機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計機(jī)械系統(tǒng)運動方案設(shè)計

第3章機(jī)械系統(tǒng)運動(yùndòng)方案設(shè)計閻紹澤清華大學(xué)(qīnɡhuádàxué)精密儀器與機(jī)械學(xué)系精品資料機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計的重要性企業(yè)(qǐyè)的生命線市場銷售開發(fā)設(shè)計制造精品資料機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計過程子設(shè)計方案結(jié)構(gòu)方案裝配圖零件圖設(shè)計圖紙施工設(shè)計生產(chǎn)文檔說明書總體功能子功能原理組合總體方案設(shè)計任務(wù)初期規(guī)劃調(diào)研、論證報告市場調(diào)查技術(shù)調(diào)查同行調(diào)查精品資料1.從系統(tǒng)(xìtǒng)的整體目標(biāo)出發(fā)，將總體功能分解成若干功能單元。2.尋找出能完成各個功能的技術(shù)方案。3.把能完成各個功能的技術(shù)方案組成方案組，進(jìn)行分析評價和優(yōu)選。4.實現(xiàn)給定條件下的整體優(yōu)化。技術(shù)方案總體功能子功能方案組最終方案設(shè)計任務(wù)評價和優(yōu)選機(jī)械系統(tǒng)運動(yùndòng)方案設(shè)計方法精品資料機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計的階段(jiēduàn)成果目標(biāo)(mùbiāo)分析方案擬定方案評價方案決策總體方案示意圖；機(jī)械系統(tǒng)方案運動簡圖；運動循環(huán)圖；方案設(shè)計計算說明書。精品資料1.基本要求針對某種簡單機(jī)械系統(tǒng)，進(jìn)行：機(jī)械工作原理設(shè)計執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計原動機(jī)的選擇傳動系統(tǒng)設(shè)計機(jī)構(gòu)尺度設(shè)計運動與動力分析(fēnxī)評價與決策3.1基本要求(yāoqiú)及設(shè)計步驟精品資料2.總體(zǒngtǐ)參數(shù)的確定總體技術(shù)參數(shù)主要包括：與機(jī)械系統(tǒng)的使用范圍、生產(chǎn)能力等有關(guān)的參數(shù)、結(jié)構(gòu)尺寸(chǐcun)、運動學(xué)和動力學(xué)參數(shù)。例如：對于機(jī)床而言，總體參數(shù)包括規(guī)格參數(shù)、運動參數(shù)、動力參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)；對于儀器類機(jī)械系統(tǒng)，總體參數(shù)包括測量范圍、示值范圍、放大倍數(shù)、靈敏度等。精品資料（1）生產(chǎn)能力(shēnɡchǎnnénɡlì)生產(chǎn)能力是指機(jī)械系統(tǒng)在單位時間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量，根據(jù)選用的計量和計時單位的不同而不同。例如：（A）對于干粉壓片機(jī)，其生產(chǎn)率為每分鐘加工的片數(shù)；（B）對于書本打包機(jī)，其生產(chǎn)率為每小時能夠包裝書的本數(shù)。理想生產(chǎn)能力：機(jī)械系統(tǒng)在理想狀態(tài)下單位時間內(nèi)加工出的產(chǎn)品數(shù)量。實際生產(chǎn)能力：機(jī)械系統(tǒng)在正常運行期間單位時間內(nèi)平均生產(chǎn)合格(hégé)產(chǎn)品的實際數(shù)量。實際生產(chǎn)能力一般小于理論生產(chǎn)能力。精品資料（2）尺寸(chǐcun)參數(shù)尺寸參數(shù)是指影響機(jī)械性能的一些重要的結(jié)構(gòu)尺寸，如：總體極限尺寸（長、寬、高及可移動的極限位置和尺寸）特征尺寸（加工范圍、中心高度）運動零部件的工作行程主要(zhǔyào)部件之間位置關(guān)系及安裝尺寸。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書中原始參數(shù)、方案設(shè)計時的總體布置草圖、同類機(jī)械系統(tǒng)的類比或通過理論分析獲得上述尺寸參數(shù)。精品資料（3）工藝(gōngyì)參數(shù)工藝參數(shù)包括運動參數(shù)和動力參數(shù)。