(3)原動(dòng)機(jī)功率原動(dòng)機(jī)功率 裝載機(jī)的總功率由裝載機(jī)的總功率由蟹蟹爪機(jī)構(gòu)功率爪機(jī)構(gòu)功率P1P1、運(yùn)輸機(jī)構(gòu)功、運(yùn)輸機(jī)構(gòu)功率率P2P2、行走機(jī)構(gòu)功率、行走機(jī)構(gòu)功率P3P3和液壓功率和液壓功率P4P4組成，即組成，即P P P1+P2+P3+P4 P1+P2+P3+P4 各部分功率計(jì)算由相應(yīng)的力、速度、效率等因素各部分功率計(jì)算由相應(yīng)的力、速度

42、、效率等因素決定。決定。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件484 4總體結(jié)構(gòu)參數(shù)總體結(jié)構(gòu)參數(shù) 總體結(jié)構(gòu)參數(shù)包括主要結(jié)構(gòu)尺寸和作業(yè)位置尺寸。總體結(jié)構(gòu)參數(shù)包括主要結(jié)構(gòu)尺寸和作業(yè)位置尺寸。主要結(jié)構(gòu)尺寸是由整機(jī)外形尺寸和主要組成部分的外主要結(jié)構(gòu)尺寸是由整機(jī)外形尺寸和主要組成部分的外形尺寸綜合而成。作業(yè)位置尺寸是機(jī)器在作業(yè)過(guò)程中形尺寸綜合而成。作業(yè)位置尺寸是機(jī)器在作業(yè)過(guò)程中為了適應(yīng)工作條件要求所需尺寸。例如，礦用為了適應(yīng)工作條件要求所需尺寸。例如，礦用蟹蟹爪式爪式裝載機(jī)總體尺寸，要考慮機(jī)器工作條件裝載機(jī)總體尺寸，要考慮機(jī)器工作條件( (巷道尺寸、巷道尺寸、配套車(chē)輛尺寸等配套車(chē)輛尺寸等) )。 總體參數(shù)確定，除上面一般理論分

43、分析計(jì)算外，還總體參數(shù)確定，除上面一般理論分分析計(jì)算外，還有參數(shù)優(yōu)化計(jì)算。例如蟹瓜式裝載機(jī)總體參數(shù)優(yōu)化：有參數(shù)優(yōu)化計(jì)算。例如蟹瓜式裝載機(jī)總體參數(shù)優(yōu)化： 在滿足生產(chǎn)率、工作條件、物料塊度等要求的前提下，在滿足生產(chǎn)率、工作條件、物料塊度等要求的前提下，建立目標(biāo)函數(shù)，使總功率消耗最小。也就是建立性能建立目標(biāo)函數(shù)，使總功率消耗最小。也就是建立性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)與功率消耗之間的函數(shù)關(guān)系，以便求參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)與功率消耗之間的函數(shù)關(guān)系，以便求解出消耗功率最小的總體參數(shù)。解出消耗功率最小的總體參數(shù)。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件49二、經(jīng)驗(yàn)公式法二、經(jīng)驗(yàn)公式法 對(duì)同類(lèi)產(chǎn)品參數(shù)按概率統(tǒng)計(jì)，歸納得出經(jīng)驗(yàn)公式，對(duì)同類(lèi)產(chǎn)品參數(shù)按概率

44、統(tǒng)計(jì)，歸納得出經(jīng)驗(yàn)公式，然后求解總體參數(shù)。在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，利用經(jīng)驗(yàn)系然后求解總體參數(shù)。在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，利用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)來(lái)確定總體參數(shù)，有如下優(yōu)點(diǎn)：數(shù)來(lái)確定總體參數(shù)，有如下優(yōu)點(diǎn)：便于比較現(xiàn)有產(chǎn)品的各種參數(shù)，從而提出最優(yōu)數(shù)據(jù)；便于比較現(xiàn)有產(chǎn)品的各種參數(shù)，從而提出最優(yōu)數(shù)據(jù)；有利于老產(chǎn)品更新?lián)Q代和發(fā)展新系列；有利于老產(chǎn)品更新?lián)Q代和發(fā)展新系列；為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)創(chuàng)造條件。為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)創(chuàng)造條件。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件50下面以液壓挖掘機(jī)為例，說(shuō)明經(jīng)驗(yàn)公式法。下面以液壓挖掘機(jī)為例，說(shuō)明經(jīng)驗(yàn)公式法。 液壓挖掘機(jī)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，一般以斗容量、發(fā)液壓挖掘機(jī)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，一般以斗容量、發(fā)動(dòng)機(jī)功率和機(jī)重三者之一作為主參數(shù)，并依此動(dòng)機(jī)

