《機(jī)械原理》教案-第11章 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)

（a）直線式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖（b）圓周式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖（c）直角坐標(biāo)式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖圖12-7機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的類型表12-2給出了三種機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的繪制方法與各自的特點(diǎn)。通過比較可以發(fā)現(xiàn)直角坐標(biāo)式的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖不僅可以表示出這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)中構(gòu)件動(dòng)作的先后，而且還能夠描述出它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及運(yùn)動(dòng)上的配合關(guān)系，直觀性最強(qiáng)，較其他兩種運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖更能夠反映執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特征，所以在設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)，優(yōu)先采用直角坐標(biāo)式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。表12-2機(jī)器運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖繪制方法和特點(diǎn)形式繪制方法特點(diǎn)直線式將機(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，按比例繪制在直線坐標(biāo)軸上繪制方法簡單，能清楚表示一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的順序和時(shí)間關(guān)系；直觀性差，不能顯示各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律圓周式以極坐標(biāo)系原點(diǎn)為圓心作若干同心圓，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)引徑向直線表示各執(zhí)行構(gòu)件不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的起始和終止位置能比較直觀地看出各執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動(dòng)件在主軸或分配軸上的相位；當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)多時(shí)，同心圓環(huán)太多不一目了然，無法顯示各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律直角坐標(biāo)式用橫坐標(biāo)表示機(jī)械主軸或分配軸轉(zhuǎn)角，縱坐標(biāo)表示各執(zhí)行構(gòu)件的角位移或線位移，各區(qū)段之間用直線相連不僅能清楚地表示各執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作的先后順序，而且能表示各執(zhí)行構(gòu)件在各區(qū)段的運(yùn)動(dòng)規(guī)律12.4機(jī)構(gòu)的選型和組合12.4任何機(jī)器都是由若干個(gè)機(jī)構(gòu)組成的，傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)型式有：連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、摩擦機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)和間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等。當(dāng)然隨著科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，引入液、氣、聲、光、電、磁等工作原理的新型運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（廣義機(jī)構(gòu)）應(yīng)用日益廣泛。本章對廣義機(jī)構(gòu)不作詳細(xì)介紹。上述傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)已經(jīng)相對成熟，各具優(yōu)點(diǎn)，如連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，可獲得較大行程；齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、承載能力大、效率高；凸輪機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)精確的曲線軌跡；螺旋機(jī)構(gòu)可獲得較大的傳動(dòng)比和較高的運(yùn)動(dòng)精度；凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)分度、定位準(zhǔn)確等。但是它們在結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)特性、動(dòng)力性能及制造工藝等諸多方面仍存在以下不可逾越的局限。1．連桿機(jī)構(gòu)（1）難以精確地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)計(jì)理論較復(fù)雜。（2）不易實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件較長時(shí)間的停歇。（3）運(yùn)動(dòng)鏈較長，占用空間大，運(yùn)動(dòng)累積誤差大，運(yùn)動(dòng)副磨損后不易調(diào)整，影響運(yùn)動(dòng)精度和工作可靠性。（4）連桿慣性力不易平衡，動(dòng)力性能差，不宜用于高速場合。2．齒輪機(jī)構(gòu)（1）運(yùn)動(dòng)形式簡單，圓形齒輪不能實(shí)現(xiàn)變速比的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。（2）對誤差較為敏感，制造和安裝的精度要求高。（3）非圓形齒輪可以實(shí)現(xiàn)變速比的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但其制造困難。3．凸輪機(jī)構(gòu)（1）高副接觸，易磨損，在高速場合下影響運(yùn)動(dòng)精度和工作可靠性。