第12章--機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

1、1第12章機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)2內(nèi)容概要內(nèi)容概要n本章主要介紹機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念與方法，從機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的方案出發(fā)，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、原動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了全面分析和實(shí)例說明。 n重點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能原理設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)、型式設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。 312.1 機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容的內(nèi)容n1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì) :主要包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能原理設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)等方面的內(nèi)容。n2、原動(dòng)機(jī)類型的選擇。n3、傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)：傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)主要包括傳動(dòng)類型和傳動(dòng)路線的選擇，傳動(dòng)鏈中機(jī)構(gòu)的順序安排和傳動(dòng)比的分配。

2、n4、機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的方案評(píng)價(jià)。45拾球機(jī)器人612.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能原理設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能原理設(shè)計(jì)n1、確定工作原理的基本方法、確定工作原理的基本方法n從已有的信息中獲取從已有的信息中獲取 n采用邏輯分析方法采用邏輯分析方法 n發(fā)明和創(chuàng)新發(fā)明和創(chuàng)新 n（1）仿生法：利用“仿生學(xué)”或“生物力學(xué)”原理，從自然系統(tǒng)中引出具有多種用途而技術(shù)上新穎的解。n（2）直覺方法：通過個(gè)人直覺、聯(lián)想、借鑒、頭腦風(fēng)暴法等個(gè)體和群體的方法，發(fā)明和創(chuàng)造新的工作原理。7n在邏輯分析方法中，應(yīng)用最為成功的是設(shè)計(jì)目錄法。 n該方法的基本原理是將為實(shí)現(xiàn)某一功能元的所有可能的解用矩陣表形式列出，形成設(shè)計(jì)目錄，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)獲得所

3、需功能原理的解，例如運(yùn)送物料可以有多種方法，將各種可能方式及各自特點(diǎn)列出，形成物料運(yùn)送解法目錄（表12-1），根據(jù)具體對(duì)象可確定所需要的工作原理。82 工作原理的求解實(shí)例（一）n自動(dòng)板料輸送機(jī)的工作原理設(shè)計(jì) ：要求設(shè)計(jì)一臺(tái)自動(dòng)板料輸送機(jī)，能夠從儲(chǔ)料倉中自動(dòng)輸送物料。n根據(jù)邏輯分析法，可以對(duì)自動(dòng)板料輸送提出機(jī)械推拉原理、摩擦原理、氣吸原理、磁吸原理等多種方法，根據(jù)取料位置，可以采用上部取料或下部取料。 9機(jī)械推拉原理 摩擦傳動(dòng)原理 摩擦傳動(dòng)原理 氣吸原理 氣吸原理 10工作原理的求解實(shí)例（二）n螺紋加工的工作原理 傳統(tǒng)的車床加工按照復(fù)合運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)的搓絲機(jī) 11工作原理的求解實(shí)例（三）n糖果包裝

4、機(jī)的工作原理設(shè)計(jì) 扭結(jié)式包裝 折疊式包裝 接縫式包裝 1212.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)n實(shí)現(xiàn)同一工作原理，可以采用不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。n運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)的目的，是根據(jù)功能原理所提出的工藝要求，構(gòu)思出能夠?qū)崿F(xiàn)該工藝要求的各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這一工作通常是通過對(duì)工作原理所提出的工藝動(dòng)作進(jìn)行分解來進(jìn)行的。n工藝動(dòng)作分解的方法不同，所得到的運(yùn)動(dòng)規(guī)律各不相同，通過比較分析。從中選擇簡(jiǎn)單適用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，作為機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方案。131 工藝動(dòng)作分解的基本原則 n工藝動(dòng)作的集中與分散原則工藝動(dòng)作的集中與分散原則 n平衡工藝節(jié)拍原則：平衡工藝節(jié)拍原則：指各工藝的動(dòng)作時(shí)間基本相等的原則。 n多件平行加工原

