【正文】 實現(xiàn)勻速運動變換為非勻速運動的功能： 對執(zhí)行構件的 運動速度 有較高要求 。 如圖聯(lián)動凸輪機構可以實現(xiàn)預定的運動軌跡。對以施力為主要功能的執(zhí)行機構，要 通過機構設計產生較明顯的增力效果 。 （六）施力 前面講述的執(zhí)行機構，主要功能是實現(xiàn)一定的運動或動作。 導軌下 設置兩套檢測裝置 ，先檢測出長的，令其掉入廢品箱，不過長的繼續(xù)沿軌道前進，再檢測出過短的，這樣兩道檢測可一次完成。這樣就完成了檢測和分開合格品和不合格品的工作。 檢測裝置中采用的測頭是一個圓錐形零件， 墊圈 內孔尺寸決定了帶測頭的壓桿 2的位置。凸輪軸 1上有兩個盤型凸輪，左端凸輪可使止動臂 8擺動，止動臂 8下擺時，止動擋銷離開 墊圈 7，使墊圈處于 “ 浮動 ” 位置。 檢測的 目的 是通過對工件的尺寸、形狀及性能進行測量，分出合格及不合格的工件，或者分出不同質量的工件。 分度轉位結束：見圖 b ） 驅動板 4帶動分度盤 3轉了一個角度后，連桿 5停止運動，驅動板 分度盤 3也停止轉動。氣缸帶動定位栓 1作往復運動，可完成 3個動作：①驅動銷 2壓入驅動板 4的槽中，使分度盤 3與驅動盤 4分離；②定位栓 1伸入分度盤 3的凹槽中，對分度盤 3定位；③定位栓 1退出時，彈簧使驅動銷 2復位，分度盤 3與驅動板又周向固定。 松開工作臺 氣缸 5使定位栓 6 從分度盤 1 的槽中退出 工作臺定位 氣缸 5使定位栓 6 伸入分度盤 1的槽中 工作臺轉動角度 定位栓 6已從分度盤 1 的槽中取出 氣缸 4通過棘爪 3使 棘輪 2轉動 回轉工作臺的工作過程如下： P77圖 410是凸輪機構帶動的回轉工作臺。不同點：分度對轉動的角度要求較精確，轉位對轉動角度要求不太嚴。這樣就可實現(xiàn)裝配輸送帶的間歇運動。 P77圖 47是一個間歇式的直線輸送裝置。這些輸送方式常用來輸送顆粒狀物料 — 礦砂、煤、谷物等，也可輸送其它物料，如食品、水果等。 ，正弦機構的框架 9作往復直線運動，框架上有吸頭 10，吸住工件從位置 a）移動到位置 b）?；钊?2伸縮到兩個極限位置，車門就會從初始位置運動到最終位置。 工件的初始位置 工件的最終位置 （對路線沒要求） 搬運工件時，工件的初始位置和最終位置明確，可以用一個機構來實現(xiàn)上述兩個位置，同時整個過程對搬運路線沒有明確要求。 由上述 4種夾持器可以看出，完成相同的“抓取 — 夾持 — 放開”功能 ，所采用的夾持器的結構卻不同。 手指 1固連在平行四邊形機構的連桿上，轉臂 2在液壓油缸帶動下擺動，從而帶動手指 1運動。 夾持動作：活塞 4繼續(xù)向下運動，使手指 2以較大的力夾持工件 1。 將斜楔和滾輪組成的運動副改成了齒條和扇形齒輪組成的運動副 ,斜楔杠桿夾持器就變成了齒條式夾持器。 放開動作：斜楔 3向上運動，兩滾子的間隙變小，拉簧 1使手指 5張開，放開工件 5。 抓取動作：夾持器向下運動，手指碰上工件1后，在工件對手指反力的作用下，壓縮彈簧 4，使手指 3張開，完成抓取動作。 夾持功能可分解為： 抓取 、 夾持 和 放開三個過程。 在加工或搬運工件時，夾持動作是不可缺少的。如振動篩中的篩子就是執(zhí)行構件，它的運動需要由雙曲柄機構和曲柄滑塊機構組成的執(zhí)行機構來帶動。 