机械系统方案设计.
机械传动系统方案设计
目旳:获得新旳机构或特性,已满足使用规定。
1)变化构件构造形状
若将摆动导杆机构中旳直线导 槽改为圆弧导槽,运动到左侧 时,可获得较长时间旳停歇。
中南大学专用
潘存云专家
2)变化构件运动尺寸 槽轮直径变为无穷大,槽数无穷多时,
槽条机构
3)选不一样旳构件作为机 架
----3机构旳倒置 3
2
2
1
曲柄滑块机构
往复运动
连杆机构 凸轮机构 螺旋机构
正弦机构 正切机构 六连杆机构
齿轮齿条机构
组合机构
液压缸、气缸
螺旋机构旳特点:可获得大旳减速比和较高旳运动精 度,常用作低速进给和精密微调机构。
齿轮齿条机构旳特点:合用于移动速度较高旳场所, 精密齿条制造困难,传动精度及平稳性不及螺旋机构。
中南大学专用
机械传动系统旳作用就是将原动机旳运动和动力传递到执行构件,故原动机旳类型和执行构件旳运动形式、运动参数、运动方位等
执行构件的数目 都决定了传动系统旳方案。执行构件旳运动设计和原动机旳选择,就是根据确定旳工作原理和工艺动作过程,确定执行构件旳数目、
运动形式、运动参数、运动协调关系,并选择合适旳原动机旳类型和运动参数与之相配。
中南大学专用
潘存云专家
B
A
C
D
潘存云专家
E
搅拌机构
齿轮----连杆组合机构
中南大学专用
凸轮----连杆组合机构
联动凸轮机构
潘存云专家
二、机构旳变异 构件构造形状 运动尺寸 更换机架 或原动件
增长辅助构件
当所选机构不能满足机械提出旳运动和动力规定期,或者为了改 善所选机构旳性能或构造时,可以通过变化机构中某些构件构造 形状、运动尺寸、更换机架或原动件、增长辅助构件等措施获得 新旳机构或特性。此称为机构旳变异
机械系统的方案设计概述
机械系统的方案设计概述1. 引言机械系统的方案设计是指在机械制造过程中对机械系统进行设计的过程,包括了方案制定、设计流程、设计原则等内容。
本文将对机械系统的方案设计进行概述,介绍在设计过程中需要考虑的重要因素和设计方法。
2. 方案制定方案制定是机械系统方案设计的第一步,需要明确设计的目标和要求。
在方案制定阶段,应该考虑以下几个方面:•使用环境:机械系统使用的环境将直接影响到设计方案的选择,包括温度、湿度、振动等因素。
•功能需求:明确机械系统需要完成的功能,例如工作速度、载荷要求等。
•资源投入:考虑可用的预算、材料和人力资源等,以确定设计方案的可行性。
•安全性:确保机械系统可以在安全的条件下运行,防止事故或伤害的发生。
3. 设计流程设计流程是指在方案制定之后,对机械系统进行详细设计的过程。
根据不同的机械系统,设计流程可能略有差异,但通常包括以下几个步骤:3.1. 概念设计概念设计阶段是在方案制定基础上进行更详细的设计。
在这个阶段,需要将机械系统的功能划分为不同的模块或部件,并进行初步的尺寸计算和布局设计。
3.2. 详细设计在概念设计阶段确定了机械系统的基本结构后,需要进行详细设计。
详细设计包括选择合适的材料、确定部件的尺寸和形状、设计连接方式等。
在这个阶段,需要充分考虑机械系统的可制造性和可维护性。
3.3. 验证和优化设计完成后,需要对机械系统进行验证和优化。
验证主要是通过计算和仿真的方式,分析机械系统的性能和安全性是否满足设计要求。
如果存在问题或不足,需要进行适当的优化和调整。
3.4. 制造和装配设计验证通过后,可以进行机械系统的制造和装配。
在制造过程中,需要按照设计要求进行加工和组装。
同时,需要进行质量控制和测试,确保机械系统的性能和质量符合设计要求。
4. 设计原则在机械系统方案设计过程中,需要遵循一些基本的设计原则,以确保设计的有效性和可靠性。
