【正文】 原理與工作要求相近的機(jī)構(gòu) ， 然后在此基礎(chǔ)上重新構(gòu)筑機(jī)構(gòu)的型式 。 例如 ， 采用具有過(guò)載保安性的帶傳動(dòng)或摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)防止機(jī)械的過(guò)載損壞；設(shè)置具有自鎖功能的機(jī)構(gòu)防止起重機(jī)械的起吊部分在重物作用下自行倒轉(zhuǎn)等 。 對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中作往復(fù)平面運(yùn)動(dòng)或平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的大慣性質(zhì)量構(gòu)件 、 或有較大偏心質(zhì)量的轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件 ， 應(yīng)考慮進(jìn)行平衡設(shè)計(jì) 。 在進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)時(shí) ， 應(yīng)充分考慮工作要求 、 生產(chǎn)條件和動(dòng)力源情況 。 滑塊行程為曲柄長(zhǎng)度的 2倍 滑塊行程為曲柄長(zhǎng)度的 4倍 ⑷ 選擇合適的運(yùn)動(dòng)副形式 運(yùn)動(dòng)副在機(jī)械傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的過(guò)程中起著重要作用 ，它直接影響到機(jī)械的結(jié)構(gòu)形式 、 傳動(dòng)效率和靈敏度等 。 精確直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 近似直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 在同一制造精度條件下，前者的實(shí)際傳動(dòng)誤差約為后者的 2~3倍。 究竟選擇哪種機(jī)構(gòu) ，還需要考慮機(jī)構(gòu)的動(dòng)力特性 、 機(jī)械效率 、 制造成本 。 齒輪加工 范成原理 仿形原理 工作原理相同 ， 運(yùn)動(dòng)方案不同 。 第四節(jié) 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 功能原理設(shè)計(jì) 的多解性 將一疊紙張逐一分開(kāi) 重 力 離心力 摩 擦 推 刮 粘 力 靜 電 氣 吹 氣 吸 功能原理 原理示意圖 分析比較 自動(dòng)輸送料板裝置的功能原理設(shè)計(jì) 氣吸 要求吸頭做 L形運(yùn)動(dòng) ， 需要附加的氣源 氣吸 要求吸頭做 L形運(yùn)動(dòng) ， 需要附加的氣源 功能原理 原理示意圖 分析比較 自動(dòng)輸送料板裝置的功能原理設(shè)計(jì) 機(jī)械推拉 運(yùn)動(dòng)規(guī)律簡(jiǎn)單 ，但要求料板必須有一定的厚度 需要實(shí)現(xiàn)摩擦板的接近料板運(yùn)動(dòng)、送料運(yùn)動(dòng)和回退運(yùn)動(dòng)等，規(guī)律復(fù)雜 摩擦傳動(dòng) 功能原理 原理示意圖 分析比較 自動(dòng)輸送料板裝置的功能原理設(shè)計(jì) 摩擦傳動(dòng) 需要實(shí)現(xiàn)摩擦輪的接近料板運(yùn)動(dòng) 、 送料運(yùn)動(dòng)和回退運(yùn)動(dòng)等 ， 規(guī)律復(fù)雜 2. 執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)同一工作原理，可以采用不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 隨著科技發(fā)展 ， 新工藝 、 新材料的出現(xiàn) ， 微電子技術(shù) 、 信息處理技術(shù)及控制技術(shù)等對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的滲透和有機(jī)結(jié)合 ， 與設(shè)計(jì)相關(guān)的基礎(chǔ)理論的深化和設(shè)計(jì)思想的更新 ， 使機(jī)械設(shè)計(jì)跨入了現(xiàn)代設(shè)計(jì)階段 ， 該階段使用的新興理論和方法稱(chēng)為現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 。 第三節(jié) 課程設(shè)計(jì)常用方法特點(diǎn) 機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)的任務(wù)總體上可分為 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)和零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩大部分 ， 這兩大部分也是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主體內(nèi)容 ， 其設(shè)計(jì)的常用方法可劃分為傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法兩大類(lèi) 一 、 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn) 以理論計(jì)算和長(zhǎng)期設(shè)計(jì)實(shí)踐而形成的經(jīng)驗(yàn) 、 公式 、 圖表 、 設(shè)計(jì)手冊(cè)等作為設(shè)計(jì)的依據(jù) ， 通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式 、 近似系數(shù)或類(lèi)比方法等進(jìn)行設(shè)計(jì) ， 即傳統(tǒng)設(shè)計(jì) ， 又稱(chēng)常規(guī)設(shè)計(jì) 。 同學(xué)們應(yīng)注意了解 、 學(xué)習(xí)和掌握前人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) ， 同時(shí)又要發(fā)揮主觀能動(dòng)性 ， 勇于創(chuàng)新 ， 鍛煉發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 、 分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力 。 2. 