操縱系統(tǒng)設(shè)計課件

第一節(jié)操縱系統(tǒng)的功能和要求一、操縱系統(tǒng)的功能

操縱系統(tǒng)控制系統(tǒng)為了使動力、傳動、執(zhí)行等系統(tǒng)彼此協(xié)調(diào)、準(zhǔn)確地運行

操縱系統(tǒng)的功能是實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換，即把操縱者施加于機械的信號，經(jīng)過轉(zhuǎn)換傳遞到執(zhí)行系統(tǒng)，以改變其運行參數(shù)或狀態(tài)（起動、停止、制動、換向、變速和變力）。二者的區(qū)別：操縱系統(tǒng)：依靠人工操作使機械按照人的指令改變其運行狀態(tài)控制系統(tǒng)：通過人工操作或測量元件獲得信號，由控制器使控制對象改變運行狀態(tài)第一節(jié)操縱系統(tǒng)的功能和要求一、操縱系統(tǒng)的功能操縱系1二、操縱系統(tǒng)的要求（1）操縱輕便省力

減小操縱力，可提高操縱系統(tǒng)的靈敏度、減輕勞動強度、提高生產(chǎn)率和安全性。（2）操縱行程適當(dāng)

操縱行程盡量在人體不動的情況下，四肢能舒適達(dá)到的范圍。（3）操縱靈活操縱時應(yīng)得心應(yīng)手，方便自如。（4）操縱件定位可靠

操縱件應(yīng)能長時間可靠地保持在某一操作狀態(tài)的位置，不能因其他非操作力的作用而改變其操作狀態(tài)。且一旦因某種原因偏離操作位置時，應(yīng)有自動回位能力。（5）操縱靈敏、效率高

操作系統(tǒng)中的執(zhí)行件應(yīng)對操縱件所發(fā)出指令的反應(yīng)靈敏準(zhǔn)確，且傳遞力損失小。二、操縱系統(tǒng)的要求（1）操縱輕便省力減小操縱力，可提2（6）操縱系統(tǒng)的反饋準(zhǔn)確迅速

操縱信號要準(zhǔn)確迅速地反饋給操作者，以便操作者及時判斷操作的效果，并作出相應(yīng)的操作決策。（7）操縱系統(tǒng)應(yīng)有可調(diào)性若元件磨損后，經(jīng)調(diào)節(jié)仍能實現(xiàn)預(yù)期的操縱效果。（8）操作方便和舒適

操作力、操作件的行程適當(dāng)；操作件的形狀、尺寸、位置、運動方向、操作件的標(biāo)記、操作順序等要符合人體狀況和動作習(xí)慣；操縱動作合理分配給四肢等。如上圖的開停按鈕的布置形式：（9）操作安全可靠

操作系統(tǒng)在保證實現(xiàn)預(yù)期的功能的同時，要防止操作失誤和操作實效，以及防止操縱系統(tǒng)中的元件因意外事故對人體的傷害。設(shè)計時，應(yīng)有必要的安全保護措施和必要的應(yīng)急措施等。（6）操縱系統(tǒng)的反饋準(zhǔn)確迅速操縱信號要準(zhǔn)確迅速地反饋3第二節(jié)操縱系統(tǒng)的組成和分類一.操縱系統(tǒng)的組成：

操縱件：如手柄、拉桿、手輪、捏手、按鈕、按鍵、腳踏板等。

執(zhí)行件：是與被操縱部分直接接觸的元件。常見有撥叉、銷子、滑塊等。

傳動件：是將操縱件的運動及其上的作用力傳遞到執(zhí)行件，以實現(xiàn)操縱目的的中間元件。常采用的傳動系統(tǒng)有：機械傳動液壓傳動氣壓傳動電傳動等

