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第十四章机械系统的方案设计;阶段;阶段;阶段;阶段;二、机械系统的方案设计;第二节执行系统的功能原理设计

一.功能原理的选择与构思

产品的功能

产品的用途、性能、使用价值等，根据人们生产或生活需要提出。

确定功能指标的考虑因素

先进性

可行性

经济性

功能原理设计的重要性

决定产品的技术水平、工作质量、传动方案、结构型式、制造本钱等。;工作原理不同，运动方案不同;自动输送料板的装置;工艺动作分解与运动方案选择有着密切关系。实现同一机器功能时，应尽可能采用动作简单、工序少的动作过程。

加工内孔;确定方案时应注意两点

⑴用最简单的方法实现同一功能。

⑵注意光、机、电、流体等知识的综合运用。;B;光、机、电、流体等知识的综合运用举例;第三节执行构件的运动设计和原动机的选择

1.执行构件的运动设计

〔1〕执行构件的数目;直线运动;常用原动机的类型及主要特点;常用原动机的类型及主要特点;三、各执行构件间运动的协调配合

;●送料机构将原料送入模孔上方后，冲头进入模孔进行冲压;●冲头上移一段距离后，进行下次送料动作;;;折叠包装机构的两个执行构件的协调配合;饼干;饼干;1;饼干;饼干;?;?;?;?;?;?;四、机械的工作循环图

用于描述机械在一个工作循环中各执行构件运动间相互协调配合的图。

通常选取机械中某一主要的执行构件为参考构件，以生产工艺的起始点作为运动循环的起始点，据此确定其它执行构件的运动相对于参考构件的先后次序和配合关系。;直线式工作循环图

;单缸四冲程内燃机的工作循环图：曲轴为参考构件，转动2周为一个工作循环。;直角坐标式工作循环图;第四节机构的选型和变异

一、机构的选型

选择或创造出满足执行构件运动和动力要求的机构。;⑵实现单向间歇转动的机构;⑶实现往复移动往复摆动运动的机构;螺旋机构特点可获得大的减速比和较高的运动精度，常用作低速进给和精密微调机构。;⑷再现轨迹的机构;齿轮—连杆组合机构;联动凸轮机构;此抓片机构采用了联动凸轮机构，通过两凸轮的联动作用，使抓片爪按矩形轨迹运动，从而到达间歇抓片的目的。;二、机构的变异;低副变异为高副;一、串联组合

前一级子机构的输出构件，作为后一级子机构的输入构件，依次串联的组合方式。;并联组合

几个子机构共用同一个输入构件，而它们的输出运动又同时输入给一个多自由度的子机构，从而形成一个自由度为1的机构系统的组合方式。;多自由度子机构III－差动轮系(2、3、4、H)

子机构I－定轴轮系(1、2)

子机构II－四杆机构(ABCD);反响式组合

在机构组合系统中，其多自由度子机构的一个输入运动，是通过单自由度子机构从该多自由度子机构的输出构件回授的组合方式。;装载组合

一个机构安装在另一个机构的某一运动构件上，两机构各自完成自己的运动，其运动的叠加即为所要求的输出运动。;1.拟定机械系统方案的方法;1.拟定机械系统方案的方法;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。

在确定了各分功能顺序的前提下方案总数为：N=nm

得到各种方案后，先剔除一些明显不成立的、不符合要求的方案，然后按照上节所述的原那么，筛选出一些较合理的方案，以供进一步评价。这种方法有利于利用计算机存储、分析和选择，具有广阔前景。;举例

设计题目精锻机主机构

总功能

当加压执行构件(冲头)上下运动时，能锻出较高精度的毛坯。

空间约束条件

驱动轴必须水平布置。;功能—技术矩阵;根本功能结构;冲头压力大，安全可靠，但传动精度差，适用于一般的锻压设备;2.机械传动系统方案拟定的一般原那么;;第七节机械系统方案设计举例;一般的钻床多采用第一种方案，但本例是三轴专用钻床，因工件小，工作台轻，移开工作台比移动三轴容易。故采用第二种方案。;送料机构采取从料仓推送工件的方式;钻头的转速nc?1000v?(?d);工作台一个工作循环总时间

T1?t1?t2?t3?t4?t5?24.6s;工作循环图;⑶原动机的选择;⑸机构选型;机构选型;进给运动链的设计;⑹机构的组合;机构组合示意框图