机械产品的功能原理的实现

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1、1第四章机械功能原理的实现——机械运动系统的方案设计第一节机构能实现的动作功能第二节传动机构和执行机构第三节按机械动作功能原理要求作机械运动系统的方案设计第四节发挥机构固有潜力的方法——机构的创新设计第五节机械运动的协调设计和运动循环图2一、机构能实现的动作功能通过一系列机构和电气电子装置实现。机构一般能实现下列动作功能：1．实现运动形式或运动规律变换的动作功能原动机的转动通过机构进行构件运动形式变换，例如：1)匀速运动(平动、转动)与非匀速运动(平动转动或摆动)的变换2)连续转动与间歇式的转动或摆动的变换。3）实现预期

2、的运动轨迹。第一节机构能实现的动作功能3第一节机构能实现的动作功能4简谐运动:第一节机构能实现的动作功能5曲柄滑块机构从动轴又转又移的蜗轮连杆机构：图中5为蜗轮箱体，蜗杆4和轴1以滑键连接，蜗轮3与杆2铰接。当轴1转动时，从动蜗轮3又转又移。印刷机色辊的运动即用此机构实现。第一节机构能实现的动作功能62．利用机构实现开关、联锁和检测等动作功能1）用来实现运动离合或开停。2）用来换向、超越和反向止动。3）用来实现联锁、过载保护、安全制动4)实现锁止、定位、夹压等。5)实现测量、放大、比较、显示、记录、运算等。第一节机构能实

3、现的动作功能7例1起停和换向时的制动机构：电动机反接法制动：优点：操作方便、制动时间短等。缺点：反接时的制动电流大，传动系统受的惯性冲击力大。离合器进行起停或换向时，必须在传动链中安装制动装置。制动器和离合器的操纵机构必须互锁。第一节机构能实现的动作功能8图示为曲柄压力机：操纵杆1使离合器接合或脱开，控制曲柄滑块机构的运动或停止。制动器5与离合器6的动作要协调配合：工作前，制动器先放松，离合器后接合；停车前，离合器先脱开，制动器后接合。第一节机构能实现的动作功能9例2过载保护装置：常用的安全保护装置有以下几种：1．销钉安

4、全联轴器第一节机构能实现的动作功能102．钢珠安全离合器第一节机构能实现的动作功能11第一节机构能实现的动作功能123．摩擦式安全离合器单圆锥形摩擦安全离合器。摩擦面由内圆锥摩擦盘1和外圆锥面摩擦盘2组成。在弹簧3作用下使两个锥面压紧，由此产生的摩擦力矩即为该离台器允许的输出转矩。螺母5用来调整压紧力。第一节机构能实现的动作功能13第一节机构能实现的动作功能14斜楔杠杆式夹持器：第一节机构能实现的动作功能153.利用机构实现程序控制或手动控制的功能1)利用时间的序列进行控制图示一种凸轮程序装置。它由一系列的微动开关和凸轮

5、组成。凸轮轴由同步电动机驱动。凸轮旋转一周，对应着工件的整个加工循环。第一节机构能实现的动作功能162)利用动作的序列进行控制图示一种利用电磁阀控制液压缸进行工作的顺序操作过程。第一节机构能实现的动作功能173)利用运动的变化等进行控制汽车发动机的离心调速器：第一节机构能实现的动作功能18二、选择机构来实现功能原理的原则和范围上述机构实现的动作功能，也可用电气或电子的原则来实现在什么情况下选用机构来完成这些功能呢?考虑因素;1)完成设计时提出的功能目标。2)考虑工作可靠，运行安全，操作方便，制造和运行的经济性等。根据目前

6、科学技术的条件，下列几方面的动作功能，一般较宜用机构来实现:1．实现功率性的机械运动形式或规律的变换功能鼠笼型异步电动机+变速机构第一节机构能实现的动作功能192．实现固定轨迹或简单可调的轨迹功能如:各种自动机的上、下料，加工、检测等工序需要的运动轨迹，均可全部用机构来完成。对于复杂轨迹，采用电子或电气来控制，但其轨迹动作部分还必须使用机构，如机器人的手臂、手腕、手爪、计算机绘图仪的绘图笔的动作等。3．在特定条件下能优质地实现开关、联锁和检测等功能如:电灯开关．一般是用机械式的，但也有触模式、光电式的开关，都能安全可靠地

7、完成开关任务。第一节机构能实现的动作功能204．实现简单的固定程序或可变程序的控制功能技术发展决定了采用机构或微电子技术的相对性：例如目前很少采用直线电动机来实现直线运动，但由于超导的发现，磁悬浮技术的成熟，直线电动机将使用在磁悬浮的高速列车上。飞机上的自动导航仪，可以自动按给定路线飞行，而不需驾驶员动手，但是为了保证绝对安全可靠，飞机上还是安装了结构简单、工作安全可靠的手动控制装置。第一节机构能实现的动作功能21一切机器都包含有四个部分：动力源、传动机构、执行机构和控制部分。一.传动机构传动机构（系统）：将原动机的运动

8、和动力传给执行机构的中间装置，其类型主要有机械传动、流体动力传动、电力和磁力传动等。作用：实现速度或力的变换，或实现特定运动规律的要求。传动链：原动机与执行机构间组成传动联系的一系列传动件。第二节传动机构和执行机构22具体内容：1)把原动机输出的速度降低或增高；2)实现变速传动；3)把原动机输出的转矩、变换为执行机构