【正文】 變?yōu)椴蹢l機構(gòu) 五、執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計 ⑴ 執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計原則 ● 滿足各執(zhí)行機構(gòu)動作先后的順序性要求 ● 滿足各執(zhí)行機構(gòu)動作在時間上的同步性要求 ● 滿足各執(zhí)行機構(gòu)在空間布置上的協(xié)調(diào)性要求 ● 滿足各執(zhí)行機構(gòu)在操作上的協(xié)同性要求 ● 各執(zhí)行機構(gòu)的動作安排要有利于提高勞動生產(chǎn)率 ● 各執(zhí)行機構(gòu)的的布置要有利于系統(tǒng)的能量協(xié)調(diào)和效率的提高 執(zhí)行構(gòu)件動作的協(xié)調(diào)配合 ● 送料機構(gòu)將原料送入模孔上方后，沖頭進入?？走M行沖壓 ● 沖頭上移一段距離后，進行下次送料動作 折疊包裝機構(gòu)的兩個執(zhí)行構(gòu)件 兩個構(gòu)件不能同時位于區(qū)域 MAB中，以免干涉。 輸入 輸出 ?4 凸輪機構(gòu) 2自由度蝸桿蝸輪機構(gòu) 機床校正機構(gòu) 輸入 4 ?1 ?4 2? 1 3 K 2 復(fù)合式組合 由一個或幾個串聯(lián)的基本機構(gòu)去封閉一個具有兩個或多個自由度的基本機構(gòu)的組合方式 5桿機構(gòu) 輸入 輸出 凸輪機構(gòu) ⑵ 變異法 更換原動件 雙搖桿機構(gòu)中，選連桿作為原動件，可把風(fēng)扇轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為連架桿的搖動。 砂輪 砂輪架 工件 反饋式組合 在機構(gòu)組合系統(tǒng)中 ， 其多自由度子機構(gòu)的一個輸入運動 ， 是通過單自由度子機構(gòu)從該多自由度子機構(gòu)的輸出構(gòu)件回授的組合方式 。 子機構(gòu) n?1 子機構(gòu) III 子機構(gòu) I 子機構(gòu) II 子機構(gòu)n 輸入 輸出 直線電機 襟翼 直線電機 某型飛機的襟翼操縱機構(gòu) 大型船舶主傳動機構(gòu) 某航空發(fā)動機附件傳動系統(tǒng) 主動軸 IV III V VI II I 各子機構(gòu)間無嚴(yán)格的運動協(xié)調(diào)配合關(guān)系 各子機構(gòu)在動作的先后次序上有嚴(yán)格的要求 自動車床上三個并聯(lián)凸輪的工作順序有先后要求。 后一級子機構(gòu)的主動件為前一級子機構(gòu)的連桿。 ⑴ 組合法 串聯(lián)組合 前一級子機構(gòu)的輸出構(gòu)件，作為后一級子機構(gòu)的輸入構(gòu)件，依次串聯(lián)的組合方式。 此裝配線采用了聯(lián)動凸輪機構(gòu) ， 使筆芯托架沿著矩形軌跡運動 ， 從而達(dá)到使圓珠筆芯步進式地向前送進的目的 。 凸輪機構(gòu) 連桿機構(gòu) ⑶ 實現(xiàn)往復(fù)移動往復(fù)擺動運動的機構(gòu) 組合機構(gòu) 往復(fù)運動 機構(gòu) 螺旋機構(gòu) 齒輪齒條機構(gòu) 液壓缸、氣缸 正弦機構(gòu) 正切機構(gòu) 多桿機構(gòu) 曲柄滑塊機構(gòu) ⑷ 再現(xiàn)軌跡的機構(gòu) 齒輪 — 連桿組合機構(gòu) 聯(lián)動凸輪機構(gòu) 再現(xiàn)軌跡機構(gòu) 連桿機構(gòu) 凸輪 — 連桿組合機構(gòu) 一般而言，除了凸輪機構(gòu)能實現(xiàn)精確的曲線軌跡之外，其它機構(gòu)都只能近似實現(xiàn)預(yù)定的曲線軌跡。 