教学课件：《机械原理》(武汉理工大学).ppt

一、机构选型 选型分为选出与选定。 1. 选择执行机构的类型 a. 首先应满足执行构件运动形式要求，另外还应保证机械的结构简单、紧凑，便于制造与安装； b. 具有足够的强度和工作寿命，工作安全可靠； c. 各执行机构之间的动作与运动便于协调配合等。 首先根据已知的设计要求，按执行构件的运动形式及运动功能要求，先在基本机构中进行类比选择，当基本机构不能满足运动或动力要求时，才考虑对基本机构进行组合、变异等方法形成新的机构，或选用组合机构。有时很难找到满足工作要求的现有机构，这时要求改变机械的工作原理和工艺动作，或创造新型机构。 §13-2机械创新设计 二、机构选型时应注意原则 1） 按已拟定的工作原理进行机构选型时，应尽量满足或接近运动形式要求； 2） 机构选型时应力求结构简单、尺寸适度、在整体布置上占的空间小，达到布局紧凑； 3） 机构选型时要注意选择那些加工制造简单、容易保证较高的配合精度的机构； 4） 机构选型时要保证在高速运转时有良好的动力特性； 5） 机构选型时应考虑机械效率等问题； 6） 机构选型时还要考虑动力源的形式。 三、机构组合 机构组合是指机构选型的基础上，根据使用要求或工艺动作要求，将几个基本机构按一定的原则或规律组合成一个复杂的、新的机构系统。 在以下几个方面常常需机构组合： 1）机构的工艺动作较复杂 若采用简单的、单一的基本机构无法实现复杂的工艺动作，这种情况下减小机构组合常采用并联式、复合式或叠加式的组合方式，组合时应注意各个子工艺动作协调配合问题。 2） 所选择的机构其运动和动力特性不好，但又无更好的机构可选 这种情况下常用串联组合方式来改善机构的性能，如增程、增力，实现各种特殊运动要求等。 3）由于不具备某种动力源，或受其它条件的限制，只有进行机构组合才能实现所要求的工艺动作。 A B 串联式机构组合框图 机构的组合方式可划分为以下四种：串联式机构组合，并联式机构组合，复合式机构组合，叠加式机构组合。 串联式机构组合是指若干个单自由度的基本机构顺序连接，每个前置机构的输出构件作为后一机构的输入件。 i a 45 -45 0 普通槽论机构 槽论连杆机构 1. 串联式机构组合 2. 并联式组合机构 ◆ 一种是并联时几个机构类型相同、尺寸相同、且对称布置。 ◆ 另一种是并联的几个机构类型、尺寸不一定相同，也不是对称布置，但须满足一定时序要求，轨迹配合要求，运动形式配合要求，位置要求等。 并联式机构组合是指又两个或多个基本机构并列布置的组合形式。 A B A B A B b) a) c) 并联式机构组合框图 1 2 3 4 5 6 V型双缸发动机 1 2 3 襟翼操纵机构 3. 复合式机构组合 ◆ 如差动齿轮机构，五连杆机构，或引入空间运动副的可见运动机构； ◆ 如单自由度的连杆机构，凸轮机构，齿轮机构等。 一个两（多）自由度作为基础机构A，一个（几个）单自由度基本机构B（这里指附加机构）的输出构件接入基础机构所构成的并联组合形式称为复合式机构组合。 复合式机构组合框图 A B a) b) A B 1 2 3 4 5 凸轮-行星轮机构 1 凸轮-连杆组合机构 叠加式机构组合框图 B A 四、叠加式机构组合 将一个机构安装在另一个机构的某个运动构件上的组合形式称为叠加式机构组合，其输出运动是若干个机构输出运动的合成。 ◆ 各机构的运动关系是相互独立的，如各种机械手； ◆ 另一种则是各机构之间的运动有一定的影响，相互关联，如摇头电扇的传动机构。 叠加式机构组合的主要功能是实现特定的输出，完成复杂的工艺动作。在此基础上可以继续叠加等一系列机构。 1. 运动独立式 2. 运动相关式 液压挖掘机机构 电风扇摇头机构 B A ４ C 电动玩具马 §13-3 机械传动系统方案设计 一、设计任务 对象 设计一个以加工平面为主的金属切削机床的机械传动系统。 该机床的使用场合及应满足的精度如下： 该机器主要用于单件小批量生产场合，希望造价较低，工作可靠，使用和维修较简单； 机器具有一般的工作精度： 加工表面的平面度：8~9级精度 加工表面的垂直度：8~9级精度 二、机器工作原理的确定 选定机器工作原理的一般原则 不仅是一般性地满足工作要求，必须