第二章 机械产品的运动方案设计与分析.ppt

机械原理与设计 第二章 机械产品的运动方案设计与分析 绪 论 第一篇 机 械 原 理 第一章 平面机构组成原理及其自由度分析 第二章 平面机构的运动分析 第三章 平面连杆机构运动学分析与设计 第四章 凸轮机构及其设计 第五章 齿轮机构及其设计 第六章 轮系及其传动比计算 第七章 其它常用机构及组合机构 第八章 机器人机构 第九章 机械的摩擦与自锁 第十章 机械动力学和机械的平衡 第二篇 机 械 设 计 第一章 机械设计概论 第二章 机械零件的强度 第三章 摩擦、磨损和润滑 第四章 螺纹联接与螺旋传动 第五章 键、花键联接及其它联接 第六章 带传动 第七章 链传动 第八章 齿轮传动 第九章 蜗杆传动 第十章 轴 第十一章 滚动轴承 第十二章 滑动轴承 第十三章 联轴器和离合器 第十四章 弹簧 第三篇 机械产品的方案设计与分析 第一章 机械产品设计过程简介 第二章 机械产品的运动方案设计与分析 第三章 机械传动系统与控制系统设计简介 第四章 机械创新设计 第五章 机械产品设计示例 第二章 机械产品的运动方案设计与分析 第一节 机械产品运动方案的设计程序 第二节 机械产品运动方案的设计内容 第三节 机械产品运动方案的设计原则 第四节 机械产品运动方案的设计与评价 第一节 机械产品运动方案的设计程序 机械产品运动方案设计的过程可用图3.2.1所示的机械运动简图设计的流程示意图来表示。包括以下几个主要内容： （一）功能原理设计 所谓功能原理设计，就是根据机械预期实现的功能，考虑选用何种工作原理来实现这一功能要求。实现某种预期的功能要求，可以采用多种不同的工作原理，不同的工作原理需要不同的工艺动作。 （二）运动规律设计 所谓运动规律设计，是指为实现上述工作原理而决定选择何种运动规律。而实现同一工作原理，可以采用不同的运动规律。 机械运动简图设计流程示意图 （三）执行机构的型、数综合 所谓机构的型、数综合，是指选择何种类型的机构以及确定有多少种机构可以实现上述运动规律。实现同一种运动规律，可以选用不同型式的机构。 （四）执行系统的协调设计 一部复杂的机械，通常由多个执行机构组合而成，各个执行机构中执行构件的运动必须按一定的时间和空间顺序进行。所谓执行系统的协调设计，就是根据工艺过程对各动作的要求，分析各执行机构在时间及空间上如何协调和配合，设计出协调配合图，通常又称机械的运动循环图，它具有指导各执行机构的设计、安装和调试的作用。 粉料压片机械系统 （五）机构的尺度设计 所谓机构的尺度设计，是指根据各执行构件、原动件的运动参数，以及各执行构件的协调配合要求、动力性能要求，确定各执行机构中构件的几何尺寸（指机构的运动尺寸）或几何形状（如凸轮轮廓）等，绘制出各执行机构的运动简图。 （六）运动和动力分析 对整个执行系统进行运动分析和动力分析，以检验是否满足运动要求和动力性能要求。 （七）方案评价与决策 方案评价包括定性评价和定量评价。定性评价是指对结构的繁简、尺寸的大小、加工的难易等进行评价。定量评价是指将运动和动力分析后所得的执行机构的具体性能与使用要求所规定的预期性能进行比较，从而对设计方案作出评价 第二节 机械产品运动方案的设计内容 机械产品的运动方案设计主要内容： （1）功能原理方案的设计与构思 根据机械所要实现的功能（功用）采用有关的工作原理，由工作原理出发设计和构思出工艺动作（即机械执行构件的运动）过程。 （2）机械系统运动方案设计 机械运动方案就是机构运动简图设计中的型综合，其示意图是进行机构运动简图尺度设计的依据。 （3）机械运动简图的尺度综合 根据工艺动作运动规律和机械运动循环图的要求进行运动学尺度综合。同时考虑其运动条件和动力条件，否则不利于设计性能良好的新机械。 （4）机械系统运动方案的评价 如何建立合理的评价体系，采用正确的评价方法，从诸多方案中找出较优方案是机械系统运动方案设计的重要内容。 第三节 机械产品运动方案的设计原则 一、机械系统尽可能简单 在构思机械系统运动方案时，除了满足基本的功能要求外，还应遵循以下几项原则： （一）尽量简化和缩短运动链，选择较简单的机构 在保证实现功能要求的前提下（包括通过自由度计算，保证机构具有确定运动），应尽量采用构件数和运动副数较少的机构 （二）选择合适的运动副形式 运动副在机械传递运动和动力的过程中起着重要作用，它直接影响到机械的结构形式、传动效率、寿命和灵敏度等。 （三）选择合适的动力源 选择合适的动力源，有利于简化机械结构和改善机械性能。随着控制技术的发展，多原动机驱动形式将广泛应用于机械系统中。 二、尽