第9-11章机械运动方案创新设计.ppt

第九~十一章 机械运动方案创新设计 第九－十一章 机械运动方案创新设计 内容提要 基本要求 基本概念 本章教案 概述 机械的总功能 功能分解 机构选型 机械运动循环图设计 用形态学矩阵选择运动方案 机构尺度综合及机械运动简图 机械传动系统方案设计 内容提要 基本了解机械运动方案设计的概念、过程 基本了解机构创新的方法 结合课程设计，进行机械运动方案的拟定和机械运动简图设计 内容提要 功能分析 功能求解 机构创新方法 工作原理设计和工艺动作设计 执行机构的协调设计和运动循环图 机构选型 机械运动方案的构思与拟定 机械运动方案的评价 机械运动简图 本章教案 现代机器的组成 机器设计过程 机器运动方案的设计过程 总功能的确立 机械功能分析需求表 本章教案 功能分解过程 同一种功能可选用不同的工作原理 工作原理的构思 功能扩展—产品创新的有效途径 功能分解过程的运动功能表示 本章教案 常见的运动形式 同一种工作原理可选用不同的机构 同一种运动形式或轨迹可选择不同的机构 本章教案 周期性与非周期性运动 执行机构的运动协调设计 机械运动循环图设计 运动转换功能图 形态学矩阵 实例：精锻机主机构方案设计 各机构的尺度综合 绘制机械运动简图 传动方案设计过程 原动机的选择 传动类型选择 传动链的方案选择 机械传动系统方案设计实例 各机构的尺度综合 运动方案确定了机构的型及其相关联的情况 由选择的机构，确定其尺寸：构件的几何尺寸、几何形状（如凸轮廓线等），验证是否满足了预定的位移、速度、加速度、轨迹等要求 机构尺度综合不满足—重新选型—重构方案 Back 绘制机械运动简图 机械运动简图： 机构系统的机构尺寸是按比例画出的。反映了机构各构件间真实的运动关系。 Back 本章教案 机械传动系统方案设计 功能扩展—产品创新的有效途径 产品创新除了寻求新的工作原理及其实现方式之外，还可以通过产品功能的扩展来达到。 Back 功能分解过程的运动功能表示 例如，四工位专用机床，其总功能分解成如下几个工艺动作： 1)安置工件的工作台要求进行间歇转动 n2 r/min； 2)装置刀具的主轴箱能实行静止、快进、进给、快退的工艺动作； 3)刀具以 n1 r/min 转动来切削工件。 图示为四工位专用机床的运动转换功能图。 它描述了原动机(电动机)至执行构件、刀具、工作台、主轴箱之间的运动转换功能。 中间矩形框内表示传动机构、执行机构的运动转换基本功能图，末端平行四边形框内表示执行构件的运动形式。 该机床由两个原动机通过两条传动链来实现执行构件的预期运动。 Back 机构选型 常见的运动形式 机器的某种工艺动作都对应着某种运动形式 执行构件常见的运动形式与表达符号见下表 Back 同一种工作原理可选用不同的机构 如范成原理加工圆柱齿轮，可采用滚齿、插齿进行加工 插齿 滚齿 批量生产 批量生产 Back 同一种运动形式或轨迹可选择不同的机构 工艺动作—执行构件的运动形式、规律或轨迹—选择或创造不同型式的机构及其组合来实现 对心滑块机构 杠杆行程机构 活动齿轮倍增行程机构 油缸驱动的活动齿轮倍增行程机构 急回往复_基于曲柄摇杆机构 急回往复_基于摆动导杆机构 急回往复_基于转动导杆机构 精确直线导向机构 近似直线导向机构 移动副近似直线导向机构 用转动副代替移动副的近似直线导向机构 Back 机械运动循环图设计 周期性与非周期性运动 无周期性循环—起重运输机、建筑机械：随地点、条件而变 周期性循环—包装机、自动机床、轻工机械：定时间间隔，其位移、速度、加速度重复一次完成一个运动循环 Back 执行机构的运动协调设计 如图所示为粉料压片机，它由上冲头(六杆肘杆机构)、下冲头(双凸轮机构)、料筛传送机构(凸轮-连杆机构)所组成。 料筛由传送机构送至上、下冲头之间，通过上、下冲头加压把粉料压成片状。 根据生产工艺路线方案，此粉料压片机必须要实现以下五个动作： 1)移动料斗至模具的型腔上方准备将粉料装入型腔，同时将已经成型的药片推出； 2)料斗振动，将料斗内粉料筛入型腔； 3)下冲头下沉至一定深度，以防止上冲头向下压制时将型腔内粉料扑出； 4)上冲头向下，下冲头向上，将粉料加压并保压一段时间，使药片成形较好； 5)上冲头快速退出，下冲头随着将己成形的工件—药片推出型腔完成压片工艺过程。 一个周期内完成一套工艺执行动作。 该机器特点是： 各执行动作是有序的、相互协调配合的，须进行协调设计。 各执行机构动作在时间上协调配合； 在空间上协调配合； 在速度上协调配合； 一个周