机械系统方案设计
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（4）控制系统的方案设计 （5）其它辅助系统的设计
• 润滑系统 • 冷却系统 • 故障监测系统 • 安全保护系统 • 照明系统
机械执行系统运动方案设计
执行系统是直接完成机械系统预期工作任务的部分。 由一个或多个执行机构组成。执行构件的数量及运动形 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。
例 ２ 糖果包装机设计
纽结式
例 ３ 自动输送料板的装置
折叠式
接缝式
机械推拉
平板摩擦
摩擦轮
顶部气吸
底部气吸
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、工序少数的动作过程。
例 ４ 加工内孔
车床
镗床
钻床
拉床
例 ５ 加工平面
牛头刨床－刀具往复运动
龙门刨床－工件往复运动
根据工作原理 工艺动作过程
执行构件的数目 运动形式 运动参数 运动协调关系
１、执行构件的运动设计
1)执行构件的数目
—— 取 决 于 机 械 分 功
能或分动作的多少， 两者不一定相等，要 具体分析确定。
如立式钻有两种方案: 机械系统一方案个设执计 行构件
两个执行构件
2)执行构件的运动形式和运动参数
连续回转 每分钟转数 rpm
回转运动 间歇回转 每分钟转位次数、转角大小、运动系数
执
往复摆动
每分钟摆动次数、转角大小、行 程速比系数
行
往复直线 每分钟行程数目、大小、行程速比系数
构
件 直线运动 停歇往复直线 每循环停歇次数、位置、时间、行
运
程大小和工作速度。
动
停歇单向直线 ——每次进给量的大小。
即使对于同一功能原理，也会有不同的运动方案。
（ 二）执行机构的型式设计、创新与系统的协调
机械传动系统的作用就是将原动机的运动和动力传递到执行构件， 执行构件的选择,就是根据拟定的工作原理和工艺动作过程，确定执行构 件的数目、运动形式、运动参数、运动协调关系。这是项创造性的工作， 直接影响到整个机械系统的传动方案。
⑴ 根据机构的 基本功能，归纳整理 为功能元。任何一个 复杂的机构系统所要 实现的运动，都可以 认为是由一些基本的 功能元按一定规律组 成的，根据功能元就 易于找到相应的功能 载体，实现功能元的 求解。
基本功能元及符号表示
⑵ 列出功能元解的目录。为了便于设计人员进行功能原 理的构思，可以将有关的功能元解，按一定的分类排序原 则，用矩阵表的形式列出。
计方法与技巧。以便设计出新颖、灵活、高效的机械传动系统
机械系统方案设计
机械传动总体方案设计的内容
1. 执行系统的方案设计 2.
◇功能原理设计 ◇动作及运动设计 ◇执行机构的型式设计 ◇执行系统的协调设计 ◇执行系统的方案评价与决策
2. 原动机类型的选择
（3）传动系统的方案设计
• 传动类型的选择 • 传动路线的选择 • 传动链中机构顺序的安排 • 各级传动比的分配
二、执行系统运动方案设计策略
(一) 功能分析与功能求解
1. 功能分析 功能分析法是系统设计中拟定功能原理方案的主要 方法。 一台机器所能完成的功能，称为机器的总功能。功能分析法就 是将机械产品的总功能分解成若干功能元，然后求解功能元，再将其 组合，得到满足总功能要求的多种解决方案，以供评价选择。
2. 功能求解
⑶ 注意功能求解的技巧。
注意：机械执行系统的功能原理及运动方案设计的多方案性 为实现同一预定的功能目标，可以选择不同的
功能原理来实现，选用不同的技术原理来完成。
例 １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
第十四章 机械传动系统方案的设计
机械系统方案设计
机械设计的一般过程：
计划（提设计任务、可行性研究、编设计任务书） ——方案设计（提出若干可行方案、分析对比、评价决策寻求最佳） ——技术设计（全套设计图纸和各种技术文件） ——试制试验（发现问题，加以改进） ——投产以后（收集问题，改进设计）
机械系统方案设计
工程实际中：
单一的常用基 本机构
由若干种不同机构组合 而成，能实现机械工艺 过程所需运动的系统。
机械传动系统
方方
方
案案
案
１２
n
优化选取
创造性的工来自百度文库 ！
机械系统方案设计
拟定过程考虑因素： 实现运动学和动力学要求；成本、重量、尺
寸、机械效率、寿命等。
要求：