•功能性:设计方案应该能够实现所需的功能,满足用户的需求。
机械系统设计改进方案
机械系统设计改进方案
在机械系统设计改进方面,我们可以采取以下几个方案:
1. 优化结构设计:通过改变构件的形状、尺寸或材料,来提高机械系统的性能。
例如,可以使用轻量化材料替代原来的重型材料,从而减轻系统的重量,提高运行效率。
2. 引入智能控制:利用先进的传感器技术和自动控制方法,实现对机械系统的智能化控制。
例如,可以引入自适应控制算法,根据系统实时状态进行调整,提高系统的稳定性和响应速度。
3. 提高能量效率:通过改进机械系统的能量转换和传输方式,减少能量的损耗和浪费,提高系统的能量利用率。
例如,可以采用高效的传动机构、优化的能量转换装置等,来降低能量损失。
4. 引入可靠性设计:在机械系统设计阶段考虑到故障预防和容错设计,增加系统的可靠性和安全性。
例如,可以采用双重备份的设计,当一个部件发生故障时,能够自动切换到备用部件,保持系统的正常运行。
5. 进行仿真分析:在机械系统设计前进行详细的仿真分析,评估系统的性能和可靠性。
通过确定系统的瓶颈和改进空间,可以针对性地进行设计改进,提高系统的整体性能。
综上所述,机械系统设计的改进方案可以通过优化结构设计、引入智能控制、提高能量效率、引入可靠性设计和进行仿真分
析等方法来实现。
这些方案将为机械系统的性能提升和优化带来巨大的潜力和机会。
机械原理-机械系统运动方案设计
机械原理是机械工程中的关键理论基础,研究机械运动的规律和性能。我们 将重点探讨机械系统运动方案设计的原理与方法。
机械系统运动方案设计的目的
提高效率
通过合理的方案设计,实现 机械系统的高效运行,最大 限度地提高生产效率。
降低成本
设计经济有效的运动方案, 减少材料和能源的消耗,从 而降低制造成本。
增强可靠性
确保机械系统的稳定性和可 靠性,减少故障率和维修时 间,提高设备的使用寿命。
机械系统运动方案设计的步骤
1
需求分析
了解使用需求和性能要求,确定设计目
方案设计
2
标和约束条件。
根据需求分析,设计机械系统的运动方
案,包括动力传输和运动控制。
3
仿真验证Biblioteka 使用计算机仿真软件进行方案验证和性 能评估,优化设计参数。
机械系统运动方案设计的重要考虑因素
1 负载要求
根据工作负载的性质和要 求,选择合适的传动方式 和运动控制方法。
2 材料选择
考虑到机械系统的使用环 境和工作条件,选择合适 的材料以满足强度和耐久 性要求。
3 安全性与可维护性
设计安全可靠的机械系统, 方便维护和检修,确保使 用过程中的人身和设备安 全。
机器人手臂
运用运动学和动力学原理,设 计出精准灵活的机器人手臂, 用于工业自动化和协作操作。
结论和总结
机械系统运动方案设计是机械工程领域中至关重要的任务,它涉及多个学科 的知识和技术,旨在实现高效、可靠、经济的机械运动。
机械系统运动方案设计中的优化方法
参数优化
通过调整设计参数,寻找最佳的运动方案,以实现 最优性能。
仿真优化
利用计算机仿真技术,优化机械系统的设计和运动 控制算法,提高性能。
机械系统的方案设计与总体设计
机械系统的方案设计与总体设计1.引言机械系统的方案设计和总体设计是系统工程中的重要环节,它涉及到机械设计的各个方面,包括机械部件的选择、尺寸设计、结构设计等。
本文将主要介绍机械系统的方案设计和总体设计的内容和流程,以便于开展机械系统设计工作。
2.机械系统方案设计机械系统的方案设计是指在机械系统设计的初期阶段,通过对需求和功能的分析,确定机械系统的总体设计方案。
下面是机械系统方案设计的几个关键步骤:2.1 系统需求分析在进行机械系统方案设计之前,需要对系统的需求进行详细的分析。
