第10章-机械系统运动方案设计.ppt
《第10章-机械系统运动方案设计.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第10章-机械系统运动方案设计.ppt(28页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、10 10 机械系统运动方案设计机械系统运动方案设计10.110.1机械系统运动方案设计的目的及过程机械系统运动方案设计的目的及过程10.2 10.2 机构的选型机构的选型10.3 10.3 机构的组合机构的组合10.4 10.4 机器执行机构及其协调设计机器执行机构及其协调设计10.5 10.5 机械系统运动方案拟定示例机械系统运动方案拟定示例10.1 10.1 机械系统运动方案设计的目的及过程机械系统运动方案设计的目的及过程 根根据据对对产产品品新新要要求求的的程程度度不不同同,设设计计的的类类型型也也不不同同,主主要要有有下列三种:下列三种:(1)(1)创创新新设设计计 产产品品是是全全
2、新新的的,其其工工作作原原理理、功功能能和和构构型型等等具具有有一定的创新特点;一定的创新特点;(2)(2)改改进进设设计计 产产品品的的部部分分功功能能和和构构形形根根据据新新的的需需要要作作局局部部的的改进;改进;(3)(3)系列设计系列设计 产品仅在功能规格上有量的变化。产品仅在功能规格上有量的变化。设计过程可以分为三个阶段:设计过程可以分为三个阶段:设计过程可以分为三个阶段:设计过程可以分为三个阶段:(1 1)产品规划阶段)产品规划阶段 是机器设计的前提;是机器设计的前提;(2 2)机械运动方案的拟定阶段)机械运动方案的拟定阶段 是机器设计的关键;是机器设计的关键;(3 3)详细设计阶
3、段)详细设计阶段 是机器设计的最后成果。是机器设计的最后成果。序次步骤目标1进行产品规划,提出机器功能要求,明确设计任务设计任务书(设计、审定的依据)2作功能分析,选择机器工作原理,确定工艺动作过程工作原理和工艺过程图3分解工艺动作为几个独立运动,确定实现该运动的构件(执行机构)确定机器执行构件数目和运动规律4选择和组合能实现各执行构件所需运动的机构(执行机构)机构示意图5确定机器各执行机构的运动协调关系机器运动循环图和整机机构示意图6各构件根据运动规律、动力条件确定机构尺寸和各机构间的相对尺寸各机构运动简图和整机组合尺寸、修订机器运动循环图7构件设计,选主要零件用材,定结构、外形和尺寸结构和
4、外形草图8总体尺寸总体装配图9零、部件设计零、部件图10编写技术文件计算书、说明书等10.1 10.1 机械系统运动方案设计的目的及过程机械系统运动方案设计的目的及过程表10-1 机器设计的步骤10.2 10.2 机构的选型机构的选型 机机构构选选型型,就就是是选选择择或或创创造造合合适适的的机机构构形形式式,以以实实现现机机器器所所要要求的各种执行动作和运动形式。求的各种执行动作和运动形式。10.2.1 10.2.1 按运动形式选择机构按运动形式选择机构 常常见见的的机机器器工工艺艺运运动动所所要要求求的的运运动动形形式式有有:单单向向转转动动、摆摆动动、移移动动;双双向向转转动动、摆摆动动
5、、移移动动;摆摆动动至至极极限限位位置置作作停停歇歇运运动动;移移动动至至极限位置作停歇运动。极限位置作停歇运动。设设计计者者要要解解决决的的问问题题,是是把把原原动动机机的的运运动动形形式式和和运运动动参参数数转转换换为为各各种种各各样样的的执执行行机机构构的的运运动动形形式式和和运运动动参参数数。一一个个原原动动机机往往往往要要驱驱动动多多个个执执行行机机构构动动作作,因因此此在在原原动动机机和和执执行行机机构构之之间间必必须须采采用用具具有有不不同同功功能能的的机机构构来来进进行行运运动动形形式式和和运运动动参参数数的的转转换换,以以实实现现执行件的预期动作。执行件的预期动作。10.2.
