机械运动方案设计.ppt

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1、第8章   机械运动方案设计8.1机械运动系统方案设计的内容8.2机械运动系统功能结构的建立8.3确定机械运动系统的工作原理8.4执行系统的运动规律设计8.5机构选型及其系统组成8.6执行系统间运动的协调设计和运动循环图8.7方案评价与决策运动方案设计的必备知识充分了解并掌握各种常用机构的基本知识必须了解和掌握各种动力源的性能和使用要求必须熟悉对设计方案的选择有重要影响的周围环境的信息充分重视其它学科的技术应用方案设计阶段是决定产品性能、成本及竞争能力的关键环节。8.1机械运动系统方案设计的内容机械系统

2、是由动力系统、传动系统、执行系统以及控制系统组成。例：全自动洗衣机机械运动方案设计是对机械进行设计的最为重要的环节。所谓运动方案的设计，即是设计者通过何种原动机及何种机构组合为一部完成特定工作任务的机械系统的全面构思，经过参数计算与选择用机构运动简图表示出来。8.1.2机械运动系统方案设计的流程机械产品的设计开发一般要经过产品规划、方案设计、技术设计、施工设计等几个阶段。机械执行系统方案设计是机械系统方案设计的核心。机械执行系统方案设计的过程主要包括七个步骤：1.功能原理设计；2.运动规律设计；3.

3、执行机构型式设计；4.执行系统协调设计；5.机构尺度设计；6.运动和动力分析；7.方案评价与决策。机械预期实现的功能要求（使用要求或者工艺要求)功能原理设计运动规律设计（工艺动作分解和运动方案选择）执行机构型式设计执行系统协调设计（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构思新功能原理构思新运动规律改变机构型式改变机构参数改变设计策略不满足要求功能原理设计所谓功能原理设计即根据预期实现的功能考虑相应的原理。功能原理设计思路是：分析功能要求，根

4、据功能要求提出可能实现它的功能原理。常用的功能原理有：摩擦传动原理、流体传动原理、电磁传动原理、机械推拉原理、材料变形原理、光电原理、其它原理例：取纸器预期实现的功能是：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、切向力等原理实现分纸要求实现同一功能，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很大的差异。返回运动规律设计即决定实现工作原理选择何种运动规律。运动规律设计思路是：通过对工

5、作原理所提出的工艺动作进行分解，得到相应的运动规律例取纸器的运动规律设计：假设，我们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。可见相对同一原理，可以选择的运动规律也很多返回执行机构型式设计即决定实现上述运动规律选择何种执行机构实现。常见的机构形式有：连杆机构、凸轮机构、其它机构、机构组合、机构变异例分纸器的执行机构型式设计。可以实现其运动规律的机构有：凸轮摩擦机构，摇杆滑块摩擦机构。返回8.2机械运动系统功能结构的建立一台机器所能完成的功能，则称

6、为机器的总功能。在实际工作中，要设计的机械产品往往比较复杂，难以直接求得满足总功能的功能原理方案，因此必须采用系统分解的原理进行功能分解，将总功能分解为多个功能元，再分别对这些较简单的功能元求解，然后利用组合的方法，形成多个对总功能求解的功能原理方案。8.2.1建立机械运动系统功能结构的步骤1.确定总功能在此阶段，设计者从设计任务出发，通过对机械运动系统进行合理的抽象来确定设计任务的核心，最终提炼出实现本质功能的解。2.功能分解功能分解是指将总功能分解为分功能，再将分功能继续分解至不可再分的基本功能。3

7、.功能合成功能合成是指将分功能与基本功能合成简单、明确的功能结构。一、功能原理的构思与选择功能原理设计的任务，就是根据机械预期实现的功能要求，构思出所有可能的功能原理，加以分析比较并根据使用要求或者工艺要求，从中选择出既能很好的满足功能要求，工艺动作又简单的工作原理。功能原理设计是机械执行系统方案设计的第一步。实现同一功能要求可以选择许多不同的工作原理，相应的，执行系统的方案就必然不同。例：自动运送料板的装置的功能原理构思。实现自动送料可以有摩擦传动原理、机械推拉原理、气吸原理、磁吸原理等五、六

8、种原理之多。8.3确定机械运动系统的工作原理用顶吸法吸走顶部一张料板分析：要求吸头做L形运动，还要有附加的气源用底部气吸法吸出料板的边缘，然后夹走分析：要求吸头做L形运动，还要有附加的气源将料板从底部推出，然后用夹板抽走。分析：运动规律简单，但要求料板必须有一定的厚度。用摩擦板从顶部推出一张料板，然后夹走。需要实现摩擦板的接近料板运动、送料运动和回退运动等，规律复杂用摩擦轮将料板从底部滚出，然后夹走需要实现摩擦轮的接近料板运动、送料运动和回