機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運動方案設(shè)計概述

§10-1

機(jī)械設(shè)計過程概述一、機(jī)械設(shè)計過程設(shè)計過程是指從明確設(shè)計任務(wù)到編制技術(shù)文件所進(jìn)行的整個設(shè)計工作流程。二、機(jī)械設(shè)計過程的四個階段1、產(chǎn)品規(guī)劃：明確機(jī)械設(shè)計任務(wù)，提出設(shè)計任務(wù)書；2、原理方案設(shè)計：確定功能原理和機(jī)械運動方案,畫出機(jī)械運動簡圖；3、技術(shù)方案設(shè)計；完成產(chǎn)品總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、部件和零件設(shè)計及全部生產(chǎn)圖紙，并編制設(shè)計說明書及有關(guān)技術(shù)文件；4、評估，改進(jìn)與決策。1、實現(xiàn)同一使用要求或工藝要求，可能采用不同的功能原理。2、采用不同的功能原理，必然導(dǎo)致采用不同的工藝動作。3、采用相同的功能原理，也可能采用不同的工藝動作。采用往復(fù)移動的工藝動作改變?nèi)莘e采用往復(fù)擺動的工藝動作改變?nèi)莘e采用旋轉(zhuǎn)工藝動作改變?nèi)莘e§10-2

機(jī)構(gòu)及其系統(tǒng)運動方案設(shè)計主要內(nèi)容一、功能原理方案設(shè)計二、運動規(guī)律設(shè)計1、根據(jù)使用要求和功能原理，制定合理的運動規(guī)律。2、把復(fù)雜的運動規(guī)律（工藝動作）進(jìn)行分解。向

機(jī)構(gòu)所能實現(xiàn)的基本運動行式：

單向轉(zhuǎn)動

單移動 往復(fù)擺動 往復(fù)移動 間歇運動 軌跡運動124x325

3(b)3、要使分解后的運動規(guī)律協(xié)調(diào)配合簡單情況可采用機(jī)構(gòu)合成法將多個分解運動y輸入到具有多個自由度的機(jī)構(gòu)中，合成為一個復(fù)雜5的運動?？刹捎梅峙漭S的方法使各分解運動協(xié)調(diào)配合可采用電氣控制或計算機(jī)數(shù)字控制的方法使各分解運動協(xié)調(diào)配合(a。)三、機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運動方案設(shè)計根據(jù)功能原理方案中提出的工藝動作過程及各工藝動作的運動規(guī)律要求，選擇相應(yīng)的若干執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形式，按某種方式將其組合成一個機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，以確保上述工藝動作過程的實現(xiàn)。一）機(jī)構(gòu)選型1、執(zhí)行構(gòu)件的運動形式旋轉(zhuǎn)運動：連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動，間歇旋轉(zhuǎn)運動，往復(fù)擺動。

直線運動：往復(fù)移動，間歇往復(fù)移動，單向間歇直線移動。

曲線運動：執(zhí)行構(gòu)件上某一點作特定的曲線（軌跡）運動。

剛體導(dǎo)引運動：一般指非連架桿的執(zhí)行構(gòu)件的剛體導(dǎo)引運動。特殊功能運動：如微動、補(bǔ)償、換向等。2

機(jī)構(gòu)選型的基本要求滿足工藝動作及其運動規(guī)律的要求。高副機(jī)構(gòu)、低副機(jī)構(gòu)、注意約束在機(jī)構(gòu)中的作用、適當(dāng)設(shè)置調(diào)整環(huán)節(jié)。機(jī)構(gòu)的運動鏈要短。機(jī)構(gòu)的傳力性能要好。傳動角（壓力角）、防止自鎖、慣性力平衡。動力源的選擇應(yīng)有利于簡化機(jī)構(gòu)和改善運動質(zhì)量。轉(zhuǎn)動：電機(jī)（交流電機(jī)、直流電機(jī)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、交流變頻電機(jī)）、內(nèi)燃機(jī)、液壓馬達(dá)、氣動馬達(dá)；往復(fù)移動：活塞式汽缸、油缸或直線式電機(jī)；往復(fù)擺動：雙向電機(jī)，擺動式汽缸、油缸；二）創(chuàng)新設(shè)計的原理與方法(基于組合原理的機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計)機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合將兩個或兩個以上的單一機(jī)構(gòu)按順序連接，每一個前置機(jī)構(gòu)的輸出運動是其后續(xù)機(jī)構(gòu)的輸出運動，這樣的組合方式稱之為機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合。輸出Φ0輸入Φ3ⅠΦ1

