机械系统运动方案的设计
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第十三章 机械系统运动方案的设计
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第四节 机械系统运动方案设计的过程与评估
一、机械设计的一般步骤
二、机械系统运动方案设计的内容
三、 机械系统运动方案的评价指标
四、机械系统运动方案的评价方法
第十三章 机械系统运动方案的设计
二、机械系统运动方案设计的内容
第十三章 机械系统运动方案的设计
三、 机械系统运动方案的评价指标
功能指标
经济指标
技术指标
绿色指标
第十三章 机械系统运动方案的设计
四、机械系统运动方案的评价方法
（一）机械系统运动方案评价的指标
（二）机械系统运动方案的评价方法
第十三章 机械系统运动方案的设计
（一）机械系统运动方案评价的指标
1. 2. 3. 4. 5.
第十三章 机械系统运动方案的设计
各种功能要求与对应该要求的机构类型
功能要求 1. 轨迹要求 2. 自锁要求 3. 微位移要求 4. 运动放大要求 5. 力的放大要求 6. 运动合成或分解 机构类型 平面连杆机构；行星轮系机构 蜗杆蜗轮机构；螺旋机构 差动螺旋机构 平面连杆机构 平面连杆机构 差动轮系与而自由度的其他机构
第十三章 机械系统运动方案的设计
三、机械的控制系统
控制对象分为两类：
第一类是以位移、速度、加速度、温度、压力等数量 的大小为控制对象，并按表示数量信号的种类分为模拟控 制与数字控制。 第二类是以物体的有、无、动、停等逻辑状态为控制
对象。并称为逻辑控制。
第十三章 机械系统运动方案的设计
第二节 机械系统运动方案设计的构思
1. 根据机器的功能目标确定机器的工作原理； 2. 按机器的工作原理确定机器的基本动作选择执行机 构；
3. 确定传动机构类型与原动机类型；
4. 按机器的基本动作选择实现对应动作的执行机构； 5. 进行运动协调设计，完成机械运动方案的总体设计； 6. 对机械运动方案进行评估，选择最优方案； 7. 进行尺度综合，设计机构系统的机构运动简图。
一、原动机
（一）电动机
（二）内燃机 （三）一次能源型原动机
第十三章 机械系统运动方案的设计
二、机械运动系统
由机械传动系统和工作执行系统组成
的机械系统运动方案的设计是机械设计的
核心内容。
第十三章 机械系统运动方案的设计
三、机械的控制系统
控制方法主要有机械控制、电气控制和自动控制。
主要控制对象： （一）对原动机进行控制 （二）对电磁铁的控制
二、传动机构系统的组成
（一）齿轮机构传动系统
（二）带传动与齿轮传动的组合系统
（三）齿轮传动与螺旋传动的组合系统
（四）齿轮机构与万向联节机构的组合
（五）机械传动系统构思的基本准则
第十三章 机械系统运动方案的设计
（一）齿轮机构传动系统
第十三章 机械系统运动方案的设计
（二）带传动与齿轮传动的组合系统
第十三章 机械系统运动方案的设计
（三）齿轮传动与螺旋传动的组合系统
第十三章 机械系统运动方案的设计
（四）齿轮机构与万向联节机构的组合
第十三章 机械系统运动方案的设计
（五）机械传动系统构思的基本准则
1. 在满足传动要求的前提下，尽量使
机构数目少，使传动链短。 2. 合理分配各级传动机构的传动比。 3. 合理安排传动机构的次序。 4. 尽量采用平面传动机构。 5. 可采用行星轮系机构。
一、工作执行机构的组成 二、传动机构系统的组成
第十三章 机械系统运动方案的设计
一、工作执行机构的组成
各种运动与实现对应运动要求的机构类型
运动形态
1. 转动转换为连续转动 2. 转动转换为往复摆动 3. 转动转换为间歇转动 4. 转动转换为往复移动 5. 转动转换为平面运动 6. 移动转换为连续转动 7. 移动转换为往复摆动 8. 移动转换为移动
执行系统的设计实例 — 粉料成型压片机的设计
（一）压片过程的工艺流程
（二）压片过程的执行机构 （三）各执行机构的运动协调 （四）运动协调机构的设计
第十三章 机械系统运动方案的设计
（一）压片过程的工艺流程
压片过程的工艺流程由六个工艺动作完成
第十三章 机械系统运动方案的设计
（二）压片过程的执行机构
第十三章 机械系统运动方案的设计