1)注重多学科知识的综合应用； 2)注重总结与实践经验的积累； 3)充分发挥创造思维和想象能力，灵活应用各种设
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。
一、主要内容和过程
执行系统运动方案设计，是在产品规划明确拟定了其 功能目标后进行的。其过程表示在图中。
⑴⑺ 功方能案原评理价设与计决策 ⑵运工得⑶构考等功会工量尽⑷的一求⑸设动置等⑹验求种一同此种的和并根到动艺动实因虑。从功种一不课分，执考对对对可。。方定有、能作复计副是、执机运不据的动作现素机选中能工种同题析为案行能虑于所整的很要杂。成，间否高行构动同工确作及选。同构用要作运的能了，评机多选由选个次大求机采确本的满副系的和的艺定分出运求原动方力实就一的何价构采择多择系序的械用定，、统尺动相足运设要解。最理规案现是，，动包种动种型用何个的统协差的各如环，的度力佳对运动计求同。律同如可，。创括设力运机式几调异工执种执各进强保必方协设分结一何以造可，机位动副一不进定计特动构设个配作行度等须工行个行，案调计析种合采性以械可果性个同行置要元性来，计方。合原机诸使因、作构执运预理用地选执以设评。工的工尺求素实可、案理构多这此精，原件行动期地不构择行采价计作工艺寸和的现以机。的利同思不系用不的因些必以度理及机分和原艺动动几、所选械功用的 出同 统不定同运素执须完、来执构析理动作力何移需择效能设工 各的 方同量动综行根成，寿行实进和作，的要计作 种运 案型运不性形率动评学合构据预命设机现行动分可分求者原 可动 设式价动同、能状副尺考件机期计、构机运力解以解的理 能规 计的，。型，制方及的寸虑的械的出效组械动分有，专； 的律 所机及可实式造这面尺导确运的工的率，合预和析业实 方； 要构以现多将执的成需的寸路定动具作，机、如而期动知现 案实 研有。同种会行机本要要等以体要位械检转产，成的力识同现 究多因 ，一
• 润滑系统 • 冷却系统 • 故障监测系统 • 安全保护系统 • 照明系统
机械执行系统运动方案设计
执行系统是直接完成机械系统预期工作任务的部分。 由一个或多个执行机构组成。执行构件的数量及运动形 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。
例 ２ 糖果包装机设计
纽结式
例 ３ 自动输送料板的装置
折叠式
接缝式
机械推拉
平板摩擦
摩擦轮
顶部气吸
底部气吸
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、工序少数的动作过程。
例 ４ 加工内孔
车床
镗床
钻床
拉床
例 ５ 加工平面
牛头刨床－刀具往复运动
龙门刨床－工件往复运动
根据工作原理 工艺动作过程
执行构件的数目 运动形式 运动参数 运动协调关系
１、执行构件的运动设计
1)执行构件的数目
—— 取 决 于 机 械 分 功
能或分动作的多少， 两者不一定相等，要 具体分析确定。
如立式钻有两种方案: 机械系统一方案个设执计 行构件
两个执行构件
2)执行构件的运动形式和运动参数
连续回转 每分钟转数 rpm
回转运动 间歇回转 每分钟转位次数、转角大小、运动系数
执
往复摆动
每分钟摆动次数、转角大小、行 程速比系数
行
往复直线 每分钟行程数目、大小、行程速比系数
构
件 直线运动 停歇往复直线 每循环停歇次数、位置、时间、行
运
程大小和工作速度。
动
停歇单向直线 ——每次进给量的大小。
即使对于同一功能原理，也会有不同的运动方案。
（ 二）执行机构的型式设计、创新与系统的协调
机械传动系统的作用就是将原动机的运动和动力传递到执行构件， 执行构件的选择,就是根据拟定的工作原理和工艺动作过程，确定执行构 件的数目、运动形式、运动参数、运动协调关系。这是项创造性的工作， 直接影响到整个机械系统的传动方案。
⑴ 根据机构的 基本功能，归纳整理 为功能元。任何一个 复杂的机构系统所要 实现的运动，都可以 认为是由一些基本的 功能元按一定规律组 成的，根据功能元就 易于找到相应的功能 载体，实现功能元的 求解。
基本功能元及符号表示
⑵ 列出功能元解的目录。为了便于设计人员进行功能原 理的构思，可以将有关的功能元解，按一定的分类排序原 则，用矩阵表的形式列出。
计方法与技巧。以便设计出新颖、灵活、高效的机械传动系统
机械系统方案设计
机械传动总体方案设计的内容
1. 执行系统的方案设计 2.