6、2 10.2.2 按执行机构的功用选择机构按执行机构的功用选择机构 有有时时,机机器器执执行行动动作作的的功功用用很很明明确确,如如夹夹(锁锁)紧紧、分分度度、定定位位、制制动动、导导向向等等功功用用。设设计计者者可可以以遵遵照照这这些些功功用用,先先查查阅阅有有关关机机构构手手册册,熟熟悉悉相相应应的的夹夹(锁锁)紧紧机机构构、分分度度机机构构、定定位位机机构构、制制动动机机构构和和导导向向机机构构等等内内容容,然然后后进进行行分分析析对对比比,选选择择确确定定一一种种适适用用于于所所设设计计机机器器的的机机构构。即即使使选选择择不不到到合合适适的的机机构构形形式式,也也能能达达到到开开阔阔
7、思思路路,借借鉴鉴启启发发的的作作用用,可可在在已有机构形式的基础上增加辅助机构或组合成新机构等方法已有机构形式的基础上增加辅助机构或组合成新机构等方法,实现执行动作的功能要求。实现执行动作的功能要求。10.2.3 10.2.3 按不同的动力源形式选择机构按不同的动力源形式选择机构常常用用的的动动力力源源有有电电动动机机、气气液液动动力力源源、直直流流电电动动机机等等。机机构构选选型型时时应应充充分分考考虑虑动动力源情况和生产情况力源情况和生产情况,当有气液源时常用气当有气液源时常用气10.2 10.2 机构的选型机构的选型动动、液液压压机机构构,这这样样可可以以简简化化机机械械结结构构,省省
8、去去传传动动机机构构和和运运动动转转换换机机构构。特特别别对对具具有有多多个个执执行行机机构构的的工工程程机机械械、自自动动生生产产线线、自自动动机等机等,应优先考虑。应优先考虑。10.2.4 10.2.4 按先易后难选择机构按先易后难选择机构 每每种种基基本本功功能能可可由由多多种种机机构构型型式式来来实实现现,其其中中大大部部分分属属于于较较简简单单的的基基本本机机构构。实实际际上上,每每种种运运动动转转换换基基本本功功能能还还可可以以匹匹配配多多种种机机构构组组合合和和组组合合机机构构通通常常的的选选择择顺顺序序是是:先先选选基基本本机机构构,再再选选机机构组合构组合,最后选组合机构。最
9、后选组合机构。10.2.5 10.2.5 选择机构及组合应考虑到主要要求和条件选择机构及组合应考虑到主要要求和条件 10.2 10.2 机构的选型机构的选型1.1.运动规律运动规律 执执行行机机构构的的运运动动规规律律及及其其调调节节是是机机构构选选型型及及机机构构组组合合安安排排的的基本依据。基本依据。2.2.运动精度运动精度 运运动动精精度度的的高高低低对对机机构构选选型型影影响响很很大大。例例如如,对对运运动动速速度度和和运运动动时时间间要要求求很很高高时时,就就不不宜宜采采用用液液压压和和气气压压传传动动;如如果果对对运运动动精精度度要要求求不不高高,可可采采用用近近似似直直线线运运动
10、动代代替替直直线线运运动动,用用近近似似停停歇歇代替停歇。这样,可使所选机构结构简单,易于设计、制造。代替停歇。这样,可使所选机构结构简单,易于设计、制造。3.3.承载能力与工作速度承载能力与工作速度各各种种机机构构的的承承载载能能力力和和所所能能达达到到的的最最大大工工作作速速度度是是不不同同的的,因而需根据速度的高低、载荷的大小及其不同的特性来选用合适因而需根据速度的高低、载荷的大小及其不同的特性来选用合适10.2 10.2 机构的选型机构的选型的机构。的机构。4.4.总体布局总体布局原原动动机机和和执执行行构构件件的的工工作作位位置置、传传动动机机构构与与执执行行机机构构的的布布局局要要
11、求求等等是是机机构构选选型型和和组组合合安安排排必必须须考考虑虑的的因因素素。要要求求总总体体布布局局合合理理、紧紧凑凑,使使机机械械的的输输出出端端尽尽可可能能靠靠近近输输入入端端,这这样样可可省省去去不不必必要的传动机构。要的传动机构。5.5.使用要求与工作条件使用要求与工作条件使使用用单单位位所所提提出出的的生生产产工工艺艺要要求求,生生产产车车间间的的条条件件、使使用用和和维修要求等,均对机构选型和组合安排有很大影响。维修要求等,均对机构选型和组合安排有很大影响。10.2 10.2 机构的选型机构的选型10.3 10.3 机构的组合机构的组合10.3.1 10.3.1 机构的组合方式机
