機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)(一)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書new

1、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)（一）課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)通常由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制部分等組成。機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是：根據(jù)給定機(jī)械的工作要求，確定機(jī)械的工作原理，擬定工藝動(dòng)作和執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式，繪制工作循環(huán)圖；選擇原動(dòng)機(jī)的類型和主要參數(shù)，并進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型與組合，隨之形成機(jī)械系統(tǒng)的幾種運(yùn)動(dòng)方案，對(duì)運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行分析、比較、評(píng)價(jià)和選擇；對(duì)選定運(yùn)動(dòng)方案中的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)綜合，確定其運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行機(jī)械的運(yùn)動(dòng)性能和動(dòng)力性能分析。一、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的步驟機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的一般過程如下：構(gòu)思機(jī)械工作原理，針對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)書中的規(guī)定的機(jī)械功能，構(gòu)思實(shí)現(xiàn)該

2、功能所采用的科學(xué)原理和技術(shù)手段，即機(jī)械的工作原理；由工作原理進(jìn)一步確定機(jī)械所要實(shí)現(xiàn)的工藝動(dòng)作，復(fù)雜的工藝動(dòng)作可分解為幾種簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的合成，選用適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)這些運(yùn)動(dòng)就是機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。二、繪制機(jī)械工作循環(huán)圖（又稱運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖）針對(duì)機(jī)械要實(shí)現(xiàn)的工藝動(dòng)作，確定執(zhí)行構(gòu)件的數(shù)目，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械的功能，各執(zhí)行構(gòu)件的工藝動(dòng)作之間往往有一定的協(xié)調(diào)配合要求，為了清晰地表述各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)關(guān)系，應(yīng)繪制機(jī)械的工作循環(huán)圖。機(jī)械工作循環(huán)圖也是進(jìn)行機(jī)構(gòu)的選型和擬定機(jī)構(gòu)的組合方案的依據(jù)。三、選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)參數(shù)，選定實(shí)現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件工藝動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并將各執(zhí)行機(jī)構(gòu)有機(jī)的組合在一起，以實(shí)現(xiàn)

3、機(jī)械的整體工藝動(dòng)作。在進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型時(shí)，應(yīng)首先滿足執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式的要求，然后通過對(duì)所選機(jī)構(gòu)進(jìn)行綜合、組合、變異和調(diào)整等，以滿足執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和運(yùn)動(dòng)特性等要求。一般來說，滿足執(zhí)行構(gòu)件工藝動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)往往不是一種，而是多種，故應(yīng)該進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，擇優(yōu)選用。四、繪制機(jī)械運(yùn)動(dòng)示意圖依據(jù)機(jī)械工作性質(zhì)和工作環(huán)境等，合理選取原動(dòng)機(jī)類型；原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)的傳遞和轉(zhuǎn)化后，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工藝動(dòng)作。根據(jù)機(jī)械的工作原理、執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)配合要求，和所選定的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)，擬定機(jī)構(gòu)的組合方案，畫出機(jī)械運(yùn)動(dòng)示意圖，這種示意圖就表示可機(jī)械運(yùn)動(dòng)配合情況和機(jī)構(gòu)組成情況，代表機(jī)械運(yùn)動(dòng)

4、系統(tǒng)的方案，對(duì)于運(yùn)動(dòng)情況比較復(fù)雜的機(jī)械，機(jī)械運(yùn)動(dòng)示意圖還可以采用軸測(cè)投影的方法繪制出立體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)示意圖。五、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺度綜合根據(jù)各執(zhí)行構(gòu)件和主動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，以及各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)間的協(xié)調(diào)配合要求，同時(shí)考慮執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力性能要求，確定各執(zhí)行機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的尺寸和幾何形狀（如凸輪廓線）等。六、繪制運(yùn)動(dòng)機(jī)械簡(jiǎn)圖針對(duì)各機(jī)構(gòu)尺度綜合所得結(jié)果，進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)態(tài)靜力分析，并從運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)力條件、工作特性等多方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，確定機(jī)構(gòu)其它相關(guān)尺寸。然后繪制出運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。根據(jù)機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖所求得的運(yùn)動(dòng)參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)，可以作為機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)。七、編制設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)說明書是設(shè)計(jì)人員對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算過程的系