Ⅱ

Φ2

Ⅲ1、構(gòu)件固接式串聯(lián)若將前一個機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件和后一個機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu)件固接，串聯(lián)組成一個新的復(fù)合機(jī)構(gòu)，這稱之為構(gòu)件固結(jié)式串聯(lián)。（1）將勻速運動機(jī)構(gòu)作為前置機(jī)構(gòu)與另一機(jī)構(gòu)串聯(lián)，可以改變輸出運動的速度和周期。３）由若干個子機(jī)構(gòu)串聯(lián)組合可得到傳力性能較好機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。4

5S

S

=

g[f(j)]S

=

g(y

)678

S（２）將一個非勻速運動機(jī)構(gòu)作為前置機(jī)構(gòu)與工作機(jī)構(gòu)串聯(lián)，則可改變機(jī)構(gòu)的速度特性。（的

j

1

2

3y

雙曲柄機(jī)構(gòu)與六桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)5

4槽輪機(jī)構(gòu)

7

6

2與

da導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)

11234BADM5２、軌跡點串聯(lián)假若前一個基本機(jī)構(gòu)的輸出為平面運動構(gòu)件上某一點Ｍ的軌跡，通過軌跡點Ｍ與后一個機(jī)構(gòu)相連，這種連接方式稱為“軌跡點串聯(lián)“。3（二）機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合以一個多自由度機(jī)構(gòu)作為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，將一

個或幾個自由度為１的機(jī)構(gòu)（可稱為附加機(jī)構(gòu)）的輸出構(gòu)件接入基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，這種組合方式稱為

并聯(lián)組合。并聯(lián)組合的幾種常見方式：鐵板傳送機(jī)構(gòu)3241BACED12DAⅠ34H

2ⅢBACHDⅡ4z2

H=

-

z2n

-

nn4

-

nH242424zzHn

-

z2

nz

+

zn

=故當(dāng)z2nHn2

z2

+

z4=時n4

=

0三、機(jī)構(gòu)的混接式組合綜合運用串聯(lián)—并聯(lián)組合方式可組成更為復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，此種組合方式稱之為機(jī)構(gòu)的混接式組合。平臺印刷機(jī)版臺傳動機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)Ⅲ：兩自由度的齒輪條機(jī)構(gòu)。附加機(jī)構(gòu)：雙曲柄機(jī)構(gòu)Ⅰ、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)I’與凸輪機(jī)構(gòu)Ⅱ。輸入運動：曲柄ＡＢ的勻速轉(zhuǎn)動。輸出運動：上齒條固結(jié)的版臺往復(fù)運動。ⅠⅡⅠ

’ⅢⅡⅠ

’ⅢⅠDACBDEFⅢABDCEFⅠ

’Ⅰ構(gòu)平版臺臺印傳刷動機(jī)機(jī)四、機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運動簡圖設(shè)計機(jī)構(gòu)系統(tǒng)簡圖——運動協(xié)調(diào)設(shè)計——機(jī)構(gòu)運動循環(huán)圖——尺度綜合——機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運動簡圖ⅠⅤ34171819ⅣKb201812臥式多工位冷墩機(jī)1210116613a

51415Ⅱ

16進(jìn)料截料978Ⅲ齒輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)122）））完選選成型型工序：（12））進(jìn)斷料料機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)壓角

整形系統(tǒng)直動從動件凸ⅢⅡ沖孔冷輪墩機(jī)構(gòu)機(jī)機(jī)曲曲柄柄搖滑桿塊機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)2）選型（3）冷墩機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)I：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（+陰模），完成整形、壓角、沖孔ⅠⅢⅤ124910131415Ⅱ

1678Kba

561126臥式多工位冷墩機(jī)19Ⅳ20312連桿機(jī)構(gòu)22）選型（45）運料機(jī)構(gòu)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)；系統(tǒng)完成頂料Ⅴ機(jī)機(jī)構(gòu)圓錐系齒統(tǒng)輪Ⅳ機(jī)構(gòu)：等寬凸輪機(jī)構(gòu)181817冷鐓機(jī)構(gòu)的運動循環(huán)圖機(jī)構(gòu)執(zhí)行件工藝動作Ⅰ沖頭向

前向后Ⅱ斷料刀切刀向前切刀前停切刀后退切刀后停切刀向前Ⅲ輥輪停送料停Ⅳ頂桿后停前停Ⅴ鉗架停擺動停擺動停S1j0o180o360oj0向前向后機(jī)械運動循環(huán)圖前切停頂停O機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運動簡圖設(shè)計流程使