5、則：多件平行加工原則：指在同一工位上同時(shí)加工幾個(gè)工件，也就是同時(shí)采用相同的幾套執(zhí)行機(jī)構(gòu)來加工多個(gè)工件。 n減少機(jī)械工作行程和空行程時(shí)間：減少機(jī)械工作行程和空行程時(shí)間：在不妨礙各執(zhí)行構(gòu)件正常動(dòng)作和相互協(xié)調(diào)配合的前提下，盡量使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作行程的時(shí)間相互重疊、工作行程時(shí)間與空行程時(shí)間相互重疊、空行程時(shí)間與空行程時(shí)間相互重疊，從而縮短工件加工循環(huán)的時(shí)間以提高機(jī)器的生產(chǎn)率。 14工藝動(dòng)作的集中與分散原則 n工藝動(dòng)作的集中原則是指工件在一個(gè)工位上，經(jīng)一次定位裝夾，采用多刀、多面、多個(gè)執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)同時(shí)完成幾個(gè)執(zhí)行動(dòng)作，以達(dá)到工件的工藝要求。n其優(yōu)點(diǎn)是：可以減少中間輔助環(huán)節(jié)，如產(chǎn)品的輸送、定位、裝卸次數(shù)，使

6、執(zhí)行上述動(dòng)作的機(jī)構(gòu)得以簡(jiǎn)化，提高生產(chǎn)效率、保證加工精度及質(zhì)量。n其缺點(diǎn)是：工藝通用性差，機(jī)械的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，執(zhí)行構(gòu)件多而集中導(dǎo)致不便調(diào)整。 15自動(dòng)切書機(jī)的工藝動(dòng)作 16n工藝動(dòng)作的分散原則是將工件的加工工藝過程分解為若干工藝動(dòng)作，并分別在各個(gè)工位上以不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行加工，以達(dá)到工件的工藝要求。n由于工藝動(dòng)作分散，執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成每一個(gè)工藝動(dòng)作的機(jī)構(gòu)均較為簡(jiǎn)單，也就比較容易實(shí)現(xiàn)，從而可使機(jī)器的生產(chǎn)率有較大的提高。 17n工藝動(dòng)作的集中原則和分散原則從表面上看是互相矛盾的，其實(shí)是依據(jù)實(shí)際情況而定的，兩個(gè)原則是為了同一個(gè)目的：即提高機(jī)器的生產(chǎn)率。只是根據(jù)不同的對(duì)象采用不同方式而已。 圖12-5 鏈條裝

7、配工藝過程的分解182 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)實(shí)例執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)實(shí)例n根據(jù)刀具與工件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的原理，設(shè)計(jì)加工內(nèi)孔的機(jī)床運(yùn)動(dòng)方案第一種分解方法是讓工件做連續(xù)等速轉(zhuǎn)動(dòng)，刀具做縱向等速移動(dòng)；同時(shí)，為了得到所需的內(nèi)孔尺寸，刀具還需做徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。工藝動(dòng)作的這種分解方法，就得到車內(nèi)孔的車床的方案。第二種分解方法是讓工件固定不動(dòng)，使刀具既繞被加工孔的中心線轉(zhuǎn)動(dòng)，又做縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。為了調(diào)整被加工孔的直徑，刀具還需做徑向調(diào)整運(yùn)動(dòng)。這種分解方法就形成了鏜內(nèi)孔的鏜床的方案。 19第三種分解方法是讓工件固定不動(dòng)，而采用不同尺寸的專用刀具鉆頭和鉸刀等，使刀具做等速轉(zhuǎn)動(dòng)并做縱向送進(jìn)運(yùn)動(dòng)。這種分解方法就形成了加

