機(jī)構(gòu)及其系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)

第7章

機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)8-1發(fā)展趨勢(shì)制造科學(xué)是多學(xué)科交叉的學(xué)科制造技藝→制造技術(shù)→制造科學(xué)；制造活動(dòng)的社會(huì)性、制造系統(tǒng)的開放性→制造科學(xué)綜合性；制造科學(xué)不可能在孤立、封閉的狀態(tài)下發(fā)展，必然走兼采百家之長(zhǎng)、交叉融合的道路；現(xiàn)代物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)、生命、信息、材料、管理和系統(tǒng)等科學(xué)的發(fā)展，為制造科學(xué)不斷提供新的推動(dòng)力，也不斷豐富著現(xiàn)代制造學(xué)科的內(nèi)涵和外延。制造業(yè)是國(guó)家的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達(dá)的制造業(yè)，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的必備條件高度發(fā)達(dá)的制造業(yè)，是衡量國(guó)家國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志高度發(fā)達(dá)的制造業(yè)，是決定國(guó)家在經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程中國(guó)際分工地位的關(guān)鍵因素7-2執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)一、功能原理與工藝動(dòng)作設(shè)計(jì)之間的關(guān)系1、實(shí)現(xiàn)同一使用要求或工藝要求，可能采用不同的功能原理。

例：舉升，可采用三種不同的功能原理。機(jī)械,電磁吸附,水浮力機(jī)械（

連桿、凸輪、螺旋）2、采用不同的功能原理，必然導(dǎo)致采用不同的工藝動(dòng)作

a）采用改變水的動(dòng)能的功能原理——葉片高速旋轉(zhuǎn)

b）采用改變?nèi)蒹w容積——往復(fù)移動(dòng)（往復(fù)泵）；

C）往復(fù)擺動(dòng)（擺動(dòng)泵）；旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)泵）；二、工藝動(dòng)作設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的關(guān)系

1、工藝動(dòng)作設(shè)計(jì)得不相同，設(shè)計(jì)出的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案也就不相同；

例洗衣機(jī)二、工藝動(dòng)作設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的關(guān)系2、不同的機(jī)構(gòu)可能實(shí)現(xiàn)同一工藝動(dòng)作，滿足同樣的使用要求；

對(duì)于比較復(fù)雜的使用要求和工藝要求，往往需要多個(gè)功能原理組合成一個(gè)總的功能原理來滿足。（如自動(dòng)機(jī)：工藝要求復(fù)雜）工藝過程設(shè)計(jì)

根據(jù)已擬定的功能原理及工藝動(dòng)作進(jìn)行工藝過程設(shè)計(jì)。工藝過程設(shè)計(jì)的總要求：（1）工序集中原則（2）工序分散原則（工序能集中就盡量集中，集中有困難，就分散）（3）各工序的工藝時(shí)間相等原則（4）多工件同時(shí)加工原則（5）縮短工作周期原則（時(shí)間重疊）

7-3執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)1、根據(jù)使用要求和功能原理制定合理的運(yùn)動(dòng)規(guī)律1）應(yīng)充分考慮使用要求和功能原理。2）在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單且易于實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。3）必要時(shí)，應(yīng)重新構(gòu)思新的功能原理。4）為使工藝過程自動(dòng)化，原封不動(dòng)的按傳統(tǒng)工藝動(dòng)作去設(shè)計(jì)自動(dòng)化機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，其效果往往是不好的。2、把復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（工藝動(dòng)作）進(jìn)行分解1）機(jī)構(gòu)所能實(shí)現(xiàn)的基本運(yùn)動(dòng)行式

單向轉(zhuǎn)動(dòng)單向移動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)往復(fù)移動(dòng)間歇運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)要使分解后的運(yùn)動(dòng)規(guī)律協(xié)調(diào)配合（1）簡(jiǎn)單情況可采用機(jī)構(gòu)合成法將多個(gè)分解運(yùn)動(dòng)輸入到具有多個(gè)自由度的機(jī)構(gòu)中，合成為一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。（2）可采用分配軸的方法使各分解運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)配合（3）可采用電氣控制或計(jì)算機(jī)數(shù)字控制的方法使各分解運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)配合。7-4

執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)一、執(zhí)行構(gòu)件的布置特別要考慮到控制此執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安裝是否方便

1）與執(zhí)行構(gòu)件的聯(lián)接是否方便；

2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動(dòng)件布置的位置是否恰當(dāng)；盡可能接近執(zhí)行構(gòu)件；使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)原動(dòng)件盡可能集中布置在一根軸或少數(shù)幾根軸上；各原動(dòng)件應(yīng)保持等速或定速比。二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求

保證各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的順序性；各執(zhí)行構(gòu)件的動(dòng)作在時(shí)間上同步；保證空間的同步性；保證系統(tǒng)各執(zhí)行構(gòu)件對(duì)操作對(duì)象的操作具有單一性或協(xié)同性；執(zhí)行構(gòu)件的動(dòng)作之間應(yīng)保持時(shí)間上的間隔，以避免動(dòng)作銜接處發(fā)生干涉；例：粉料壓片機(jī)（4）協(xié)調(diào)安排圖（2）執(zhí)行構(gòu)件：3、9、5。（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)圖

凸輪連桿機(jī)構(gòu)Ⅰ、凸輪機(jī)構(gòu)Ⅱ、凸輪多桿機(jī)構(gòu)Ⅲ、凸輪機(jī)構(gòu)Ⅳ113109105（1）執(zhí)行構(gòu)件完成的動(dòng)作：移動(dòng)料斗3至模具11的型腔上方，并準(zhǔn)備將粉料裝入型腔；料斗振動(dòng)，將粉料裝入型腔；下沖頭5下沉，以防止上沖頭9下壓時(shí)將型腔內(nèi)粉料抖出；上沖頭下壓，下沖頭上壓，將粉料加壓并保壓一定時(shí)間，使藥片成型較好；上沖頭快速退出，下沖頭隨之將壓好的藥片推出型腔，完成壓片工藝過程。113109105138957462ⅠⅡⅢⅣ611分配軸1234ⅣⅠⅡⅢS1S2S3S48-5機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖設(shè)計(jì)一、機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖

1、機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖表達(dá)機(jī)械各執(zhí)行機(jī)構(gòu)（構(gòu)件）在一個(gè)運(yùn)動(dòng)環(huán)中各動(dòng)作的協(xié)調(diào)配合關(guān)系的簡(jiǎn)單明確圖，稱機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。2、機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的類型

1）直線式循環(huán)圖（矩形循環(huán)圖）

2）圓形循環(huán)圖（極坐標(biāo)式）3）直角坐標(biāo)式循環(huán)圖1、設(shè)計(jì)要點(diǎn)1)完成系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì);2)確定參照機(jī)構(gòu)（構(gòu)件）;3)設(shè)計(jì)單一執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖;4)設(shè)計(jì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖.二、機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)角0°90°180°270°360°195