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Chapter 14 Scheme Design of Mechanical Systems第十四章 机械系统的方案设计;Chapter 14 Scheme Design of Mechanical Systems第十四章 机械系统的方案设计;§14-1 概述;§14-1 概述;阶段;阶段;阶段;阶段;阶段;§14-1 概述;执行系统的方案设计;原动机类型的选择和传动系统的方案设计;　　 重要性 　　机械执行系统的组成 　　一、机械执行系统运动方案设计的主要内容和过程 二、执行系统的功能原理设计 三、执行系统的运动规律设计 四、执行机构的型式设计 五、执行系统的协调设计 六、方案评价与决策;　　 重要性 　　执行系统是机械系统中的重要组成部分，直接完成机械系统预期工作任务。 　　机械执行系统的方案设计是机械系统总体方案设计的核心，是整个机械设计工作的基础。 　　 机械执行系统的组成 　　由一个或多个执行机构组成。执行构件是执行机构的输出构件，其数量及运动形式、运动规律和传动特性等要求，决定了整个执行系统的结构方案。;功能原理设计; 　　1. 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、制造成本等。;　　工作原理不同，运动方案也不同; 斜面的应用　 　　螺旋压力机、螺旋千斤顶、螺纹联接件、螺旋输送机、螺杆泵、螺旋微动机构、千分尺等 　　 齿轮加工方法 　　无屑加工(精密铸造、粉末冶金成型、滚压成型)、切削加工(成型法、展成法)、成型法加工的盘状齿轮铣刀和指状齿轮铣刀、展成法的滚齿和插齿;　　 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; ;总功能; 1. 工艺动作分解和运动方案选择;直线运动;　　1. 设计原则 ● 满足执行构件的工艺动作和运动要求 ● 尽量简化和缩短运动链 ● 尽量减小机构尺寸 ● 选择合适的运动副形式 ● 考虑动力源的形式 ● 使执行系统具有良好的传力和动力特性 ● 使机械具有调节某些运动参数的能力 ● 保证机械的安全运转;　　 2. 机构的选型 　　目的 　　选择或创造出满足执行构件运动和动力要求的机构。;1;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，从而达到间歇抓片的目的。;　　 目的 　　选择的机构型式不能完全实现预期要求，或虽能实现功能要求但存在着或结构较复杂、或运动精度不当和动力性能欠佳，可在常用机构中选择一种功能和原理与工作要求相近的机构，在此基础上重新构筑机构的型式。; ⑴ 组合法;　　 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。;某航空发动机附件传动系统; 各子机构在动作的先后次序上有严格的要求; 各子机构有运动形式配合要求;　　 反馈式组合 　　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。;　　 复合式组合 　　由一个或几个串联的基本机构去封闭一个具有两个或多个自由度的基本机构的组合方式;⑵ 变异法;运动倒置;　改变构件结构形状 ;　　　　⑴ 执行系统协调设计原则 ● 满足各执行机构动作先后的顺序性要求 ● 满足各执行机构动作在时间上的同步性要求 ● 满足各执行机构在空间布置上的协调性要求 ● 满足各执行机构在操作上的协同性要求 ● 各执行机构的动作安排要有利于提高劳动生产率 ● 各执行机构的的布置要有利于系统的能量协调和效率的提高;执行构件动作的协调配合;让刀运动;　　 ⑵ 执行系统协调设计方法 ● 确定机械的工作循环周期 ● 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时间 ● 确定各执行构件动作间的配合关系 ;　　运动循环图形式 　　直线式 　　圆周式 　　直角坐标式 ;　　圆周式工作循环图　　;直角坐标式工作循环图;　　 　　评价指标 ● 系统功能　实现运动规律或运动轨