輔助元件：如定位元件、鎖定和互鎖元件、回位元件等。第二節(jié)操縱系統(tǒng)的組成和分類一.操縱系統(tǒng)的組成：操縱件4二.操縱系統(tǒng)的分類1.按操縱力的來源分人力操縱系統(tǒng)助力操縱系統(tǒng)液壓操縱系統(tǒng)氣壓操縱系統(tǒng)助力操縱系統(tǒng)液壓操縱系統(tǒng)氣壓操縱系統(tǒng)二.操縱系統(tǒng)的分類1.按操縱力的來源分人力操縱系統(tǒng)助力操縱系52.按操縱系統(tǒng)的傳動方式分機械操縱系統(tǒng)混合式操縱系統(tǒng)3.按一個操縱件控制的執(zhí)行件數(shù)分單級操縱系統(tǒng)集中操縱系統(tǒng)適用操縱力不大的機械適用操縱力較大和操縱頻繁的場合。如圖6-2順序操縱系統(tǒng)越級操縱系統(tǒng)一個操縱件只操縱一個執(zhí)行件一個操縱件可操縱多個執(zhí)行件4.按操作操縱件的人體器官分手操作腳操作操作靈敏、動作范圍大、功能強。首先考慮5.其他操縱方式形成的操縱系統(tǒng)遠(yuǎn)距離（遙控）操縱系統(tǒng)，如用無線電波、光波、聲波等。助力操縱系統(tǒng)2.按操縱系統(tǒng)的機械操縱系統(tǒng)3.按一個操縱件控單級操縱系統(tǒng)適6第三節(jié)操縱系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：

1.確定主要參數(shù)；

2.原理方案設(shè)計；

3.結(jié)構(gòu)設(shè)計。一.操縱系統(tǒng)主要參數(shù)確定1.操縱力：考慮工作阻力、操縱系統(tǒng)的傳動效率、傳動比。工作阻力操縱系統(tǒng)的傳動效率操縱系統(tǒng)的傳動比一般：手操縱力≤150N腳操縱力≤180N方向盤操縱力≤400N第三節(jié)操縱系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：一.操縱系統(tǒng)主要參數(shù)確定17例：常接合式摩擦片離合器操縱力的計算。操縱機構(gòu)簡圖如下。返回例：常接合式摩擦片離合器操縱力的計算。操返回8彈簧附加力與附加變形的關(guān)系為：其中：離合器摩擦面對數(shù)摩擦面間的間隙濕式：無襯面時有襯面時干式：無襯面時有襯面時離合器徹底分離時作用在執(zhí)行件分離桿6的的工作阻力為：彈的2壓緊力操縱力為：其中傳動比：彈簧附加力與附加變形的關(guān)系為：其中：離合器摩擦9指執(zhí)行件從初始位置移動到完成操縱任務(wù)時的位置，操縱件相應(yīng)的位移。2.操縱行程：執(zhí)行件的行程

操縱件的位移是由人體四肢實現(xiàn)的，因此，操縱行程的大小要得當(dāng)。如：離合器腳踏板的行程不得大于200mm；變速箱操縱手柄的行程不得大于80120mm。3.傳動比：初定傳動比：由人機工程學(xué)或經(jīng)驗值確定的許用操縱力按上式初定傳動比結(jié)構(gòu)設(shè)計精確計算傳動比驗算操縱力指執(zhí)行件從初始位置移動到完成操縱任務(wù)時的位置，操縱件相應(yīng)的位10注意確定傳動比時，要綜合考慮操縱力和操縱行程兩方面因素。4.帶助力器的操縱系統(tǒng)例：帶液壓助力器的操縱系統(tǒng)。注意確定傳動比時，要綜合考慮操縱力和操縱行程兩方面因素。4.11二.操縱系統(tǒng)的設(shè)計原理方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計及造型設(shè)計1.操縱系統(tǒng)的原理方案設(shè)計任務(wù)：根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，如執(zhí)行件的運動軌跡、速度、被操縱件的數(shù)量及各執(zhí)行件之間的關(guān)系等，選擇操縱件、傳動機構(gòu)的方案、確定主要設(shè)計參數(shù)及有關(guān)尺寸。例：凸輪操縱系統(tǒng)。二.操縱系統(tǒng)的設(shè)計原理方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計及造型設(shè)計1.操縱系12凸輪操縱系統(tǒng)原理方案設(shè)計要點：

分析執(zhí)行件的運動規(guī)律，繪制凸輪的行程曲線；凸輪輪廓曲線設(shè)計；驗算壓力角；繪制凸輪的工作圖。確定從動件的杠桿尺寸，杠桿比由凸輪升程的執(zhí)行件移動距離確定三.操縱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)：在原理方案的基礎(chǔ)上，形成各個組成部分的具體形狀、尺寸。1.操縱件：如：球鉸直徑一般為3050mm凸輪操縱系統(tǒng)原理方案設(shè)計要點：分析執(zhí)行件的運動規(guī)律，繪制凸132.執(zhí)行件3.傳動件返回傳動件一般用杠桿系統(tǒng)。2.執(zhí)行件3.傳動件返回傳動件一般用杠桿系統(tǒng)。144.其他結(jié)