8、工內(nèi)孔的鉆床的方案。第四種方法是讓工件和刀具均不轉(zhuǎn)動(dòng)，而只讓刀具做直線運(yùn)動(dòng)。這種分解方法就形成了拉床方案。20根據(jù)搓絲原理，設(shè)計(jì)搓絲機(jī)的運(yùn)動(dòng)方案 動(dòng)板式：按照復(fù)合運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)的搓絲機(jī) 為對(duì)輥式搓絲機(jī) 行星機(jī)構(gòu)原理制造的行星搓絲機(jī) 2112.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式設(shè)計(jì) n所謂機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)，是指究竟選擇或設(shè)計(jì)何種機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。n機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)又稱為機(jī)構(gòu)的型綜合，它包括機(jī)構(gòu)的選型和機(jī)構(gòu)的構(gòu)型，其直接影響到結(jié)構(gòu)的繁簡(jiǎn)程度和機(jī)械的使用效果等。 n執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式設(shè)計(jì)是機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)中舉足輕重的環(huán)節(jié)，也是一項(xiàng)極具創(chuàng)造性的工作。 2212.4.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)的原則執(zhí)行機(jī)構(gòu)型

9、式設(shè)計(jì)的原則 n滿足執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求n選擇較簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)n選擇合適的運(yùn)動(dòng)副形式n使機(jī)構(gòu)具有良好的傳力條件和動(dòng)力特性 n保證機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性 2312.4.2 機(jī)構(gòu)的選型機(jī)構(gòu)的選型 n所謂機(jī)構(gòu)的選型，就是從現(xiàn)有機(jī)構(gòu)中選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式。其方法是在對(duì)已有的數(shù)以千計(jì)的各種機(jī)構(gòu)按照運(yùn)動(dòng)特性或動(dòng)作功能進(jìn)行分類的基礎(chǔ)上，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)的合適型式。n表12-2列出了常見運(yùn)動(dòng)特性及其所對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)。表12-3列出了常見機(jī)構(gòu)的性能和特點(diǎn)。 24機(jī)構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)型的方法 n1、擴(kuò)展法n擴(kuò)展法是根據(jù)機(jī)構(gòu)組成原理創(chuàng)新機(jī)構(gòu)的一種方法。當(dāng)用選型法選擇的基本機(jī)構(gòu)在

10、滿足運(yùn)動(dòng)特性或功能上有欠缺時(shí)，可以以此機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)，運(yùn)用機(jī)構(gòu)的組成原理，在其上連接若干基本桿組，從而構(gòu)筑出新的機(jī)構(gòu)型式。n這種方法的優(yōu)點(diǎn)是在不改變機(jī)構(gòu)自由度的情況下，能增加或改善機(jī)構(gòu)的功能。25圖12-11 采用擴(kuò)展法提高機(jī)構(gòu)的急回特性 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)+RRP二級(jí)桿組 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)+RPP二級(jí)桿組 轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)+RPR二級(jí)桿組 +RRP二級(jí)桿組 262、組合法 n（1）串聯(lián)式組合：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。 件1，2，5組成凸輪機(jī)構(gòu)（子機(jī)構(gòu)I），構(gòu)件2，3，4，5組成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（子機(jī)構(gòu)II），構(gòu)件2是凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件，同時(shí)又是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的

11、主動(dòng)件。 27（2）并聯(lián)式組合 n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。 28（3）反饋式組合 n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)件回饋的，則這種組合方式稱為反饋式組合。29（4）復(fù)合式組合 n在機(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。 303、變異法 n所謂機(jī)構(gòu)的變異就是通過運(yùn)動(dòng)副形狀、尺寸和位置安排上的變化生成新的機(jī)構(gòu)型式。n常用的方法有機(jī)架變換

12、法、運(yùn)動(dòng)副變換法和局部變異法等。 31（1）機(jī)架變換法 n機(jī)架變換法所依據(jù)的原理是各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系保持不變。例如，在四桿機(jī)構(gòu)中，選擇不同的構(gòu)件為機(jī)架可以得到不同功能的機(jī)構(gòu)。 當(dāng)選擇連桿為機(jī)架時(shí)則為一定軸齒輪機(jī)構(gòu)，經(jīng)過機(jī)架變換后，選擇齒輪1為機(jī)架，則得到行星齒輪機(jī)構(gòu)，由此可增加了行星輪上不同點(diǎn)所輸出的軌跡的種類。 32（2）運(yùn)動(dòng)副變換法 n常見的運(yùn)動(dòng)副變換有轉(zhuǎn)動(dòng)副變異為移動(dòng)副、高副變異為低副、低副變異為高副、同性移動(dòng)副的變換及局部變異法等。 低副變高副33同性移動(dòng)副變換 n演化規(guī)則為：l）組成移動(dòng)副的滑桿和滑塊可以互換；2）組成移動(dòng)副的方位線可任意平移。 同性移動(dòng)副的變換 34（3）局部變

