清华大学机械原理.PPTVIP

例：冷霜自动灌装机 确定机械的工作循环周期 根据设计任务书中给定的理论生产率Q=30 盒/min，计算出该机械运动的循环周期T=60/30=2s 确定机械在一个运动循环中各执行构件的各个行程段及其所需时间 基本动作 1．输送带的连续运动 2．轮盘的间歇转动 3．顶杆的往复运动 4．定量泵活塞的往复运动 各行程区段所需时间的计算详见14.5.3机械运动循环图。 确定各执行构件动作间的协调配合关系 冷霜自动灌装机各执行机构协调配合的完整的执行系统 14.5.3 机械运动循环图 描述各执行构件运动间相互协调配合的图—机械运动循环图 由于机械在主轴或分配轴转动一周或若干周内完成一个运动循环，故运动循环图常以主轴或分配轴的转角为坐标来编制。 例：冷霜自动灌装机的运动循环图 直线式 圆周式 直角坐标式 14.6 方案评价与决策 1. 方案评价的意义 寻求一种既能实现预期功能要求，又性能优良、价格低廉的设计方案。 由于工作原理、工艺动作分解方法及机构型式的不同，会形成多种设计方案。方案评价的目的在于通过科学的评价、决策来优选出最佳的方案。 2. 评价准则、评价指标和评价体系 评价准则 设计目标 从哪些方面、以什么原则、达到什么标准为优； 设计指标 具体的约束限制。 评价指标 系统功能：实现运动规律或运动轨迹、实现工艺动作的准确性、特定功能等； 运动性能：运转速度、行程可调性、运动精度等； 动力性能：承载能力、增力特性、传力特性、振动噪音等； 工作性能：效率高低、寿命长短、可操作性、安全性、可靠性、适用范围等； 经济性：加工难易、能耗大小、制造成本等； 结构紧凑性：尺寸、重量、结构复杂性等。 评价体系 通过一定范围内的专家咨询，确定评价指标及其评定方法。建立评价体系，要注意其针对性和科学性。 3.评价方法 (1)经验性的概略评价法 请多名有经验的专家根据经验采用排队法或排除法直接评价。 (2)计算性的数学分析评价法 评分法 建立评价体系→选择评分方法→选择评分标准→对各个项目进行评分→选择总分计分法，计算总分→选取高分者为优选方案。 评分方法有直接评分法和加权系数法。后者按各评价项目的重要程度确定其权重，每项打分都乘以相应的加权系数。 评分标准 分值 0 1 2 3 4 优劣程度 不能用 达标 比较好 良好 理想 总分计算 方法 计算公式 相加法 Q=Σqi 连乘法 Q=Πqi 均值法 Q=Σqi/n? i=1,2,…,n 相对值法 Q=Σqi/nQ0? i=1,2,…,n? Q0为理想值 有效值法 N=Σwiqi? wi为加权系数 技术-经济评价法 综合考虑了技术类指标和经济类指标，评价值一般为相对于理想状态的相对值。 模糊评价法 用[0，1]区间内的连续数值代替评分法中的离散数值来表达评价值，使评价结果更为准确。 (3)实践性的试验评价法 对重要的方案设计问题，可通过模型试验或计算机模拟实验来进行评价。 4. 评价结果的处理-再设计 设计的过程是一个设计-评价-再设计-再评价的过程，直到达到最优方案。 典型例题 推纸机构的功能是将纸库中的纸一张一张推出，主运动为往复直线运动。 现有三个方案： 凸轮摆杆机构 曲柄摆杆机构 施蒂芬森机构 试用评分法进行评价。 P1—系统功能；p2 —运动性能； p3—动力性能；p4 —工作性能； p5—结构紧凑性 解：选用直接评分法、相加法，则有 凸轮摆杆机构：Q=1+0.75+0.75+0.75+0.75=4 曲柄摆杆机构：Q=0.75+0.75+0.75+0.75+0.6=3.6 施蒂芬森机构：Q=0.75+0.75+0.75+0.6+0.6=3.45 故凸轮摆杆机构较优 参考文献 曾惟庆，徐增荫主编. 机构设计. 北京：机械工业出版社，1993 孟宪源主编. 现代机构手册.北京：机械工业出版社，1994 邹惠军编著. 机械系统设计. 上海：上海科学技术出版社，1996 2．按照动作功能分解与组合原理及型机构选型 任何一个复杂的执行机构都可以认为是由一些基本机构组成的，这些基本机构具有如下基本功能： 动作功能分解组合原理 总体功能可以分解成若干分功能： U=(Ui)? i=1,2,…,m 每一个分功能又可以用不同的机构来实现： Tj=(ti1,ti2,…,tin)???j=1,2,…,n 功能-技术矩阵： 只要在矩阵的每一行任找一个元素，把各行中找出的机构组合起来，就组成一个能实现总体功能的方案。