45、功率和機(jī)重三者之一作為主參數(shù)，并依此決定其它參數(shù)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者都習(xí)慣以機(jī)重決定其它參數(shù)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者都習(xí)慣以機(jī)重G G為主為主參數(shù)。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外百余種液壓挖掘機(jī)的機(jī)重參數(shù)。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外百余種液壓挖掘機(jī)的機(jī)重統(tǒng)計(jì)分析提出了液壓挖掘機(jī)各種參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公統(tǒng)計(jì)分析提出了液壓挖掘機(jī)各種參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式，其中式，其中K K值為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。值為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件51機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件52三、相似類(lèi)比法三、相似類(lèi)比法 采用相似類(lèi)比法確定總體參數(shù)時(shí)，是以相似理論采用相似類(lèi)比法確定總體參數(shù)時(shí)，是以相似理論為基礎(chǔ)，選用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)名牌產(chǎn)品為典型樣機(jī)，或?yàn)榛A(chǔ)，選用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)名牌產(chǎn)品為典型樣機(jī)，或國(guó)內(nèi)外有關(guān)該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，求

46、出相似系數(shù)國(guó)內(nèi)外有關(guān)該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，求出相似系數(shù)( (級(jí)差級(jí)差系數(shù)系數(shù)) )，然后再確定其它主要參數(shù)。但應(yīng)注意相似類(lèi)，然后再確定其它主要參數(shù)。但應(yīng)注意相似類(lèi)比法只適用于同類(lèi)型產(chǎn)品即結(jié)構(gòu)型式、工作對(duì)象、比法只適用于同類(lèi)型產(chǎn)品即結(jié)構(gòu)型式、工作對(duì)象、環(huán)境條件基本相同者。環(huán)境條件基本相同者。 相似類(lèi)比法有以下優(yōu)點(diǎn)：如果樣機(jī)的性能參數(shù)和相似類(lèi)比法有以下優(yōu)點(diǎn)：如果樣機(jī)的性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)是優(yōu)選的，則可得到一個(gè)優(yōu)化的系列產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)參數(shù)是優(yōu)選的，則可得到一個(gè)優(yōu)化的系列產(chǎn)品，它簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)計(jì)算，加快了設(shè)計(jì)進(jìn)度，可以迅速研它簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)計(jì)算，加快了設(shè)計(jì)進(jìn)度，可以迅速研制出新產(chǎn)品。這是仿制性能優(yōu)良產(chǎn)品的一種有效方制出

47、新產(chǎn)品。這是仿制性能優(yōu)良產(chǎn)品的一種有效方法。法。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件53 機(jī)器的總體布置，關(guān)系到整機(jī)的性能、質(zhì)量和機(jī)器的總體布置，關(guān)系到整機(jī)的性能、質(zhì)量和整機(jī)的合理性。也關(guān)系到操作方便、工作安全和整機(jī)的合理性。也關(guān)系到操作方便、工作安全和工作效率。因此，總體布置是總體設(shè)計(jì)中極為重工作效率。因此，總體布置是總體設(shè)計(jì)中極為重要的內(nèi)容。要的內(nèi)容。 總體布置的任務(wù)是合理布置各部件、零件在整總體布置的任務(wù)是合理布置各部件、零件在整機(jī)上的位置，按照簡(jiǎn)單、合理和安全的原則，使機(jī)上的位置，按照簡(jiǎn)單、合理和安全的原則，使其實(shí)現(xiàn)工作要求；確定機(jī)器的重心坐標(biāo)，確定總其實(shí)現(xiàn)工作要求；確定機(jī)器的重心坐標(biāo)，確定總體尺寸。體尺寸

