第12章--机械系统方案设计.pptVIP

* （1）机架变换法 机架变换法所依据的原理是各构件间的相对运动关系保持不变。例如，在四杆机构中，选择不同的构件为机架可以得到不同功能的机构。 当选择连杆为机架时则为一定轴齿轮机构，经过机架变换后，选择齿轮1为机架，则得到行星齿轮机构，由此可增加了行星轮上不同点所输出的轨迹的种类。 * （2）运动副变换法 常见的运动副变换有转动副变异为移动副、高副变异为低副、低副变异为高副、同性移动副的变换及局部变异法等。 低副变高副 * 同性移动副变换 演化规则为：l）组成移动副的滑杆和滑块可以互换；2）组成移动副的方位线可任意平移。 同性移动副的变换 * （3）局部变异法 局部变异法即改变机构的局部结构，得到具有某种特殊运动特性的机构。 将摆动导杆机构中的导杆做成导杆槽，并将直槽改为带有一段圆弧的曲线槽，且使圆弧的半径等于曲柄长AB，其中心与曲柄转轴A重合，并将滑块B改成滚子。经过这样的变异后，当曲柄AB运动至导杆曲线槽圆弧段位置时，滑块将获得准确的停歇。 * 12.5 执行机构的运动协调设计 12.5.1 运动协调设计的概念 所谓执行机构的协调设计，就是根据工艺过程对各动作的要求，分析各执行机构应当如何协调和配合，设计出协调配合图。 这种协调配合图通常称为机械的运动循环图，它具有指导各执行机构的设计、安装和调试的作用。 * 机构运动协调设计的步骤 （周期性运动循环） 1、确定机械的工作循环周期，机械的工作循环周期即机械的运动循环周期，用T来表示。 2、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的时间，并由此确定各执行构件的状态（运动或停止）在每个行程段所需花费的时间以及对应于原动件的转角（或在一个运动循环中的对应位置）。 3、确定各执行构件动作间的协调配合关系 ：即不仅要保证各执行机构在时间上按一定顺序协调配合，而且要保证在运动过程中不会产生空间位置上的相互干涉。 * 12.5.3 机械运动循环图 用来描述各执行构件运动间相互协调配合的图称为机械运动循环图。 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。 常用的机械运动循环图有三种形式，即直线式、圆周式和直角坐标式。 * 直线式运动循环图 绘制方法：将机械在一个运动循环中各执行构件各行程区段的起止时间和先后顺序，按比例地绘制在直线坐标轴上。 特点：绘制方法简单，能清楚地表示出一个运动循环内各执行构件运动的相互顺序和时间关系直观性较差，不能显示各执行构件运动规律 * 圆周式运动循环图 绘制方法：以极坐标系原点O为圆心作若干个同心圆环，每个圆环代表一个执行构件，由各相应圆环分别引径向直线表示各执行构件不同运动状态的起始和终止位置。 特点：能比较直观地看出各执行机构主动件在主轴或分配轴上所处的相位，便于各机构的设计、安装和调试。当执行机构数目较多时，由于同心圆环太多不能一目了然；也无法显示各执行构件的运动规律。 * 直角坐标式运动循环图 绘制方法：用横坐标轴表示机械主轴或分配轴转角，以纵坐标轴表示各执行构件的角位移或线位移，为简明起见，各区段之间均用直线连接。 特点：不仅能清楚地表示出各执行构件动作的先后顺序，而且能表示出各执行构件在各区段的运动规律。对指导各执行机构的几何尺寸设计非常便利 。 * 牛头刨床的三种运动循环图 曲柄回转一周为一个运动循环。由图中可见工作台的横向进给是在刨头空回行程开始一段时间以后开始，在空回行程结束以前完成的。 * 例：多工位卧式冷镦机运动循环图的绘制 卧式冷镦机用以冷镦带孔螺母坯，其成形过程由进料、截料、整形、压角和冲孔等工艺组成，其中整形、压角和冲孔三道工艺动作总称为冷镦。选用机构为： 1、进料机构：将曲轴1的连续转动变换成辊轮6的单向间歇转动，利用摩擦力将盘料校直并送入切料口b。 2、断料机构：在冲头3向下移动的同时，断料刀13左移，并领先于冲头将截好的料送至整形工位，然后停歇，待冲头开始接触工件时，断料刀开始后退并停歇。 3、冷镦机构：电动机通过带传动带动曲轴（主轴）1转动，借助连杆2使滑块（即冲头）3往复移动，固结于滑块的冲头冷镦一次，同时完成三道工序，即整形、压角和冲孔。 * 顶料机构：铰链四杆机构的主动构件由冲头滑块上的凸块在冲头回程向上移动时带动。当顶杆19完成顶料运动时，钳架17恰好停在顶料的出口处。 运料机构：钳架先于冲头带着工件摆至预定工位，然后停歇，以待冲头冷镦，当冲头后退时，钳架摆回到上一工位停歇，待运料机构将坯料送入钳架17的钳口后，又继续重复上述动作。 * 冷镦机的两种运动循环图 * 12.6 原动机的选择 原动机的运动形式有回转运动、往复摆动和往复直线运动等。