運動參數(shù)：執(zhí)行構(gòu)件的轉(zhuǎn)速、移動速度及調(diào)速范圍等。如：機(jī)床等機(jī)械設(shè)備的主軸最高和最低轉(zhuǎn)速工作臺或刀架的移動速度移動機(jī)械的行駛速度范圍連續(xù)(liánxù)作業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)拍節(jié)等。運動參數(shù)是由機(jī)械的工藝要求決定的，應(yīng)包括：運動形式（直線運動、回轉(zhuǎn)運動、曲線運動）運動特點（連續(xù)(liánxù)式、間歇式、往復(fù)式）運動范圍（極限尺寸、轉(zhuǎn)角及位移）運動速度（等速、不等速）動力參數(shù)：機(jī)械系統(tǒng)中使用的動力源參數(shù)，如電動機(jī)、液壓馬達(dá)、內(nèi)燃機(jī)的功率，液壓缸的牽引力、伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩等。精品資料3.設(shè)計(shèjì)步驟機(jī)械工作原理設(shè)計(shèjì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(shèjì)原動機(jī)的選擇及傳動系統(tǒng)設(shè)計(shèjì)機(jī)械系統(tǒng)運動方案初步擬定機(jī)構(gòu)尺度設(shè)計(shèjì)運動與動力分析方案評價與決策機(jī)械系統(tǒng)運動方案設(shè)計(shèjì)步驟常常是不可分的，例如方案選擇、尺度設(shè)計(shèjì)和性能分析等設(shè)計(shèjì)工作在某種程度上是并行和交叉的。精品資料機(jī)械方案設(shè)計需要(xūyào)考慮的問題：1）創(chuàng)造人工(réngōng)制造物2）受到諸多因素的影響和制約技術(shù)環(huán)境：1）產(chǎn)品趨向2）設(shè)計制造3）生產(chǎn)趨向自然環(huán)境：1）自然資源2）環(huán)境保護(hù)經(jīng)濟(jì)環(huán)境：1）市場競爭2）經(jīng)濟(jì)規(guī)律社會環(huán)境：1）政策法規(guī)2）道德文化精品資料3.2機(jī)械工作原理(yuánlǐ)設(shè)計機(jī)械工作原理設(shè)計包括功能分析、功能原理設(shè)計和工藝動作設(shè)計。1.功能分析功能：機(jī)械系統(tǒng)所具有的傳遞(chuándì)和變換能量、物質(zhì)和信息的特性。機(jī)械系統(tǒng)的功能歸結(jié)為兩大類：動作功能和工藝功能。工藝功能與動作功能的區(qū)別在于是否其執(zhí)行構(gòu)件對物體具有加工作用。精品資料（1）動作(dòngzuò)功能動作功能是以實現(xiàn)動作為目的，不對物體進(jìn)行加工。簡單動作一般是一次性動作，如由鏈齒和拉頭組成的拉鏈，只實現(xiàn)閉合和開啟的簡單動作。復(fù)雜動作功能不僅要實現(xiàn)連續(xù)的傳動，而且還要實現(xiàn)復(fù)雜的運動規(guī)律以及運動型式變換。實現(xiàn)這類功能的機(jī)構(gòu)一般比較復(fù)雜，常采用機(jī)構(gòu)的組合方式(fāngshì)實現(xiàn)。如機(jī)械手的抓取與送料復(fù)合運動功能。精品資料（2）工藝(gōngyì)功能

工藝功能(gōngnéng)是以加工對象為目的，是對物體實施某種加工工藝，如刮削器的刮削功能(gōngnéng)、機(jī)床的切削功能(gōngnéng)、挖掘機(jī)的挖掘功能(gōngnéng)、犁的翻地功能(gōngnéng)。這些功能(gōngnéng)由執(zhí)行構(gòu)件實現(xiàn)，如機(jī)床的刀具、挖掘機(jī)的挖斗、犁的犁頭等。精品資料功能要求考慮不周，導(dǎo)致機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計失敗(shībài)的案例圖3-2硬幣(yìngbì)清點機(jī)構(gòu)精品資料2.功能原理(yuánlǐ)設(shè)計綜合分析法：將機(jī)械系統(tǒng)的總功能分解成若干子功能元，然后求解子功能元，再將其組合(zǔhé)，得到滿足總功能要求的多種解決方案，以供評價與選擇。圖3-3某包裝機(jī)的組成某自動包裝機(jī)的功能是將物料裝入袋中包裝?？煞纸鉃槿缦路止δ埽鹤詣油瓿捎嬃俊⑻盍?、制袋、封合、打印生產(chǎn)批號、切斷、輸送等。精品資料功能(gōngnéng)原理實現(xiàn)的多樣性自動給料裝置是包裝機(jī)的一個(yīɡè)子功能元，可以采用重力給料原理、振動輸送給料原理、帶式輸送給料原理、螺旋輸送給料原理等實現(xiàn)。圖3-4重力給料裝置原理圖圖3-5振動給料裝置原理圖圖3—6帶式輸送機(jī)原理圖圖3-7螺旋輸送機(jī)原理圖精品資料3.工藝(gōngyì)動作設(shè)計同一工作(gōngzuò)原理可以采用不同的工藝動作實現(xiàn)。例如：刨削加工（1）將工藝動作分解為刀具往復(fù)移動，工件進(jìn)給運動，即為牛頭刨床；（2）工件往復(fù)移動，刀具進(jìn)給