有些執(zhí)行構件攜帶作業(yè)對象完成一定的動作，如篩子攜帶物料作往復變速運動；有些執(zhí)行構件對作業(yè)對象完成一定的動作，如顎板完成對作業(yè)對象的擠壓。第四章 執(zhí)行系統(tǒng)設計 第一節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)的組成、功能及分類 執(zhí)行系統(tǒng)（也叫工作機械或工作裝置）是機械系統(tǒng)主要的組成部分， 是機械系統(tǒng)中直接完成預期功能的部分 。 執(zhí)行構件是執(zhí)行機構中的一個或幾個構件， 是 執(zhí)行系統(tǒng)中直接完成功能的零部件 。 二、執(zhí)行系統(tǒng)的功能 執(zhí)行系統(tǒng)的作用是 傳遞或變換運動和動力 ，把傳動系統(tǒng)傳來的運動或動力進行變換后傳遞給執(zhí)行構件，滿足其要求。如在自動換刀數(shù)據(jù)加工中心，利用機械手從刀庫中抓取并夾持刀具，實現(xiàn)自動換刀。 彈簧杠桿式夾持器（見圖 P74圖 41） 常用的夾持器有： 它由彈簧 回轉軸、擋塊 手指 3等構件組成。 彈簧杠桿夾持器的特點： 抓取力受彈簧限制 ，常用來 抓取小零件 ，如螺釘、銷軸等。 抓取動作：斜楔 3向下運動，兩滾子的間隙加大，使拉簧 1伸長，手指 4抓住工件 5。齒條上下移動，帶動扇形齒輪運動，通過手指完成抓取、夾持和放開功能。 液壓連桿傳動夾持器靠液壓力夾持工件，與上面夾持器相比較， 夾持力較大，可夾持較大的工件 。 抓取動作：轉臂向內擺動，手指1向著工件平動，完成抓取動作。采用哪一種夾持器，決定于被夾持物料的重量以及對自動化程度要求的高低。 P76圖 45所示的車門開啟機構， 車門關閉時位置在 BB，這是初始位置； 車門開啟時位置在B1B1，這是最終位置。 用 齒輪 齒條機構和正弦機構組合 ，來實現(xiàn) a）、 b）兩個位置。 位置 b）是工件的最終位置。 按照輸送路線的不同，可分為 直線輸送 ， 環(huán)形輸送 ， 空間輸送 。氣缸 4的活塞是主動件，它作往復直線運動。 工件 1被振動式貯料斗送到直線振動器中，然后進入導軌 3，通過曲柄搖桿機構使搖桿 4往復擺動，與曲柄搖桿機構相連的是搖桿滑塊機構，可使滑塊即棘爪 2往復移動，實現(xiàn)工件的間歇移動。 ④ 使工件轉下一個角度。 機構中采用的是圓柱凸輪機構（圖中未畫出），凸輪轉動使推桿作擺動。 凸輪機構帶動的回轉工作臺工作過程如下： 定位栓 1從分度盤凹槽里退開 ， 彈簧將驅動銷 2壓入分度盤的孔中 ， 分度盤 3和驅動板 4周向固定 。 定位 ： 見圖 c） 拉桿向右運動 ， 驅動盤順時針轉動 ，分度盤在定位栓作用下不動 ， 直到圖 a)位置 。 （五）檢測 （ 2）用檢測探頭對工件進行檢測； 要完成檢測的功能，執(zhí)行機構應能實現(xiàn)如下一些動作： （ 1）使工件順序到達檢測部位，并使工件“浮動”； （ 3）把合格件和不合格件分開。這就完成了檢測的第一個動作。 墊圈 內孔尺寸合格，壓桿 2位于圖 413a)位置，微動開關 3的探頭插入壓桿的環(huán)形槽中，微動開關 3斷開，發(fā)出信號給控制系統(tǒng)，壓桿離開后， 墊圈 被送入合格品槽中。 