5、統(tǒng)整理和歸納總結(jié)，是審核設(shè)計(jì)的主要技術(shù)文件之一，也是進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的理論依據(jù)。因此編定好設(shè)計(jì)說明書是整個(gè)設(shè)計(jì)工作中一項(xiàng)必不可少的重要組成部分。設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求而定，一般來講包括以下幾個(gè)方面：1、目錄（標(biāo)題和頁(yè)次）；2、設(shè)計(jì)題目（設(shè)計(jì)條件和要求）；3、全部原始數(shù)據(jù)；4、機(jī)械運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)方案的擬定，（設(shè)計(jì)思路的說明，所選用機(jī)構(gòu)的工作原理及運(yùn)動(dòng)特性）；5、機(jī)構(gòu)的組合方式；6、機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；7、機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；8、采用的設(shè)計(jì)方法及其原理的簡(jiǎn)要說明；9、設(shè)計(jì)計(jì)算公式及其所調(diào)用的子程序名稱；10、機(jī)械運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力分析的方法，分析計(jì)算公式及其抽調(diào)用的子程序名稱；11、編程框及自編主程序，打印

6、出自編的分部程序并作必要的說明；12、用表格列出計(jì)算結(jié)果，并繪制出主要的運(yùn)動(dòng)曲線圖；13、對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析討論，作出概括性的結(jié)論；14、列出主要的參考資料。設(shè)計(jì)說明書用鋼筆書寫，采用統(tǒng)一的16開報(bào)告紙；編寫說明書時(shí)應(yīng)作到條理清楚、敘述簡(jiǎn)明、重點(diǎn)突出、計(jì)算正確、文句通順、書寫整潔；所用的公式和數(shù)據(jù)應(yīng)注明來源（參考資料的編寫和頁(yè)次）；全部計(jì)算中所用的符號(hào)和腳注必須前后一致，不能混淆；對(duì)自成單元的內(nèi)容應(yīng)有大小標(biāo)題，做到層次分明醒目突出；繪制機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖時(shí)應(yīng)采用規(guī)定的符號(hào)，按比例作圖；對(duì)計(jì)算結(jié)果應(yīng)有簡(jiǎn)明的結(jié)論，如果實(shí)際所取的數(shù)值與計(jì)算結(jié)果有較大差異，應(yīng)作必要的解釋，說明原因；說明書編定完畢后應(yīng)加上封面

7、，裝訂成冊(cè)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖機(jī)器的各個(gè)工藝動(dòng)作是相互獨(dú)立的，它們各自實(shí)現(xiàn)自己的子功能。但為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器的總功能，這些各自獨(dú)立的動(dòng)作又必須相互配合、相互協(xié)調(diào)以確保時(shí)間和空間上的同步。用來表述各執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)配合關(guān)系的圖就是機(jī)械的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。它是機(jī)器各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖（即執(zhí)行機(jī)構(gòu)的執(zhí)行構(gòu)件在一個(gè)循環(huán)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)圖）按同一時(shí)間（或分配軸的轉(zhuǎn)角）比例繪制的總圖，它以某一主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)的起點(diǎn)為基準(zhǔn)，表示各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)相對(duì)于該主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作順序。因此它是機(jī)器各執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)圖，也是機(jī)器設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試的依據(jù)。一、機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖表示方法機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖常用的表示方法有如表1中三種。 表1 機(jī)

8、械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的分類、表示方法和優(yōu)缺點(diǎn)類別表示方法優(yōu)缺點(diǎn)直線式圖1將運(yùn)動(dòng)循環(huán)的各個(gè)運(yùn)動(dòng)區(qū)段的時(shí)間和順序按比例繪在直線坐標(biāo)軸上能清楚地表示整個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的執(zhí)行構(gòu)件行程之間的相互順序和時(shí)間（或轉(zhuǎn)角）的關(guān)系,繪制比較簡(jiǎn)單。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律無法顯示，直觀性差同心圓式圖2將運(yùn)動(dòng)循環(huán)的各運(yùn)動(dòng)區(qū)段的時(shí)間和順序按比例繪在圓形坐標(biāo)上直觀性強(qiáng)，可以直接看出各執(zhí)行構(gòu)件原動(dòng)件在分配軸上所處的相位。便于各機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試。執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較多時(shí)，由于同心圓太多看起來不清楚直角坐標(biāo)式圖3將運(yùn)動(dòng)循環(huán)的各運(yùn)動(dòng)區(qū)段的時(shí)間和順序按比例繪制在直角坐標(biāo)軸上，實(shí)際上它是執(zhí)行構(gòu)件的位移圖，只不過為了簡(jiǎn)明起見，各區(qū)段之間都用直線