構(gòu)元件4.其他結(jié)

構(gòu)元件15四.操縱系統(tǒng)的定位互鎖裝置

為保證機械系統(tǒng)的正常運行和操作人員安全，操縱系統(tǒng)必須有可靠的定位、互鎖和安全保護裝置。1.操縱系統(tǒng)的自鎖機構(gòu)

自鎖機構(gòu)是以一定的預(yù)壓力將操縱件、執(zhí)行件或中間的某種傳動件固定在規(guī)定的位置上，只有當(dāng)施加的操縱力大于該壓力時，操縱件或執(zhí)行件才會動作。例1：圖6-8變速箱操縱系統(tǒng)中的自鎖機構(gòu)。例2：解放CA1092型汽車駐車制動器。四.操縱系統(tǒng)的定位互鎖裝置為保證機械系統(tǒng)的正常運行和162.操縱系統(tǒng)的互鎖機構(gòu)其作用是：操作系統(tǒng)在進行一個操作動作時把另一個操作動作鎖住，避免運動干涉等。如機械式互鎖裝置。2.操縱系統(tǒng)的互鎖機構(gòu)其作用是：操作系統(tǒng)在進行一個操作動作時173.操縱系統(tǒng)的安全保護包括操縱系統(tǒng)的安全保護和操縱環(huán)境（即操作者進行工作的環(huán)境）的安全保護。1）操作環(huán)境的不安全因素有機械系統(tǒng)的干擾、操作者的干擾、自然環(huán)境的影響等。

來自被操作機械和周圍的其他機械。如運轉(zhuǎn)零件損壞或工件未卡緊飛出傷人、機械磨損和發(fā)熱造成的操作失靈、機械運轉(zhuǎn)時的振動、噪音、粉塵、油污、高溫及操作位置不當(dāng)給操作者帶來的不適感覺等。人體健康、心情、情緒以及由此而造成的生理和心理的不良變化等。如溫度、濕度、粉塵等會使操縱系統(tǒng)提前失效，并刺激和影響操作者的生理機能、情緒和心理狀態(tài)，構(gòu)成操縱不安全的潛在因素2）操作環(huán)境的安全保護

操作環(huán)境的安全保護主要指對操作環(huán)境的不安全因素采取必要的安全防護措施。措施主要有：3.操縱系統(tǒng)的安全保護包括操縱系統(tǒng)的安全保護和操縱環(huán)境（即18

在機械系統(tǒng)中加裝保護裝置

提高操作者作業(yè)環(huán)境的舒適性

設(shè)置指示和報警裝置在機械系統(tǒng)中加裝保護裝置提高操作者作業(yè)環(huán)境的舒適性設(shè)置19第四節(jié)操縱系統(tǒng)與人機工程學(xué)

操縱系統(tǒng)是人和機械直接聯(lián)系的系統(tǒng)，它具有閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特征。在這個系統(tǒng)中，人發(fā)出指令，從觀察周圍環(huán)境或從儀表指示中得到信息，經(jīng)過大腦判斷后產(chǎn)生相應(yīng)的動作（即操作）。操作的結(jié)果使機器進入新的狀態(tài)，這種新的狀態(tài)又從環(huán)境或從儀表顯示中反映出新的信號，又可能使操作者作出新的操作。

人在人機系統(tǒng)中起決定性的作用。因此，必須明確人在人機系統(tǒng)中的工作能力和方法。第四節(jié)操縱系統(tǒng)與人機工程學(xué)操縱系統(tǒng)是人和機械直20一.人的體能參數(shù)1.站立時人肢體的能力范圍和用力范圍：

站立時人肢體的動作范圍一.人的體能參數(shù)1.站立時人肢體的能力范圍和用力范圍：站21

站立時人肢體的用力范圍人手的作用力有：握力、推力、拉力、提力、和舉力等。一般人的右手握力約為380N，左手握力約為350N。站立時人肢體的用力范圍人手的作用力有：握力、推力、拉力、提222.坐勢操縱的能力范圍和用力范圍：