鞏固機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能 ， 注重設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng) 。 7. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)是對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)工作的整理和總結(jié) ，是課程設(shè)計(jì)的最終成果之一 ， 是老師了解設(shè)計(jì) 、 審查設(shè)計(jì)是否合理的重要技術(shù)文件 ， 也是評(píng)定課程設(shè)計(jì)成績(jī)的重要依據(jù) 。 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容是根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)輸入運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的要求以及機(jī)械的用途、工作環(huán)境、成本、效率等條件，選擇合適的傳動(dòng)類(lèi)型 及其組合順序，分配總傳動(dòng)比，并依據(jù)原動(dòng)機(jī)的額定功率 (或工作機(jī)所需功率 )和轉(zhuǎn)速，算出機(jī)械各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩 (或力 )、轉(zhuǎn)速 (或速度 )。 機(jī)械動(dòng)力設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括動(dòng)態(tài)靜力分析 ， 功能關(guān)系 、 真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解 ， 速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)和機(jī)械的平衡計(jì)算等 。 3. 機(jī)械運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，對(duì)擬定的運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行尺度綜合，以滿足根據(jù)該機(jī)械的用途、功能和工藝要求而提出的執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、運(yùn)動(dòng)位置或軌跡等要求。 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案取決與機(jī)械的工作原理 。 一、課程設(shè)計(jì)的一般過(guò)程 1. 了解設(shè)計(jì)任務(wù) 機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)通常以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的形式提出。 ⑷ 對(duì)設(shè)計(jì)題目進(jìn)行深入分析 ， 注意收集相關(guān)資料 ， 通過(guò)分析比較 ， 發(fā)揮自己的創(chuàng)造性 ， 提出幾種可行的運(yùn)動(dòng)方案 。 第一節(jié) 課程設(shè)計(jì)的目的、 任務(wù)和要求 ● 培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的課程理論知識(shí)去分析和解決 工程實(shí)際問(wèn)題的能力 ， 使所學(xué)知識(shí)得到鞏固和發(fā)展 ● 初步具有機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 、 運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì) 、 動(dòng)力學(xué)分析以及強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力 ● 加強(qiáng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與手段的掌握與應(yīng)用 ● 提高計(jì)算和繪圖能力 ， 具有運(yùn)用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 、 設(shè)計(jì)規(guī)范 、設(shè)計(jì)手冊(cè) 、 設(shè)計(jì)圖冊(cè)和查閱有關(guān)技術(shù)資料 、 表達(dá)設(shè)計(jì)成果 、 書(shū)寫(xiě)技術(shù)報(bào)告及科學(xué)研究論文的能力 ● 培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)與能力 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程 設(shè)計(jì)階段 設(shè)計(jì)流程內(nèi)容與設(shè)計(jì)步驟 階段設(shè)計(jì)目標(biāo) 市場(chǎng)調(diào)研 提出設(shè)計(jì)任務(wù) 功能分析和工作原理確定 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 可行性分析 設(shè)計(jì)要求項(xiàng)目表 工藝動(dòng)作分析 執(zhí)行動(dòng)作確定 需求分析 明確任務(wù)要求 產(chǎn)品規(guī)劃 原理方案設(shè)計(jì) 總體方案示意圖 機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 機(jī)械構(gòu)形構(gòu)思與設(shè)計(jì) 詳細(xì)設(shè)計(jì) 原理方案設(shè)計(jì) 評(píng)價(jià)優(yōu)化 機(jī)械總裝圖設(shè)計(jì) 機(jī)械部件設(shè)計(jì) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖優(yōu)化 機(jī)械零件設(shè)計(jì) 技術(shù)文件編制 施工圖 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 標(biāo)準(zhǔn)、通用件 明細(xì)表 使用說(shuō)明書(shū) Y N 改進(jìn)設(shè)計(jì) 針對(duì)存在問(wèn)題 進(jìn)行技術(shù)完善 改進(jìn)完善設(shè)計(jì) 樣機(jī)試制工作總結(jié) 研制報(bào)告 