9、相連直觀性最強(qiáng)，能清楚地看出各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及起訖時(shí)間。有利于指導(dǎo)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的幾何尺寸設(shè)計(jì)圖1 平壓印刷機(jī)直線式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖圖2 平壓印刷機(jī)同心圓式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖圖3 平壓印刷機(jī)直角坐標(biāo)式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖二、機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的設(shè)計(jì)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)循環(huán)是指完成其運(yùn)動(dòng)功能所需的總時(shí)間，通常以T表示。機(jī)械的運(yùn)動(dòng)循環(huán)往往與各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)相一致，因?yàn)閳?zhí)行機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)節(jié)奏就是整臺(tái)機(jī)器的運(yùn)動(dòng)節(jié)奏。執(zhí)行機(jī)構(gòu)中執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)循環(huán)至少包括一個(gè)工作行程和一個(gè)空行程。有時(shí)有的執(zhí)行構(gòu)件還有一個(gè)或若干個(gè)停歇階段。因此，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)T執(zhí)=T工作+T空程+T停歇式中 ：T工作執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作行程時(shí)間；T空程執(zhí)行機(jī)構(gòu)空回程時(shí)間；T停歇執(zhí)行

10、機(jī)構(gòu)停歇時(shí)間。在設(shè)計(jì)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖（又稱工作循環(huán)圖）時(shí)，通常機(jī)械應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能是已知的，它的理論生產(chǎn)率也已經(jīng)確定，機(jī)器的傳動(dòng)方式以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)均已初步擬定，然后可以按以下步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)。1、確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)時(shí)間T執(zhí)；2、確定組成運(yùn)動(dòng)循環(huán)的各個(gè)區(qū)段；3、確定執(zhí)構(gòu)件各區(qū)段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間及相應(yīng)的分配軸轉(zhuǎn)角；4、初步繪制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；5、在完成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)后，對(duì)初步繪制的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖進(jìn)行修改；6、分別畫出各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；進(jìn)行各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，又稱同步設(shè)計(jì)，最后畫出整個(gè)機(jī)器的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。三、機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的應(yīng)用運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖可以用來核算機(jī)器的生產(chǎn)率，并通過分析研究循環(huán)圖，從中尋找提高

11、機(jī)器生產(chǎn)率的途徑。運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖可以用來指導(dǎo)各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試。應(yīng)用運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖可以檢驗(yàn)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)中執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)是否緊密配合、相互協(xié)調(diào)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法和步驟為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的機(jī)械化、自動(dòng)化或者某種動(dòng)作功能，就必須按這些動(dòng)作和動(dòng)能要求，設(shè)計(jì)或開發(fā)相應(yīng)的一系列機(jī)構(gòu)，并將它們按動(dòng)作過程要求組合成新的機(jī)械。機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖除了要表示出各構(gòu)件本身各執(zhí)行構(gòu)件間真實(shí)運(yùn)動(dòng)關(guān)系外，還應(yīng)表示各執(zhí)行構(gòu)件之間動(dòng)作過程的次序和配合情況。機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的設(shè)計(jì)，主要包括下列內(nèi)容：1、功能原理方案的設(shè)計(jì)和構(gòu)思 根據(jù)機(jī)械所要實(shí)現(xiàn)的功能采用有關(guān)的工作原理，由工作原理出發(fā)設(shè)計(jì)和構(gòu)思出工藝動(dòng)作過程，這就是功能原理方案

12、的設(shè)計(jì)。值得指出的是，一個(gè)靈巧的功能原理方案是創(chuàng)新機(jī)械的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。2、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方按的設(shè)計(jì) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案通常用機(jī)械運(yùn)動(dòng)示意圖來表示，它是根據(jù)功能原理方案中提出的工藝動(dòng)作過程及各個(gè)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求，選擇相應(yīng)的若干個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并按一定的順序把它們組合成機(jī)械運(yùn)動(dòng)示意圖。這個(gè)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)能合理地、可靠地完成上述工藝動(dòng)作。機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案就是機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)中的型綜合。機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案中所畫出的表示機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式、機(jī)構(gòu)相互聯(lián)接情況的示意圖是進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)尺度設(shè)計(jì)的依據(jù)。3、機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的尺度綜合 將機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，根據(jù)工藝動(dòng)作運(yùn)動(dòng)規(guī)律和機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的要求進(jìn)行尺度綜合。機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中各機(jī)構(gòu)的運(yùn)