（一）对原动机进行控制
交流电机 直流电机
第十三章 机械系统运动方案的设计
三相异步电机控制电路原理图
第十三章 机械系统运动方案的设计
（二）对电磁铁的控制
电磁铁是重要的开关元件，接触器、继
电器、各类电磁阀、电磁开关都是按电磁转
换的道理实现接通与断开的动作。从而实现
控制机械中执行机构的各种不同动作。
完成实现功能目标情况 工作原理的先进程度 工作效率的高低 运转精度的高低 方案的复杂程度
第十三章 机械系统运动方案的设计
第一节 机械系统运动方案设计的基本知识
Βιβλιοθήκη Baidu
第二节 机械系统运动方案设计的构思
第三节 机构系统的运动协调设计 第四节 机械系统运动方案设计的过程与评估
机械原理
第一节 机械系统运动方案设计的基本知识
一、原动机
二、机械运动系统 三、机械的控制系统
第十三章 机械系统运动方案的设计
第十三章 机械系统运动方案的设计
工 作 执 行 机 构 的 设 计 过 程:
执行系统的运动协调设计
一、执行系统的运动协调
二、运动循环图的设计
第十三章 机械系统运动方案的设计
1.执行系统的运动协调
冲床机构系统
第十三章 机械系统运动方案的设计
2.运动循环图的设计 冲床运动循环图
第十三章 机械系统运动方案的设计
机构类型
齿轮机构；带传动机构；链传动机构；平行四边形机构； 转动导杆机构；双转块机构等 曲柄摇杆机构；摆动导杆机构；摆动凸轮机构等 棘轮机构；槽轮机构；不完全齿轮机构；分度凸轮机构等 齿轮齿条机构；曲柄滑块机构；正弦机构；凸轮机构；螺 旋传动机构等 平面连杆机构；行星轮系机构 齿轮齿条机构（齿条主动）；曲柄滑块机构(滑块主动)； 反凸轮机构 反凸轮机构；滑块机构（滑块主动） 反凸轮机构；双滑块机构
1. 料斗送料机构 2. 上冲头运动机构 3. 下冲头运动机构
各执行机构组成框图
执行机构组合方案示意图之一
第十三章 机械系统运动方案的设计
（三）各执行机构的运动协调
粉料成型压片机的运动循环图 第十三章 机械系统运动方案的设计
（四）运动协调机构的设计
粉料成型压片机的传动示意图 第十三章 机械系统运动方案的设计
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7 13
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第四节 机械系统运动方案设计的过程与评估
一、机械设计的一般步骤
二、机械系统运动方案设计的内容
三、 机械系统运动方案的评价指标
四、机械系统运动方案的评价方法
第十三章 机械系统运动方案的设计
二、机械系统运动方案设计的内容
第十三章 机械系统运动方案的设计
三、 机械系统运动方案的评价指标
功能指标
经济指标
技术指标
绿色指标
第十三章 机械系统运动方案的设计
四、机械系统运动方案的评价方法
（一）机械系统运动方案评价的指标
（二）机械系统运动方案的评价方法
第十三章 机械系统运动方案的设计
（一）机械系统运动方案评价的指标
1. 2. 3. 4. 5.
第十三章 机械系统运动方案的设计
各种功能要求与对应该要求的机构类型
功能要求 1. 轨迹要求 2. 自锁要求 3. 微位移要求 4. 运动放大要求 5. 力的放大要求 6. 运动合成或分解 机构类型 平面连杆机构；行星轮系机构 蜗杆蜗轮机构；螺旋机构 差动螺旋机构 平面连杆机构 平面连杆机构 差动轮系与而自由度的其他机构
第十三章 机械系统运动方案的设计
三、机械的控制系统
控制对象分为两类：
第一类是以位移、速度、加速度、温度、压力等数量 的大小为控制对象，并按表示数量信号的种类分为模拟控 制与数字控制。 第二类是以物体的有、无、动、停等逻辑状态为控制
对象。并称为逻辑控制。
第十三章 机械系统运动方案的设计
第二节 机械系统运动方案设计的构思
1. 根据机器的功能目标确定机器的工作原理； 2. 按机器的工作原理确定机器的基本动作选择执行机 构；
3. 确定传动机构类型与原动机类型；
4. 按机器的基本动作选择实现对应动作的执行机构； 5. 进行运动协调设计，完成机械运动方案的总体设计； 6. 对机械运动方案进行评估，选择最优方案； 7. 进行尺度综合，设计机构系统的机构运动简图。
