【正文】 1 3 4 折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合 1 3 4 餅干 2 折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合 餅干 2 1 3 4 折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合 餅干 1 3 4 2 M B A 兩個構(gòu)件不能同時位于區(qū)域 MAB中，以免干涉。 這種協(xié)調(diào)配合圖通常稱為機(jī)械的運(yùn)動循環(huán)圖 ， 作為選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式和擬定機(jī)械運(yùn)動方案的依據(jù) 。 當(dāng)選定執(zhí)行構(gòu)件及其運(yùn)動后 ， 還必須使這些執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動以一定的次序協(xié)調(diào)動作 ， 使其統(tǒng)一于一個整體 ， 互相配合 ， 以完成預(yù)期的工作要求 。 擺動凸輪機(jī)構(gòu) 1 2 3 1 2 3 連桿 — 凸輪機(jī)構(gòu) 高副低代 運(yùn)動副變換 例如，轉(zhuǎn)動副變異為移動副、高副變異為低副、低副變異為高副等。 運(yùn)動倒置 即機(jī)架變換 。 反饋式組合 特點(diǎn) 多自由度機(jī)構(gòu) (稱基礎(chǔ)機(jī)構(gòu) )中的一個輸入運(yùn)動是通過單自由度機(jī)構(gòu)從該多自由度機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件回饋的 。只要適當(dāng)設(shè)計凸輪的輪廓曲線，就能使從動滑塊按預(yù)定的復(fù)雜規(guī)律運(yùn)動。 復(fù)合式組合 特點(diǎn) 將一個多自由度機(jī)構(gòu) (稱基礎(chǔ)機(jī)構(gòu) )中的某兩個構(gòu)件的運(yùn)動用另外一機(jī)構(gòu) (稱約束機(jī)構(gòu) )將其聯(lián)系起來 ， 使其成為一個單自由度機(jī)構(gòu)的組合 。 直線電機(jī) 襟翼 直線電機(jī) 某型飛機(jī)的襟翼操縱機(jī)構(gòu) 子機(jī)構(gòu) I 子機(jī)構(gòu) II 子機(jī)構(gòu)III 輸入 輸出 I型并聯(lián) 并聯(lián)機(jī)構(gòu) II型并聯(lián) 子機(jī)構(gòu) I 子機(jī)構(gòu) II 輸出構(gòu)件 輸入 輸出 抓片機(jī)構(gòu)采用了聯(lián)動凸輪機(jī)構(gòu) ， 通過兩凸輪的聯(lián)動作用 ， 使抓片爪按矩形軌跡運(yùn)動 ， 從而達(dá)到間歇抓片的目的 。 輸入 輸出 子機(jī)構(gòu) II 子機(jī)構(gòu) I II型串聯(lián) 后一級子機(jī)構(gòu)的主動件為前一級子機(jī)構(gòu)的連桿。 串聯(lián)組合 特點(diǎn) 前一級子機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件 ， 作為后一級子機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu)件 ， 依次串聯(lián) 。 以擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)為基本機(jī)構(gòu) ， 在導(dǎo)桿延長線上的一點(diǎn)連接一個 RRPⅡ 級 組 ， 形成六桿機(jī)構(gòu) ， 增加了執(zhí)行構(gòu)件滑塊的行程 ， 且具有工作行程近似等速的優(yōu)點(diǎn) 。 基本功能 ⑴ 運(yùn)動形式變換 轉(zhuǎn)動變換為移動 ⑵ 運(yùn)動軸線變向 水平軸運(yùn)動變換為鉛垂方向運(yùn)動 ⑶ 運(yùn)動位移或速度縮小 減小位移量(或速度 )， 實(shí)現(xiàn)增力要求 基本功能結(jié)構(gòu) 組合機(jī)構(gòu)方案總數(shù) N?63?216 精鍛機(jī)組合機(jī)構(gòu)方案 沖頭壓力大 ， 安全可靠 ， 但傳動精度差 ，適用于一般的鍛壓設(shè)備 機(jī)構(gòu)的綜合剛度較差，但沖頭具有較大壓力，且可在沖壓位置保持短時間停歇，適用于壓印機(jī) 生產(chǎn)效率較低，適合用于一般大型鍛壓機(jī)械設(shè)備 剛度好，具有較好的增力功能，能完全滿足精鍛機(jī)各方面的技術(shù)要求 特 點(diǎn) D C B A 方 案 基本功能結(jié)構(gòu) 序號 機(jī)構(gòu)的構(gòu)型 當(dāng)已有機(jī)構(gòu)不能完全實(shí)現(xiàn)預(yù)期的要求 ， 或雖能實(shí)現(xiàn)功能要求但存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜 、 運(yùn)動精度不當(dāng) 、 動力性能欠佳或占據(jù)空間較大等缺點(diǎn)時 ， 設(shè)計者可先從常用機(jī)構(gòu)中選擇一種功能和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 。 ⑴ 按照執(zhí)行構(gòu)件所需的運(yùn)動特性進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型 嚙合傳動機(jī)構(gòu) 連桿機(jī)構(gòu) 傳遞連續(xù)轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu) 摩擦傳動機(jī)構(gòu) 摩擦輪傳動 蝸桿傳動 鏈傳動 齒輪傳動 平行四邊形機(jī)構(gòu) 帶傳動 雙曲柄機(jī)構(gòu) 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 齒輪 — 連桿機(jī)構(gòu) 單向間歇 轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu) 凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu) 棘輪機(jī)構(gòu) ⑴ 按照執(zhí)行構(gòu)件所需的運(yùn)動特性進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型 凸輪機(jī)構(gòu) 螺旋機(jī)構(gòu) 傳遞 往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu) 正弦機(jī)構(gòu) 多桿機(jī)構(gòu) 正切機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 組合機(jī)構(gòu) 齒輪齒條機(jī)構(gòu) 液壓缸、氣缸 連桿機(jī)構(gòu) ⑴ 按照執(zhí)行構(gòu)件所需的運(yùn)動特性進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型 齒輪 — 連桿組合機(jī)構(gòu) 聯(lián)動凸輪機(jī)構(gòu) 再現(xiàn)軌跡機(jī)構(gòu) 連桿機(jī)構(gòu) 凸輪 — 連桿組合機(jī)構(gòu) ⑴ 按照執(zhí)行構(gòu)件所需的運(yùn)動特性進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型 ⑵ 按照動作功能分解與組合原理進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型 基本機(jī)構(gòu)的功能符號 運(yùn)動形式變換 運(yùn)動方向 交替變換 運(yùn)動縮小 運(yùn)動合成 運(yùn)動放大 運(yùn)動分解 運(yùn)動軸線變向 運(yùn)動脫離 運(yùn)動連接 流體 機(jī)構(gòu) 摩擦輪 機(jī)構(gòu) 齒輪機(jī)構(gòu) 螺旋、斜面機(jī)構(gòu) 凸輪機(jī)構(gòu) 連桿機(jī)構(gòu) 流體傳動原理 摩擦傳動原理 嚙合傳動原理 推拉傳動原理 傳動原理 功能 機(jī)構(gòu) 舉例 設(shè)計題目 精鍛機(jī)主機(jī)構(gòu) 總功能 當(dāng)加壓執(zhí)行構(gòu)件 (沖頭 )上下運(yùn)動時 ， 能鍛出較高精度的毛坯 。 例如 ， 采用具有過載保安性的帶傳動或摩擦傳動機(jī)構(gòu)防止機(jī)械的過載損壞；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 。 方法 選擇具有兩個自由度的機(jī)構(gòu) ， 將其中一個原動件作為主原動件 ， 驅(qū)動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工藝動作所要求的運(yùn)動 ， 另一個原動件作為調(diào)節(jié)原動件 ， 當(dāng)調(diào)整到需要位置后 ， 使其固定不動 ，整個機(jī)構(gòu)成為具有一個自由度的系統(tǒng) 。 對高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中作往復(fù)平面運(yùn)動或平面復(fù)雜運(yùn)動的大慣性質(zhì)量構(gòu)件 、 或有較大偏心質(zhì)量的轉(zhuǎn)動構(gòu)件 ， 應(yīng)考慮進(jìn)行平衡設(shè)計 。 機(jī)構(gòu)中若有虛約束 ， 則要求提高加工和裝配精度 ， 否則將會產(chǎn)生很大的附加內(nèi)應(yīng)力 ， 甚至?xí)a(chǎn)生楔緊現(xiàn)象而使運(yùn)動發(fā)生困難 ， 因此應(yīng)盡量避免采用虛約束 。 在進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計時 ， 應(yīng)充分考慮工作要求 、 生產(chǎn)條件和動力源情況 。缺點(diǎn)是高副元素形狀復(fù)雜且易于磨損 ， 一般用于低速輕載場合 。 滑塊行程為曲柄長度的 2倍 滑塊行程為曲柄長度的 4倍 ⑷ 選擇合適的運(yùn)動副形式 運(yùn)動副在機(jī)械傳遞運(yùn)動和動力的過程中起著重要作用 ，它直接影響到機(jī)械的結(jié)構(gòu)形式 、 傳動效率和靈敏度等 。 