，即為龍門刨床。

（a）牛頭刨床（b）龍門刨床精品資料工藝動作(dòngzuò)設(shè)計原則(1)工序(gōngxù)集中原則圖3—9自動切書機(jī)工藝過程示意圖(2)工序分散原則圖3-10書本打包機(jī)的包、封工藝過程(3)各工序的工藝時間相等原則(4)多件同時加工原則(5)減少機(jī)器工作行程時間和空程時間某些原則是相互矛盾或制約的，在工藝動作設(shè)計時，應(yīng)抓主要矛盾。精品資料運動規(guī)律(guīlǜ)的擬定應(yīng)盡可能簡單工程中往往需要實現(xiàn)復(fù)雜的運動規(guī)律，通常采用的措施是將復(fù)雜的運動規(guī)律分解成轉(zhuǎn)動(zhuàndòng)、擺動或移動等比較簡單的運動規(guī)律。圖3-11大型繪圖機(jī)運動方案1一主動輪；2一從動輪；3一鋼絲；4一繪圖紙；5—繪圖筆精品資料3.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式(xínɡshì)設(shè)計及協(xié)調(diào)設(shè)計3.3.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用：傳遞、變換運動與動力。主要功能：施力、夾持、搬運、檢測、分度與轉(zhuǎn)位等。1.按執(zhí)行機(jī)構(gòu)對運動和動力的不同要求分為：動作型、動力型及動作-動力型。動作型要求實現(xiàn)預(yù)期精度的動作，而對各構(gòu)件(gòujiàn)的強度、剛度無特殊要求，如縫紉機(jī)、印刷機(jī)等。動力型要求各構(gòu)件(gòujiàn)有足夠的強度和剛度，施加一定的力做功，而對運動精度無特殊要求，如曲柄壓力機(jī)、碎石機(jī)等。動作-動力型要求既能實現(xiàn)預(yù)期精度的動作，又施加一定的力做功，如滾齒機(jī)、插齒機(jī)等。

精品資料3.3.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類(fēnlèi)

2.按執(zhí)行系統(tǒng)中執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)量及其相互(xiānghù)間的聯(lián)系情況分為：單一型：攪拌機(jī)、碎石機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)相互(xiānghù)獨立型：外圓磨床的砂輪轉(zhuǎn)動與進(jìn)給相互(xiānghù)聯(lián)系型：印刷機(jī)、包裝機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)精品資料3.3.2執(zhí)行構(gòu)件(gòujiàn)運動形式執(zhí)行構(gòu)件：在執(zhí)行機(jī)構(gòu)中接觸工件或執(zhí)行終端運動的構(gòu)件。1.主要有五種運動形式：直線運動回轉(zhuǎn)運動任意軌跡運動（曲線運動）點到點的運動位到位的運動（剛體導(dǎo)引運動）2.每種運動形式又可以細(xì)分，例如：旋轉(zhuǎn)(xuánzhuǎn)運動又可分為連續(xù)旋轉(zhuǎn)(xuánzhuǎn)運動（如縫紉機(jī)主軸的轉(zhuǎn)動）、間歇旋轉(zhuǎn)(xuánzhuǎn)運動（如自動機(jī)床工作臺的轉(zhuǎn)位）、往復(fù)擺動（如顎式破碎機(jī)的動顎板的打擊運動，電風(fēng)扇的搖頭運動）等；直線運動又可分為往復(fù)移動（如壓縮機(jī)活塞的往復(fù)運動）、間歇往復(fù)移動（如輕工自動機(jī)中供料機(jī)構(gòu)的間歇供料運動）、單向間歇直線移動（如刨床工作臺的進(jìn)給運動）等。精品資料3.3.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式(xínɡshì)設(shè)計執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計是決定擬定的運動規(guī)律采用何種執(zhí)行機(jī)構(gòu)實現(xiàn)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計方法有機(jī)構(gòu)的選型和機(jī)構(gòu)的構(gòu)型。