12、构的组合方式1.1.串联式串联式把把多多个个基基本本子子机机构构按按串串联联的的方方式式组组合合,这这时时组组合合中中的的各各子子机机构构保保持持其其原原有有的的结结构构,各各自自相相对对独独立立。通通常常前前一一机机构构的的输输出出件件就就是是后后一一机机构构的的输输入入件件。如如图图10-1a10-1a所所示示的的为为曲曲柄柄摇摇杆杆机机构构与与曲曲柄柄滑滑块块机机构串联,图构串联,图10-1b10-1b为组合方式框图。为组合方式框图。a)图10-1 串联式组合机构 2.2.并联式并联式 原原动动件件的的一一个个运运动动同同时时输输入入nn个个并并列列布布置置的的单单自自由由度度基基本本机
13、机构构,从从而而转转换换成成nn个个输输出运动出运动;而这而这nn个运动又输入给一个个运动又输入给一个nn自由度的基本机构自由度的基本机构,合成为一个输出运动。合成为一个输出运动。图图10-2a10-2a所示的机构由定轴轮系与曲柄摇杆机构并联,图所示的机构由定轴轮系与曲柄摇杆机构并联,图10-1b10-1b为组合方式框图。为组合方式框图。图10.2 并联式组合机构a)b)10.3 10.3 机构的组合机构的组合 3.3.复合式复合式 复复合合式式组组合合是是原原动动件件的的运运动动一一方方面面传传给给一一个个单单自自由由度度基基本本机机构构,转转换换运运动动后后再再传传给给一一个个二二自自由由
14、度度基基本本机机构构;同同时时,原原动动件件又又将将其其运运动动直直接接传传给给该该二二自自由由度度基基本本机机构构,而而后后者者将将输输入入的的两两个个运运动动合成为一个输出运动。合成为一个输出运动。图图10-3a10-3a所所示示的的机机构构由由凸凸轮轮机机构构与与二二自自由由度度五五杆杆机机构构复复合合,图图10-1b10-1b为组合方式框图。为组合方式框图。图10-3 复合式组合机构a)b)10.3 10.3 机构的组合机构的组合 4.4.反馈式反馈式 反反馈馈式式组组合合是是原原动动件件的的运运动动先先输输入入一一个个多多自自由由度度基基本本机机构构,该该机机构构的的一一个个输输出出
15、运运动动经经过过一一单单自自由由度度基基本本机机构构转转换换为为另另一一运运动动后后,又反馈给原来的多自由度基本机构。又反馈给原来的多自由度基本机构。图图10-4a10-4a所所示示的的机机构构由由直直动动从从动动件件盘盘形形凸凸轮轮机机构构与与带带有有滑滑架架的蜗杆机构,图的蜗杆机构,图10-4b10-4b为组合方式框图。为组合方式框图。图10-4 反馈式组合机构a)b)10.3 10.3 机构的组合机构的组合 5.5.叠联式叠联式 叠叠联联式式与与前前述述各各种种组组合合方方式式不不同同的的是是:各各基基本本机机构构没没有有基基本本的的机机架架,而而是是互互相相叠叠联联在在一一起起。其其特
16、特点点是是:每每一一个个基基本本机机构构各各有有一一个动力源个动力源,前一个机构的输出件是后一个机构的相对机架。前一个机构的输出件是后一个机构的相对机架。图图10-5a10-5a所所示示的的挖挖掘掘机机机机构构就就是是一一种种叠叠联联机机构构,图图10-5b10-5b为为组组合方式框图。合方式框图。图10-5 叠联式组合机构a)b)10.3 10.3 机构的组合机构的组合10.3.210.3.2机构组合和组合机构机构组合和组合机构.机构组合机构组合机机构构组组合合是是指指单单自自由由度度机机构构按按串串联联方方式式或或者者按按叠叠联联方方式式组组合合而而成成的的机机构构系系统统在在前前述述单单
17、自自由由度度机机构构的的串串联联式式组组合合和和叠叠联联式式组组合合中中,各各基基本本机机构构运运动动参参数数间间关关系系简简单单,各各机机构构仍仍保保持持相相对对独独立立,所所以以设设计计方方法法与与各各原原机机构构一一样样。因因此此,单单自自由由度度机机构构按按串串联联方方式式或或按按叠叠联联方方式式组组合合而而成成的的机机构构系系统统,被被称称为为“机机构构组合组合”。2.2.组合机构组合机构在在用用单单自自由由度度基基本本机机构构来来约约束束封封闭闭二二自自由由度度机机构构的的并并联联式式、复合式和反馈式组合中,以及在含有二自由度机构的串联复合式和反馈式组合中,以及在含有二自由度机构的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 10 机械 系统 运动 方案设计
限制150内