◇功能原理设计 ◇动作及运动设计 ◇执行机构的型式设计 ◇执行系统的协调设计 ◇执行系统的方案评价与决策
2. 原动机类型的选择
（3）传动系统的方案设计
• 传动类型的选择 • 传动路线的选择 • 传动链中机构顺序的安排 • 各级传动比的分配
二、执行系统运动方案设计策略
(一) 功能分析与功能求解
1. 功能分析 功能分析法是系统设计中拟定功能原理方案的主要 方法。 一台机器所能完成的功能，称为机器的总功能。功能分析法就 是将机械产品的总功能分解成若干功能元，然后求解功能元，再将其 组合，得到满足总功能要求的多种解决方案，以供评价选择。
2. 功能求解
⑶ 注意功能求解的技巧。
注意：机械执行系统的功能原理及运动方案设计的多方案性 为实现同一预定的功能目标，可以选择不同的
功能原理来实现，选用不同的技术原理来完成。
例 １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
第十四章 机械传动系统方案的设计
机械系统方案设计
机械设计的一般过程：
计划（提设计任务、可行性研究、编设计任务书） ——方案设计（提出若干可行方案、分析对比、评价决策寻求最佳） ——技术设计（全套设计图纸和各种技术文件） ——试制试验（发现问题，加以改进） ——投产以后（收集问题，改进设计）
机械系统方案设计
工程实际中：
单一的常用基 本机构
由若干种不同机构组合 而成，能实现机械工艺 过程所需运动的系统。
机械传动系统
方方
方
案案
案
１２
n
优化选取
创造性的工来自百度文库 ！
机械系统方案设计
拟定过程考虑因素： 实现运动学和动力学要求；成本、重量、尺
寸、机械效率、寿命等。
要求：
1)注重多学科知识的综合应用； 2)注重总结与实践经验的积累； 3)充分发挥创造思维和想象能力，灵活应用各种设
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。
一、主要内容和过程
执行系统运动方案设计，是在产品规划明确拟定了其 功能目标后进行的。其过程表示在图中。
⑴⑺ 功方能案原评理价设与计决策 ⑵运工得⑶构考等功会工量尽⑷的一求⑸设动置等⑹验求种一同此种的和并根到动艺动实因虑。从功种一不课分，执考对对对可。。方定有、能作复计副是、执机运不据的动作现素机选中能工种同题析为案行能虑于所整的很要杂。成，间否高行构动同工确作及选。同构用要作运的能了，评机多选由选个次大求机采确本的满副系的和的艺定分出运求原动方力实就一的何价构采择多择系序的械用定，、统尺动相足运设要解。最理规案现是，，动包种动种型用何个的统协差的各如环，的度力佳对运动计求同。律同如可，。创括设力运机式几调异工执种执各进强保必方协设分结一何以造可，机位动副一不进定计特动构设个配作行度等须工行个行，案调计析种合采性以械可果性个同行置要元性来，计方。合原机诸使因、作构执运预理用地选执以设评。工的工尺求素实可、案理构多这此精，原件行动期地不构择行采价计作工艺寸和的现以机。的利同思不系用不的因些必以度理及机分和原艺动动几、所选械功用的 出同 统不定同运素执须完、来执构析理动作力何移需择效能设工 各的 方同量动综行根成，寿行实进和作，的要计作 种运 案型运不性形率动评学合构据预命设机现行动分可分求者原 可动 设式价动同、能状副尺考件机期计、构机运力解以解的理 能规 计的，。型，制方及的寸虑的械的出效组械动分有，专； 的律 所机及可实式造这面尺导确运的工的率，合预和析业实 方； 要构以现多将执的成需的寸路定动具作，机、如而期动知现 案实 研有。同种会行机本要要等以体要位械检转产，成的力识同现 究多因 ，一