坐勢操縱的能力范圍2.坐勢操縱的能力范圍和用力范圍：坐勢操縱的能力范圍23

坐勢操縱的用力范圍

坐勢手臂的最大拉力可達(dá)900N左右，最大推力可達(dá)1000N左右。腳操縱力以右腳較大，且當(dāng)屈膝160時為最大，最大可達(dá)2600N左右。3.人體的視力范圍

人體的視力包括：對物體的辨清能力、辨色能力、視野和視距等。

按辨清能力將視力范圍分中心視力范圍：片刻視力范圍：有效視力范圍：觀察物體最清楚的范圍。一般在3以內(nèi)。短時間內(nèi)不疲勞地看清物體的范圍。一般在318之間。注意力集中才能看清物體的范圍。一般在1830之間。

視野指頭部和眼球固定不動地觀看正前方所能看見的空間范圍。正常人的視野在垂直方向約130，在水平方向約120。坐勢操縱的用力范圍坐勢手臂的最大拉力可達(dá)900N左右24

視距指人的眼睛清晰辨認(rèn)物體的正常觀察距離，一般為700750mm，最大距離一不大于760mm為宜，最小距離一不小于380mm為宜。二.操縱件的布置操縱件的布置原則：1.最常用或最重要的操縱件，應(yīng)布置在四肢最靈活、反應(yīng)最靈敏、用力最適宜的空間范圍和合適的方位上。布置區(qū)域要考慮視覺的要求。2.操縱件的排列應(yīng)適應(yīng)人的操作習(xí)慣，按照操作順序和邏輯關(guān)系進行安排。3.同一臺機器的操縱件，其操縱運動方向應(yīng)一致。4.操縱件的空間位置，一般應(yīng)盡量布置在視線內(nèi)的地方。5.緊急停車操縱件應(yīng)與其他操縱件分開布置，并布置在最顯眼又便于操作的位置。6.為了便于操作和互不干擾，操縱件之間應(yīng)保持一定的距離。視距指人的眼睛清晰辨認(rèn)物體的正常觀察距離，一般為700725操縱系統(tǒng)設(shè)計課件26三.操縱件的造型1.手操縱件的造型最常用的手操作件有：手柄、手輪、旋扭、按鍵等。設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點：

設(shè)計手柄式操縱件時，要重視柄部的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。

為了便于識別和記憶，各操縱件最好采用不同形狀的柄部或不同顏色的按扭。

采用旋扭式操縱件時，要有指明旋轉(zhuǎn)方向或旋轉(zhuǎn)的刻度位置。

采用復(fù)合多功能操縱件，可以在操作時手不離開操縱件而完成多種操作任務(wù)，且節(jié)約操縱空間。2.腳操縱件的造型三.操縱件的造型1.手操縱件的造型最常用的手操作件有：手柄、27四.顯示裝置的布置顯示裝置的要求：使操縱者的觀察和監(jiān)控既迅速、準(zhǔn)確又不宜疲勞。一般布置操作頻繁的常用操作件最佳區(qū)域，可布置應(yīng)急操作和需精確調(diào)整和認(rèn)讀的顯示裝置為輔助區(qū)域，布置輔助的操縱和顯示裝置最大區(qū)域，布置次要的輔助的操縱和顯示裝置四.顯示裝置的布置顯示裝置的要求：使操縱者的觀察和監(jiān)控既迅速28操縱件應(yīng)和操縱方向一致，如：操縱件應(yīng)和操縱方向一致，如：29儀表的布置：許多儀表的布置應(yīng)在一起，切應(yīng)布置在中心視力范圍和正常視野范圍，并采用彩色來增強視覺，盡量減少頭部和身體轉(zhuǎn)動，以減輕疲勞。儀表常用的布置方式：儀表的布置：許多儀表的布置應(yīng)在一起，切應(yīng)布置在中心視力范圍和30ENDEND31第一節(jié)操縱系統(tǒng)的功能和要求一、操縱系統(tǒng)的功能

操縱系統(tǒng)控制系統(tǒng)為了使動力、傳動、執(zhí)行等系統(tǒng)彼此協(xié)調(diào)、準(zhǔn)確地運行

操縱系統(tǒng)的功能是實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換，即把操縱者施加于機械的信號，經(jīng)過轉(zhuǎn)換傳遞到執(zhí)行系統(tǒng)，以改變其運行參數(shù)或狀態(tài)（起動、停止、制動、換向、變速和變力）。二者的區(qū)別：操縱系統(tǒng)：依靠人工操作使機械按照人的指令改變其運行狀態(tài)控制系統(tǒng)：通過人工操作或測量元件獲得信號，由控制器使控制對象改變運行狀態(tài)第一節(jié)操縱系統(tǒng)的功能和要求一、操縱系統(tǒng)的功能操縱系32二、操縱系統(tǒng)的要求（1）操縱輕便省力