螺釘以頭部支承放在導軌 4里，依靠導軌 4上方的驅動皮帶 5與螺釘頭表面間的摩擦力實現(xiàn)螺釘?shù)乃瓦M。 調整檢測桿位置，讓 成品箱中的 螺釘再一次通過檢測裝置，就可檢測出過短的螺釘，不過這時碰到檢測桿 2的是 合格品 ，不接觸檢測桿的是 不合格品 。還有許多執(zhí)行機構 以給作業(yè)對象施力或力矩為主要功能 。 對于圖示的沖床機構，作沖床的執(zhí)行機構的受力分析，由 D點受力可得： Q 6 5 4 3 2 1 A B E C D L1 L2 F P D Q P Fn α α Q=Pcosα 12c o sLQλ αFL?? 當 E、 C、 D三點接近共線時，即沖床達到下死點時完成沖壓動作。凸輪 1給推桿 2輸入 X方向位移，凸輪 1′給推桿 3輸入 Y方向的位移，只要合理決定凸輪 1′的輪廓，滑塊的 M點就可實現(xiàn)預定的軌跡。勻速運動可能是轉動或平動，非勻速運動可能是轉動、擺動或平動。 工步 Ⅳ ：從兩端將包裝紙擰緊。但對各構件的強度和剛度無特殊要求。 動力型 要求執(zhí)行系統(tǒng)能克服生產阻力做一定的功，對執(zhí)行構件的運動參數(shù)沒有嚴格要求，如壓力機、沖床、推土機、挖掘機、碎石機等，對系統(tǒng)中的各構件有嚴格的強度和剛度要求，而對各構件的精度沒有過高要求。 單一型： 執(zhí)行系統(tǒng)中只有一個執(zhí)行機構。 相互聯(lián)系型： 四、執(zhí)行構件的運動形式 對執(zhí)行構件運動形式的要求，取決于執(zhí)行系統(tǒng)要完成的工作任務。 P81表 42列出了執(zhí)行構件常見運動形式及主要運動參數(shù)。選擇機構形式時， 首先考慮選擇基本機構 。 基本機構有 ：連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、螺旋機構、間歇機構等，它們的運動特性各不相同。 基本機構是基礎 ， 課本 P82～ P100講述了常用機構的基本特點， 可供自學 。在進行機構的串聯(lián)組合時應力求運動鏈最短。把支撐其它機構的機構稱為 基礎機構 ，安裝在基礎機構可動構件上面的機構稱為 附加機構 。 將一個兩自由度機構（稱基礎機構）中的某兩個構件的運動用另外一機構（稱為附加機構或約束機構）將其聯(lián)系起來，使其成為一個單自由度機構的組合。 基礎機構：四桿移動副機構 (F=2) 附加機構：兩個槽凸輪機構 (F=1) （ 2）實現(xiàn)復雜運動規(guī)律 例： 基礎機構：五桿機構 (F=2) 附加機構：槽凸輪機構 (F=1) 凸輪的輪廓曲線 → 滑塊 3的復雜運動。 基礎機構：五桿機構 ABCDE (F=2) 附加機構：定軸輪系 (F=1) 連桿機構 (F=1)— 附加機構 （ 2）實現(xiàn)復雜運動規(guī)律 差動輪系 (齒輪 5+齒輪 1+行星架 AB) (F=2)— 基礎機構 改變桿長和 Z Z2′， ω5可獲得不同的運動規(guī)律 。合理設計凸輪廓線，可使小齒輪 1具有特定的運動規(guī)律。 P77圖 49和圖 410所示的回轉工作臺，執(zhí)行構件 — 分度盤應在需要時能轉過一個精確的角度，并在此位置還能準確的定位。如要設計一個轉臺式 裝配機械 的工作臺，它應具有 “ 轉動一個角度后，在該位置定位、停留一段時間 ” 的功能，這種執(zhí)行系統(tǒng)，與前面所說的進行機械加工的回轉工作臺相比，轉動角度的精度和定位精度，可以適當降低。