机械原理课程设计-机械系统的方案设计

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十四章 机械系统的方案设计,14-1,概述,14-2,机械工作原理的拟定,14-3,执行构件的运动设计和原动机的选择,14-4,机构的选型和变异,14-5,机构的组合,14-6,机械系统方案的拟定,返回,返回,1、执行构件的运动设计,执行构件的数目,取决于机械分功能或分动作的多少（两者不一定相等）；,执行构件的运动形式和运动参数,取决于要实现的分功能的运动要求：,回转（或摆动）、直线运动、曲线运动及复合运动。,2、原动机的类型及其运动参数的选择,原动机作回转运动：电动机（交流、直流、交流变频）、,液压马达、气动马达、内燃机等；,原动机作往复直线运动：油缸、气缸、直线电机等）；,重锤、发条、电磁铁等也可作原动机,3、各执行机构间的协调配合和机械的循环图,直线式,（图14-7）、,圆周式,（图14-8）、,直线坐标式,（图14-9）、,14-3,执行构件的运动设计和原动机的选择,（1）各执行构件运动的协调配合关系,举例：半自动钻床,夹紧机构,：摆动从动件盘形凸轮机构,作用：夹紧到位待加工的工件,松开钻好的工件,定位机构：,移动从动件盘形凸轮机构实现定位档块的伸缩,作用：挡住到位的工件,给钻好的工件让出通道,送料机构,：移动从动件圆柱凸轮机构，,作用：从料堆中工件,将待钻的工件向前推进,钻头给进机构,：摆动从动件盘形凸轮机构-连杆-齿轮齿条,作用：控制钻头的给进和退出,工序：,送料、定位、夹紧、钻孔,执行机构分析：,1、,送料机构：移动从动件圆柱凸轮机构，,作用：从料堆中工件,将待钻的工件向前推进,2、定位机构：,移动从动件盘形凸轮机构实现定位档块的伸缩,作用：挡住到位的工件,给钻好的工件让出通道,3、夹紧机构：,摆动从动件盘形凸轮机构,作用：夹紧到位待加工的工件,松开钻好的工件,4、钻头给进机构：,摆动从动件盘形凸轮机构-连杆-齿轮齿条,作用：控制钻头的给进和退出,机械运动循环图,表明在机械的一个运动循环中,各执行构件,运动配合关系的循环图,作用,机器设计、安装和调试的依据,运动循环图的三种表示方式：,直线式：,将机构在一个运动循环中，各执行构件各运动区段,的起止,时间（或转角）和先后顺序，按比例绘制在直线坐标上。,圆周式：,将机构在一个运动循环中，各执行构件各运动区段,的起止,时间（或转角）和先后顺序，按比例绘制在圆形坐标上。,直角坐标式：,横坐标轴表示各执行构件各运动区段,的起止,时间（或转角）和先后顺序，以纵坐标表示各执行构件相应的角位移或线位移。（各区段之间均用直线连接。,（2）机械运循环图的概念,机械运动循环图的设计,确定机械的工作循环周期：,机械运动循环时间：,已知生产率：,转一圈，12秒，一件,确定各执行构件的工作行程、空回行程、和可能具有的若干个停歇区段,14-4,机构的选型和变异,1、机构的选型,（,1）传递连续回转运动的机构,摩擦传动机构：带传动、摩擦轮传动等,啮合传动机构：齿轮、蜗杆、链、同步带等,连杆机构：双曲柄、平行四边形等机构,（2）实现单向间歇回转运动的机构,槽轮机构：转角为固定值的转位运动,棘轮机构：转角较小、角度可调、低速场合,不完全齿：转角较大低速场合,凸轮式间歇：用于高速、定位精度要求高的场合、制造困难。,连杆-齿轮组合：有特殊要求的输送机,（,3）实现往复移动和往复摆动的机构,连杆机构、凸轮机构、螺旋机构、齿轮齿条机构及组合机构等。,连杆机构：用于无严格运动规律要求的场合（行程不宜过大）；,凸轮机构：用于有严格运动规律要求的场合，受力不大（行程较小）；,螺旋机构：用于低速给进和精密微调（较大行程）；,齿轮齿条机构：用于移动速度较高但不宜用于精确传动,及平稳性要求高的场合（较大行程）；,（4）再现轨迹机构,连杆机构、齿轮-连杆组合、凸轮-连杆组合、联动凸轮机构等,机构的基本功能,2、机构的变异,（1）改变构件的结构形状,（2）改变构件的运动尺寸,（3）选不同的构件为机架,（4）选不同的构件为原动件,（5）增加辅助构件,14-5,机构的组合,1、机构的串联组合,2、机构的并联组合,3、机构的封闭式组合,整个机构为单自由度机构,基础机构：自由度为2的五杆机构,约束机构：自由度为1的齿轮机构,14-6,机械系统方案的拟定,1、拟定机械系统方案的方法,（1）模仿创造法,（2）功能分解组合法,2、机械系统方案拟定的一般原则,（1）采用尽可能简短的运动链,（2）优先选用基本机构,（3）应使机械有较高的机械效率,（4）合理安排不同类型传动机构的类型,（5）合理分配传动比,3、机械系统方案的评价,（1）评价指标,（2）评价方法,机构运动分析,位移线图,速度线图,加速度线图,1、利用计算机分析软件分析,首先对机构进行分解（基本杆组或基本机构）、作主程序框图、利用或编制分析软件作出线图。,2、图解法分析（每人作两个点）,