48、。第六節(jié)第六節(jié) 機(jī)械總體布置設(shè)計(jì)機(jī)械總體布置設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件54 一、總體布置的基本要求一、總體布置的基本要求 1 1保證產(chǎn)品整機(jī)的平衡和穩(wěn)定性能；保證產(chǎn)品整機(jī)的平衡和穩(wěn)定性能； 2 2在滿足強(qiáng)度、剛度要求的前提下，盡量做到結(jié)構(gòu)緊湊、在滿足強(qiáng)度、剛度要求的前提下，盡量做到結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小、重量輕；外形尺寸小、重量輕； 3 3動(dòng)力傳遞路線力求簡(jiǎn)短、直接，做到傳動(dòng)效率高；動(dòng)力傳遞路線力求簡(jiǎn)短、直接，做到傳動(dòng)效率高； 4 4各部件或零件在裝配和使用中，其位置調(diào)整、拆裝和各部件或零件在裝配和使用中，其位置調(diào)整、拆裝和維修等，力求簡(jiǎn)單、方便、互鎖，保護(hù)要安全可靠；維修等，力求簡(jiǎn)單、方便、互鎖，保護(hù)

49、要安全可靠； 5 5、司機(jī)室的布置，要求操作安全、方便、司機(jī)視野開(kāi)闊、司機(jī)室的布置，要求操作安全、方便、司機(jī)視野開(kāi)闊、空氣凈化、溫度宜人，空氣凈化、溫度宜人， 6 6電氣線路、氣路、液壓管路的布置，要整齊、清楚、電氣線路、氣路、液壓管路的布置，要整齊、清楚、醒目，醒目， 7 7機(jī)器外形平整、美觀、大方、緊湊、色澤調(diào)和。機(jī)器外形平整、美觀、大方、緊湊、色澤調(diào)和。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件55二、總體布置型式二、總體布置型式 總體布置視其機(jī)器用途不同，布置型式是多種總體布置視其機(jī)器用途不同，布置型式是多種多樣的。但從眾多的型式中進(jìn)行分析和研究，根據(jù)多樣的。但從眾多的型式中進(jìn)行分析和研究，根據(jù)順序、位置、數(shù)量、

50、形狀、大小等五要素綜合考慮，順序、位置、數(shù)量、形狀、大小等五要素綜合考慮，總體布置的型式大致分為如下幾類(lèi)：總體布置的型式大致分為如下幾類(lèi)： (1)(1)按照發(fā)動(dòng)機(jī)與機(jī)架的相對(duì)位置，如大客車(chē)發(fā)動(dòng)按照發(fā)動(dòng)機(jī)與機(jī)架的相對(duì)位置，如大客車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)可分為前置式、中置式、后置式和偏置式；機(jī)可分為前置式、中置式、后置式和偏置式； (2)(2)按照主要作業(yè)裝置軸線方向，如礦用鉆機(jī)有水按照主要作業(yè)裝置軸線方向，如礦用鉆機(jī)有水平式、垂直式和傾斜式平式、垂直式和傾斜式 (3)(3)按照機(jī)器主軸的運(yùn)動(dòng)軌跡，可分為回轉(zhuǎn)式、直按照機(jī)器主軸的運(yùn)動(dòng)軌跡，可分為回轉(zhuǎn)式、直線式和振動(dòng)式；線式和振動(dòng)式；機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件56 (4)(4)

51、按機(jī)架型式，可分為整體式、剖分式和組合式；按機(jī)架型式，可分為整體式、剖分式和組合式； (5)(5)按動(dòng)力傳遞路線，可分為開(kāi)式、閉式；按動(dòng)力傳遞路線，可分為開(kāi)式、閉式； (6)(6)按工作機(jī)構(gòu)布置方向，可分為平面和空間式；按工作機(jī)構(gòu)布置方向，可分為平面和空間式； (7)(7)按照傳動(dòng)方式，可分為單發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)、多發(fā)動(dòng)按照傳動(dòng)方式，可分為單發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)、多發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)。機(jī)傳動(dòng)。 機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件57三、機(jī)械化生產(chǎn)線的布置三、機(jī)械化生產(chǎn)線的布置 機(jī)械化生產(chǎn)線機(jī)械化生產(chǎn)線( (參見(jiàn)圖參見(jiàn)圖5 59)9)是按產(chǎn)品工藝過(guò)是按產(chǎn)品工藝過(guò)程，把主要機(jī)械設(shè)備和輔助設(shè)備用運(yùn)輸和中間程，把主要機(jī)械設(shè)備和輔助設(shè)備用運(yùn)輸和中間