1.應(yīng)遵循以下原則：滿足工藝動作和運動要求；結(jié)構(gòu)最簡單，傳動鏈最短；動力源的選擇有利于簡化(jiǎnhuà)結(jié)構(gòu)和改善運動質(zhì)量；執(zhí)行機(jī)構(gòu)有盡可能好的傳力和動力特性；機(jī)器操縱方便、調(diào)整容易、安全耐用；加工制造方便，經(jīng)濟(jì)成本低；具有較高的生產(chǎn)效率與機(jī)械效率。綜合考慮，統(tǒng)籌兼顧，抓主要矛盾，有所側(cè)重精品資料3.3.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式(xínɡshì)設(shè)計2.機(jī)構(gòu)的選型按照動作功能分解與組合原理進(jìn)行(jìnxíng)機(jī)構(gòu)選型的步驟：⑴根據(jù)機(jī)構(gòu)的基本功能，歸納整理為功能元。⑵列出功能元解的目錄，可采用功能-技術(shù)矩陣。⑶功能求解。圖3-12功能-技術(shù)矩陣示例精品資料3.3.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式(xínɡshì)設(shè)計3.機(jī)構(gòu)(jīgòu)的構(gòu)型精品資料3.3.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式(xínɡshì)設(shè)計4.執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計應(yīng)注意的問題(wèntí)(1)避免執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動不確定現(xiàn)象圖3-13平行四邊形機(jī)構(gòu)中位置不確定問題及其解決方法（2）避免執(zhí)行機(jī)構(gòu)的“頂死”現(xiàn)象圖3-14曲柄搖桿機(jī)構(gòu)精品資料4.執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(shèjì)應(yīng)注意的問題（3）減少(jiǎnshǎo)導(dǎo)路的側(cè)推力(4）避免傳動角過小圖3-15連桿機(jī)構(gòu)圖3-16連桿機(jī)構(gòu)精品資料4.執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(shèjì)應(yīng)注意的問題（5）正確選擇從動件的偏置方向（6）注意工作原理的設(shè)計(shèjì)缺陷圖3-17偏置從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)圖3-18手動輪椅工作原理示意圖精品資料3.3.4執(zhí)行(zhíxíng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計1.協(xié)調(diào)設(shè)計原則滿足(mǎnzú)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作先后的順序性要求（動作先后）；滿足(mǎnzú)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作在時間上的同步性要求(時間協(xié)調(diào)：周期性）；滿足(mǎnzú)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)在空間布置上的協(xié)調(diào)性要求（空間協(xié)調(diào)：避免干涉）；滿足(mǎnzú)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作上的協(xié)同性要求（針對同一對象施行同一動作）；各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作安排要有利于提高勞動生產(chǎn)率（縮短循環(huán)周期）；各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的布置要有利于系統(tǒng)的能量協(xié)調(diào)和效率的提高。對于固定運動循環(huán)的機(jī)械，當(dāng)采用機(jī)械方式集中控制時，通常用分配軸或主軸與各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主動件聯(lián)接起來。