減小操縱力，可提高操縱系統(tǒng)的靈敏度、減輕勞動強度、提高生產(chǎn)率和安全性。（2）操縱行程適當(dāng)

操縱行程盡量在人體不動的情況下，四肢能舒適達(dá)到的范圍。（3）操縱靈活操縱時應(yīng)得心應(yīng)手，方便自如。（4）操縱件定位可靠

操縱件應(yīng)能長時間可靠地保持在某一操作狀態(tài)的位置，不能因其他非操作力的作用而改變其操作狀態(tài)。且一旦因某種原因偏離操作位置時，應(yīng)有自動回位能力。（5）操縱靈敏、效率高

操作系統(tǒng)中的執(zhí)行件應(yīng)對操縱件所發(fā)出指令的反應(yīng)靈敏準(zhǔn)確，且傳遞力損失小。二、操縱系統(tǒng)的要求（1）操縱輕便省力減小操縱力，可提33（6）操縱系統(tǒng)的反饋準(zhǔn)確迅速

操縱信號要準(zhǔn)確迅速地反饋給操作者，以便操作者及時判斷操作的效果，并作出相應(yīng)的操作決策。（7）操縱系統(tǒng)應(yīng)有可調(diào)性若元件磨損后，經(jīng)調(diào)節(jié)仍能實現(xiàn)預(yù)期的操縱效果。（8）操作方便和舒適

操作力、操作件的行程適當(dāng)；操作件的形狀、尺寸、位置、運動方向、操作件的標(biāo)記、操作順序等要符合人體狀況和動作習(xí)慣；操縱動作合理分配給四肢等。如上圖的開停按鈕的布置形式：（9）操作安全可靠

操作系統(tǒng)在保證實現(xiàn)預(yù)期的功能的同時，要防止操作失誤和操作實效，以及防止操縱系統(tǒng)中的元件因意外事故對人體的傷害。設(shè)計時，應(yīng)有必要的安全保護措施和必要的應(yīng)急措施等。（6）操縱系統(tǒng)的反饋準(zhǔn)確迅速操縱信號要準(zhǔn)確迅速地反饋34第二節(jié)操縱系統(tǒng)的組成和分類一.操縱系統(tǒng)的組成：

操縱件：如手柄、拉桿、手輪、捏手、按鈕、按鍵、腳踏板等。

執(zhí)行件：是與被操縱部分直接接觸的元件。常見有撥叉、銷子、滑塊等。

傳動件：是將操縱件的運動及其上的作用力傳遞到執(zhí)行件，以實現(xiàn)操縱目的的中間元件。常采用的傳動系統(tǒng)有：機械傳動液壓傳動氣壓傳動電傳動等

輔助元件：如定位元件、鎖定和互鎖元件、回位元件等。第二節(jié)操縱系統(tǒng)的組成和分類一.操縱系統(tǒng)的組成：操縱件35二.操縱系統(tǒng)的分類1.按操縱力的來源分人力操縱系統(tǒng)助力操縱系統(tǒng)液壓操縱系統(tǒng)氣壓操縱系統(tǒng)助力操縱系統(tǒng)液壓操縱系統(tǒng)氣壓操縱系統(tǒng)二.操縱系統(tǒng)的分類1.按操縱力的來源分人力操縱系統(tǒng)助力操縱系362.按操縱系統(tǒng)的傳動方式分機械操縱系統(tǒng)混合式操縱系統(tǒng)3.按一個操縱件控制的執(zhí)行件數(shù)分單級操縱系統(tǒng)集中操縱系統(tǒng)適用操縱力不大的機械適用操縱力較大和操縱頻繁的場合。如圖6-2順序操縱系統(tǒng)越級操縱系統(tǒng)一個操縱件只操縱一個執(zhí)行件一個操縱件可操縱多個執(zhí)行件4.按操作操縱件的人體器官分手操作腳操作操作靈敏、動作范圍大、功能強。首先考慮5.其他操縱方式形成的操縱系統(tǒng)遠(yuǎn)距離（遙控）操縱系統(tǒng)，如用無線電波、光波、聲波等。助力操縱系統(tǒng)2.按操縱系統(tǒng)的機械操縱系統(tǒng)3.按一個操縱件控單級操縱系統(tǒng)適37第三節(jié)操縱系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：