13、異法 n局部變異法即改變機(jī)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)，得到具有某種特殊運(yùn)動(dòng)特性的機(jī)構(gòu)。 將擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中的導(dǎo)桿做成導(dǎo)桿槽，并將直槽改為帶有一段圓弧的曲線槽，且使圓弧的半徑等于曲柄長(zhǎng)AB，其中心與曲柄轉(zhuǎn)軸A重合，并將滑塊B改成滾子。經(jīng)過這樣的變異后，當(dāng)曲柄AB運(yùn)動(dòng)至導(dǎo)桿曲線槽圓弧段位置時(shí)，滑塊將獲得準(zhǔn)確的停歇。 3512.5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì) n12.5.1 運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的概念運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的概念 n所謂執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，就是根據(jù)工藝過程對(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)和配合，設(shè)計(jì)出協(xié)調(diào)配合圖。n這種協(xié)調(diào)配合圖通常稱為機(jī)械的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，它具有指導(dǎo)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)

14、試的作用。36機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的步驟 （周期性運(yùn)動(dòng)循環(huán)）n1、確定機(jī)械的工作循環(huán)周期，機(jī)械的工作循環(huán)周期即機(jī)械的運(yùn)動(dòng)循環(huán)周期，用T來表示。 n2、確定機(jī)械在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件的各個(gè)行程段及其所需的時(shí)間，并由此確定各執(zhí)行構(gòu)件的狀態(tài)（運(yùn)動(dòng)或停止）在每個(gè)行程段所需花費(fèi)的時(shí)間以及對(duì)應(yīng)于原動(dòng)件的轉(zhuǎn)角（或在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中的對(duì)應(yīng)位置）。 n3、確定各執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作間的協(xié)調(diào)配合關(guān)系 ：即不僅要保證各執(zhí)行機(jī)構(gòu)在時(shí)間上按一定順序協(xié)調(diào)配合，而且要保證在運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)產(chǎn)生空間位置上的相互干涉。 3712.5.3 機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 n用來描述各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)間相互協(xié)調(diào)配合的圖稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。 n由于機(jī)

15、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)來編制。 n常用的機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖有三種形式，即直線式、圓周式和直角坐標(biāo)式。 38直線式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖n繪制方法：將機(jī)械在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件各行程區(qū)段的起止時(shí)間和先后順序，按比例地繪制在直線坐標(biāo)軸上。n特點(diǎn)：繪制方法簡(jiǎn)單，能清楚地表示出一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的相互順序和時(shí)間關(guān)系直觀性較差，不能顯示各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律 39圓周式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖n繪制方法：以極坐標(biāo)系原點(diǎn)O為圓心作若干個(gè)同心圓環(huán)，每個(gè)圓環(huán)代表一個(gè)執(zhí)行構(gòu)件，由各相應(yīng)圓環(huán)分別引徑向直線表示各執(zhí)行構(gòu)件不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的起始和終止位置。n特點(diǎn)：能比較直

16、觀地看出各執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件在主軸或分配軸上所處的相位，便于各機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)目較多時(shí)，由于同心圓環(huán)太多不能一目了然；也無法顯示各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 40直角坐標(biāo)式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖n繪制方法：用橫坐標(biāo)軸表示機(jī)械主軸或分配軸轉(zhuǎn)角，以縱坐標(biāo)軸表示各執(zhí)行構(gòu)件的角位移或線位移，為簡(jiǎn)明起見，各區(qū)段之間均用直線連接。n特點(diǎn)：不僅能清楚地表示出各執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作的先后順序，而且能表示出各執(zhí)行構(gòu)件在各區(qū)段的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。對(duì)指導(dǎo)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的幾何尺寸設(shè)計(jì)非常便利 。41牛頭刨床的三種運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 曲柄回轉(zhuǎn)一周為一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)。由圖中可見工作臺(tái)的橫向進(jìn)給是在刨頭空回行程開始一段時(shí)間以后開始，在空回行程結(jié)束以前完成的