（2）直動(dòng)從動(dòng)件行程不宜過大，擺動(dòng)從動(dòng)件擺角不宜過大。（3）凸輪輪廓加工較困難。4．其他機(jī)構(gòu)（1）螺旋機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率低，需要反向機(jī)構(gòu)才能反向運(yùn)動(dòng)。（2）棘輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)有沖擊，傳動(dòng)精度較低。（3）槽輪機(jī)構(gòu)每次轉(zhuǎn)角不宜太大或太小，且不可調(diào)。（4）凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的凸輪加工困難，安裝調(diào)整精度要求高。12.41．機(jī)構(gòu)選型機(jī)構(gòu)的選型是指選擇或創(chuàng)造出滿足執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力要求的機(jī)構(gòu)。根據(jù)已知的設(shè)計(jì)要求，按執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式及運(yùn)動(dòng)功能要求，先在基本機(jī)構(gòu)中進(jìn)行類比選擇，當(dāng)基本機(jī)構(gòu)不能滿足運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力要求時(shí)，才考慮對基本機(jī)構(gòu)進(jìn)行組合、變異等方法形成新的機(jī)構(gòu)，或選用組合機(jī)構(gòu)。如果很難找到滿足工作要求的現(xiàn)有機(jī)構(gòu)，這時(shí)要求改變機(jī)械的工作原理和工藝動(dòng)作或創(chuàng)造新型機(jī)構(gòu)。表12-3列舉了各種運(yùn)動(dòng)形式與實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)要求的機(jī)構(gòu)類型；表12-4列舉了各種功能要求與對應(yīng)的機(jī)構(gòu)類型，可供機(jī)構(gòu)選型時(shí)參考。表12-3各種運(yùn)動(dòng)形式與實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)要求的機(jī)構(gòu)類型連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)定傳動(dòng)比勻速平行四桿機(jī)構(gòu)、雙萬向聯(lián)軸節(jié)機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、輪系、諧波傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺線針輪機(jī)構(gòu)、摩擦輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、撓性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等變傳動(dòng)比勻速軸向滑移圓柱齒輪機(jī)構(gòu)、混合輪系變速機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、行星無級(jí)變速機(jī)構(gòu)、撓性無級(jí)變速機(jī)構(gòu)等非勻速雙曲柄機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、單萬向連軸節(jié)機(jī)構(gòu)、非圓齒輪機(jī)構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)等往復(fù)運(yùn)動(dòng)往復(fù)移動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、正弦機(jī)構(gòu)、移動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、楔塊機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)、液壓機(jī)構(gòu)等往復(fù)擺動(dòng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖塊機(jī)構(gòu)、空間連桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)等

間歇運(yùn)動(dòng)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)等間歇擺動(dòng)特殊形式的連桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)、利用連桿曲線圓弧段或直線段組成的多桿機(jī)構(gòu)等間歇移動(dòng)棘齒條機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、從動(dòng)件作間歇往復(fù)運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)、反凸輪機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)、液壓機(jī)構(gòu)、移動(dòng)桿有停歇的斜面機(jī)構(gòu)等表12-4各種功能要求與對應(yīng)的機(jī)構(gòu)類型預(yù)定軌跡直線軌跡連桿近似直線機(jī)構(gòu)、八桿精確直線機(jī)構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)等

曲線軌跡利用連桿曲線實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡的多桿機(jī)構(gòu)、凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)、行星輪系與連桿組合機(jī)構(gòu)等

特殊運(yùn)動(dòng)要求換向雙向式棘輪機(jī)構(gòu)、定軸輪系（三星輪換向機(jī)構(gòu)）等超越齒式棘輪機(jī)構(gòu)、摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)等

