机械执行系统的方案设计

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1、13.1执行系统方案设计的过程和内容产品规划方案设计技术设计施工设计机械产品的设计过程主要包括需求分析、市场预测、可行性分析、确定总体参数、制定约束条件和设计要求，以此作为设计、评价和决策的纲领性文件和依据；又称为概念设计，即对产品的功能原理进行设计。方案设计是整个产品设计的关键；将产品的功能原理具体化为机器产品及其零部件的具体结构，它又可进一步细分为总体设计、结构设计、商品化设计、模型试验等过程；主要指零件、部件工程图和产品总装配图的绘制，工艺文件的编写，设计说明书和使用说明书的编写等工作

2、；机械预期实现的功能要求（使用要求或工艺要求）功能原理设计运动规律设计(工艺动作分解与运动方案选择)执行机构型式设计（机构的型综合）执行系统协调设计（运动循环图设计）机构尺度设计（运动和动力设计）运动分析和动力分析方案评价绘制执行系统运动简图是否满足要求是重新构思功能原理构思新的运动规律改变机构型式改变设计策略否改变机构参数否机械执行系统方案设计过程13.1执行系统方案设计的过程和内容以设计取纸器为例，察看设计过程。13.1执行系统方案设计的过程和内容13.1.1、功能原理设计功能原理设计根据预期实

3、现的功能考虑相应的原理；常用的功能原理有：功能原理摩擦传动原理流体传动原理机械推拉原理电磁传动原理材料变形原理光电原理其它原理13.1执行系统方案设计的过程和内容13.1.1功能原理设计取纸器的功能原理设计取纸器预期实现的功能：办公室取便条用，每次取一张；要求：取用方便，美观，成本低；可以采用的功能原理有：摩擦力、静电吸力、离心力等原理实现分纸要求；原理：摩擦力原理：静电吸力原理：切向力实现同一功能，可以选择的原理很多；选择的功能原理不同，所设计的机械在工作性能、工作品质和适用场合等方面就会有

4、很大的差异；13.1执行系统方案设计的过程和内容13.1.2运动规律设计运动规律设计指究竟选择何种运动规律来实现上述的工作原理；运动规律设计思路：通过对工作原理所提出的工艺动作进行分解，得到相应的运动规律；取纸器的运动规律设计：假设选定的功能原理是摩擦力原理；可以实现该功能原理的运动规律有：平面摩擦、曲面摩擦实现。平面摩擦块摩擦带动上层纸面，实现分纸偏心轮曲面转动，摩擦纸面，送出纸张由此可见相对同一原理，可以选择的运动规律也很多13.1执行系统方案设计的过程和内容13.1.3执行机构型式设计执行机构

5、型式设计指究竟选择何种机构来实现上述运动规律；常见的机构形式设计方法有：机构型式连杆机构凸轮机构间歇运动机构齿轮机构其它机构组合机构结构变异13.1执行系统方案设计的过程和内容13.1.4执行系统的协调设计执行系统的协调设计根据工艺过程对各个动作的要求，分析各执行机构应当如何协调配合，设计出协调配合图，即通常所称的机械运动循环图；ωω0ωω0i=ω0/ω=z/z0切削运动ωω0范成运动让刀运动进给运动范成法加工时，刀具与齿坯之间必须保持精确的传动比。13.1执行系统方案设计的过程和内容13.1.5机

6、构尺度设计机构尺度设计对所选择的各个执行机构进行运动和动力设计，确定各执行机构的运动尺寸，绘制出各执行机构的运动简图。13.1执行系统方案设计的过程和内容13.1.6运动和动力分析运动和动力分析对整个执行系统进行运动分析和动力分析，以检验其是否满足运动要求和动力性能方面的要求。13.1执行系统方案设计的过程和内容13.1.7方案评价与决策方案评价包括定性评价和定量评价定性评价：指对结构的繁简、尺寸的大小、加工的难易进行评价；定量评价：指将运动和动力分析后所得的执行系统的具体性能与使用要求所规定的预期

7、性能进行比较，对方案作出评价；决策：根据具体评价结果进行决策如果评价结果认为合适，则可以绘制执行系统的运动简图，完成执行系统方案设计；如果评价的结果是否定的话，则需要改变设计策略，对方案进行修改；机械预期实现的功能功能原理摩擦传动原理电磁传动原理机械推拉原理流体传动原理光电原理材料变型原理其它原理运动规律工艺动作分解方法1工艺动作分解方法2工艺动作分解方法n机构型式连杆机构凸轮机构其它机构机构综合结构变异机械执行系统方案构思过程机械执行系统方案设计所要研究的问题如何合理地利用设计者的专业知识和分析能

8、力；创造性地构思出各种可能方案并从中选出最佳方案13.2执行系统的协调设计13.2.1执行系统协调设计的原则执行系统协调设计的原则1)满足各执行机构动作先后的顺序性要求2)满足各执行机构动作在时间上的同步性要求3)满足各执行机构在空间布置上的协调性要求4)满足各执行机构操作上的协同性要求5)各执行机构的动作安排要有利于提高劳动生产率6)各执行机构的布置要有利于系统的能量协调和效率的提高饼干1342饼干1342饼干1342饼干1342左折边构件右折边构件饼干1342包装