17、。 42例：多工位臥式冷鐓機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的繪制 n臥式冷鐓機(jī)用以冷鐓帶孔螺母坯，其成形過程由進(jìn)料、截料、整形、壓角和沖孔等工藝組成，其中整形、壓角和沖孔三道工藝動(dòng)作總稱為冷鐓。選用機(jī)構(gòu)為：n1、進(jìn)料機(jī)構(gòu)：將曲軸1的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變換成輥輪6的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，利用摩擦力將盤料校直并送入切料口b。 n2、斷料機(jī)構(gòu)：在沖頭3向下移動(dòng)的同時(shí)，斷料刀13左移，并領(lǐng)先于沖頭將截好的料送至整形工位，然后停歇，待沖頭開始接觸工件時(shí)，斷料刀開始后退并停歇。 n3、冷鐓機(jī)構(gòu)：電動(dòng)機(jī)通過帶傳動(dòng)帶動(dòng)曲軸（主軸）1轉(zhuǎn)動(dòng)，借助連桿2使滑塊（即沖頭）3往復(fù)移動(dòng)，固結(jié)于滑塊的沖頭冷鐓一次，同時(shí)完成三道工序，即整形、壓角和沖孔。 43頂

18、料機(jī)構(gòu)：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的主動(dòng)構(gòu)件由沖頭滑塊上的凸塊在沖頭回程向上移動(dòng)時(shí)帶動(dòng)。當(dāng)頂桿19完成頂料運(yùn)動(dòng)時(shí)，鉗架17恰好停在頂料的出口處。 運(yùn)料機(jī)構(gòu)：鉗架先于沖頭帶著工件擺至預(yù)定工位，然后停歇，以待沖頭冷鐓，當(dāng)沖頭后退時(shí)，鉗架擺回到上一工位停歇，待運(yùn)料機(jī)構(gòu)將坯料送入鉗架17的鉗口后，又繼續(xù)重復(fù)上述動(dòng)作。 44冷鐓機(jī)的兩種運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 4512.6 原動(dòng)機(jī)的選擇原動(dòng)機(jī)的選擇 n原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、往復(fù)擺動(dòng)和往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)等。 n當(dāng)采用電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)和內(nèi)燃機(jī)等原動(dòng)機(jī)時(shí)，原動(dòng)件作連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；但液壓馬達(dá)和氣動(dòng)馬達(dá)也可作往復(fù)擺動(dòng)；當(dāng)采用油缸、氣缸或直線電動(dòng)機(jī)等原動(dòng)機(jī)時(shí)，原動(dòng)件作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。

19、n在機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮原動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)形式及工作轉(zhuǎn)速（頻率）的差異。 46原動(dòng)機(jī)的選擇原則原動(dòng)機(jī)的選擇原則 n1、滿足工作環(huán)境對(duì)原動(dòng)機(jī)的要求。 n2、原動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和工作制度應(yīng)與機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載特性（包括功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等）相匹配，以保證機(jī)械系統(tǒng)有穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。 n3、滿足工作機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、過載能力和發(fā)熱的要求。 n4、滿足機(jī)械系統(tǒng)整體布置的需要。n5、在滿足工作機(jī)要求的前提下，原動(dòng)機(jī)應(yīng)具有較高的性能價(jià)格比，運(yùn)行可靠，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（原始購置費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用和維修費(fèi)用）合理。 47原動(dòng)機(jī)的選擇步驟原動(dòng)機(jī)的選擇步驟 n1、確定機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載特性 n2、確定工作機(jī)的工作制度 n3、選擇原動(dòng)機(jī)