各執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動件在主軸上的安裝方位，均是根據(jù)執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計的結(jié)果來決定的。精品資料2.協(xié)調(diào)設(shè)計步驟確定機(jī)械的工作循環(huán)周期；確定機(jī)械在一個運動循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件的各個行程(xíngchéng)段及其所需時間；繪制機(jī)械運動循環(huán)圖，確定各執(zhí)行構(gòu)件動作間的協(xié)調(diào)配合關(guān)系。運動循環(huán)圖常以主軸(zhǔzhóu)或分配軸的轉(zhuǎn)角為坐標(biāo)來編制。精品資料圖3-19牛頭刨床(niútóupáochuánɡ)原理圖（a）直線式

（b）圓周(yuánzhōu)式（c）直角坐標(biāo)式牛頭刨床的機(jī)械運動循環(huán)圖精品資料3.4原動機(jī)的選擇(xuǎnzé)與傳動系統(tǒng)設(shè)計3.4.1原動機(jī)的選擇(xuǎnzé)1.原動機(jī)的類型一般地說，應(yīng)首選電動機(jī)，但也并非盡然。在滿足工作性能要求、現(xiàn)場允許的條件下，有時也用液壓或氣壓驅(qū)動源。精品資料2.電動機(jī)的選擇電動機(jī)是已經(jīng)系列化的產(chǎn)品，要根據(jù)工作載荷大小(dàxiǎo)及性質(zhì)、轉(zhuǎn)速高低、起動特性、過載情況、工作環(huán)境、安裝要求及空間尺寸限制和經(jīng)濟(jì)性等要求，從產(chǎn)品目錄中選擇電動機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)列式、容量(功率)和轉(zhuǎn)速，最后確定具體型號。(1)選擇電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式如無特殊要求，一般選用Y系列三相交流異步電動機(jī)。常用Y系列三相異步電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形尺寸見相關(guān)機(jī)械設(shè)計手冊。3.4.1原動機(jī)的選擇(xuǎnzé)精品資料2.電動機(jī)的選擇(xuǎnzé)(2)電動機(jī)容量的確定選擇電動機(jī)容量時應(yīng)保證(bǎozhèng)電動機(jī)的額定功率Ped等于或稍大于電動機(jī)的實際輸出功率Pd，即

電動機(jī)的實際輸出功率為傳動系統(tǒng)的總效率

精品資料2.電動機(jī)的選擇(xuǎnzé)(3)確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速額定功率相同的同類型電動機(jī)，有幾種轉(zhuǎn)速可供選用，如三相異步電動機(jī)就有四種常用的同步轉(zhuǎn)速，即3000r／min、1500r／min，1000r/min及750r／min。設(shè)計中如無待殊要求，一般選用同步轉(zhuǎn)速為1500r／min或1000r／min的電動機(jī)。電動機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)、輸出功率Pd和轉(zhuǎn)速確定后，可由標(biāo)準(zhǔn)中查出電動機(jī)型號、額定功率、滿載轉(zhuǎn)速、外形尺寸、電動機(jī)中心(zhōngxīn)高、軸伸長度、鍵連接長度等，將這些參數(shù)列表備用。精品資料傳動系統(tǒng)通常有機(jī)械式、液壓式、電氣式等幾種(jǐzhǒnɡ)形式。3.4.2傳動系統(tǒng)設(shè)計(shèjì)精品資料按傳動(chuándòng)比和輸出速度的變化選擇傳動(chuándòng)機(jī)構(gòu)精品資料精品資料傳動系統(tǒng)設(shè)計(shèjì)步驟：精品資料金屬卷帶間歇供送裝置的傳動示意圖1一偏心輪2一連桿(下端為球面副)3、4—擺桿套環(huán)5一星輪6、7—牽引棍8一制動器9,ll一帶輪10一同步齒形帶12一蝸形凸輪13一滾子輪