過載保護(hù)帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等2．機(jī)構(gòu)選型的原則機(jī)構(gòu)選型時(shí)應(yīng)注意以下原則：（1）按已擬定的工作原理進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型時(shí)，應(yīng)盡量滿足或接近運(yùn)動(dòng)形式要求。（2）機(jī)構(gòu)選型時(shí)應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單、尺寸適度、在整體布置上占的空間小，達(dá)到布局緊湊。（3）機(jī)構(gòu)選型時(shí)要注意選擇那些加工制造簡單、容易保證較高的配合精度的機(jī)構(gòu)。（4）機(jī)構(gòu)選型時(shí)要保證在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有良好的動(dòng)力特性。（5）機(jī)構(gòu)選型時(shí)應(yīng)考慮機(jī)械效率等問題。（6）機(jī)構(gòu)選型時(shí)還要考慮動(dòng)力源的形式。12.4機(jī)構(gòu)組合是指在機(jī)構(gòu)選型的基礎(chǔ)上，根據(jù)使用或工藝動(dòng)作要求，將幾個(gè)基本機(jī)構(gòu)按一定的原則或規(guī)律組合成一個(gè)復(fù)雜的、新的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)型式、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)關(guān)系，或者為了改善機(jī)械的動(dòng)力特性，常常在以下三個(gè)方面需要機(jī)構(gòu)組合：(1）機(jī)構(gòu)的工藝動(dòng)作較復(fù)雜。(2）所選擇的機(jī)構(gòu)其運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性不好，但又無更好的機(jī)構(gòu)可選。(3）由于不具備某種動(dòng)力源，或受其它條件的限制，只有進(jìn)行機(jī)構(gòu)組合才能實(shí)現(xiàn)所要求的工藝動(dòng)作。機(jī)構(gòu)的組合方式可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式、復(fù)合式和疊加式等四種組合方式。1．串聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合串聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合是指若干個(gè)單自由度的基本機(jī)構(gòu)順序連接，前一級(jí)機(jī)構(gòu)（稱為前置機(jī)構(gòu)）的輸出構(gòu)件作為后一級(jí)機(jī)構(gòu)（稱為后置機(jī)構(gòu)）的輸入件。根據(jù)后置機(jī)構(gòu)中主動(dòng)件的來源串聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合可分為一般組合和特殊組合式兩種。1）一般串聯(lián)組合一般串聯(lián)組合指后置機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件固連在前置機(jī)構(gòu)的一個(gè)連架桿上。如圖12-8a所示，后置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的主動(dòng)曲柄固連在前置擺動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)的擺桿上。圖12-8b所示為一般串聯(lián)組合方式的運(yùn)動(dòng)傳遞框圖。一般串聯(lián)組合機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)在于，它有可能改善單一基本機(jī)構(gòu)中不太理想的的運(yùn)動(dòng)特性。如圖12-8a所示的機(jī)構(gòu)中，對心搖桿滑塊機(jī)構(gòu)既無急回特性，而且在工作行程中滑塊的速度也不恒定。但是兩機(jī)構(gòu)組合后，只要適當(dāng)設(shè)計(jì)凸輪廓線，便可使滑塊4在工作行程中具有急回特性，且勻速運(yùn)動(dòng)。（a）（b）圖12-8一般串聯(lián)組合2）特殊串聯(lián)組合特殊串聯(lián)組合指后置機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件串接在前置機(jī)構(gòu)中不與機(jī)架相連的浮動(dòng)件上。如圖12-9a所示的六桿機(jī)構(gòu)，后置連桿機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件固連在前置連桿機(jī)構(gòu)的連桿M點(diǎn)上，M點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡在段為近似圓弧。設(shè)計(jì)時(shí)，如果取桿長4長度為圓弧的曲率半徑，則當(dāng)M點(diǎn)沿此段圓弧運(yùn)動(dòng)時(shí)，E點(diǎn)剛好位于該圓弧的圓心處，從動(dòng)件5的運(yùn)動(dòng)也將作較長時(shí)間的近似停歇。圖12-9b所示為特殊串聯(lián)組合方式的運(yùn)動(dòng)傳遞框圖。（a）（b）圖12-9特殊串聯(lián)組合串聯(lián)組合系統(tǒng)的總機(jī)械效率等于各機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率連乘積，運(yùn)動(dòng)鏈過長會(huì)降低系統(tǒng)的機(jī)械效率，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)誤差的增大，所以在進(jìn)行機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合時(shí)應(yīng)力求運(yùn)動(dòng)鏈最短。2．并聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合當(dāng)幾個(gè)單自由度機(jī)構(gòu)共用同一輸入構(gòu)件但卻具有各自的輸出構(gòu)件（如圖12-10a所示），或幾個(gè)單自由度機(jī)構(gòu)同時(shí)為一個(gè)多自由度機(jī)構(gòu)輸入運(yùn)動(dòng)（如圖12-10b所示），或若干個(gè)單自由度基本機(jī)構(gòu)有共同的輸入與輸出構(gòu)件（如圖12-10c所示）時(shí)，稱為并聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合。圖12-10a所示的并聯(lián)方式，又稱為一般并聯(lián)組合方式。圖12-10b、c所示的并聯(lián)方式，又稱為特殊并聯(lián)組合方式。并聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的慣性力完全平衡或部分平衡，改善機(jī)構(gòu)受力狀態(tài)，還可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的分流或合成。（a）（b）（c）圖12-10并聯(lián)式機(jī)構(gòu)組合示意框圖1）一般并聯(lián)組合一般并聯(lián)組合的各分支機(jī)構(gòu)間無任何嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)配合關(guān)系，可根據(jù)各自的工作需要進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)。如圖12-11a所示的某航空發(fā)動(dòng)機(jī)附件傳動(dòng)系統(tǒng)中，各輸出軸的轉(zhuǎn)速?zèng)]有直接的關(guān)系，其示意框圖見圖12-11b。（a）（b）圖12-11某航空發(fā)動(dòng)機(jī)附件傳動(dòng)系統(tǒng)及其并聯(lián)組合示意框圖2）特殊并聯(lián)組合特殊并聯(lián)組合的各分支機(jī)構(gòu)間往往有運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)要求，如速比要求、軌跡配合要求或時(shí)序要求。