自动机械设计第二章
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下面的分析中，主要考虑与生产技术和设备条件有关 的第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类时间损失，实际生产率可以表示为
前述的第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类时间损失，最终都直接反映为 设备上的各种问题。循环内的时间损失Tf主要与设备设计 有关；而循环外时间损失Tn则与设备的设计、选择、使用 （包括调整、管理和维修）等方面有关。
例2－2 已知电阻自动压帽机的电动机转速为n0=1440r/min， 经皮带及蜗轮蜗杆两级减速后到分配轴，总传动比为i=48， 分配轴每转一周生产一个产品。该机在一个工作班（8h）内 停机16次，每次平均3min，试计算该机的理论生产率QT和实 际生产率QP，并求该机的时间利用系数ε。 解：分配轴转速可求得为
所以该机的工作循环时间为
该机的理论生产率为
由于该机在本班的停歇时间为3×16＝48min，因此其 有效工作时间为
该机在本班生产的产品件数为 分摊到每一件产品上的循环外时间损失为 该机的实际生产率为 由于n即为该机在本班的总循环次数∑Z，实际生产率为 该机的时间利用系数
五、自动机械的调整时间 调整时间：
第Ⅱ类：与刀具或其它成型工具使用有关的时间损失。 例如因更换、调整刀具，局部刃磨及微调所消耗的时间。
这类时间损失可以用所有刃具因更换和调整所消耗的时间总 和分摊到每一件加工对象上的份额来表示，记为Tt
第Ⅲ类：与自动机械及其辅助设备的使用有关的时间损失。 主要花费在修理设备和恢复正常工作的调整等方面。该
⑤改善生产组织和管理工作，使生产组织和管理工作 适应于自动化生产的要求。
三、减少基本工艺时间
①深入地分析有关的产品加工工艺，优化工艺参数，提高 工艺速度。
②采用先进的新工艺，可以使工艺速度成倍地提高。wenku.baidu.com
③采用“工艺分散原则”，把工艺时间较长的工序分散到 自动机械的几个工位上，或自动线的几台自动机械上， 也是一种常见的减少基本工艺时间的方法。
结论：①因0<η<1，间歇型自动机械的QT始终低于K。 ②K相同，Tf越少， QT越高。 ③ Tf一定，随着K的提高， QT的提高将达到某一极限值：
④K较低时， Tf对QT的影响不如K较高时那样显著。 ⑤ Tf=0的自动机械实质就是连续型自动机械。
三、连续作用型自动机械的理论生产率分析
连续作用型自动机械的理论生产率完全取决于加工对象 在加工中移动的速度或自动机械的加工工艺速度。
用以重新恢复自动机械的工作能力所需要的技术时间。 必须明确，“调整时间”不能与“停歇时间”混为一谈。 调整时间系数：
如果在一段相当长的时间T总内观察自动机械的工作情况， 在此时间内自动机械实际工作时间为TY，而花费的调整时间 为T，则调整时间系数B表示为
根据积累和分析大量的实际资料，得出调整时间Ｔ和实 际工作时间TY之比B，就可以评定自动机械完善程度和工作 优劣。
§2-2 提高自动机械生产率的途径
为了提高自动机械的生产率，必须全面地分析各种工艺因 素和设备因素。设计先进合理的工艺方案、机器的结构方案和 机构的运动方案，选择先进可靠的设备、机构和元件等，都可 以使自动机械的生产率得到提高。而这些措施的实质，就是减 少各类时间损失，这是提高自动机械生产率的基本条件。
④对于小型的简单形状加工对象实行多件平行加工，可以 使生产率成倍增加。
§2-3 自动机械的循环图设计
项时间损失分摊到每一件加工对象上后，用Te表示。 第Ⅳ类：与生产管理有关的时间损失。
例如因自动机械缺乏加工材料、工人缺勤、换班等延误 的时间。
第Ⅴ类：与产生废品有关的时间损失。 自动机械或刀具调整不好、原材料及毛坯质量差等原
因，都可能导致产生废品。 第Ⅵ类：在转换生产另一批产品时所花费的准备时间。
二、减少循环外的时间损失 1、减少第Ⅱ类时间损失 ①提高刀具及成型工具的尺寸耐用度。 ②减少更换和调整工具的时间。