52、存貯設(shè)備等連接起來(lái)，組成獨(dú)立控制和連續(xù)生存貯設(shè)備等連接起來(lái)，組成獨(dú)立控制和連續(xù)生產(chǎn)的系統(tǒng)。產(chǎn)的系統(tǒng)。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件58機(jī)械化生產(chǎn)線由機(jī)械設(shè)備組成，根據(jù)其在生產(chǎn)上的機(jī)械化生產(chǎn)線由機(jī)械設(shè)備組成，根據(jù)其在生產(chǎn)上的作用及工作特點(diǎn)，機(jī)械設(shè)備歸納起來(lái)可分為下列幾作用及工作特點(diǎn)，機(jī)械設(shè)備歸納起來(lái)可分為下列幾種類(lèi)型：種類(lèi)型：機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件59 在機(jī)械化工藝流程中，存在各種分散的作業(yè)，需在機(jī)械化工藝流程中，存在各種分散的作業(yè)，需要解決協(xié)調(diào)聯(lián)接的問(wèn)題。一般說(shuō)來(lái)，機(jī)械是以循要解決協(xié)調(diào)聯(lián)接的問(wèn)題。一般說(shuō)來(lái)，機(jī)械是以循環(huán)的移動(dòng)作業(yè)動(dòng)作來(lái)處理工件的，可以采用連續(xù)環(huán)的移動(dòng)作業(yè)動(dòng)作來(lái)處理工件的，可以采用連續(xù)工藝方法進(jìn)行作業(yè)，

53、如連續(xù)軋制、連續(xù)澆鑄、化工藝方法進(jìn)行作業(yè)，如連續(xù)軋制、連續(xù)澆鑄、化工過(guò)程等工過(guò)程等( (參見(jiàn)圖參見(jiàn)圖5 510)10)。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件60作業(yè)動(dòng)作是在工件連續(xù)作業(yè)動(dòng)作是在工件連續(xù)運(yùn)行中進(jìn)行的，如飛剪、運(yùn)行中進(jìn)行的，如飛剪、飛鋸等，參見(jiàn)圖飛鋸等，參見(jiàn)圖5 51111。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件61 過(guò)程：當(dāng)鋼筋通過(guò)平移式下切刀臺(tái)進(jìn)入承料架并觸動(dòng)定長(zhǎng)過(guò)程：當(dāng)鋼筋通過(guò)平移式下切刀臺(tái)進(jìn)入承料架并觸動(dòng)定長(zhǎng)開(kāi)關(guān)后，電磁鐵帶動(dòng)轉(zhuǎn)鍵離合器使飛輪軸與曲柄軸聯(lián)接，曲開(kāi)關(guān)后，電磁鐵帶動(dòng)轉(zhuǎn)鍵離合器使飛輪軸與曲柄軸聯(lián)接，曲柄上的連桿推動(dòng)平移式下切刀臺(tái)在四連桿機(jī)構(gòu)的作用下前進(jìn)。柄上的連桿推動(dòng)平移式下切刀臺(tái)在四連桿機(jī)構(gòu)的作用下前進(jìn)。擺

54、動(dòng)式上切刀片的一端固定在機(jī)架上，另一端刃口緊貼在平擺動(dòng)式上切刀片的一端固定在機(jī)架上，另一端刃口緊貼在平移式下切刀臺(tái)的刃口處，當(dāng)平移式下切刀臺(tái)沿圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)移式下切刀臺(tái)的刃口處，當(dāng)平移式下切刀臺(tái)沿圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩刀片刃口相對(duì)運(yùn)動(dòng)，切斷鋼筋，曲柄使刀臺(tái)復(fù)位，等時(shí)，兩刀片刃口相對(duì)運(yùn)動(dòng)，切斷鋼筋，曲柄使刀臺(tái)復(fù)位，等待下一次剪切。待下一次剪切。 分析：該機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，通過(guò)四連桿機(jī)構(gòu)可使下切刀臺(tái)自分析：該機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，通過(guò)四連桿機(jī)構(gòu)可使下切刀臺(tái)自身平行地且繞擺桿做擺動(dòng)，是一種飛剪。身平行地且繞擺桿做擺動(dòng)，是一種飛剪。上下移動(dòng)式剪切：上下移動(dòng)式剪切：該系統(tǒng)主要由承料架、定長(zhǎng)該系統(tǒng)主要由承料架、定長(zhǎng)開(kāi)關(guān)，電

