机械创新设计 第九章 机械系统运动方案与创新设计课件.ppt

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1、第九章机械系统运动方案与创新设计第一节机械系统概述第二节机械系统运动方案的基本知识第三节机械系统运动方案设计的构思第四节机械系统的运动协调设计第五节机械系统运动方案设计的过程与评估第一节机械系统概述机械系统可分为三大类一、简单机械仅由单一的基本机构组成的机械系统，这是最简单的机械系统。这些基本机构可能是齿轮机构、凸轮机构、连杆机构或其他常用机构，其设计方法在机械原理和机械设计课程中已经学过。简单机械示例二、互不连接的简单机械组成的机械系统第二类是由若干个独立的基本机构组成的机械系统，但各独立工作的机构运动必须满足运动协调的条件。液压缸1液压缸1物料输送带1输送带2三、由基本机构连接组

2、成的机械系统第三类是由若干个单一的基本机构经过串联、并联、叠加等组合方式连接到一起的机械系统。第二节机械系统运动方案的基本知识原动机+机械运动系统+控制系统=机器机械运动系统运动方案的设计指机器中的运动系统，是机械设计的重点内容。第三节机械系统运动方案设计的构思一、传动机构系统的组成1、齿轮机构传动系统2、带传动与齿轮传动的组合系统3、齿轮传动与螺旋传动的组合系统4、齿轮机构与万向联节机构的组合典型的传动方式二、典型传动装置的应用场合1、带传动：中心距大、传动比的精度要求低2、链传动：中心距大、传动比的精度要求低3、齿轮传动：传动效率高、体积小，传动比准确上述传动已经标准化。齿轮传动

3、还分：圆柱齿轮、锥齿轮、蜗杆传动4、其他传动：液压传动、螺旋传动等传动装置的设计通常比较容易。典型传动装置的设计准则（1）在满足传动要求的前提下，尽量使机构数目少，使传动链短。这样可提高机械效率，降低生产成本。（2）合理分配各级传动机构的传动比。传动比的分配原则是：带传动的传动比小于3，单级齿轮传动比小于5。（3）合理安排传动机构的次序。当总传动比大于8时，要考虑多级传动。如有带传动时一般将带传动放置到高速级，如采用不同类型的齿轮机构组合，圆锥齿轮传动或蜗杆传动一般在高速级。链传动一般不宜在高速级。（4）在满足要求的前提下，尽量采用平面传动机构。使制造、组装与维修更加方便。（5）在对

4、尺寸要求较小时，可采用行星轮系机构。三、执行机构的设计原则1、按功能要求选择机构类型或机构组合形式2、确定最佳方案3、整体运动方案评估。确定最佳方案运动变换与对应机构运动形态机构类型1、转动转换为连续转动齿轮机构；带传动机构；链传动机构；平行四边形机构；转动导杆机构；双转块机构等2、转动转换为往复摆动曲柄摇杆机构；摆动导杆机构；摆动凸轮机构等3、转动转换为间歇转动棘轮机构；槽轮机构；不完全齿轮机构；分度凸轮机构等4、转动转换为往复移动齿轮齿条机构；曲柄滑块机构；正弦机构；凸轮机构；螺旋传动机构等5、转动转换为平面运动平面连杆机构；行星轮系机构6、移动转换为连续转动齿轮齿条机构（齿条主

5、动）；曲柄滑块机构(滑块主动)；反凸轮机构7、移动转换为往复摆动反凸轮机构；滑块机构（滑块主动）8、移动转换为移动反凸轮机构；双滑块机构四、机械运动系统的总体设计原则1、完成即定功能目标2、性能可靠3、制造成本低廉4、维修方便第四节机构系统的运动协调设计一、机构系统的运动协调有些机械是由几个简单的基本机构组成的，他们之间没有进行任何连接，而是独立存在，但它们之间的运动却要求互相配合、协调动作。称此类设计问题为机构系统的运动协调设计。上冲头加压机构送料机构下冲头加压机构以压片机为例上冲头片状制品料桶料斗模具型腔下冲头压片过程的工艺流程二、运动协调设计208040100601602001

6、20180240220360260140280320340300上冲头机构20804010060160200120180240220360260140280320340300下冲头机构20804010060160200120180240220360260140280320340300送料机构压片机工作过程动画演示第五节机械系统运动方案设计的过程与评估一、机械设计的一般步骤1、市场调查2、提出产品的功能目标，明确设计任务。3、选择机器的工作原理，确定工艺动作过程。4、按机器的动作要求确定所选择的机构数目与机构类型。5、确定机器的工作执行机构与传动机构，进行机械运动方案的总体设计6、进行

7、运动协调设计7、进行机构的尺度综合和传动机构的设计8、进行机械结构设计，编写设计说明书。9、制造样机并进行测试10、批量生产二、机械系统运动方案设计的内容1、根据机器的功能目标确定机器的工作原理2、按机器的工作原理确定机器的基本动作选执行机构3、确定传动机构类型与原动机类型4、按机器的基本动作选择实现对应动作的执行机构5、进行运动协调设计，完成机械运动方案的总体设计6、对机械运动方案进行评估，选择最优方案7、进行尺度综合，设计机构系统的机构运动简图三、机械