2、减少第Ⅲ类时间损失 ①减少机械设备的调整时间。
②设计能满足自动操纵和连锁保护的电气设备控制系 统以及必要的检测系统。
③方便液压、气动系统的维修。 ④加强自动机械的计划检修和日常维护保养工作。
四、自动机械的实际生产率及其影响因素 时间损失：
循环外的时间损失：自然或意外的原因，引起的停机时间 循环内的时间损失：辅助操作时间 实际生产率与理论生产率的关系为
时间损失可分为以下六类： 第Ⅰ类：循环内的空程时间损失。
它与工作循环中所包括的空程辅助动作有关，例如加工执 行机构的空回程、装卸加工对象及自动检验等等，记为Tf。
③工艺生产率K是在某种工艺条件下，自动机械在单位时间 内生产或完成加工产品的最大数量。
④间歇作用型自动机械理论生产率QT
④间歇作用型自动机械理论生产率QT ⑤连续作用型自动机械的理论生产率QT
二、间歇作用型自动机械的理论生产率分析
自动机械执行机构的动作，分： 工艺操作：加工、装配、计量等。 辅助操作：加工对象的传送、安装、自动检验、空行程等。
3、分类： ①理论生产率：QT ②实际生产率：QP ③工艺生产率：K
①理论生产率QT是指自动机械调整到正常的工作状态加工产 品时，单位时间内生产或完成加工的产品的数量。
②实际生产率QP是指考虑到因故障、维修、出现废品或其 它原因引起停机的时间的情况下，单位时间内平均生产 或完成加工的合格产品的数量。
一、减少循环内的空程及辅助操作时间
①设计工艺方案时，在拟定的运动循环方案中，尽可能使 空程及辅助操作时间与基本工艺时间重合或部分重合， 或使各种全程及辅助操作时间彼此重合或部分重合。
②设计和选择各种机构的合理的工作速度。
③采用连续作用型自动机械，可以使空程及辅助操作时间 与基本工艺时间完全重合T从根本上消除循环内的时间 损失。
自动机械设计
第二章 自动机械设计原理
§2-1 自动机械的生产率分析
一、概述
1、定义： 自动机械在单位时间内生产或完成加工的产品的数量，
称为自动机械的生产率，或生产能力。 单位：件/min、kg /min 、m/h、m2/h等。
2、目的： 生产率是衡量自动机性能优劣的主要指标之一。在设
计制造自动机械时，应对它的生产率进行系统的分析，以 掌握主要的影响因素，从而找出提高自动机械生产率的有 效途径。
前述的第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类时间损失，最终都直接反映为 设备上的各种问题。循环内的时间损失Tf主要与设备设计 有关；而循环外时间损失Tn则与设备的设计、选择、使用 （包括调整、管理和维修）等方面有关。
例2－2 已知电阻自动压帽机的电动机转速为n0=1440r/min， 经皮带及蜗轮蜗杆两级减速后到分配轴，总传动比为i=48， 分配轴每转一周生产一个产品。该机在一个工作班（8h）内 停机16次，每次平均3min，试计算该机的理论生产率QT和实 际生产率QP，并求该机的时间利用系数ε。 解：分配轴转速可求得为
所以该机的工作循环时间为
该机的理论生产率为
由于该机在本班的停歇时间为3×16＝48min，因此其 有效工作时间为
该机在本班生产的产品件数为 分摊到每一件产品上的循环外时间损失为 该机的实际生产率为 由于n即为该机在本班的总循环次数∑Z，实际生产率为 该机的时间利用系数
五、自动机械的调整时间 调整时间：
第Ⅱ类：与刀具或其它成型工具使用有关的时间损失。 例如因更换、调整刀具，局部刃磨及微调所消耗的时间。
这类时间损失可以用所有刃具因更换和调整所消耗的时间总 和分摊到每一件加工对象上的份额来表示，记为Tt
第Ⅲ类：与自动机械及其辅助设备的使用有关的时间损失。 主要花费在修理设备和恢复正常工作的调整等方面。该
⑤改善生产组织和管理工作，使生产组织和管理工作 适应于自动化生产的要求。
三、减少基本工艺时间
①深入地分析有关的产品加工工艺，优化工艺参数，提高 工艺速度。
②采用先进的新工艺，可以使工艺速度成倍地提高。wenku.baidu.com
③采用“工艺分散原则”，把工艺时间较长的工序分散到 自动机械的几个工位上，或自动线的几台自动机械上， 也是一种常见的减少基本工艺时间的方法。