機(jī)械的尺寸和重量 ， 隨機(jī)構(gòu)型式設(shè)計的不同而有較大差別 。 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)際傳動誤差約為后者的 2~3倍。 ⑵ 盡量簡化和縮短運(yùn)動鏈 ， 選擇較簡單的機(jī)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)同樣的運(yùn)動要求 ， 應(yīng)盡量采用構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動副數(shù)最少的機(jī)構(gòu) 。 究竟選擇哪種機(jī)構(gòu) ，還需要考慮機(jī)構(gòu)的動力特性 、 機(jī)械效率 、 制造成本 。 所謂機(jī)構(gòu)型式設(shè)計 ， 是指究竟選擇何種機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)動 。 齒輪加工 范成原理 仿形原理 工作原理相同 ， 運(yùn)動方案不同 。工藝動作分解的方法不同，所形成的運(yùn)動方案也不同。 第四節(jié) 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案設(shè)計 功能原理設(shè)計 的多解性 將一疊紙張逐一分開 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 自動輸送料板裝置的功能原理設(shè)計 氣吸 要求吸頭做 L形運(yùn)動 ， 需要附加的氣源 氣吸 要求吸頭做 L形運(yùn)動 ， 需要附加的氣源 功能原理 原理示意圖 分析比較 自動輸送料板裝置的功能原理設(shè)計 機(jī)械推拉 運(yùn)動規(guī)律簡單 ，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、送料運(yùn)動和回退運(yùn)動等，規(guī)律復(fù)雜 摩擦傳動 功能原理 原理示意圖 分析比較 自動輸送料板裝置的功能原理設(shè)計 摩擦傳動 需要實(shí)現(xiàn)摩擦輪的接近料板運(yùn)動 、 送料運(yùn)動和回退運(yùn)動等 ， 規(guī)律復(fù)雜 2. 執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計 實(shí)現(xiàn)同一工作原理，可以采用不同的運(yùn)動規(guī)律。 實(shí)現(xiàn)某種預(yù)期的功能要求 ， 可以采用多種不同的工作原理 。 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)等對機(jī)械產(chǎn)品的滲透和有機(jī)結(jié)合 ， 與設(shè)計相關(guān)的基礎(chǔ)理論的深化和設(shè)計思想的更新 ， 使機(jī)械設(shè)計跨入了現(xiàn)代設(shè)計階段 ， 該階段使用的新興理論和方法稱為現(xiàn)代設(shè)計方法 。 傳統(tǒng)設(shè)計是以靜態(tài)分析 、 經(jīng)驗設(shè)計 、 手工勞動為特征的設(shè)計方法 ， 設(shè)計結(jié)果的近似性較大 ， 難以獲得最優(yōu)方案 ,設(shè)計帶有一定的局限性 。 第三節(jié) 課程設(shè)計常用方法特點(diǎn) 機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計的任務(wù)總體上可分為 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案設(shè)計和零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計兩大部分 ， 這兩大部分也是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計的主體內(nèi)容 ， 其設(shè)計的常用方法可劃分為傳統(tǒng)設(shè)計方法和現(xiàn)代設(shè)計方法兩大類 一 、 傳統(tǒng)設(shè)計方法的特點(diǎn) 以理論計算和長期設(shè)計實(shí)踐而形成的經(jīng)驗 、 公式 、 圖表 、 設(shè)計手冊等作為設(shè)計的依據(jù) ， 通過經(jīng)驗公式 、 近似系數(shù)或類比方法等進(jìn)行設(shè)計 ， 即傳統(tǒng)設(shè)計 ， 又稱常規(guī)設(shè)計 。 遇到設(shè)計難點(diǎn)時 ， 要從設(shè)計目標(biāo)出發(fā) ， 在滿足鞏固能力和工作環(huán)境要求的前提下 ， 首先解決主要矛盾 ， 逐漸化解其他矛盾；提倡使用成熟軟件和計算機(jī)輔助設(shè)計 。 同學(xué)們應(yīng)注意了解 、 學(xué)習(xí)和掌握前人的設(shè)計經(jīng)驗 ， 同時又要發(fā)揮主觀能動性 ， 勇于創(chuàng)新 ， 鍛煉發(fā)現(xiàn)問題 、 分析問題和解決問題的能力 。 