55、磁鐵，轉(zhuǎn)鍵離合器，開(kāi)關(guān)，電磁鐵，轉(zhuǎn)鍵離合器，曲柄連桿，平移式下切刀臺(tái)，曲柄連桿，平移式下切刀臺(tái)，擺動(dòng)式上切刀片，制動(dòng)器等組擺動(dòng)式上切刀片，制動(dòng)器等組成，如右圖：成，如右圖：機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件62在機(jī)械加工、裝配作業(yè)和在機(jī)械加工、裝配作業(yè)和手工操作等很多生產(chǎn)流程手工操作等很多生產(chǎn)流程中，大多是斷續(xù)的工藝方中，大多是斷續(xù)的工藝方法，流程是間歇的因此法，流程是間歇的因此在移動(dòng)停止時(shí)需要定位及在移動(dòng)停止時(shí)需要定位及吸收慣性動(dòng)能，則可用步吸收慣性動(dòng)能，則可用步進(jìn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)( (見(jiàn)圖見(jiàn)圖5 5l2)l2)。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件63 移動(dòng)作業(yè)移動(dòng)作業(yè) (Transfer operation)(Transfer

56、 operation)是使工件向處是使工件向處理方向移進(jìn)。因而，附帶而來(lái)的是工件的抓取、理方向移進(jìn)。因而，附帶而來(lái)的是工件的抓取、定位、向下一道工序的送進(jìn)等。定位、向下一道工序的送進(jìn)等。移動(dòng)方式：移動(dòng)方式：1 1）有直進(jìn)式）有直進(jìn)式(line)(line)：處理大工件的重型機(jī)處理大工件的重型機(jī)械和加工種類(lèi)少的作械和加工種類(lèi)少的作業(yè)機(jī)械大多采用直進(jìn)業(yè)機(jī)械大多采用直進(jìn)式。如軋制生產(chǎn)線、式。如軋制生產(chǎn)線、輕工生產(chǎn)線等。輕工生產(chǎn)線等。( (見(jiàn)圖見(jiàn)圖5 513)13)機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件642 2）旋轉(zhuǎn)式）旋轉(zhuǎn)式(rotary)(rotary)：小件的機(jī)械可采用旋轉(zhuǎn)式：小件的機(jī)械可采用旋轉(zhuǎn)式( (見(jiàn)圖見(jiàn)圖5

57、514)14)。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件65 二、生產(chǎn)作業(yè)機(jī)械的總體布置二、生產(chǎn)作業(yè)機(jī)械的總體布置 總體布置的任務(wù)是合理布置各部件，零件在整機(jī)上總體布置的任務(wù)是合理布置各部件，零件在整機(jī)上的位置，按照簡(jiǎn)單、合理和安全的原則，使其實(shí)現(xiàn)工的位置，按照簡(jiǎn)單、合理和安全的原則，使其實(shí)現(xiàn)工作要求，確定機(jī)器重心坐標(biāo)、確定總體尺寸。作要求，確定機(jī)器重心坐標(biāo)、確定總體尺寸。 生產(chǎn)作業(yè)機(jī)械：是指完成作業(yè)操作的單體機(jī)械。生產(chǎn)作業(yè)機(jī)械：是指完成作業(yè)操作的單體機(jī)械。作業(yè)操作：是指包括滾軋、擠壓、拉拔、剪切、彎曲、作業(yè)操作：是指包括滾軋、擠壓、拉拔、剪切、彎曲、包裝等多種生產(chǎn)作業(yè)。包裝等多種生產(chǎn)作業(yè)。如果稱(chēng)實(shí)際作業(yè)的部件為工作頭