结论：①因0<η<1，间歇型自动机械的QT始终低于K。 ②K相同，Tf越少， QT越高。 ③ Tf一定，随着K的提高， QT的提高将达到某一极限值：
④K较低时， Tf对QT的影响不如K较高时那样显著。 ⑤ Tf=0的自动机械实质就是连续型自动机械。
三、连续作用型自动机械的理论生产率分析
连续作用型自动机械的理论生产率完全取决于加工对象 在加工中移动的速度或自动机械的加工工艺速度。
用以重新恢复自动机械的工作能力所需要的技术时间。 必须明确，“调整时间”不能与“停歇时间”混为一谈。 调整时间系数：
如果在一段相当长的时间T总内观察自动机械的工作情况， 在此时间内自动机械实际工作时间为TY，而花费的调整时间 为T，则调整时间系数B表示为
根据积累和分析大量的实际资料，得出调整时间Ｔ和实 际工作时间TY之比B，就可以评定自动机械完善程度和工作 优劣。
§2-2 提高自动机械生产率的途径
为了提高自动机械的生产率，必须全面地分析各种工艺因 素和设备因素。设计先进合理的工艺方案、机器的结构方案和 机构的运动方案，选择先进可靠的设备、机构和元件等，都可 以使自动机械的生产率得到提高。而这些措施的实质，就是减 少各类时间损失，这是提高自动机械生产率的基本条件。
④对于小型的简单形状加工对象实行多件平行加工，可以 使生产率成倍增加。
§2-3 自动机械的循环图设计
项时间损失分摊到每一件加工对象上后，用Te表示。 第Ⅳ类：与生产管理有关的时间损失。
例如因自动机械缺乏加工材料、工人缺勤、换班等延误 的时间。
第Ⅴ类：与产生废品有关的时间损失。 自动机械或刀具调整不好、原材料及毛坯质量差等原
因，都可能导致产生废品。 第Ⅵ类：在转换生产另一批产品时所花费的准备时间。
二、减少循环外的时间损失 1、减少第Ⅱ类时间损失 ①提高刀具及成型工具的尺寸耐用度。 ②减少更换和调整工具的时间。
2、减少第Ⅲ类时间损失 ①减少机械设备的调整时间。
②设计能满足自动操纵和连锁保护的电气设备控制系 统以及必要的检测系统。
③方便液压、气动系统的维修。 ④加强自动机械的计划检修和日常维护保养工作。
四、自动机械的实际生产率及其影响因素 时间损失：
循环外的时间损失：自然或意外的原因，引起的停机时间 循环内的时间损失：辅助操作时间 实际生产率与理论生产率的关系为
时间损失可分为以下六类： 第Ⅰ类：循环内的空程时间损失。
它与工作循环中所包括的空程辅助动作有关，例如加工执 行机构的空回程、装卸加工对象及自动检验等等，记为Tf。
③工艺生产率K是在某种工艺条件下，自动机械在单位时间 内生产或完成加工产品的最大数量。
④间歇作用型自动机械理论生产率QT
④间歇作用型自动机械理论生产率QT ⑤连续作用型自动机械的理论生产率QT
二、间歇作用型自动机械的理论生产率分析
自动机械执行机构的动作，分： 工艺操作：加工、装配、计量等。 辅助操作：加工对象的传送、安装、自动检验、空行程等。
3、分类： ①理论生产率：QT ②实际生产率：QP ③工艺生产率：K
①理论生产率QT是指自动机械调整到正常的工作状态加工产 品时，单位时间内生产或完成加工的产品的数量。
②实际生产率QP是指考虑到因故障、维修、出现废品或其 它原因引起停机的时间的情况下，单位时间内平均生产 或完成加工的合格产品的数量。
一、减少循环内的空程及辅助操作时间
①设计工艺方案时，在拟定的运动循环方案中，尽可能使 空程及辅助操作时间与基本工艺时间重合或部分重合， 或使各种全程及辅助操作时间彼此重合或部分重合。
②设计和选择各种机构的合理的工作速度。
③采用连续作用型自动机械，可以使空程及辅助操作时间 与基本工艺时间完全重合T从根本上消除循环内的时间 损失。
自动机械设计
第二章 自动机械设计原理
§2-1 自动机械的生产率分析
一、概述
1、定义： 自动机械在单位时间内生产或完成加工的产品的数量，
称为自动机械的生产率，或生产能力。 单位：件/min、kg /min 、m/h、m2/h等。
2、目的： 生产率是衡量自动机性能优劣的主要指标之一。在设
计制造自动机械时，应对它的生产率进行系统的分析，以 掌握主要的影响因素，从而找出提高自动机械生产率的有 效途径。