机械系统运动方案的设计

HIGHEDUCATIONPRESS第十三章机械系统运动方案的设计第一节机械系统运动方案设计的基本知识第二节机械系统运动方案设计的构思第三节机构系统的运动协调设计第四节机械系统运动方案设计的过程与评估机械原理HIGHEDUCATIONPRESS第一节机械系统运动方案设计的基本知识一、原动机二、机械运动系统三、机械的控制系统第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS一、原动机（一）电动机（二）内燃机（三）一次能源型原动机第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS二、机械运动系统由机械传动系统和工作执行系统组成的机械系统运动方案的设计是机械设计的核心内容。第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS三、机械的控制系统控制方法主要有机械控制、电气控制和自动控制。主要控制对象：（一）对原动机进行控制（二）对电磁铁的控制第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS（一）对原动机进行控制交流电机直流电机第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS三相异步电机控制电路原理图第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS（二）对电磁铁的控制电磁铁是重要的开关元件，接触器、继电器、各类电磁阀、电磁开关都是按电磁转换的道理实现接通与断开的动作。从而实现控制机械中执行机构的各种不同动作。第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS三、机械的控制系统控制对象分为两类：第一类是以位移、速度、加速度、温度、压力等数量的大小为控制对象，并按表示数量信号的种类分为模拟控制与数字控制。第二类是以物体的有、无、动、停等逻辑状态为控制对象。并称为逻辑控制。第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS第二节机械系统运动方案设计的构思一、工作执行机构的组成二、传动机构系统的组成第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS一、工作执行机构的组成各种运动与实现对应运动要求的机构类型运动形态机构类型1.转动转换为连续转动齿轮机构；带传动机构；链传动机构；平行四边形机构；转动导杆机构；双转块机构等2.转动转换为往复摆动曲柄摇杆机构；摆动导杆机构；摆动凸轮机构等3.转动转换为间歇转动棘轮机构；槽轮机构；不完全齿轮机构；分度凸轮机构等4.转动转换为往复移动齿轮齿条机构；曲柄滑块机构；正弦机构；凸轮机构；螺旋传动机构等5.转动转换为平面运动平面连杆机构；行星轮系机构6.移动转换为连续转动齿轮齿条机构（齿条主动）；曲柄滑块机构(滑块主动)；反凸轮机构7.移动转换为往复摆动反凸轮机构；滑块机构（滑块主动）8.移动转换为移动反凸轮机构；双滑块机构第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS各种功能要求与对应该要求的机构类型功能要求机构类型1.轨迹要求平面连杆机构；行星轮系机构2.自锁要求蜗杆蜗轮机构；螺旋机构3.微位移要求差动螺旋机构4.运动放大要求平面连杆机构5.力的放大要求平面连杆机构6.运动合成或分解差动轮系与而自由度的其他机构第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS工作执行机构的设计过程:HIGHEDUCATIONPRESSHIGHEDUCATIONPRESS执行系统的运动协调设计一、执行系统的运动协调二、运动循环图的设计第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS1.执行系统的运动协调冲床机构系统第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS2.运动循环图的设计第十三章机械系统运动方案的设计冲床运动循环图HIGHEDUCATIONPRESS执行系统的设计实例—粉料成型压片机的设计（一）压片过程的工艺流程（二）压片过程的执行机构（三）各执行机构的运动协调（四）运动协调机构的设计第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS（一）压片过程的工艺流程压片过程的工艺流程由六个工艺动作完成第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS（二）压片过程的执行机构1.料斗送料机构2.上冲头运动机构3.下冲头运动机构各执行机构组成框图执行机构组合方案示意图之一第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS（三）各执行机构的运动协调粉料成型压片机的运动循环图第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS（四）运动协调机构的设计粉料成型压片机的传动示意图第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS二、传动机构系统的组成（一）齿轮机构传动系统（二）带传动与齿轮传动的组合系统（三）齿轮传动与螺旋传动的组合系统（四）齿轮机构与万向联节机构的组合（五）机械传动系统构思的基本准则第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS（一）齿轮机构传动系统第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS（二）带传动与齿轮传动的组合系统第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS（三）齿轮传动与螺旋传动的组合系统第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS（四）齿轮机构与万向联节机构的组合第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS（五）机械传动系统构思的基本准则1.在满足传动要求的前提下，尽量使机构数目少，使传动链短。2.合理分配各级传动机构的传动比。3.合理安排传动机构的次序。4.尽量采用平面传动机构。5.可采用行星轮系机构。第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS1234567891011121313712HIGHEDUCATIONPRESS第四节机械系统运动方案设计的过程与评估一、机械设计的一般步骤二、机械系统运动方案设计的内容三、机械系统运动方案的评价指标四、机械系统运动方案的评价方法第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS二、机械系统运动方案设计的内容1.根据机器的功能目标确定机器的工作原理；2.按机器的工作原理确定机器的基本动作选择执行机构；3.确定传动机构类型与原动机类型；4.按机器的基本动作选择实现对应动作的执行机构；第十三章机械系统运动方案的设计5.进行运动协调设计，完成机械运动方案的总体设计；6.对机械运动方案进行评估，选择最优方案；7.进行尺度综合，设计机构系统的机构运动简图。HIGHEDUCATIONPRESS三、机械系统运动方案的评价指标功能指标技术指标经济指标绿色指标第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS四、机械系统运动方案的评价方法（一）机械系统运动方案评价的指标（二）机械系统运动方案的评价方法第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS（一）机械系统运动方案评价的指标1.完成实现功能目标情况2.工作原理的先进程度3.工作效率的高低4.运转精度的高低5.方案的复杂程度6.方案的实用性7.方案的可靠性8.方案的新颖性9.方案的经济性10.方案的绿色性第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS（二）机械系统运动方案的评价方法关联矩阵法模糊评价法评分法第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS加法评分法中，把上述评价指标列表，每项指标按优劣程度设置了用分数表达的评价尺度，各项指标的分值相加，总分数高者表示方案好。第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS机械运动方案的评估序号评价项目评价等级评价分数1完成实现功能目标情况优10良8中4差32工作原理的先进程度优10良8中4差03工作效率的高低优10良8中4差04运转精度的高低优10良8中4差0第十三章机械系统运动方案的设计HIGHEDUCATIONPRESS机械运动方案的评估5方案的复杂程度简单10较复杂5复杂06方案的实用性实用10一般5不实用07方案的可靠性优10良8中4差08方案的新颖性优10良8中4差09方案的经济性：优10良8中4差010方案的绿色性优10良5中0第十三章机械系统运动方案的设计