这包括对系统的工作环境、使用条件、功能需求等方面的分析。
通过需求分析,可以明确系统设计的目标和要求,为后续的方案设计提供依据。
2.2 方案生成根据系统的需求和目标,可以生成多个方案作为设计的候选。
这些方案可以从不同的角度进行思考和设计,以满足系统的需求。
方案的生成可以采用创新设计方法,也可以参考已有的设计方案,进行改进和优化。
2.3 方案评估生成方案后,需要进行方案的评估和比较。
评估的内容包括方案的可行性、技术可行性、经济可行性等方面。
评估的结果将作为确定最终方案的依据,同时也可以为后续的详细设计提供参考。
2.4 最终方案确定在方案评估的基础上,确定最终的系统设计方案。
最终方案是在满足系统需求和目标的基础上,综合考虑各方面因素确定的。
3.机械系统总体设计机械系统的总体设计是在方案设计的基础上,对机械系统的具体细节进行设计。
它包括了机械部件的选择、尺寸设计、结构设计等内容。
3.1 机械部件选择在机械系统总体设计中,需要选择适合的机械部件来满足系统的需求。
机械部件的选择应考虑功耗、使用寿命、稳定性等因素,并符合系统设计方案。
3.2 尺寸设计机械系统总体设计的一个重要内容是尺寸设计。
尺寸设计包括机械部件的尺寸确定和布局设计。
尺寸设计应根据系统的需求和机械部件的要求,合理确定各部件的尺寸,并考虑到安装、维修和使用的方便性。
3.3 结构设计机械系统总体设计还包括结构设计。
工程机械系统方案
工程机械系统方案一、引言工程机械系统是指对土地、水域、建筑物以及其他建设工程进行施工与维护的机械设备。
它广泛应用于土木工程、公路工程、铁路工程、桥梁工程、港口工程、水利工程、矿山工程等各个领域。
工程机械的运用可以大幅提高工程施工效率,保障工程质量,减少人力成本,保障施工人员安全。
为了实现工程机械系统的高效、高质、安全运行,制定科学合理的工程机械系统方案显得尤为重要。
本文将从系统方案规划、设备选型、系统管理、安全保障等方面进行详细阐述,以期为工程机械系统设计提供一定的指导和借鉴。
二、系统方案规划1. 工程机械系统目标明确工程机械系统设计的目标非常重要,其包括但不限于提高施工效率、降低成本、提高工程质量、保障施工人员安全等。
视具体的工程项目而定,可制定相应的目标指标,以保证系统方案的实施具有明确的导向性。
2. 工程机械系统范围工程机械系统应包括施工所需的各种机械设备和工具,如挖掘机、推土机、起重机、混凝土搅拌车、压路机等,并且应考虑到设备的搬运、安装、维护等相关环节。
另外,工程机械系统还应涉及到相关的管理信息系统、人员培训等内容。
3. 工程机械系统流程明确工程机械系统的运行流程及工作环节。
其包括工程机械设备的调配、施工现场设备的布置、设备的使用和维护、施工进度与质量的监控等环节。
4. 工程机械系统的可行性分析对工程机械系统设计方案进行可行性分析,考虑各种因素对系统进行全面的评估,如技术可行性、经济可行性、人力资源支撑等因素,以保证系统的实施是科学合理的。
三、设备选型1. 设备性能需求在进行设备选型时,应根据工程需要明确不同设备的性能需求,如工作能力、工作精度、工作效率、能源消耗等指标。
同时也要考虑到设备的环保性、安全性等因素。
2. 设备品牌和供应商选择在选择设备供应商和品牌时应考虑到设备的质量、售后服务、价格等方面的因素,以保证设备的购买是具有性价比的。
3. 设备配套工程机械系统除了设备本身的选择外,还要考虑到设备的配套设施,如燃料、润滑油、维修工具等。
机械原理-机械系统运动方案设计
机械系统的发展趋势
总结词:机械系统的发展趋势