（1）速比要求當(dāng)各分支機(jī)構(gòu)間有嚴(yán)格的速比要求時(shí)，各分支部分常共用一臺(tái)原動(dòng)機(jī)（或集中數(shù)控）驅(qū)動(dòng)。如圖12-12所示的滾齒機(jī)范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)簡圖，滾刀與輪坯之間必須滿足的傳動(dòng)比關(guān)系。運(yùn)動(dòng)路線從主動(dòng)軸開始，一條路線由錐齒輪1、2傳到滾刀11，另一條路線是由齒輪3、4、5、6、7、蝸桿8、蝸輪9傳到輪坯10。圖12-12滾齒機(jī)范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)簡圖（2）軌跡配合要求當(dāng)執(zhí)行構(gòu)件間有軌跡配合要求時(shí)，各分支機(jī)構(gòu)共同驅(qū)動(dòng)一個(gè)從動(dòng)件，使其沿特定軌跡運(yùn)動(dòng)。如圖12-13所示的圓珠筆芯自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)中，兩個(gè)分支凸輪1、共同驅(qū)動(dòng)一個(gè)從動(dòng)件3，使其實(shí)現(xiàn)矩形軌跡來完成圓珠筆芯的送料工作。圖12-13圓珠筆芯自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)（3）時(shí)序要求如圖12-14a所示為自動(dòng)車床上車削加工鉚釘?shù)膫鲃?dòng)系統(tǒng)圖，圖12-14b所示為運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。可見，凸輪軸上的三個(gè)并聯(lián)凸輪Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在工作時(shí)有嚴(yán)格的先后順序要求。（a）（b）圖12-14自動(dòng)車床車削鉚釘傳動(dòng)系統(tǒng)圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖3）匯集式并聯(lián)組合匯集式并聯(lián)組合是指若干單自由度分支機(jī)構(gòu)匯集一道共同驅(qū)動(dòng)后續(xù)機(jī)構(gòu)的組合方式。如圖12-15所示的飛機(jī)的襟翼操縱機(jī)構(gòu)，它由兩個(gè)直線電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)，若一個(gè)電機(jī)發(fā)生故障，另一個(gè)電機(jī)還可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，這樣就增大了操縱系統(tǒng)的安全裕度。圖12-15某型飛機(jī)的襟翼操縱機(jī)構(gòu)3．復(fù)合式機(jī)構(gòu)組合在機(jī)構(gòu)組合中若由一個(gè)或若干個(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)，這種組合方式與串聯(lián)組合及并聯(lián)組合既有相同之處又有不同之處，因此稱為復(fù)合式機(jī)構(gòu)組合，其示意框圖如圖12-16所示。圖12-16復(fù)合式機(jī)構(gòu)組合示意框圖如圖12-17所示為凸輪機(jī)構(gòu)1-4-5與雙自由度的五桿機(jī)構(gòu)1-2-3-4-5所構(gòu)成的復(fù)合式組合。該機(jī)構(gòu)可使C點(diǎn)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)軌跡。圖12-17復(fù)合式機(jī)構(gòu)組合4．疊加式機(jī)構(gòu)組合疊加式機(jī)構(gòu)組合是指在一個(gè)機(jī)構(gòu)（稱為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)）的可動(dòng)構(gòu)件上再安裝一個(gè)以上機(jī)構(gòu)（稱為附加機(jī)構(gòu)）的組合方式。一般取自由度大于1的差動(dòng)機(jī)構(gòu)作為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，自由度為1的基本機(jī)構(gòu)作為附加機(jī)構(gòu)。疊加式機(jī)構(gòu)組合有I型疊加組合和II型疊加組合兩類。圖12-18a所示為I型疊加組合的示意框圖，驅(qū)動(dòng)力作用在附加機(jī)構(gòu)上，附加機(jī)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，也可以有自己的運(yùn)動(dòng)輸出。附加機(jī)構(gòu)安裝在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件上，同時(shí)附加機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的某個(gè)構(gòu)件。圖12-18b所示為II型疊加組合的示意框圖，附加機(jī)構(gòu)和基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)分別有各自的動(dòng)力源，最后由附加機(jī)構(gòu)輸出運(yùn)動(dòng)。II型疊加組合的特點(diǎn)是附加機(jī)構(gòu)安裝在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件上，再由設(shè)置在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)可動(dòng)構(gòu)件上的動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)附加機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)行多次疊加時(shí)，前一個(gè)機(jī)構(gòu)即為后一個(gè)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)。相對于I型疊加組合，II型疊加機(jī)構(gòu)之間的連接方式較為簡單，且規(guī)律性強(qiáng)，應(yīng)用最為普遍。（a）（b）圖12-18疊加式機(jī)構(gòu)組合示意框圖如圖12-19所示的電風(fēng)扇是I型疊加組合機(jī)構(gòu)的示例，由蝸桿1、蝸輪2組成的蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為附加機(jī)構(gòu)，由齒輪3、4、及蝸輪2（行星架H）組成的行星輪系機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在行星輪系機(jī)構(gòu)的行星架H上，由蝸輪給行星輪提供輸入運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)行星架緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。