螺旋機構(gòu)特點 可獲得大的減速比和較高的運動精度，常用作低速進給和精密微調(diào)機構(gòu)。 1 2 3 平面盤式無級變速器 1 2 3 圓錐式無級變速器 ⑵ 實現(xiàn)單向間歇轉(zhuǎn)動的機構(gòu) 棘輪機構(gòu) 齒輪 連桿機構(gòu) 單向間歇 轉(zhuǎn)動機構(gòu) 槽輪機構(gòu) 不完全齒輪機構(gòu) 凸輪式間歇運動機構(gòu) 適用于轉(zhuǎn)角固定的轉(zhuǎn)位運動 每次轉(zhuǎn)角小，或轉(zhuǎn)角大小可調(diào)的低速場合 大轉(zhuǎn)角而速度不高的場合 運動平穩(wěn)、分度、定位準(zhǔn)確，但制造困難、高精度定位、高速場合 特殊要求的輸送機構(gòu) ⑶ 實現(xiàn)往復(fù)移動往復(fù)擺動運動的機構(gòu) 凸輪機構(gòu) 組合機構(gòu) 往復(fù)運動 機構(gòu) 連桿機構(gòu) 螺旋機構(gòu) 齒輪齒條機構(gòu) 液壓缸、氣缸 正弦機構(gòu) 正切機構(gòu) 多桿機構(gòu) 曲柄滑塊機構(gòu) 連桿機構(gòu)特點 制造容易、承載能力大，但難以實現(xiàn)精確運動，適用于無嚴(yán)格運動規(guī)律的場合。 ⑴ 傳遞連續(xù)轉(zhuǎn)動的機構(gòu) 嚙合傳動機構(gòu) 連桿機構(gòu) 傳遞連續(xù)轉(zhuǎn)動機構(gòu) 摩擦傳動機構(gòu) 摩擦輪傳動 蝸桿傳動 鏈傳動 齒輪傳動 平行四邊形機構(gòu) 雙曲柄機構(gòu) 帶傳動 1 2 摩擦輪傳動 摩擦傳動機構(gòu)的優(yōu)缺點 結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、易于實現(xiàn)無級變速、過載保護。工藝動作分解的方法不同，所形成的運動方案也不同。 形態(tài)學(xué)矩陣法是一種系統(tǒng)搜索和程式化求解的分功能組合求解方法 。 黑想法要求設(shè)計者不要先從機械產(chǎn)品具體結(jié)構(gòu)出發(fā)考慮設(shè)計方案 ， 而因從系統(tǒng)的功能出發(fā)構(gòu)思機械產(chǎn)品的可行方案 。 光、機、電、流體等知識的綜合運用舉例 總功能 功能元解 功能原理方案 最佳功能原理方案 明確任務(wù) 黑箱法 功能樹 創(chuàng)造技法 形態(tài)學(xué)矩陣 評價法 功能元 功能分析法 (Function analysis)， 將機械產(chǎn)品的 總功能(Total function)分解成若干 功能元 (Function element)， 求解功能元 ， 將其組合 ， 得到滿足總功能要求的多種解決方案供評價選擇 。 ?r 用最簡單的方法實現(xiàn)功能舉例 指針 瑪瑙 支撐 K向 刀口 活動游標(biāo) 圖示分析天平，要求精度達(dá)到 ，但靠目力讀指針的微小偏角已不可能。 設(shè)計一臺彩色電視機陰極盤用的金屬片的沖裁機器 ， 圓片直徑 ?10mm， 厚度。 二、執(zhí)行系統(tǒng)的功能原理設(shè)計 1. 功能原理的選擇與構(gòu)思 工作原理不同 ， 運動方案也不同 齒輪加工 剃齒 范成原理 仿形原理 工作原理相同 ， 運動方案不同 齒輪加工 插齒 滾齒 功能原理設(shè)計的多方案性 其它實例 斜面的應(yīng)用 螺旋壓力機 、 螺旋千斤頂 、 螺紋聯(lián)接件 、 螺旋輸送機 、螺桿泵 、 螺旋微動機構(gòu) 、 千分尺等 齒輪加工方法 無屑加工 (精密鑄造 、 粉末冶金成型 、 滾壓成型 )、 切削加工 (成型法 、 展成法 )、 成型法加工的盤狀齒輪銑刀和指狀齒輪銑刀 、 展成法的滾齒和插齒 確定方案時應(yīng)注意兩點 ⑴ 用最簡單的方法實現(xiàn)同一功能。 