详细描述:随着科技的不断进步和应用需求的不断提高 ,机械系统也在不断发展。目前,机械系统的发展趋势 主要包括智能化、模块化、集成化和绿色化等。智能化 是指通过引入人工智能和传感器技术,实现机械系统的 自主控制和智能决策;模块化是指将机械系统中的各个 部件标准化和模块化,便于生产和维修;集成化是指将 多个机械系统集成在一起,实现更高效和更精确的运动 控制;绿色化是指注重环保和节能,采用更环保的材料 和设计,降低能耗和排放。
机械原理-机械系统运动方案设计
目录
• 机械系统概述 • 机械原理基础 • 机械系统运动方案设计 • 典型机械系统运动方案分析 • 现代设计方法在机械系统运动方案设计中
的应用 • 机械系统运动方案设计案例分析
01 机械系统概述
机械系统的定义与组成
总结词
机械系统的定义与组成
详细描述
机械系统是由多个相互关联和相互作用的机械部件组成的整体。这些部件包括 原动机、传动机构、执行机构和控制机构等,它们通过各种方式相互连接和配 合,以实现特定的运动和功能。
齿轮机构运动方案分析
齿轮机构组成
由两个或多个齿轮组成,通过齿 轮之间的啮合实现运动和动力的
传递。
齿轮机构分类
按照齿轮类型可分为直齿、斜齿、 锥齿和蜗轮蜗杆等;按照齿轮轴 线关系可分为平行轴、相交轴和
交错轴齿轮机构。
齿轮机构运动特性
具有传动效率高、传动比稳定、 寿命长等优点,适用于大功率、
高精度和长期使用的场合。
机械பைடு நூலகம்统的分类与特点
总结词
机械系统的分类与特点
详细描述
根据不同的分类标准,可以将机械系统分为多种类型。例如,根据能量传递方式的不同,可以分为传动系统和控 制系统;根据功能的不同,可以分为原动机、传动装置、执行器和控制器等。不同类型的机械系统具有不同的特 点和应用范围,需要根据具体需求进行选择和设计。
机械系统运动方案设计
机械系统运动方案设计机械系统是指由多个机械部件组成的系统,可以完成某种特定的运动或工作任务。
机械系统运动方案设计是指对机械系统中运动的方案进行设计,以实现特定的工作任务。
本文将从机械系统运动方案设计的原理、步骤、方法和注意事项等方面进行阐述。
一、机械系统运动方案设计的原理任何一台机械设备或系统,在设计之初就要确定其运动方案,运动方案的设计必须考虑到整个系统的工作要求和性能,保证系统的可靠性和稳定性。
机械系统的运动方案设计的原理是使系统的运动状态达到特定的要求,同时满足以下几点原则:1、稳定性机械系统的运动状态必须是稳定的,不会因外部环境的变化而使系统发生过度振荡或者失去控制。
因此在运动方案设计中必须考虑惯性、摩擦、弹性、耗能等因素,控制系统的稳定性。
2、能效性机械系统的运动方案必须达到最佳的能效性,即在运动过程中实现最大程度的能量转换和利用。
这要求设计人员对机械系统的工作原理和运动方式有深入的了解和熟练的技能,优化运动方案,降低能量损失。
3、可靠性机械系统的运动方案设计需要考虑到系统的可靠性。
要确保机械系统的实际运动方案能够持续、稳定、可靠地运行,达到预期的工作要求。
4、安全性机械系统运动方案的设计要求考虑到系统的安全性。
机械系统运动过程中要注意遵循安全生产相关规定,保证工作环境安全,预防机械设备事故和故障的发生。
二、机械系统运动方案设计的步骤机械系统运动方案设计是一个复杂的过程,在设计时应该全面考虑各个方面的因素。
下面介绍机械系统运动方案设计的步骤:1、分析运动特性和工作要求设计人员需要了解机械系统的运动特性和工作要求,包括机械系统的材料属性、运动速度、功率大小、工作环境等因素,以此来确定机械系统的运动方案。
2、确定运动方式和工作原理确定机械系统的运动方式,并根据系统的工作原理制定运动方案。
机械系统运动方式有直线运动、旋转运动,以及复杂的多轴运动等,根据具体的工作条件选择合适的方式。