1.確定主要參數(shù)；

2.原理方案設(shè)計；

3.結(jié)構(gòu)設(shè)計。一.操縱系統(tǒng)主要參數(shù)確定1.操縱力：考慮工作阻力、操縱系統(tǒng)的傳動效率、傳動比。工作阻力操縱系統(tǒng)的傳動效率操縱系統(tǒng)的傳動比一般：手操縱力≤150N腳操縱力≤180N方向盤操縱力≤400N第三節(jié)操縱系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：一.操縱系統(tǒng)主要參數(shù)確定138例：常接合式摩擦片離合器操縱力的計算。操縱機構(gòu)簡圖如下。返回例：常接合式摩擦片離合器操縱力的計算。操返回39彈簧附加力與附加變形的關(guān)系為：其中：離合器摩擦面對數(shù)摩擦面間的間隙濕式：無襯面時有襯面時干式：無襯面時有襯面時離合器徹底分離時作用在執(zhí)行件分離桿6的的工作阻力為：彈的2壓緊力操縱力為：其中傳動比：彈簧附加力與附加變形的關(guān)系為：其中：離合器摩擦40指執(zhí)行件從初始位置移動到完成操縱任務(wù)時的位置，操縱件相應(yīng)的位移。2.操縱行程：執(zhí)行件的行程

操縱件的位移是由人體四肢實現(xiàn)的，因此，操縱行程的大小要得當(dāng)。如：離合器腳踏板的行程不得大于200mm；變速箱操縱手柄的行程不得大于80120mm。3.傳動比：初定傳動比：由人機工程學(xué)或經(jīng)驗值確定的許用操縱力按上式初定傳動比結(jié)構(gòu)設(shè)計精確計算傳動比驗算操縱力指執(zhí)行件從初始位置移動到完成操縱任務(wù)時的位置，操縱件相應(yīng)的位41注意確定傳動比時，要綜合考慮操縱力和操縱行程兩方面因素。4.帶助力器的操縱系統(tǒng)例：帶液壓助力器的操縱系統(tǒng)。注意確定傳動比時，要綜合考慮操縱力和操縱行程兩方面因素。4.42二.操縱系統(tǒng)的設(shè)計原理方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計及造型設(shè)計1.操縱系統(tǒng)的原理方案設(shè)計任務(wù)：根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，如執(zhí)行件的運動軌跡、速度、被操縱件的數(shù)量及各執(zhí)行件之間的關(guān)系等，選擇操縱件、傳動機構(gòu)的方案、確定主要設(shè)計參數(shù)及有關(guān)尺寸。例：凸輪操縱系統(tǒng)。二.操縱系統(tǒng)的設(shè)計原理方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計及造型設(shè)計1.操縱系43凸輪操縱系統(tǒng)原理方案設(shè)計要點：

分析執(zhí)行件的運動規(guī)律，繪制凸輪的行程曲線；凸輪輪廓曲線設(shè)計；驗算壓力角；繪制凸輪的工作圖。確定從動件的杠桿尺寸，杠桿比由凸輪升程的執(zhí)行件移動距離確定三.操縱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)：在原理方案的基礎(chǔ)上，形成各個組成部分的具體形狀、尺寸。1.操縱件：如：球鉸直徑一般為3050mm凸輪操縱系統(tǒng)原理方案設(shè)計要點：分析執(zhí)行件的運動規(guī)律，繪制凸442.執(zhí)行件3.傳動件返回傳動件一般用杠桿系統(tǒng)。2.執(zhí)行件3.傳動件返回傳動件一般用杠桿系統(tǒng)。454.其他結(jié)

構(gòu)元件4.其他結(jié)

構(gòu)元件46四.操縱系統(tǒng)的定位互鎖裝置

為保證機械系統(tǒng)的正常運行和操作人員安全，操縱系統(tǒng)必須有可靠的定位、互鎖和安全保護裝置。1.操縱系統(tǒng)的自鎖機構(gòu)