20、的類型 n4、選擇原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n5、確定原動(dòng)機(jī)的功率 gfdijPPPkgPfPijk為工作機(jī)所需功率 為各輔助系統(tǒng)所需的功率 為從原動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)到工作機(jī)的效率 為從原動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)到各輔助裝置的效率 為考慮過載或功耗波動(dòng)的余量因數(shù)，一般取1.11.3。 4812.7 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) n12.7.1 12.7.1 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的過程機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的過程n1、確定傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比，建立從原動(dòng)機(jī)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的傳動(dòng)比關(guān)系。 n2、選擇傳動(dòng)類型。 n3、擬定傳動(dòng)鏈布置方案。 n4、分配傳動(dòng)比 n5、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

21、項(xiàng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù) n6、繪制傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 4912.7.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的類型和特點(diǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的類型和特點(diǎn) n1、按傳動(dòng)的工作原理分類：嚙合傳動(dòng)和摩擦傳動(dòng) n2、按傳動(dòng)比和輸出速度的變化情況分類 ：定傳動(dòng)比傳動(dòng)與變傳動(dòng)比傳動(dòng) n3、常用機(jī)械傳動(dòng)的主要性能 ：參見表12-8 5012.7.3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇原則傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇原則 n1、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要與原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行系統(tǒng)相互匹配n2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能要能滿足傳遞的功率和運(yùn)轉(zhuǎn)速度的要求 n3、考慮傳動(dòng)比的準(zhǔn)確性及合理范圍 n4、考慮結(jié)構(gòu)布置和外廓尺寸的要求 n5、考慮提高傳動(dòng)效率 n6、考慮經(jīng)濟(jì)性 n7、考慮機(jī)械安全運(yùn)轉(zhuǎn)和環(huán)境條件 5112.7.4 傳動(dòng)

22、鏈的方案設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈的方案設(shè)計(jì) n1、傳動(dòng)鏈形式的選擇 ：（1）串聯(lián)式單路傳動(dòng) ；（2）并聯(lián)式分路傳動(dòng) ；（3）并聯(lián)式多路聯(lián)合傳動(dòng) ；（4）混合式傳動(dòng) 522、傳動(dòng)鏈順序的布置 n（1）機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，減小振動(dòng) n（2）提高傳動(dòng)系統(tǒng)的效率 n（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，易于加工制造 n（4）承載能力大，壽命長(zhǎng) 533、各級(jí)傳動(dòng)比的分配 n（1）各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)在合理的范圍內(nèi)選?。ㄒ姳?2-9），在特殊情況下也不要超過所允許的最大值。n（2）注意各級(jí)傳動(dòng)零件尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)合理，不會(huì)干涉碰撞。 n（3）盡量減小外廓尺寸和整體重量。 n（4）設(shè)計(jì)減速器時(shí)，盡量使各級(jí)大齒輪浸油深度大致相同（低速級(jí)大齒輪浸油稍深），若

23、各級(jí)大齒輪直徑相接近，則應(yīng)使高速級(jí)的傳動(dòng)比大于低速級(jí)的傳動(dòng)比。 5412.7.5 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)實(shí)例機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)實(shí)例 肥皂壓花機(jī)的傳動(dòng)路線分析及傳動(dòng)比的分配設(shè)計(jì)肥皂壓花機(jī)的傳動(dòng)路線分析及傳動(dòng)比的分配設(shè)計(jì) n肥皂壓花機(jī)是在肥皂塊上利用模具壓制花紋和字樣的自動(dòng)機(jī)械，按一定尺寸切制好的肥皂塊12由推桿11送至壓模工位，下模具7上移，將皂塊推至固定上模具8的下方，靠壓力在皂塊上、下兩面同時(shí)壓制出圖案，下模具返回時(shí)，凸輪機(jī)構(gòu)13的頂桿將皂塊推出，完成一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)。 55肥皂壓花機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 56、傳動(dòng)路線分析 572、傳動(dòng)比分配 n電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1450r/min，每分鐘壓制50塊肥皂，要求傳動(dòng)比誤差為。n（1）主傳動(dòng)鏈（電動(dòng)機(jī)下模具往復(fù)移動(dòng)）。每壓制一塊肥皂，六桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下模具完成一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)，相應(yīng)分配軸應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，故軸的轉(zhuǎn)速為。 114502950