58、如果稱(chēng)實(shí)際作業(yè)的部件為工作頭( (工作構(gòu)件工作構(gòu)件) )，那么作，那么作業(yè)進(jìn)行的場(chǎng)所就是工位是工件停止時(shí)接受作業(yè)的位業(yè)進(jìn)行的場(chǎng)所就是工位是工件停止時(shí)接受作業(yè)的位置。如多工位自動(dòng)機(jī)置。如多工位自動(dòng)機(jī)( (見(jiàn)圖見(jiàn)圖5 51515、圖、圖5 51616）。另外）。另外移動(dòng)式的生產(chǎn)作業(yè)機(jī)械如挖掘機(jī)、裝載機(jī)等可完成多移動(dòng)式的生產(chǎn)作業(yè)機(jī)械如挖掘機(jī)、裝載機(jī)等可完成多種作業(yè)，但工位是不確定的，沒(méi)有工位的概念，而有種作業(yè)，但工位是不確定的，沒(méi)有工位的概念，而有不同的工序。不同的工序。機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件66機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件67五、布置型式舉例五、布置型式舉例 示例示例1 1：圖：圖5 52 2是懸臂式掘進(jìn)機(jī)，主要用于巷

59、道掘是懸臂式掘進(jìn)機(jī)，主要用于巷道掘進(jìn)，是一種采掘、裝載、運(yùn)輸、除塵聯(lián)合作業(yè)的掘進(jìn)進(jìn)，是一種采掘、裝載、運(yùn)輸、除塵聯(lián)合作業(yè)的掘進(jìn)設(shè)備。該設(shè)備機(jī)型種類(lèi)很多，但在總體布置上有如下設(shè)備。該設(shè)備機(jī)型種類(lèi)很多，但在總體布置上有如下共同特點(diǎn)：共同特點(diǎn)：(1)(1)切割機(jī)構(gòu)由懸臂和回轉(zhuǎn)臺(tái)組成，位于機(jī)器前上部，切割機(jī)構(gòu)由懸臂和回轉(zhuǎn)臺(tái)組成，位于機(jī)器前上部，作業(yè)時(shí)懸臂能上下、左右回轉(zhuǎn)；作業(yè)時(shí)懸臂能上下、左右回轉(zhuǎn)；(2)(2)裝載鏟板是在機(jī)器下部前方，后接中間刮板運(yùn)輸裝載鏟板是在機(jī)器下部前方，后接中間刮板運(yùn)輸機(jī)，兩者組成裝運(yùn)機(jī)構(gòu)，貫穿掘進(jìn)機(jī)的縱向軸線；機(jī)，兩者組成裝運(yùn)機(jī)構(gòu)，貫穿掘進(jìn)機(jī)的縱向軸線；(3)(3)考慮掘進(jìn)機(jī)

60、的橫向穩(wěn)定平衡，主要部件按掘進(jìn)機(jī)考慮掘進(jìn)機(jī)的橫向穩(wěn)定平衡，主要部件按掘進(jìn)機(jī)縱向平面對(duì)稱(chēng)布置，如電控箱、液壓裝置分別裝在運(yùn)縱向平面對(duì)稱(chēng)布置，如電控箱、液壓裝置分別裝在運(yùn)輸機(jī)兩側(cè)；輸機(jī)兩側(cè)；機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)課件68(4)(4)為保證作業(yè)的穩(wěn)定性，履帶位于機(jī)器的下部中為保證作業(yè)的穩(wěn)定性，履帶位于機(jī)器的下部中間，前有落地鏟板，后有穩(wěn)定器支撐，整個(gè)機(jī)器的間，前有落地鏟板，后有穩(wěn)定器支撐，整個(gè)機(jī)器的重心在履帶接地面積的形心面積范圍內(nèi)；重心在履帶接地面積的形心面積范圍內(nèi)；(5)(5)為了保護(hù)司機(jī)安全，同時(shí)又便于觀察、操作，為了保護(hù)司機(jī)安全，同時(shí)又便于觀察、操作，將司機(jī)位置布置在機(jī)器后部左例或右側(cè)，這與地面將司機(jī)位