機(jī)構(gòu)設(shè)計 、 工作能力計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計是機(jī)械設(shè)計中必備知識和基本技能 ， 同學(xué)們應(yīng)自覺加強(qiáng)理論與工程實(shí)踐的結(jié)合 ，掌握認(rèn)識 、 分析 、 解決問題的基本方法 ， 提高設(shè)計能力 。 2. 鞏固機(jī)械設(shè)計基本技能 ， 注重設(shè)計能力的培養(yǎng) 。是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程 ， 要從機(jī)械系統(tǒng)整體需要考慮 。 7. 編寫設(shè)計計算說明書 編寫設(shè)計計算說明書是對整個設(shè)計工作的整理和總結(jié) ，是課程設(shè)計的最終成果之一 ， 是老師了解設(shè)計 、 審查設(shè)計是否合理的重要技術(shù)文件 ， 也是評定課程設(shè)計成績的重要依據(jù) 。 設(shè)計時應(yīng)根據(jù)機(jī)械零部件的工況條件和主要失效形式，選定零件的材料和熱處理方式，依據(jù)設(shè)計準(zhǔn)則，確定其合理的幾何形狀和結(jié)構(gòu)尺寸，繪制機(jī)械裝配圖和零件工作圖。 機(jī)械傳動系統(tǒng)設(shè)計的具體內(nèi)容是根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對輸入運(yùn)動和動力的要求以及機(jī)械的用途、工作環(huán)境、成本、效率等條件，選擇合適的傳動類型 及其組合順序，分配總傳動比，并依據(jù)原動機(jī)的額定功率 (或工作機(jī)所需功率 )和轉(zhuǎn)速，算出機(jī)械各傳動軸的轉(zhuǎn)矩 (或力 )、轉(zhuǎn)速 (或速度 )。 5. 機(jī)械傳動系統(tǒng)設(shè)計 機(jī)械傳動系統(tǒng)的功能是將原動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行傳遞和變換，以滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)對速度和力的要求。 機(jī)械動力設(shè)計的內(nèi)容包括動態(tài)靜力分析 ， 功能關(guān)系 、 真實(shí)運(yùn)動規(guī)律求解 ， 速度波動的調(diào)節(jié)和機(jī)械的平衡計算等 。 在機(jī)械運(yùn)動設(shè)計中，如果經(jīng)過運(yùn)動分析發(fā)現(xiàn)，所選擇的運(yùn)動方案沒有滿足或沒有完全滿足預(yù)期的運(yùn)動要求，應(yīng)修改運(yùn)動方案，或調(diào)整構(gòu)件尺寸、進(jìn)行結(jié)構(gòu)變異等，重新對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析。 3. 機(jī)械運(yùn)動設(shè)計 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，對擬定的運(yùn)動方案進(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)動規(guī)律、運(yùn)動位置或軌跡等要求。 設(shè)計者應(yīng)根據(jù)具體要求 ， 充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造能力 ， 設(shè)計出效率高 、 工作可靠 、 成本低的運(yùn)動方案 。 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案取決與機(jī)械的工作原理 。學(xué)生應(yīng)首先對設(shè)計題目進(jìn)行分析，了解設(shè)計任務(wù)和要求。 一、課程設(shè)計的一般過程 1. 了解設(shè)計任務(wù) 機(jī)械設(shè)計任務(wù)通常以設(shè)計任務(wù)書的形式提出。 ⑹ 在條件許可時 ， 盡可能多采用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù) ，完成課程設(shè)計中分析計算和圖形繪制 。 ⑷ 對設(shè)計題目進(jìn)行深入分析 ， 注意收集相關(guān)資料 ， 通過分析比較 ， 發(fā)揮自己的創(chuàng)造性 ， 提出幾種可行的運(yùn)動方案 。 ⑵ 以所學(xué)知識為基礎(chǔ) ， 針對具體設(shè)計題目 ， 充分發(fā)揮自己的主觀能動性 ， 獨(dú)立完成課程設(shè)計分配的各項任務(wù) ， 并注意與同組其他同學(xué)進(jìn)行協(xié)商與協(xié)調(diào) 。 第一節(jié) 課程設(shè)計的目的、 任務(wù)和要求 ● 培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的課程理論知識去分析和解決 工程實(shí)際問題的能力 ， 使所學(xué)知識得到鞏固和發(fā)展 ● 初步具有機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案設(shè)計 、 運(yùn)動學(xué)設(shè)計 、 動力學(xué)分析以及強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力 ●