机械设计学-第四章+第二次作业分解.ppt

功能原理设计举例１ 功能原理设计举例１ 功能原理设计举例２ 功能原理设计举例2 功能原理设计举例3 总之机器人的总功能是代替人去做一些地面反恐防爆工作。 机器人的机械系统是最重要的部分，根据反恐防爆工作的需要，机器人的机械系统又分为工作部分、行走部分、驱动部分等。本例主要是机械系统设计。 2)? 功能分解。建立出总功能与分功能之间的功能结构,关系如图所示 由表，将各功能元的局部解予以组合，可得 N＝8×6×6×3×7＝6048个系统解。现列出其中4种系统解如图所示。 为实现地面反恐防爆机器人的总功能，可将总功能分解为抓取功能、移动功能和放置功能 机器的功能是多种多样的，但每一种机器都要求完成某些动作，所以往往把总功能分解成一系列相对独立的动作，依次作为功能元，然后用树状功能图来描述。 ① 臂杆可以在三维空间范围内运动。 ② 机械手可以张开和闭合。 ③ 机器人行走。 表描述了地面反恐防爆机器人传动链的形态学矩阵，可综合出(N=3×6×2=36)36种方案。 瓶盖整列装置的原理方案设计。设计要求：把放置不规则的一堆瓶盖整列成口朝上的状态并逐个输出。瓶盖的形状和尺寸见图，瓶盖重量为10g，整列速度为100个／min，能量为 220V交流电和高压气(压力6×10MPa)，其余功能要求见表。 瓶盖的尺寸 瓶盖整列装置的功能要求 功能原理设计举例１ 1 确定总功能 黑箱示意图 功能原理设计举例１ 2 总功能分解，作功能系统图 功能原理设计举例１ 3 对各分功能进行求解，建立形态学矩阵 N=8×6×6×3×7=6048 瓶盖整列装置原理方案之一 4 原理方案的选择 功能原理设计举例１ 瓶盖整列装置原理方案之二 功能原理设计举例１ 瓶盖整列装置原理方案之三 功能原理设计举例１ 瓶盖整列装置原理方案之四 功能原理设计举例１ 设计地面反恐防爆机器人的机械系统。 要求地面反恐防爆机器人能排除销毁爆炸物、侦察、抢救人质、与恐怖分子对抗等。 1 确定总功能 功能原理设计举例2 代替人去做一些地面反恐防爆工作 2 功能原理分析 功能原理设计举例2 机械系统 工作部分 行走部分 驱动部分 臂 杆 机械手 3 功能分解与动作分解 4 建立形态学矩阵 功能原理设计举例2 功能元 功能元解 1 2 3 4 5 6 臂杆 独臂 两臂 三臂 ? ? ? 机械手 两指连杆型 两指齿轮-齿条 两指凸轮型 三指 四指 多指 行走 部分 轮式 履带式 ? ? ? ? N=3×6×2=36 汽车举升机原理方案设计 1 确定总功能 功能原理设计举例3 举升汽车（升降物体位置） 汽车举升机 待举升的汽车 能量 信号 举升后的汽车 举升速度和高度 信号 环境 伴生输出 边界 伴生输入 2 总功能分解 功能原理设计举例3 举升汽车 驱动功能 执行功能 控制功能 辅助功能 支承和连接 H 能量转换A 能量传递与分配B 举升与回位C 到位锁定D 照明J 其它K 启动、停止E、F 变速G 仪表显示I 3 对各分功能进行求解，建立形态学矩阵 功能原理设计举例3 N=6×4×6×3×3×4×3×6=93312 六柱移动支承 四柱移动支承 双柱移动支承 六柱固定支承 四柱固定 支承 双柱固定支承 H 支承 电气式 齿轮式 液压式 G 变速 圆锥形制动 片式制动 闸式制动 带式制动 F 制动 可同时启动又可单独启动 每根柱单独启动 每根柱同时启动 E 启动 电气锁定 机械锁定 机构自锁 D 到位锁定 液压缸 绳传动 连杆机构 涡轮齿条 丝杠螺母 齿轮齿条 C 举升与回位 皮带传动 链传动 油泵 齿轮箱 B 能量传递与分配 蒸汽透平 气动马达 液压马达 电动机 柴油机 汽油机 A 能量转换 6 5 4 3 2 1 功能元解 功能元 4 原理方案的选择 功能原理设计举例3 方案1：A3+B1+C2+D1+E3+F1+G2+H1 电动机械式双柱汽车举升机 方案2：A3+B1+C2+D1+E3+F1+G2+H5 移动式四柱电动汽车举升机 要求： 1. 按照功能原理设计的程序逐步进行 2. 完成后，将作业发送至 liaocxh@，并将邮件 主题设置 “班级、姓名和学号”！！！ 3. 作业提交截至日期：2011年5月9日 ，过期作废！！ ! 功能原理设计作业2 应用功能论设计方法对一机械产品进行原理方案设计。 1)? 功能分析。总功能 瓶盖整列，其黑箱模型如图所示。 2)? 功能分解。建立出总功能与分功能之间的功能结构,关系如图所示 由表，将各功能元的局部解予以组合，可得 N＝8×6