附加機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)附加機(jī)構(gòu)360°全方位慢速轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖12-20所示的戶外攝影車機(jī)構(gòu)是II型疊加組合機(jī)構(gòu)的示例，平行四邊形機(jī)構(gòu)ABCD為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，由液壓缸1驅(qū)動(dòng)BC桿運(yùn)動(dòng)。平行四邊形機(jī)構(gòu)CDEF為附加機(jī)構(gòu)，并安裝在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的CD桿上。安裝在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)AD桿上的液壓缸2驅(qū)動(dòng)附加機(jī)構(gòu)的DF桿運(yùn)動(dòng)，使附加機(jī)構(gòu)相對基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。圖12-19電風(fēng)扇圖12-20戶外攝影車機(jī)構(gòu)12.4通過以上各種組合方式得到機(jī)構(gòu)系統(tǒng)稱為組合機(jī)構(gòu)。在組合機(jī)構(gòu)時(shí)，各基本機(jī)構(gòu)不能單獨(dú)進(jìn)行分析與綜合，必須在一個(gè)整體機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的環(huán)境中來考慮。組合機(jī)構(gòu)類型很多，這里只介紹其中常用的幾種。1．凸輪—連桿組合機(jī)構(gòu)凸輪—連桿組合機(jī)構(gòu)由自由度為2的連桿機(jī)構(gòu)和自由度為1的凸輪機(jī)構(gòu)組成。該機(jī)構(gòu)能較容易并準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，應(yīng)用廣泛。如圖12-21所示的刻字、成型機(jī)構(gòu)，兩個(gè)凹槽凸輪1和固接在一起，兩個(gè)推桿2和3的運(yùn)動(dòng)為自由度為2的四移動(dòng)副連桿機(jī)構(gòu)輸入運(yùn)動(dòng)，從而形成并聯(lián)組合的凸輪連桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，推桿2和3分別在X和Y方向上移動(dòng)，從而十字滑塊4上的M點(diǎn)描繪出復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡。2．齒輪—連桿組合機(jī)構(gòu)齒輪—連桿組合機(jī)構(gòu)是由定傳動(dòng)比的齒輪機(jī)構(gòu)和變傳動(dòng)比的連桿機(jī)構(gòu)組合而成的。該機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性多，精度易保證，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，齒輪、連桿便于加工，而且能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。如圖12-22所示為工程上長用的用以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律的齒輪—連桿組合機(jī)構(gòu)。它是一個(gè)由定軸輪系1-4-5（附加機(jī)構(gòu)）和自由度為2的五桿機(jī)構(gòu)（基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)）的疊加式組合機(jī)構(gòu)。只要改變兩齒輪的傳動(dòng)比、相對相位角或各桿長度，連桿上的M點(diǎn)即可描繪出不同的軌跡曲線。圖12-21凸輪—連桿組合機(jī)構(gòu)圖12-22齒輪—連桿組合機(jī)構(gòu)3．齒輪—凸輪組合機(jī)構(gòu)齒輪—凸輪組合機(jī)構(gòu)一般由差動(dòng)輪系和凸輪機(jī)構(gòu)疊加組合而成的。該機(jī)構(gòu)多用來使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。如圖12-23所示的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)是由齒輪1、行星輪2（扇形齒輪）和行星架H組成的差動(dòng)輪系，附加機(jī)構(gòu)是由與行星輪2固接的擺桿和槽形凸輪4所組成的凸輪機(jī)構(gòu)。當(dāng)主動(dòng)件系桿H轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，行星輪2的回轉(zhuǎn)軸線便作整周轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)鉸接在行星輪2上的滾子3也在固定凸輪4的迫使下使行星輪2相對于系桿H轉(zhuǎn)動(dòng)。從而使得從動(dòng)齒輪1獲得預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。圖12-23齒輪—凸輪組合機(jī)構(gòu)12.5機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的擬定確定了機(jī)械的工作原理，完成了執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)件和原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，通過機(jī)構(gòu)的選型、變異及組合，就可完成機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)，通過分析與評(píng)價(jià)，從眾多的傳動(dòng)系統(tǒng)方案中擬定出最佳方案。12.5.1擬定機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案時(shí)，必須熟悉常用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力性能。表12-5列舉了常用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其性能，以供參考。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定要遵循以下七點(diǎn)原則。1．采用簡短的運(yùn)動(dòng)鏈擬定機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，盡可能采用簡單、緊湊的運(yùn)動(dòng)鏈。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)鏈越簡短，組成傳動(dòng)系統(tǒng)所使用的機(jī)構(gòu)和構(gòu)件數(shù)目越少，這不僅降低制造費(fèi)用、減小體積和重量，而且使機(jī)械的傳動(dòng)效率相對提高。由于減少傳動(dòng)環(huán)節(jié)，使傳動(dòng)中的積累誤差也隨之減小，結(jié)果將提高機(jī)械的傳動(dòng)精度和工作準(zhǔn)確性。2．