采用傳動方案(b)，定位精度高，并且運行平穩(wěn)，噪聲輕微(qīngwēi)，生產(chǎn)率高。其主要原因，在于兩者所選的傳動類型不同,以致運動和動力特性和實際工作效果也有所區(qū)別。傳動(chuándòng)類型的選擇精品資料傳動鏈中機(jī)構(gòu)(jīgòu)的順序安排傳動鏈中機(jī)構(gòu)順序安排應(yīng)考慮相關(guān)原則，見教材。機(jī)構(gòu)的順序安排失誤案例(ànlì)分析：輸送機(jī)傳動方案錯誤精品資料3.5機(jī)械系統(tǒng)運動方案初步(chūbù)擬定3.5.1機(jī)械系統(tǒng)運動方案圖按比例尺繪制機(jī)械系統(tǒng)運動方案簡圖，以反映各機(jī)構(gòu)的運動尺寸和幾何形狀。對于運動情況(qíngkuàng)比較復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)，機(jī)械系統(tǒng)運動方案圖可以采用斜軸測投影圖表示，使其比較清晰、直觀。圖3-28某電動卷揚機(jī)的傳統(tǒng)系統(tǒng)精品資料3.5.2總體(zǒngtǐ)布置總體布置應(yīng)有全局觀念：考慮機(jī)械系統(tǒng)的內(nèi)部因素，以及人機(jī)關(guān)系、環(huán)境條件等外部因素。應(yīng)按照簡單(jiǎndān)、合理、經(jīng)濟(jì)的原則，確定機(jī)械中各零部件之間的相對位置和運動關(guān)系?？傮w布置時一般先布置執(zhí)行系統(tǒng)，然后再布置傳動系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及支撐系統(tǒng)等。精品資料3.5.2總體(zǒngtǐ)布置1.總體布置的原則（1）保證工藝過程的連續(xù)性（2）保證平衡穩(wěn)定的工作（3）保證機(jī)械系統(tǒng)的精度指標(biāo)（4）保證機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、層次分明（5）保證操作、調(diào)整、維修(wéixiū)方便（6）力求造型美觀、裝飾宜人（7）充分考慮機(jī)械產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化、系列化和未來發(fā)展的要求精品資料2.執(zhí)行(zhíxíng)系統(tǒng)的布置根據(jù)擬定的工藝要求，將執(zhí)行構(gòu)件布置在預(yù)定的工作位置后，再布置原動件及中間連接件。執(zhí)行系統(tǒng)布置時應(yīng)注意以下問題：（1）盡量減少構(gòu)件和運動副數(shù)目，縮小構(gòu)件尺寸，盡量減少磨損和變形，構(gòu)件受力以拉、壓為主。（2）使原動件盡量靠近執(zhí)行機(jī)構(gòu)。盡量將各原動件集中在一根軸或少數(shù)幾根軸上，對外部的執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)將原動件隱蔽布置，以提高操作時的安全性。（3）在布置執(zhí)行構(gòu)件和中間連接件時，應(yīng)考慮作業(yè)(zuòyè)對象裝夾和傳送時的方便與安全。精品資料3.傳動系統(tǒng)布置(bùzhì)在布置傳動系統(tǒng)時要考慮以下原則：（1）簡化(jiǎnhuà)傳動鏈（2）合理布置傳動鏈圖示滾齒機(jī)工作臺的傳動機(jī)構(gòu)中為了精確分度，將蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)布置在傳動系統(tǒng)中的最后一級。精品資料布置方案(fāngàn)的選擇：多方案(fāngàn)比較選優(yōu)1）結(jié)構(gòu)簡單(jiǎndān)、2）布置對稱、3）結(jié)構(gòu)緊湊精品資料3.6尺度(chǐdù)設(shè)計根據(jù)各執(zhí)行構(gòu)件、原動件的運動參數(shù)，以及各執(zhí)行構(gòu)件運動的協(xié)調(diào)配合要求，同時考慮動力性能要求，確定各機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的幾何尺寸（機(jī)構(gòu)的運動尺寸）或幾何形狀（如凸輪的輪廓曲線）等。根據(jù)對各機(jī)構(gòu)尺度綜合所得(suǒdé)的結(jié)果，要從運動規(guī)律、動力條件和工作性能等多方面進(jìn)行綜合評價，修正、確定合適的機(jī)構(gòu)運動尺寸，然后繪制出機(jī)構(gòu)運動簡圖，表達(dá)各構(gòu)件的運動尺寸和幾何形狀。