第2章机设学机器的组成及典型机器功能分ppt课件.ppt

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1、第二章机器的组成及典型机器分析§2-1机器的定义§2-2机器的组成§2-3机器的分类§2-4典型机器功能分析—家用缝纫机§2-4典型机器功能分析—点钞机一、机器（现代机器）：机器是由两个或两个以上的相互联系配合的构件所组成的联合体，通过其中某些构件的限定的相对运动，能将某种原动力和运动转变，以执行人们预期的工作，在人或其他智能体的操作和控制下，实现为之设计的某种或某几种功能。注意：1）两个或两个以上的构件；2）联系：联接方式3）功能和控制二、包含了两个新的概念：功能（设计学的核心）和控制（可以由某种智

2、能体来实现）三、构件（广义）：构件之间的联系（机械联接，电、磁、气、液等联系方式）构件：机器中每一个独立的单元体§2-1机器的定义§2-2机器的组成一、传统机器原动机传动机工作机科技发展机器原动机传动机工作机控制器机械装置电子装置二、不同角度下的组成1．机构学：由各种基本机构组合而成，能动（自由）度应等于原动机数2．结构学：由各种基本构件组装而成。齿轮、机架、轴、轴承等。3．专业的角度：常以主要部件来看机器的组成。如汽车有底盘、发动机、车身三大部分组成。对于机械设计来说，更强调从功能的观点来看机器的组

3、成三、从功能的观点看机器的组成1.功能：设计学的基本概念。通过观察和认识机器，人们的思维才能从旧的结构和形式中解放出来。2.机器的组成：机器由多个主要分功能系统构成；他们的协调工作实现了机器的总功能；每个主要分功能系统可由原动机、传动机、工作机和控制器组成；其中的工作机则多由执行机构和工作头构成。如图所示（例：车床的总功能：利用移动刀具对旋转工件进行切削。两个分功能：工件旋转、刀具进给）3.机器的功能（主要功能和辅助功能）：任何一台机器，除具有实现总功能的主要功能外，同时还存在很多第一层次的，起支持和

4、保证的功能，成为辅助功能。如车床：变速、润滑、冷却等辅助功能。机器（总功能）分功能系统1分功能系统i分功能系统n工作机传动机原动机控制机工作头执行机构….….机器的组成（功能角度）图解§2-3机器的分类（按功能的观点）机器工艺类机器非工艺类机器加工机床食品机械纺织机械印刷机械动力机械起重运输机械精密机械医疗机械通用机械……指对物料进行工艺性加工的机器，特征：具有专用的工作头，并进行独特的工艺加工动作。不对任何物料进行工艺性的加工，只实现某些特殊动作的机器。§2-4典型机器的功能分析之一(家用缝纫机)人

5、工缝制：针尖引线反复穿刺。缝纫机研制初期：企图模仿人工缝纫的方式-针尾引线机器缝制的两大突破：1.采用了针尖引线代替针尾引线2.采用了双线互锁交织以代替线的反复穿刺总功能：将线按一定规律缝于缝料上特点：1）机缝线迹整齐美观，缝合牢固，缝纫迅速。2）由于缝纫质量的要求，实现总功能的各机构间的运动配合要求精度很高，因此，家用缝纫机属于精密的工艺类机器。二、家用缝纫机的功能分析1.四个主要分功能一、家用缝纫机的总功能分析将线按一定规律缝于缝料上引面线造环功能钩面线扩环使底面线交织的功能输送缝料的功能供给和收

6、回面线的功能辅助功能1）引面线造环功能工作头：机针2）钩面线扩环，使底面线交织的功能工作头：摆梭交织演示：3）供给和收回面线的功能机针下刺、形成线环及扩环过程中需放线，底线穿过后需收紧。工作头：挑线杆4）输送缝料的功能2.辅助功能（1）调节面线和底线的阻尼功能（2）辅助功能——调节压脚压紧力的功能辅助功能——调节送布针距的功能、绕底线功能3.控制功能（1）机械控制功能：每一功能动作必须按规定的时间和速度进行，由传动机构的巧妙配合进行控制的。凸轮和连杆机构。（2）人机控制功能人机接口共4个：缝针工作区、

7、手轮、机针前方布面、脚踏板（要求很好设计，使人更舒服，合理、可靠地实现控制）（3）电子控制功能：实现绣花和锁扣眼缝纫机功能分解图：§2-4典型机器的功能分析之二(点钞机)一、点钞机功能要求分析有堆放准备清点纸币的空间；能将纸币连续输入，直到最后一张；能把纸币逐张分开，避免两张当作一张计数；有准确的计数装置；清点完毕的纸币要整理成一叠；防伪识别与报警；能金额汇总等早期需求新增需求早期对点钞机的构想20世纪80年代ICBC经过10多年开发出实用性强的点钞机不足之处：最后整理部分采用输送带和拍板拍齐。“复杂

8、化”的设计，有点画蛇添足。1990‘S改进后二、点钞机的功能分析1.总功能分析将一沓同样的纸币输入机器后，经过机器处理，最后输出整理好的一沓整齐的纸币，同时机器准确显示纸币的张数。*能适应新旧纸币；*清点计数错误率要求小于万分二；*要求清点同时能防伪等。2.点钞机主要功能1）进钞输入功能2.分钞功能分钞功能是核心，原理很多：摩擦阻尼、真空吸附、自重等。3.计数功能采用光电计数原理，利用加速胶轮使纸币突然加速，和后面纸币见出现缝隙。在加速过程中还可以进行光