3、选择机械部件和材料根据机械系统的工作要求和运动方式,选择合适的机械部件和材料。
机械系统的方案设计
3、实现运动轨迹的机构(Mechanism to realize any
motion path)
1) 四杆机构(连杆曲线)(Four-bar Linkage)
四杆机构的连杆上的每一点均可以实现一定的封闭运动轨迹
2) 开式链机构(Open Chain Mechanism)
任何开式链机构上的端点都可以实现一定的运动轨 迹,工业机器人操作机大多是由开链机构组成的。
3、带传动与链传动
带传动及链传动多用于中心距较大的传动。
4、连杆机构Biblioteka 连杆机构在机械设备及日常生活中有大量应用。
5、凸轮机构。
由于凸轮机构是高副接触,决定了这种机构主要 用于传递运动。
14.2.3
执行机构的运动类型及典型机构
(Motion Type of Executive Mechanism and Its Typical Mechanisms) 机器中最接近被作业工件一端的机构称为执行机构。 执行机构中接触工件或执行终端运动的构件称为执行 构件。机器通过执行构件完成作业任务。 执行机构的运动分为直线运动、回转运动、任意轨迹 运动、点到点的运动及位到位的运动等主要五种运动 形式。实现不同运动形式的典型机构主要有:
4)双摇杆机构
起重机的变幅机构
5) 链传动(直线段部分的运动)(Chain Drive Mechanism) 带有翼片的链传动,可以拖动被作业件在两链轮间的 直线段做直线运动。
2、实现回转运动的机构
(Mechanism to Realize Rotary Motion)
1) 齿轮传动机构(Gear
机械系统的方案设计
机械系统的方案设计摘要本文旨在介绍机械系统的方案设计,包括了概述、需求分析、设计与实现这些方面的内容。
机械系统的方案设计是一个复杂的过程,需要考虑到众多因素,如性能需求、可靠性、安全性等等。
通过合理的方案设计,可以使机械系统具有更好的性能和使用体验。
概述机械系统是由多个部件组成的复杂系统,其目的是完成某种特定的功能。
机械系统的方案设计是指根据用户的需求和要求,利用机械原理及相关知识,设计出满足要求的机械结构和部件的过程。
机械系统的方案设计依赖于第一阶段的需求分析,需求分析主要包括了对用户需求和功能需求的分析。
通过对需求的明确和理解,可以为后续的设计与实现提供指导和支持。
需求分析在进行机械系统设计前,首先要进行需求分析。
需求分析是指对用户需求和功能需求进行详细的分析和整理,以明确设计的目标和要求。
用户需求分析用户需求是指机械系统的最终用户对系统的期望和要求。
在进行用户需求分析时,需要与用户充分沟通,了解他们的期望和要求。
用户需求分析通常包括以下几个方面:1.功能需求:用户希望机械系统能够完成哪些功能,如加工、搬运、传送等。
2.性能需求:用户对机械系统的性能有哪些要求,如速度、精度、负载能力等。
3.可靠性需求:用户对机械系统的可靠性有哪些要求,如工作时间、故障率等。
4.安全性需求:用户对机械系统的安全性有哪些要求,如防护措施、安全标识等。
功能需求分析功能需求是指机械系统应该具备的功能能力。
根据用户需求分析的结果,可以明确机械系统的功能需求。
功能需求分析通常包括以下几个方面:1.运动分析:机械系统需要进行哪些运动,如平移、旋转、摆动等。
2.动力传递:机械系统需要进行哪些动力传递,如传动装置的选择、传动比的确定等。
3.控制系统:机械系统需要具备什么样的控制功能,如手动控制、自动控制等。
4.稳定性:机械系统需要具备怎样的稳定性,如抗震、抗侧倾等。