13、動(dòng)尺寸（如果有高副機(jī)構(gòu)還應(yīng)包括高副的形狀）都要通過分析、計(jì)算加以確定。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖進(jìn)行尺度綜合時(shí)，應(yīng)該同時(shí)考慮其運(yùn)動(dòng)條件和動(dòng)力條件，否則不利于設(shè)計(jì)性能良好的新機(jī)械。 4、機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)的一般程序根據(jù)產(chǎn)品功能要求、工作性質(zhì)和動(dòng)作過程等基本要求進(jìn)行新機(jī)械的方案設(shè)計(jì)時(shí)，首先將總功能分解成多個(gè)功能元，找出功能元的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和工作過程；其次按各功能元的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和動(dòng)作過程確定運(yùn)動(dòng)示意圖（即機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案圖）；然后，按各功能元的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)作過程、動(dòng)力性能等要求進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的尺度綜合。機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的比較與優(yōu)選由前述的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)可知，對(duì)于同一種功能，可選取不同的工作原理來滿足要求，而同一種

14、工作原理，還可選用、創(chuàng)造不同的機(jī)構(gòu)及其組合來實(shí)現(xiàn)。因此，對(duì)于要求滿足某種功能的機(jī)械，可能的運(yùn)動(dòng)方案就有很多種，故有必要對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行比較和優(yōu)選。作為課程設(shè)計(jì)，目的在于完成評(píng)選方案的初步訓(xùn)練，所以，偏重于機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性方面的比較，主要包括以下幾方面的內(nèi)容：1、機(jī)構(gòu)功能的質(zhì)量一般來說，所有方案都能基本滿足機(jī)構(gòu)的功能要求，然而，各種方案在實(shí)現(xiàn)功能的質(zhì)量上還是有差別的，所以對(duì)實(shí)現(xiàn)功能的質(zhì)量需首先進(jìn)行比較分析。如：工作行程是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，與預(yù)期運(yùn)動(dòng)規(guī)律符合程度，運(yùn)動(dòng)參數(shù)（vmax、amax）大小，傳力性能（壓力角、傳動(dòng)角）好壞，生產(chǎn)效率高低，所須原動(dòng)機(jī)功率，振動(dòng)、沖擊、噪聲的大小，傳動(dòng)精

15、度與持久性，恢復(fù)精度的方便程度等。2、機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的合理性機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的合理性是指機(jī)構(gòu)中構(gòu)件與運(yùn)動(dòng)副的數(shù)量及種類是否最少，機(jī)構(gòu)組成是否最為簡(jiǎn)潔，運(yùn)動(dòng)鏈可否再作簡(jiǎn)化，動(dòng)力源種類與原動(dòng)機(jī)參數(shù)選擇是否合理，各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比分配是否合理。通常，機(jī)械制造的難易程度與使用構(gòu)件多少的平方成比例，這是因?yàn)榱慵闹圃旒夹g(shù)和零件間的接合（裝配）技術(shù)兩方面的問題同時(shí)存在的緣故，因此，減少構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副數(shù)可降低制造的困難程度。同時(shí)還減少誤差環(huán)節(jié)和摩擦損耗，提高機(jī)構(gòu)的剛度，并且也降低機(jī)構(gòu)產(chǎn)生故障的可能性，提高其工作的可靠性。因此，有時(shí)寧用有設(shè)計(jì)誤差但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的近似機(jī)構(gòu)，而不采用理論上沒有誤差但結(jié)構(gòu)復(fù)雜的精確機(jī)構(gòu)。動(dòng)力源的合