用戶(hù)使用報(bào)告 改進(jìn)設(shè)計(jì)圖樣 性能測(cè)試報(bào)告 樣機(jī)試用情況報(bào)告 樣機(jī)性能試驗(yàn)檢測(cè) 二 、 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)和執(zhí)行系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)零部件的工作能力和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 與課程配套的機(jī)械基礎(chǔ)課程綜合設(shè)計(jì)是學(xué)生首次較全面地進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 、 運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì) 、 動(dòng)力學(xué)分析 、 零部件工作能力設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)十分重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié) 。 ⑶ 在確定機(jī)械工作原理 、 構(gòu)思機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案等過(guò)程中 ， 要 有意識(shí)地采用創(chuàng)新思維方法 ， 設(shè)計(jì)出原理科學(xué) 、 方案先進(jìn) 、 結(jié)構(gòu)合理的機(jī)械產(chǎn)品 。 ⑺ 在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意將方案構(gòu)思 、 機(jī)構(gòu)分析以及設(shè)計(jì)計(jì)算等所有工作都仔細(xì)記錄在筆記本上 ， 便于形成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 。 第二節(jié) 課程設(shè)計(jì)的一般過(guò)程 與注意事項(xiàng) 2. 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求 ， 廣泛收集同類(lèi)機(jī)器或相近機(jī)械的性能參數(shù) 、 使用情況 、 優(yōu)缺點(diǎn)等技術(shù)資料和數(shù)據(jù) ， 進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 。 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括擬定機(jī)械的工作原理 ，確定執(zhí)行構(gòu)件的數(shù)目和運(yùn)動(dòng)形式 ， 選擇原動(dòng)機(jī)類(lèi)型 ， 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型與組合 ， 繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖等 。 4. 機(jī)械動(dòng)力設(shè)計(jì) 在機(jī)械運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上 ， 確定作用在機(jī)械系統(tǒng)各構(gòu)件上的載荷并進(jìn)行機(jī)械的功率計(jì)算和能量計(jì)算 。傳動(dòng)系統(tǒng)通常有帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)以及各種齒輪傳動(dòng)組成。在零部件工作能力和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，常需要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算、剛度計(jì)算、穩(wěn)定性計(jì)算和熱平衡計(jì)算等。 設(shè)計(jì)和計(jì)算 、 繪圖和校核 、 完善和提高 ， 以及方案設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常常需要交叉進(jìn)行 。 3. 機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)題目多選自工程實(shí)際中的常見(jiàn)問(wèn)題 ， 設(shè)計(jì)中有很多前人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可供借鑒 。 5. 正確處理傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)的關(guān)系 ， 優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)化系列化產(chǎn)品 ， 力求做到技術(shù)先進(jìn) ， 安全可靠 ， 經(jīng)濟(jì)合理 ，使用維護(hù)方便 。 二 、 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn) 科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及應(yīng)用 ， 給機(jī)械設(shè)計(jì)帶來(lái)了革命性的突變 。 不同的工作原理 ， 需要不同的工藝動(dòng)作 ， 所設(shè)計(jì)出的機(jī)械其性能 、 結(jié)構(gòu) 、工作品質(zhì) 、 適用場(chǎng)合等都會(huì)有很大的差異 ， 這必須根據(jù)更具體的工作要求 ， 如強(qiáng)度 、 精度壽命以及產(chǎn)量 、 效率 、 成本 、環(huán)保等諸多因素綜合考慮確定 ， 同時(shí)盡可能在滿足要求的前提下多采用幾個(gè)方案 。 齒輪加工 工作原理 工藝動(dòng)作分解 設(shè)計(jì)方案 范成原理 插刀與輪坯的范成運(yùn)動(dòng) 齒條刀具的上下切削運(yùn)動(dòng) 刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 插齒機(jī)床 滾刀與輪坯的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) (切削運(yùn)動(dòng)和范成運(yùn)動(dòng)合為一體 ) 滾刀沿輪坯軸線方向的移動(dòng) 滾齒機(jī)床 刀具作復(fù)合運(yùn)動(dòng) 刀具與工作臺(tái)分別運(yùn)動(dòng) 立式鉆床工藝動(dòng)作分解 工作原理不同 ， 運(yùn)動(dòng)方案也不同 。 