第三節(jié) 機械執(zhí)行系統(tǒng)運動方案設(shè)計 功能原理設(shè)計 根據(jù)需要制定機械的總功能 ， 擬定實現(xiàn)總功能的工作原理和技術(shù)手段 ， 確定機械所要實現(xiàn)的工藝動作 運動規(guī)律設(shè)計 通過對工作原理所提出的工藝動作進行分解 ， 決定采用何種運動規(guī)律來實現(xiàn)工作原理 執(zhí)行機構(gòu)型式設(shè)計 決定選擇何種機構(gòu)實現(xiàn)給定的運動規(guī)律 執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計 執(zhí)行機構(gòu)型式設(shè)計 根據(jù)工藝過程對各動作的要求 ， 分析各執(zhí)行機構(gòu)應(yīng)當(dāng)如何協(xié)調(diào)配合 ， 設(shè)計出機械運動循環(huán)圖 確定各執(zhí)行機構(gòu)的運動尺寸 ，繪制出各執(zhí)行機構(gòu)的運動簡圖 運動和動力分析 檢驗執(zhí)行系統(tǒng)是否滿足運動要求和動力性能方面的要求 方案評價與決策 對方案進行定性評價和定量評價并從中選出最佳設(shè)計方案 一、機械執(zhí)行系統(tǒng)運動方案設(shè)計的主要內(nèi)容和過程 產(chǎn)品的功能 產(chǎn)品的用途 、 性能 、 使用價值等 ， 根據(jù)人們生產(chǎn)或生活需要提出 。 機械執(zhí)行系統(tǒng)的組成 由一個或多個執(zhí)行機構(gòu)組成。 內(nèi)容 執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計 執(zhí)行系統(tǒng)方案評價與決策 執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計 執(zhí)行機構(gòu)型式設(shè)計 運動規(guī)律設(shè)計 系統(tǒng)功能原理設(shè)計 機構(gòu)尺度設(shè)計 運動和動力分析 第二節(jié)、機械系統(tǒng)方案設(shè)計的目的和內(nèi)容 原動機類型的選擇和傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計 各級傳動比的分配 傳動鏈中機構(gòu) 順序的安排 傳動路線選擇 傳動類型選擇 控制系統(tǒng)的方案設(shè)計 其它輔助系統(tǒng)的設(shè)計 照明系統(tǒng)設(shè)計 安全保障系統(tǒng)設(shè)計 故障檢測系統(tǒng)設(shè)計 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 潤滑系統(tǒng)設(shè)計 重要性 執(zhí)行系統(tǒng)是機械系統(tǒng)中的重要組成部分，直接完成機械系統(tǒng)預(yù)期工作任務(wù)。 第二章 機械系統(tǒng)設(shè)計原理 第一節(jié) 機械系統(tǒng)設(shè)計的一般程序和方法 四個階段 產(chǎn)品規(guī)劃 （ 概念設(shè)計 ） 、 功能原理設(shè)計 、 結(jié)構(gòu)技術(shù)設(shè)計 、 生產(chǎn)施工設(shè)計 (工藝設(shè)計 )。建立起完整的功能載體目錄是機械系統(tǒng)設(shè)計的重要