16、理選擇，也有利于機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)化和改善運(yùn)動(dòng)質(zhì)量。例如，從動(dòng)件作直線運(yùn)動(dòng)，若能從現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)成氣、電、液壓源中選擇一個(gè)合適的直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)力裝置（如汽缸、直線電動(dòng)機(jī)、液壓缸等），就可省去運(yùn)動(dòng)變換機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)化機(jī)械系統(tǒng)。若現(xiàn)場(chǎng)不具備某些動(dòng)力源，那么，為簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)而特別設(shè)置一個(gè)新的動(dòng)力源，也許是不合適的。3、機(jī)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性機(jī)械應(yīng)具有良好的經(jīng)濟(jì)性，即加工制造成本低，使用維修費(fèi)用低。在材料確定后，加工制造成本主要與機(jī)構(gòu)組成及運(yùn)動(dòng)副形式有關(guān)。因此，設(shè)計(jì)中要考慮是否有更簡(jiǎn)捷廉價(jià)的方法完成預(yù)期任務(wù)，對(duì)機(jī)器的加工、安裝與配合精度要求可否降低，需特殊加工零件（凸輪、靠模）的加工難度，各種消耗（能源、工具、輔料）可否降低，原材料利用率能

17、否提高等。4、設(shè)計(jì)與制造的關(guān)系我們應(yīng)從制造是否簡(jiǎn)便的觀點(diǎn)出發(fā)來衡量。如果這個(gè)方案的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)雖然比較繁難，但是制造容易，則還是應(yīng)該優(yōu)先選用，因?yàn)檫@有利于提高機(jī)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。5、機(jī)構(gòu)的使用性理論上可行的機(jī)構(gòu)，到能夠?qū)⑵涓吨T實(shí)用，還是有一段距離的。所以，設(shè)計(jì)者要為“用戶”著想，除了滿足功能要求，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠以外，還應(yīng)考慮機(jī)器的安全可靠問題，如操作強(qiáng)度，操作人員的體力、腦力消耗，使用、維護(hù)、保養(yǎng)、拆裝、運(yùn)輸?shù)姆奖愠潭?，是否?huì)造成污染或公害，對(duì)工作環(huán)境有無特殊要求（防塵、防爆、防電磁干擾、恒溫、恒濕等）。除了上述評(píng)價(jià)內(nèi)容，在進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案比較與優(yōu)選時(shí)，還應(yīng)考慮非機(jī)械傳動(dòng)方式的應(yīng)用情況，機(jī)械中高科技含量與自動(dòng)

18、化、智能化程度，設(shè)計(jì)成果的新穎性，他人知識(shí)產(chǎn)權(quán)、專利技術(shù)的移植與運(yùn)用情況等。對(duì)于不同設(shè)計(jì)對(duì)象和設(shè)計(jì)要求，應(yīng)按不同需要對(duì)上述內(nèi)容加以合理取舍。設(shè)計(jì)題目：專用機(jī)床的刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)和工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)專用機(jī)床外形及其尺寸如圖4所示。工作臺(tái)有、四個(gè)工作位置，工位I是裝卸工件，工位是鉆孔，工位是擴(kuò)孔，工位是鉸孔。主軸箱上裝有三把刀具，對(duì)應(yīng)于工位、位置裝鉆頭，位置裝擴(kuò)孔鉆，位置裝鉸刀。刀具由專用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)繞其自身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸箱每向左栘動(dòng)送進(jìn)一次，分別在四個(gè)工位上完成對(duì)應(yīng)的裝卸圖4專用機(jī)床工件、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔工作。當(dāng)主軸箱右移快速退回到刀具離開工件后，工作臺(tái)回轉(zhuǎn)90度，然后主軸箱再次左移。這時(shí)對(duì)其中每一個(gè)工件來說，它進(jìn)入了下一個(gè)工位的加工。依次循環(huán)4次，一個(gè)工件完成裝、鉆、擴(kuò)、鉸、卸等工序。由于主軸往復(fù)一次，在四個(gè)工位上同時(shí)進(jìn)行工作，所以每次就有一個(gè)工件完成上述全部工序。一、原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求1） 刀具頂端離開工作表面65mm，快速移動(dòng)送進(jìn)60mm后，再勻速送進(jìn)60mm（包括5mm刀具切入量、45mm工件孔深、10mm刀具切出量），然后快速返回。回程和進(jìn)程的平均速度之比K=2。 2） 刀具勻速進(jìn)給速度為2mm/s，工件裝卸時(shí)間不超過10s。 1） 機(jī)床生產(chǎn)率每小時(shí)約75件。 2） 執(zhí)行機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能裝入機(jī)體內(nèi)。 3） 傳動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)為交流異步電動(dòng)機(jī)，功率1.5Kw，轉(zhuǎn)速960r/min