優(yōu)先選用基本機(jī)構(gòu)選擇機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)是否相互匹配，是否滿足功率和速度的范圍要求，傳動(dòng)比是否準(zhǔn)確性及合理范圍，結(jié)構(gòu)布置和外廓尺寸是否滿足要求，另外還要考慮機(jī)器質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性等因素。在滿足上述條件后，應(yīng)優(yōu)先選用基本機(jī)構(gòu)，因?yàn)榛緳C(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)方便、技術(shù)成熟。在不滿足要求時(shí)，才考慮機(jī)構(gòu)變異或機(jī)構(gòu)組合。3．應(yīng)使機(jī)械有較高的機(jī)械效率傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械效率主要取決于組成機(jī)械的各基本機(jī)構(gòu)的效率和它們之間的聯(lián)接方式。因此，當(dāng)機(jī)械中含有效率較低的機(jī)構(gòu)時(shí)，如蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置，這將降低機(jī)械的總效率。在機(jī)械傳動(dòng)中的大部分功率是由主傳動(dòng)所傳遞，應(yīng)力求使其具有較高的傳動(dòng)效率；而輔助傳動(dòng)鏈，如進(jìn)給傳動(dòng)鏈、分度傳動(dòng)鏈、調(diào)速換向傳動(dòng)鏈等所傳遞的功率很小，其傳動(dòng)效率的高低對整個(gè)機(jī)械的效率影響較小。對輔助傳動(dòng)鏈主要著眼于簡化機(jī)構(gòu)、減小外部尺寸、力求操作方便、安全可靠等要求。4．合理安排不同類型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的順序機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般均由若干基本機(jī)構(gòu)和組合機(jī)構(gòu)組成，它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和傳動(dòng)作用各不相同，應(yīng)按一定規(guī)律合理的安排傳動(dòng)順序。一般將減速機(jī)安排在運(yùn)動(dòng)鏈的起始端，盡量靠近動(dòng)力機(jī)，例如采用帶有減速裝置的電動(dòng)機(jī)；將變換運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)械安排在運(yùn)動(dòng)鏈的末端，使其與執(zhí)行構(gòu)件靠近，如將凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等靠近執(zhí)行構(gòu)件布置；將帶傳動(dòng)類型的摩擦傳動(dòng)安排在運(yùn)動(dòng)鏈中的轉(zhuǎn)速高的起始端，以減小傳遞的轉(zhuǎn)矩、降低打滑的可能性。在傳遞同樣轉(zhuǎn)矩的條件下，與其他傳動(dòng)形式比較摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)尺寸比較大，為了減小其外部尺寸應(yīng)將其布置在運(yùn)動(dòng)鏈的起始端。傳動(dòng)鏈中采用圓錐齒輪時(shí)，應(yīng)考慮到圓錐齒輪制造較困難，造價(jià)高，避免用大尺寸的圓錐齒輪，而采用較小的圓錐齒輪也應(yīng)布置在運(yùn)動(dòng)鏈中轉(zhuǎn)速較高的位置。上述順序安排只是一般性的考慮，具體安排時(shí)需要同時(shí)考慮的因素較多，如充分利用空間、降低傳動(dòng)噪音和振動(dòng)，以及裝配維修的方便等，相關(guān)的各因素都要權(quán)衡利弊給予適當(dāng)?shù)目紤]。5．合理分配傳動(dòng)比運(yùn)動(dòng)鏈的總傳動(dòng)比應(yīng)合理地分配到各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，既充分利用各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，又有利于尺寸控制得到結(jié)構(gòu)緊湊的機(jī)械。每一級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比應(yīng)控制在其常用的范圍內(nèi)，。如果某一級(jí)傳動(dòng)比過大，則對其性能和尺寸都將有不利的影響。所以當(dāng)齒輪傳動(dòng)比大于8～10時(shí)，一般應(yīng)設(shè)計(jì)為兩級(jí)傳動(dòng)；當(dāng)傳動(dòng)比在30以上時(shí)，常設(shè)計(jì)兩級(jí)以上的齒輪傳動(dòng)。但是對于傳動(dòng)來說，由于外部尺寸較大實(shí)際很少采用多級(jí)帶傳動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一般都超過執(zhí)行構(gòu)件所需要的轉(zhuǎn)速，而需要采用減速傳動(dòng)系統(tǒng)。這時(shí)，對于減速運(yùn)動(dòng)鏈應(yīng)按照“前小后大”的原則分配傳動(dòng)比，而且相鄰兩級(jí)傳動(dòng)比的差值不要相差太大。安排這種逐級(jí)減速的運(yùn)動(dòng)鏈，可使各級(jí)中間軸有較高的轉(zhuǎn)速及較小的轉(zhuǎn)矩，因此可選用尺寸較小的軸徑和軸承，油封等零件。6．保證機(jī)械的安全運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，必須充分重視機(jī)構(gòu)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，防止發(fā)生人身事故或損壞機(jī)械構(gòu)件的現(xiàn)象出現(xiàn)。一般在傳動(dòng)系統(tǒng)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)中設(shè)有安全裝置、防過載裝置、自動(dòng)停機(jī)等裝置。例如在起重機(jī)的起吊部分必須防止在載荷作用下發(fā)生倒轉(zhuǎn)，造成起吊物件突然下落砸傷工人或損壞貨物的后果，所以在傳動(dòng)鏈中應(yīng)設(shè)置具有足夠自鎖能力的機(jī)構(gòu)或有效的制動(dòng)器。又如為防止機(jī)械因短時(shí)過載而損壞，可采用具有過載打滑的摩擦傳動(dòng)裝置或設(shè)置安全聯(lián)軸器和其他安全過載裝置。7．考慮經(jīng)濟(jì)性要求傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足功能要求的前提下，從設(shè)計(jì)制造、能源和原材料消耗、使用壽命、管理和維護(hù)等各方面綜合考慮，使傳動(dòng)方案的費(fèi)用最低。表12-5常用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其性能傳動(dòng)類型傳動(dòng)效率傳動(dòng)比圓周速度/外廓尺寸相對成本性能特點(diǎn)帶傳動(dòng)(平帶)(V帶)（30）大低過載打滑，傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸振，不能保證定傳動(dòng)比，遠(yuǎn)距離傳動(dòng)(齒型帶)50中低傳動(dòng)平穩(wěn)，能保證固定傳動(dòng)比鏈傳動(dòng)(開式)(閉式)（8）大中平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，可在高溫下傳動(dòng)，遠(yuǎn)距離傳動(dòng)，高速有沖擊振動(dòng)齒輪傳動(dòng)(開式)(閉式)中小中傳動(dòng)比恒定，功率和速度適用范圍廣，效率高，壽命長。