零件因 剛度不足 發(fā)生過大的彈性變形，會直接影響機械系統(tǒng)的精度，或使機械系統(tǒng)不能正常工作。對動力型執(zhí)行系統(tǒng)，如具有夾持和搬運等功能的執(zhí)行系統(tǒng)，各構件應充分考慮強度和剛度要求。 （三）各執(zhí)行機構間動作應協(xié)調配合 設計相互聯(lián)系型的執(zhí)行系統(tǒng)時， 應繪制工作循環(huán)圖 ，將各執(zhí)行構件運動的先后順序、起止時間、運動范圍等都畫在工作循環(huán)圖上，按照工作循環(huán)圖設計執(zhí)行系統(tǒng)，可避免犯錯誤。 工作安全可靠，就是在規(guī)定的使用期間內，在一定的工作環(huán)境和條件下，各執(zhí)行系統(tǒng)能正常工作，不出故障，并要做到使用安全，維護管理方便。 確定零部件和執(zhí)行系統(tǒng)的外形時， 造型美觀也是設計者追求的目標之一 。執(zhí)行系統(tǒng)的設計， 大致要經過如下一些步驟 ： 二、執(zhí)行系統(tǒng)的設計步驟 （一）擬定運動方案 以加工外螺紋為例 ，可以采用切削法和碾壓法，這兩種方法執(zhí)行構件的運動方案就不相同。如車床上螺紋的加工工藝過程。鉗工就是這樣加工螺紋的。 選擇機構類型時，要考慮多方面的因素，但主要因素有兩條： （ 1）在滿足運動要求的前提下， 盡量選擇運動鏈較短的機構， 使構件和運動副的數(shù)目減少，從而提高傳動效率、傳動精度、工作可靠性、降低成本； （ 2） 應選用結構簡單，工作可靠，便于制造和效率較高的機構 。 齒輪 齒條機構 ：承載能力大，傳動效率高，容易實現(xiàn)等速運動規(guī)律，運動精度較高，但要實現(xiàn)往復直線運動，在齒輪上要加反轉裝置。 當執(zhí)行系統(tǒng)里有多個執(zhí)行機構時，就應 注意機構組合的問題 ，這時應注意下面 3個問題： （ 2）要求幾個執(zhí)行機構協(xié)調配合工作時，這幾個執(zhí)行機構應當用可實現(xiàn)準確傳動比的傳動鏈聯(lián)接。 （三）繪制工作循環(huán)圖 工作循環(huán)圖 是表示執(zhí)行系統(tǒng)中各執(zhí)行構件的動作和時間關系的圖形。 周期性循環(huán)的機器如包裝機械、輕工自動機、自動機床等，這一類機械中各個執(zhí)行構件，每經過一定的時間間隔，它們的位移、速度和加速度就會重復一次，完成一個運動循環(huán)。 執(zhí)行機構的運動循環(huán) T執(zhí) 可以表示為： =+T t t t?執(zhí) 工 作 空 程 停 歇— 執(zhí)行機構工作行程時間； t工 作t空 程t停 歇式中： — 執(zhí)行機構空行程時間； — 執(zhí)行機構停歇時間。 送料篩 上沖頭 下沖頭下沉 下沖頭加壓 停止 送料 停止 向下 提升 下沉 加壓 加壓 φ π/2 0 π 3π/2 2π 特點：直觀性較強。 下圖所示的是干粉壓片機的圓周式運動循環(huán)圖。 特點：能清楚地看出個各執(zhí)行機構的運動狀態(tài)及起訖時間，各執(zhí)行機構的位移狀況及相互關系一目了然。 上述三種類型的運動循環(huán)圖