机械运动方案与创新设计课件.ppt

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1、第七章机械运动方案与创新设计机械功能目标的拟定机械工作原理的拟定机械选型及组合机械运动方案创新设计的评价第一节机械功能目标的拟定一、拟定功能目标要进行可行性分析包括：产品开发的必要性产品开发的可能性产品开发的合理性——机械功能目标是指该机械产品的功用，拟定机械的功能目标时应该对机械产品或机械装置的具体性能参数和各项技术指标进行限定。在拟定功能目标时必须注意以下五个方面的问题：二、拟定功能目标要分清主次，要利于功能的实现三、拟定功能目标要利于扩大设计思路四、拟定功能目标要具有一定的超前意识五、拟定功能目标要注意产品的生命周期循环问题第二节机械工作原理的拟定一、拟

2、定工作原理的主要内容包括：工艺动作的构思工艺动作的分解各子工艺动作的协调与配合——拟定机械工作原理的过程就是把机械的功能目标转化为工艺动作的过程。所以，拟定机械工作原理是一个在功能分析的基础上，创新构思、搜索探求、优化筛选工艺动作的过程。钩针钩针架2、针织机钩针的复合运动：1、插刀的复合运动：直角坐标式运动循环图二、拟定工作原理时应注意的几个问题：要充分注意机械自身的特点例如设计洗衣机要注意制品的特点并争取利用例如：加工螺纹的搓丝机，搬运钢材的磁滚装置等各子工艺动作的协调与配合——执行机构的运动协调设计机械的各执行动作是有序的、相互协调配合的。因此机械的各执行

3、机构的运动必须进行协调设计，并应满足以下要求：1)执行机构中的执行构件的动作必须满足工艺要求。各执行机构动作按一定顺序进行，保证各执行机构执行动作的时间同步。2)各执行机构中执行构件的动作必须保证空间同步，它们之间不应产生空间干涉。3)应使各执行机构的动作时间尽量重合，工作循环周期尽可能短，以提高机器的生产率。4)一个执行机构动作结束到另一个执行机构动作起点间，应有适当的间隔。例1：干粉料压片机的运动协调压片机要实现以下5个动作：——各执行机构的动作在时间顺序上应有严格的协调配合要求。机械运动循环图设计机器的运动循环图又称工作循环图，它是描述各执行机构之间有序的

4、、既相互制约又相互协调配合的运动关系的示意图。通常运动循环图有三种形式：1．直线式运动循环图(即矩形运动循环图)2.圆周式运动循环图3．直角坐标式运动循环图机器的运动循环是指机器完成其功能所需的总时间。1．直线式运动循环图(即矩形运动循环图)干粉压片机的直线运动循环图：——这种运动循环图将运动循环的各运动区段的时间和顺序按比例绘在直线坐标轴上。其特点是：它能清楚地表示整个运动循环内各执行机构的执行构件行程之间的相互顺序和时间(或转角)的关系，并且绘制比较简单。但执行构件的运动规律无法显示，因而直观性较差。定标——2.圆周式运动循环图——这种运动循环图将运动循环的

5、各运动区段的时间和顺序按比例绘在圆形坐标上。所以通过它能直接看出各个执行机构原动件在分配轴上所处的相位，因而便于凸轮机构的设计、安装、调试。但是，当同心圆太多时，看起来不很清楚。其特点是：直观性较强。因为机器的运动循环通常是在分配轴转一转的过程中完成。3．直角坐标式运动循环图——这种运动循环图将运动循环的各运动区段的时间和顺序按比例绘在直角坐标轴上。实际上它就是执行构件的位移线图，但为了简单起见通常将工作行程、空回行程、停歇区段分别用上升、下降和水平的直线来表示。其特点是：能清楚地看出各执行机构的运动状态及起迄时间，并且各执行机构的位移情况及相互关系一目了然。因

6、而便于指导执行机构的几何尺寸设计。优先采用插刀运动循环图机器运动循环图的设计步骤与方法例2：自动打印机运动循环图的设计（已知自动打印机的生产率为4,500件／班）1．首先确定执行机构的运动循环时间Tp生产率Q=4500／(8×60)=9.4pc／min取分配轴转速为：n=10r／min则Tp=1/n=1/10min=6s2．确定组成执行构件运动循环的各个区段根据打印工艺要求，打印头的运动循环由如下四段组成：tk1——打印头的前进运动时间；t0k1——打印头在产品上停留的时间；td1——打印头退回运动时间；t0d1——打印头停歇时间。因此，打印头的运动循环Tp为：

7、Tpl＝tk1+t0k1+td1+t0d1相应的分配轴转角为：360°＝k1+0k1+d1+0d13．确定打印头各区段运动的时间及转角4．初步绘制执行机构的执行构件的运动循环Tpl＝1.5+0.2+1.3+35．进行各执行机构的协调设计——又称同步化设计当把这两个执行构件的运动循环图组合起来时，可能出现两种情况：（1）特点：不会产生任何干涉，但生产效率极低。（2）特点：既满足机器生产率的要求，又符合产品加工过程的实际，并且能保证机器的正常可靠地运转。第三节机构选型及组合应尽量满足或接近功能目标。可进行机构优选处理应力求结构简单。主要体现在运动链要短，构件

8、或运动副要少，尺寸要适度