第9章 工艺动作过程构思及运动协调设计.pptVIP

§10-1 机构选型 一、机构选型 1）执行构件的运动形式 间歇旋转运动 往复摆动 ①旋转运动 连续旋转运动 缝纫机轴 自动机床工作台的转位 步进滚轮的步进运动 铣床主轴 车床主轴 电风扇的摆头 腭式碎石机的动腭板的打击运动 执行构件上某点特定的曲线轨迹运动 间歇往复移动 单向间歇直线移动 ②直线运动 往复移动 冲床冲头的冲压运动 压缩机活塞的往复运动 电影放映机抓片机构中的抓片爪运动 供料机构的间歇供料运动 自动机床刀架的进退刀运动 缝纫机的送布牙运动 刨床工作台的进给运动 ③曲线运动 ④刚体导引运动 非连架杆执行构件实现若干位置的运动 造型机工作台的翻转运动 热处理炉的炉门启闭运动 折叠椅的折叠运动 2）实现执行构件各种运动形式的常用机构 啮合传动机构 连杆机构 ①实现连续旋转运动的机构 摩擦传动机构 摩擦轮传动 带传动 蜗杆传动 链传动 齿轮传动 平行四边形机构 双曲柄机构 摩擦传动机构的优缺点： 优点：结构简单、传动平稳、易于实现无级变速、过载保护。 缺点：传动比不准确、传递功率小、效率低。 1 2 摩擦轮传动 棘轮机构 齿轮--连杆机构 ②实现间歇旋转运动的机构 槽轮机构 不完全齿轮机构 凸轮式间歇运动机构 ——适用于转角固定的转位运动 ——每次转角小，或转角大小可调的低速场合 ——大转角而速度不高的场合 ——运动平稳、分度、定位准确，但制造困难、高精度定位、高速场合 ——特殊要求的输送机构 凸轮机构 组合机构 ③实现往复移动往复摆动运动的机构 连杆机构 螺旋机构 齿轮齿条机构 液压缸、气缸 正弦机构 正切机构 六连杆机构 连杆机构的特点：制造容易、承载能力大，但难以实现精确运动，适用于 无严格运动规律的场合。 连杆机构可以获得较大行程，但不能太大，否则机构尺寸会过于庞大。 凸轮机构的特点：能实现任意复杂的运动和各构件之间的运动协调，承载 能力不大。凸轮机构的推杆行程一般较小，否则会使压力角过大或尺寸过大。 齿轮齿条机构或螺旋机构可满足大行程的要求。 齿轮——连杆组合机构 联动凸轮机构 ④再现轨迹的机构 连杆机构 ① 按照运动形式选择机构，满足工艺动作和运动要求。 ② 按执行机构的功用选择机构，机器操纵方便、调整容易、安全耐用。 ③ 原动机的选择有利于简化结构和改善运动质量。 ④ 机构有尽可能好的动力性能。 ⑤结构最简单,传动链最短。 ⑥ 加工制造方便，经济成本低。 ⑦ 具有较高的生产效率与机械效率。 二、机构选型的基本原则 机构选型不但与执行构件的运动形式有关，而且与机构主动件的运动形式有关。主动件或原动件的运动形式则与所选的原动机的类型有关。 评价主要考虑以下三个方面： ① 机构功能的质量。 ② 机构结构的合理性。 ③ 机构的经济性。 三、机构选型评价的主要内容 §10-3 机构运动方案的构思与拟定 一、机构运动方案的构思 1、构思的前奏——聚集信息 2、构思的抽象——建立黑箱模型 3、构思的扩展——建立功能树状功能图 4、构思的创造——机构的型数综合 5、机构的组合——评价选择方案 6、构思的汇总——拟定出机械运动方案图 明确任务 总功能 功能元 功能元解 功能原理方案 最佳功能原理方案解 评价法 形态学矩阵 创造性技法 功能树 黑箱法 机械的总功能要求（完成所需功能，传递运动动力） 功能分解（功能元的动作、各功能元的动作配合，画出机械运动循环草图） 各执行机构的型、数综合 完成机械运动示意图和同时完善机械运动循环图 各机构的运动配合、执行构件运动规律和传递动力条件 各机构的尺度综合 从运动规律、动力条件、工作性能进行评价分析 完成机械运动示意图和同时完善机械运动循环图 是否满足条件 机械运动简图 改变机构的型、数 否 否 改变机构尺寸 二、机械运动方案设计的一般程序 三、机械运动方案拟定 1）功能分解组合法 基本思路： ▲将总功能分解成若干分功能，再细分解成元功能； ▲为每一个元功能选择一个完成此功能的机构； ▲将各种机构加以适当组合或变异得到一个运动方案。 由于实现元功能的机构是多样的，根据排列组合原理可得到若干种运动方案。 例如，如图10-16所示，冲床功能分解：送料+ 冲制+ 退回。 冲头功能细分：往复运动、增力、急回、减速； 送料功能细分：间歇送料。 ①往复运动、增力、急回元功能可用如图10-17所示两种机构来实现。 六杆肘杆机构 凸轮机构 ②为了实现冲头的减速功能，可以采用如下方案； ▲两级带传动； ▲两级齿轮传动； ▲一级带传动 + 一级齿轮传动。 ③为了实现间歇送功能料，可以采用如图10-18所示方案； 将上述各种机