蝸輪傳動(dòng)(自鎖)(不自鎖)（1000）小高傳動(dòng)比大，傳動(dòng)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，可實(shí)現(xiàn)自鎖，效率低螺旋傳動(dòng)(滑動(dòng))(滾動(dòng))中低小中傳動(dòng)平穩(wěn)，能自鎖，增力效果好連桿傳動(dòng)高1中小低結(jié)構(gòu)簡單，易制造，能傳遞較大載荷，耐沖擊，可遠(yuǎn)距離傳動(dòng)凸輪傳動(dòng)低中小高從動(dòng)件可實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，高副接觸磨損較大摩擦輪傳動(dòng)大低過載打滑，工作平穩(wěn)，可在運(yùn)轉(zhuǎn)中調(diào)節(jié)傳動(dòng)比12.5機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定，是一個(gè)從無到有的創(chuàng)造性設(shè)計(jì)過程，涉及設(shè)計(jì)方法學(xué)的問題。擬定機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的方法較多，下面僅介紹兩種較常用的方法：功能分解組合法和模仿改造法。1．功能分解組合法功能分解組合法基本思路是首先對設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行深入分析，將機(jī)械要實(shí)現(xiàn)的總功能分解為若干個(gè)分功能，再將各分功能細(xì)分為若干個(gè)元功能，然后為每一元功能選擇一種合適的功能載體（機(jī)構(gòu)）來完成該功能，最后將各元功能的功能載體加以適當(dāng)?shù)亟M合和變異，就可構(gòu)成機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)運(yùn)動(dòng)方案。

由于一個(gè)元功能往往存在多個(gè)可用的功能載體，所以用這個(gè)方法經(jīng)過適當(dāng)排列組合可獲得很多的傳動(dòng)系統(tǒng)方案?！纠?2-1】如圖12-24a所示零件，擬定在沖床上完成，試采用功能分解組合法實(shí)現(xiàn)其傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定。解：經(jīng)過任務(wù)分析，可將沖床的功能分解為送料、沖壓、退回等三個(gè)方面。送料功能由送料機(jī)構(gòu)完成，用以實(shí)現(xiàn)間隙送料；沖壓功能由沖頭完成，完成往復(fù)運(yùn)動(dòng)、增力、急回、減速等運(yùn)動(dòng)。（a）（b）圖12-24沖床沖壓零件示意圖（1）由上述分析可知，送料機(jī)構(gòu)可采用間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，圖12-25a所示為間歇滾輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，圖12-25b所示為棘輪機(jī)構(gòu)，圖12-25c所示為推勾式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。（a）（b）（c）圖12-25間歇送料機(jī)構(gòu)（2）為了實(shí)現(xiàn)沖頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)、增力、急回等功能，可采用的六桿肘桿機(jī)構(gòu)（如圖12-26a所示）或直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)（如圖12-26b所示）。（a）（b）圖12-26沖頭運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（3）為了實(shí)現(xiàn)沖頭的減速功能，可以采用兩級(jí)帶傳動(dòng)、兩級(jí)齒輪傳動(dòng)或一級(jí)帶傳動(dòng)和一級(jí)齒輪傳動(dòng)的組合。將圖12-25、12-26所示的機(jī)構(gòu)和各種減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行組合，就能得到多種沖床的傳動(dòng)系統(tǒng)方案。2．模仿改造法模仿改造法的基本思路是經(jīng)過對設(shè)計(jì)任務(wù)的認(rèn)真分析，先找出完成設(shè)計(jì)任務(wù)的核心技術(shù)，然后尋找具有類似技術(shù)的設(shè)備裝置，分析利用原裝置來完成現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)的有利條件、不利條件，缺少哪些條件。保留原裝置的有利條件，消除其不利條件，增設(shè)缺少的條件，將原裝置加以改造，從而使之能滿足現(xiàn)設(shè)計(jì)的需要。

為了更好地完成設(shè)計(jì)，一般應(yīng)多選幾種原型機(jī)，吸收它們各自的優(yōu)點(diǎn)，加以綜合利用。這樣既可以縮短設(shè)計(jì)周期，又可切實(shí)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。在有資料和實(shí)物可參考的情況下，模仿改造法應(yīng)用較多。【例12-2】如圖12-27a所示為一育秧缽零件圖，試用模仿改造法設(shè)計(jì)如圖12-27b所示的育秧缽制作機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，要求每分鐘生產(chǎn)50個(gè)。解：1）育秧缽制作機(jī)主要工藝過程為填土、壓實(shí)和脫模，涉及的核心技術(shù)有攪拌、沖壓和脫模。如圖12-30c所示的蜂窩煤制作機(jī)也有沖壓和脫模的過程，因此可將其作為設(shè)計(jì)育秧缽制作機(jī)的原型機(jī)。（a）（b）（c）（d）圖12-27模仿改造法設(shè)計(jì)育秧缽制作機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)2）圖12-27c所示蜂窩煤制作機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中，包括以下三條傳動(dòng)路線：（1）電機(jī)1→帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2→圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3→圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4→槽輪機(jī)構(gòu)5→工作臺(tái)6，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）電機(jī)1→帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2→圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3→曲柄滑塊機(jī)構(gòu)8、9→沖頭12（或脫模頭13），實(shí)現(xiàn)蜂窩煤的沖壓與脫模。