自鎖機構(gòu)是以一定的預(yù)壓力將操縱件、執(zhí)行件或中間的某種傳動件固定在規(guī)定的位置上，只有當(dāng)施加的操縱力大于該壓力時，操縱件或執(zhí)行件才會動作。例1：圖6-8變速箱操縱系統(tǒng)中的自鎖機構(gòu)。例2：解放CA1092型汽車駐車制動器。四.操縱系統(tǒng)的定位互鎖裝置為保證機械系統(tǒng)的正常運行和472.操縱系統(tǒng)的互鎖機構(gòu)其作用是：操作系統(tǒng)在進行一個操作動作時把另一個操作動作鎖住，避免運動干涉等。如機械式互鎖裝置。2.操縱系統(tǒng)的互鎖機構(gòu)其作用是：操作系統(tǒng)在進行一個操作動作時483.操縱系統(tǒng)的安全保護包括操縱系統(tǒng)的安全保護和操縱環(huán)境（即操作者進行工作的環(huán)境）的安全保護。1）操作環(huán)境的不安全因素有機械系統(tǒng)的干擾、操作者的干擾、自然環(huán)境的影響等。

來自被操作機械和周圍的其他機械。如運轉(zhuǎn)零件損壞或工件未卡緊飛出傷人、機械磨損和發(fā)熱造成的操作失靈、機械運轉(zhuǎn)時的振動、噪音、粉塵、油污、高溫及操作位置不當(dāng)給操作者帶來的不適感覺等。人體健康、心情、情緒以及由此而造成的生理和心理的不良變化等。如溫度、濕度、粉塵等會使操縱系統(tǒng)提前失效，并刺激和影響操作者的生理機能、情緒和心理狀態(tài)，構(gòu)成操縱不安全的潛在因素2）操作環(huán)境的安全保護

操作環(huán)境的安全保護主要指對操作環(huán)境的不安全因素采取必要的安全防護措施。措施主要有：3.操縱系統(tǒng)的安全保護包括操縱系統(tǒng)的安全保護和操縱環(huán)境（即49

在機械系統(tǒng)中加裝保護裝置

提高操作者作業(yè)環(huán)境的舒適性

設(shè)置指示和報警裝置在機械系統(tǒng)中加裝保護裝置提高操作者作業(yè)環(huán)境的舒適性設(shè)置50第四節(jié)操縱系統(tǒng)與人機工程學(xué)

操縱系統(tǒng)是人和機械直接聯(lián)系的系統(tǒng)，它具有閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特征。在這個系統(tǒng)中，人發(fā)出指令，從觀察周圍環(huán)境或從儀表指示中得到信息，經(jīng)過大腦判斷后產(chǎn)生相應(yīng)的動作（即操作）。操作的結(jié)果使機器進入新的狀態(tài)，這種新的狀態(tài)又從環(huán)境或從儀表顯示中反映出新的信號，又可能使操作者作出新的操作。

人在人機系統(tǒng)中起決定性的作用。因此，必須明確人在人機系統(tǒng)中的工作能力和方法。第四節(jié)操縱系統(tǒng)與人機工程學(xué)操縱系統(tǒng)是人和機械直51一.人的體能參數(shù)1.站立時人肢體的能力范圍和用力范圍：

站立時人肢體的動作范圍一.人的體能參數(shù)1.站立時人肢體的能力范圍和用力范圍：站52

站立時人肢體的用力范圍人手的作用力有：握力、推力、拉力、提力、和舉力等。一般人的右手握力約為380N，左手握力約為350N。站立時人肢體的用力范圍人手的作用力有：握力、推力、拉力、提532.坐勢操縱的能力范圍和用力范圍：

坐勢操縱的能力范圍2.坐勢操縱的能力范圍和用力范圍：坐勢操縱的能力范圍54

坐勢操縱的用力范圍

坐勢手臂的最大拉力可達(dá)900N左右，最大推力可達(dá)1000N左右。腳操縱力以右腳較大，且當(dāng)屈膝160時為最大，最大可達(dá)2600N左右。3.人體的視力范圍

人體的視力包括：對物體的辨清能力、辨色能力、視野和視距等。

按辨清能力將視力范圍分中心視力范圍：片刻視力范圍：有效視力范圍：觀察物體最清楚的范圍。一般在3以內(nèi)。短時間內(nèi)不疲勞地看清物體的范圍。一般在318之間。注意力集中才能