對連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)和間歇運動機(jī)構(gòu)等常用機(jī)構(gòu)的尺度設(shè)計參見機(jī)械原理教材精品資料3.7運動(yùndòng)與動力分析機(jī)械系統(tǒng)的運動與動力分析包括機(jī)構(gòu)運動分析、動力分析、周期性速度波動調(diào)節(jié)、機(jī)械的平衡等：檢驗設(shè)計的機(jī)械系統(tǒng)運動方案是否滿足運動要求和動力性能要求、是否發(fā)生干涉(gānshè)？確定機(jī)構(gòu)運動所需的空間大小，為機(jī)械系統(tǒng)運動方案評價提供基礎(chǔ)。精品資料3.7.1機(jī)械系統(tǒng)的運動(yùndòng)分析機(jī)械運動分析是計算機(jī)械系統(tǒng)運動方案在一個運動循環(huán)中從動件的位移（包括軌跡）、速度和加速度等隨原動件位置參數(shù)的變化情況。通過對機(jī)構(gòu)的位移和軌跡分析，考察某構(gòu)件或構(gòu)件上某點能否實現(xiàn)預(yù)期的位置和軌跡要求，確定(quèdìng)從動件行程所需的運動空間，判斷機(jī)構(gòu)運動過程中是否可能發(fā)生干涉，或為確定(quèdìng)機(jī)械的外殼尺寸提供依據(jù)。通過速度分析可以了解從動件的速度變化能否滿足工作要求，是否具有要求的急回特性。為了確定(quèdìng)慣性力，并在此基礎(chǔ)上對機(jī)械的慣性力進(jìn)行平衡，必須對設(shè)計的機(jī)構(gòu)進(jìn)行加速度分析。精品資料3.7.1機(jī)械系統(tǒng)的運動(yùndòng)分析機(jī)械設(shè)計綜合實踐課程要求：應(yīng)用解析法推導(dǎo)從動件運動參數(shù)的解析式，編程計算在一個運動循環(huán)中從動件的位移、速度、加速度以及機(jī)構(gòu)的壓力角等參數(shù)，打印計算結(jié)果，并繪制輸出構(gòu)件(gòujiàn)的位移、速度、加速度變化曲線。對計算結(jié)果進(jìn)行簡要分析，從運動性能方面對設(shè)計的運動方案進(jìn)行簡要評價，若發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)修正機(jī)構(gòu)的尺度，并對修正后的運動方案進(jìn)行下一輪的運動分析。精品資料3.7.2機(jī)械系統(tǒng)的動力(dònglì)分析機(jī)械設(shè)計綜合實踐課程要求：對所設(shè)計的機(jī)械系統(tǒng)運動方案進(jìn)行動力分析，計算在一個運動循環(huán)中系統(tǒng)所需的驅(qū)動力矩和等效阻力矩，繪制等效驅(qū)動力矩和阻力矩變化曲線，確定系統(tǒng)所需的電動機(jī)驅(qū)動功率，對計算結(jié)果進(jìn)行簡要分析，從動力性能方面對所設(shè)計的運動方案進(jìn)行簡要評價。若所設(shè)計的機(jī)械系統(tǒng)具有周期性速度波動，應(yīng)考察(kǎochá)速度波動系數(shù)是否在許可的范圍內(nèi)。如需安裝飛輪抑制速度波動，先計算最大盈虧功，求出系統(tǒng)所需的飛輪最小轉(zhuǎn)動慣量。精品資料3.8機(jī)械系統(tǒng)運動方案的評價(píngjià)與決策3.8.1評價指標(biāo)系統(tǒng)功能：實現(xiàn)運動規(guī)律或運動軌跡、實現(xiàn)工藝動作的準(zhǔn)確性、特定功能等；運動性能：運轉(zhuǎn)速度、行程可調(diào)性、運動精度等；動力性能：承載能力、增力特性、傳力特性、振動噪音等；工作性能：效率高低(gāodī)、壽命長短、可操作性、安全性、可靠性、適用范圍等；經(jīng)濟(jì)性：加工難易、能耗大小、制造成本等；結(jié)構(gòu)緊湊性：尺寸、重量、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性等。精品資料表3.9四種典型(diǎnxíng)機(jī)構(gòu)的性能和評價精品資料3.8.2評價(píngjià)體系根據(jù)評價(píngjià)指標(biāo)所列的具體項目，通過一定范圍的專家咨詢，確定評價(píngjià)方法并逐項分配評定的分?jǐn)?shù)值。表3.10機(jī)構(gòu)選型的評價體系精品資料3.8.3評價(píngjià)方法(1)經(jīng)驗性的概略評價法(2)計算性的數(shù)學(xué)分析評價法評分法技術(shù)-經(jīng)濟(jì)評價法模糊評價法(3)實踐性的試驗評價法其中評分法最為簡單(jiǎndān)。評分法又分為加法評分法、連乘評分法和加乘評分法。本課程要求采用簡單(jiǎndān)的加法評分法對機(jī)械系統(tǒng)運動方案進(jìn)行評價。精品資料表3.11機(jī)械系統(tǒng)運動方案(fāngàn)的評價精品資料精品資料3.8.4機(jī)