（3）滑塊9→凸輪機(jī)構(gòu)11、12→清掃頭11，實(shí)現(xiàn)清掃工作。3）經(jīng)過對蜂窩煤制作機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的分析，對比育秧缽制作機(jī)的工藝過程，得出以下幾點(diǎn)改造意見：（1）工作臺(tái)6靠槽輪機(jī)構(gòu)5實(shí)現(xiàn)間歇間歇性回轉(zhuǎn)，周期較長，生產(chǎn)效率低，機(jī)構(gòu)也較復(fù)雜，成本較高，改造方案中可以考慮改成連續(xù)旋轉(zhuǎn)。（2）土壤間粘結(jié)性好，清掃系統(tǒng)在改造方案中可以考慮去掉。（3）蜂窩煤制作機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)沒有混合攪拌裝置，改造方案中應(yīng)增加。4）根據(jù)上述改造意見，將蜂窩煤制作機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)改造成如圖12-27d所示的育秧缽制作機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)。（1）電機(jī)1→帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2→圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3→圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4→圓柱齒輪5→圓柱齒輪6（工作臺(tái)6），實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）電機(jī)1→帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2→圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3→曲柄滑塊機(jī)構(gòu)7、8、9→沖頭10，實(shí)現(xiàn)沖壓與脫模。（3）電機(jī)1→帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2→圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3→圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4→圓柱齒輪5→攪拌器，實(shí)現(xiàn)攪拌功能。12.6機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)機(jī)械功能可采用不同的工作原理，而且同一個(gè)工作原理也可有許多不同的實(shí)施方案，因此需要對眾多的機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，以便從中選出最佳的方案。如何評(píng)價(jià)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案，并在評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上作出決策，是機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的一個(gè)重要步驟。1．機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的具體評(píng)價(jià)指標(biāo)很多，側(cè)重點(diǎn)也不同，從具體要求上主要考慮以下幾個(gè)方面。1）功能目標(biāo)完成情況判斷機(jī)械系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的預(yù)定功能目標(biāo)的優(yōu)劣程度。2）方案復(fù)雜程度從機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度、制造難易程度、機(jī)構(gòu)數(shù)目以及運(yùn)動(dòng)鏈長短等因素進(jìn)行評(píng)價(jià)。3）工作效率的高低從生產(chǎn)率、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間等影響工作效率的因素進(jìn)行評(píng)價(jià)。4）方案可靠性從構(gòu)件或機(jī)構(gòu)的失效率、整機(jī)的可靠性等因素進(jìn)行評(píng)價(jià)。5）方案新穎性從方案的創(chuàng)新程度加以判斷。6）方案經(jīng)濟(jì)效益從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造難易程度，設(shè)計(jì)、制造、使用周期的長短，材料的價(jià)格、耗費(fèi)情況，以及從產(chǎn)品在使用過程中能耗的大小等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。7）方案安全性包括機(jī)械產(chǎn)品本身的安全保護(hù)裝置是否齊備，如過載保護(hù)、斷電保護(hù)等；還包括對人身的安全性問題，對操作者或使用者是否有人身傷害，是否具有安全防護(hù)措施。8）方案可操作性從機(jī)械產(chǎn)品是否方便操作，是否簡單、易掌握，人機(jī)關(guān)系的協(xié)調(diào)性能如何等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。9）方案先進(jìn)性體現(xiàn)在機(jī)械的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力性能以及機(jī)械效率、精度等方面。10）環(huán)境問題重視程度對產(chǎn)品在制造、使用、維護(hù)等過程中產(chǎn)生的污染以及報(bào)廢產(chǎn)品的可回收性等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。以上的評(píng)價(jià)僅是對預(yù)期結(jié)果的評(píng)價(jià)，完全準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)還在于產(chǎn)品完全投入市場之時(shí)。但對機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的初步評(píng)價(jià)還是很有必要的，它有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并糾正，以免產(chǎn)生更大程度的反工，造成更大的損失，從而使產(chǎn)品成本提高，價(jià)值降低。2．機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)價(jià)方法常用的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)價(jià)方法有關(guān)聯(lián)矩陣法、模糊評(píng)價(jià)法和評(píng)分法，其中評(píng)分法最