一、原动机
（一）电动机
（二）内燃机 （三）一次能源型原动机
第十三章 机械系统运动方案的设计
二、机械运动系统
由机械传动系统和工作执行系统组成
的机械系统运动方案的设计是机械设计的
核心内容。
第十三章 机械系统运动方案的设计
三、机械的控制系统
控制方法主要有机械控制、电气控制和自动控制。
主要控制对象： （一）对原动机进行控制 （二）对电磁铁的控制
二、传动机构系统的组成
（一）齿轮机构传动系统
（二）带传动与齿轮传动的组合系统
（三）齿轮传动与螺旋传动的组合系统
（四）齿轮机构与万向联节机构的组合
（五）机械传动系统构思的基本准则
第十三章 机械系统运动方案的设计
（一）齿轮机构传动系统
第十三章 机械系统运动方案的设计
（二）带传动与齿轮传动的组合系统
第十三章 机械系统运动方案的设计
（三）齿轮传动与螺旋传动的组合系统
第十三章 机械系统运动方案的设计
（四）齿轮机构与万向联节机构的组合
第十三章 机械系统运动方案的设计
（五）机械传动系统构思的基本准则
1. 在满足传动要求的前提下，尽量使
机构数目少，使传动链短。 2. 合理分配各级传动机构的传动比。 3. 合理安排传动机构的次序。 4. 尽量采用平面传动机构。 5. 可采用行星轮系机构。
一、工作执行机构的组成 二、传动机构系统的组成
第十三章 机械系统运动方案的设计
一、工作执行机构的组成
各种运动与实现对应运动要求的机构类型
运动形态
1. 转动转换为连续转动 2. 转动转换为往复摆动 3. 转动转换为间歇转动 4. 转动转换为往复移动 5. 转动转换为平面运动 6. 移动转换为连续转动 7. 移动转换为往复摆动 8. 移动转换为移动
执行系统的设计实例 — 粉料成型压片机的设计
（一）压片过程的工艺流程
（二）压片过程的执行机构 （三）各执行机构的运动协调 （四）运动协调机构的设计
第十三章 机械系统运动方案的设计
（一）压片过程的工艺流程
压片过程的工艺流程由六个工艺动作完成
第十三章 机械系统运动方案的设计
（二）压片过程的执行机构
第十三章 机械系统运动方案的设计
（一）对原动机进行控制
交流电机 直流电机
第十三章 机械系统运动方案的设计
三相异步电机控制电路原理图
第十三章 机械系统运动方案的设计
（二）对电磁铁的控制
电磁铁是重要的开关元件，接触器、继
电器、各类电磁阀、电磁开关都是按电磁转
换的道理实现接通与断开的动作。从而实现
控制机械中执行机构的各种不同动作。
完成实现功能目标情况 工作原理的先进程度 工作效率的高低 运转精度的高低 方案的复杂程度
第十三章 机械系统运动方案的设计
第一节 机械系统运动方案设计的基本知识
Βιβλιοθήκη Baidu
第二节 机械系统运动方案设计的构思
第三节 机构系统的运动协调设计 第四节 机械系统运动方案设计的过程与评估
机械原理
第一节 机械系统运动方案设计的基本知识
一、原动机
二、机械运动系统 三、机械的控制系统
第十三章 机械系统运动方案的设计
第十三章 机械系统运动方案的设计
工 作 执 行 机 构 的 设 计 过 程:
执行系统的运动协调设计
一、执行系统的运动协调
二、运动循环图的设计
第十三章 机械系统运动方案的设计
1.执行系统的运动协调
冲床机构系统
第十三章 机械系统运动方案的设计
2.运动循环图的设计 冲床运动循环图
第十三章 机械系统运动方案的设计
机构类型
齿轮机构；带传动机构；链传动机构；平行四边形机构； 转动导杆机构；双转块机构等 曲柄摇杆机构；摆动导杆机构；摆动凸轮机构等 棘轮机构；槽轮机构；不完全齿轮机构；分度凸轮机构等 齿轮齿条机构；曲柄滑块机构；正弦机构；凸轮机构；螺 旋传动机构等 平面连杆机构；行星轮系机构 齿轮齿条机构（齿条主动）；曲柄滑块机构(滑块主动)； 反凸轮机构 反凸轮机构；滑块机构（滑块主动） 反凸轮机构；双滑块机构
1. 料斗送料机构 2. 上冲头运动机构 3. 下冲头运动机构
各执行机构组成框图
执行机构组合方案示意图之一
第十三章 机械系统运动方案的设计
（三）各执行机构的运动协调
粉料成型压片机的运动循环图 第十三章 机械系统运动方案的设计
（四）运动协调机构的设计
粉料成型压片机的传动示意图 第十三章 机械系统运动方案的设计