例如 ，為了實(shí)現(xiàn)刀具的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng) ， 既可以采用齒輪齒條機(jī)構(gòu) 、螺旋機(jī)構(gòu)；也可以采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 、 凸輪機(jī)構(gòu)；還可以機(jī)構(gòu)組合或結(jié)構(gòu)變異創(chuàng)造發(fā)明新的機(jī)構(gòu)等 。 這樣可以降低制造費(fèi)用 ， 減輕機(jī)械重量；減少運(yùn)動(dòng)副摩擦帶來(lái)的功率損耗 ， 提高機(jī)械效率；有利于減少運(yùn)動(dòng)鏈的累積誤差 ， 提高傳動(dòng)精度和工作可靠性；有利于提高機(jī)構(gòu)的剛性 。 例如 ， 在相同的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)下 ， 行星輪系的尺寸和重量較定軸輪系顯著減??；在從動(dòng)件移動(dòng)行程較大的情況下 ， 采用圓柱凸輪要比盤(pán)形凸輪尺寸更為緊湊 。 用高副機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ⑸ 考慮動(dòng)力源的形式 選擇合適的動(dòng)力源 ， 有利于簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)和改善機(jī)械性能 。 若為了改善受力狀況 、 增加機(jī)構(gòu)剛度等而必須引入虛約束時(shí) ， 應(yīng)注意結(jié)構(gòu) 、 尺寸設(shè)計(jì)的合理性 。 普通曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 調(diào)節(jié)原動(dòng)件 搖桿極限位置和擺角 可調(diào)的單自由機(jī)構(gòu) ⑻ 保證機(jī)械的安全運(yùn)轉(zhuǎn) 進(jìn)行機(jī)構(gòu)的型式設(shè)計(jì)時(shí) ， 應(yīng)考慮機(jī)械的安全運(yùn)轉(zhuǎn)問(wèn)題 ，防止發(fā)生機(jī)械損壞出現(xiàn)生產(chǎn)和人身事故的可能性 。 空間約束條件 驅(qū)動(dòng)軸必須水平布置 。 ⑵ 組合法 將幾種基本機(jī)構(gòu)用適當(dāng)方式組合 ， 來(lái)實(shí)現(xiàn)基本機(jī)構(gòu)不易實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力特性 。 1 2 3 A 5 4 D C B F E M 子機(jī)構(gòu) II 子機(jī)構(gòu) I 輸入 輸出 齒輪 — 連桿組合機(jī)構(gòu) 并聯(lián)組合 特點(diǎn) 兩個(gè)或多個(gè)子機(jī)構(gòu)并列布置 。 基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)為一個(gè) 2自由度 5桿機(jī)構(gòu)，約束機(jī)構(gòu)為槽凸輪機(jī)構(gòu) (其中槽凸輪固定不動(dòng) )。 ⑶ 變異法 通過(guò)運(yùn)動(dòng)副形狀 、 尺寸和位置安排上的變化生成新的機(jī)構(gòu)型式 。 改變運(yùn)動(dòng)副元素的接觸性質(zhì) 移動(dòng)副變異為滾滑副 構(gòu)件形狀變異 正弦機(jī)構(gòu)變異 可調(diào)廓線凸輪 構(gòu)件形狀變異 4. 執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì) 一部復(fù)雜的機(jī)械 ， 通常由多個(gè)執(zhí)行構(gòu)件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組合而成 。 它具有指導(dǎo)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 、 安裝和調(diào)試的作用 。 ? ?0 切削運(yùn)動(dòng) 執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合 范成法加工時(shí) ， 刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動(dòng)比 。 ⑵ 執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)方法 ● 確定機(jī)械的工作循環(huán)周期 ● 確定機(jī)械在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件的各個(gè)行程段及其所需時(shí)間 ● 確定各執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作間的配合關(guān)系 ⑶ 機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 用于描述機(jī)械在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)間相互協(xié)調(diào)配合的圖。 180186。曲軸為參考構(gòu)件，轉(zhuǎn)動(dòng)兩轉(zhuǎn)為一個(gè)工作循環(huán)。 180186。 180186。 建立評(píng)價(jià)體系 選擇評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 對(duì)各個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)分 選擇總分計(jì)分法，計(jì)算總分 選取高分者為優(yōu)選方案 選擇評(píng)分方法 將各項(xiàng)評(píng)分值乘以加權(quán)系數(shù)后相加，考慮了各評(píng)價(jià)目標(biāo)的重要程度 加權(quán)計(jì)分法 (有效值法 ) 將均值法所得結(jié)果除以理想值，使 Qi?1，可看出與理想值的差距 相對(duì)值法 將相加所得結(jié)果除以評(píng)價(jià)目標(biāo)系數(shù)，結(jié)果直觀 均值法 將 n個(gè)評(píng)價(jià)目標(biāo)評(píng)分值相乘，使各方案總分差拉開(kāi)，便于比較 分值連乘法 將 n個(gè)評(píng)價(jià)目標(biāo)評(píng)分值簡(jiǎn)單相加，計(jì)算簡(jiǎn)單、直觀 分值相加法 特點(diǎn) 公式 方法 總分計(jì)分法 ???njiji PQ1??