设计与实现机械系统的设计与实现是一个迭代的过程,包括了初步设计、详细设计、制造、装配和测试等阶段。
机械系统的方案设计
机械系统的方案设计1. 引言机械系统的方案设计是产品开发过程中非常重要的一环。
一个好的机械系统方案可以提高产品的性能、降低生产成本,并且增加产品的可靠性和稳定性。
本文将介绍机械系统方案设计的一般步骤和注意事项,并且通过一个案例来详细说明。
2. 方案设计步骤机械系统的方案设计通常包括以下步骤:2.1 需求分析在开始方案设计之前,首先需要明确产品的需求。
这包括产品的功能需求、性能需求、约束条件等。
需求分析可以通过与客户、市场调研以及竞品分析等方法来获取。
根据需求分析的结果,进行概念设计。
概念设计是指通过创新思维和系统性方法来生成不同的设计方案。
概念设计阶段需要对产品的整体结构、功能模块以及工作原理进行初步的思考和设计。
2.3 详细设计在完成概念设计之后,需要进行详细设计。
详细设计是指对概念设计的进一步完善和细化。
在详细设计阶段,需要考虑材料选择、结构设计、工艺流程等具体的设计细节。
2.4 原型制作和测试在完成详细设计之后,需要制作机械系统的原型,并进行测试。
原型制作和测试可以帮助我们验证设计的可行性和性能是否符合要求。
如果测试结果不理想,还需要对设计进行修正和改进。
根据原型测试结果进行修改优化,并进行最终设计。
最终设计需要考虑产品的可制造性、维修性以及成本等因素。
2.6 生产和验证完成最终设计后,进入生产和验证阶段。
在生产过程中,需要建立质量控制体系,并进行生产过程的监控和调整。
验证阶段可以通过产品测试、用户反馈等方法来验证产品的性能和可靠性。
3. 设计注意事项在进行机械系统方案设计时,需要注意以下几点:3.1 功能与性能需求确保设计方案满足产品的功能和性能需求。
功能需求是指产品需要具备的基本功能,而性能需求是指产品在正常使用情况下的性能指标。
3.2 可制造性和可维修性在设计过程中要考虑产品的可制造性和可维修性。
可制造性是指产品设计是否符合生产工艺和设备的要求,可维修性是指产品易于维修和更换零部件的能力。
机械系统的总体方案设计
机械系统的总体方案设计一、方案设计的基本原则1.安全性原则:要确保设计的机械系统在使用过程中不会对人员和设备造成伤害。
2.可靠性原则:要确保设计的机械系统能够稳定运行,具有良好的使用寿命和维修维护性能。
3.经济性原则:要充分考虑制造成本、购买成本、运行成本以及后期维护和升级等因素。
二、方案设计的步骤1.了解用户需求:通过与用户沟通,了解用户对机械系统的功能、性能、外观和使用要求等方面的需求。
可以通过需求调研和用户访谈等方式收集信息。
2.系统分析:在了解用户需求的基础上,对机械系统进行综合分析,包括系统的工作原理、基本构成部分和各个部分之间的关系等。
可以使用形式化分析方法如功能分解与组合、失效模式与影响分析等。
3.确定设计目标:根据用户需求和系统分析结果,制定出机械系统总体设计的目标和约束条件。
目标可以关注系统的性能指标、功能实现等方面。
4.建立系统模型:根据设计目标,利用计算机辅助设计软件或建立物理模型等方法,对机械系统进行模拟和仿真分析。
包括结构分析、运动学分析、动力学分析等。
5.方案设计:通过在系统模型基础上的分析、优化和创新,制定出一个能够满足设计目标和约束条件的总体设计方案。
包括机械结构的设计、驱动系统的设计、控制系统的设计等。
6.方案评估:对设计方案进行评估,主要包括机械系统的性能、成本、安全性等方面。
可以通过实验验证、数值模拟和仿真等方法进行评估。
7.优化改进:根据评估结果,对设计方案进行优化改进。
可以采用机器学习、遗传算法等方法进行优化和改进。
三、方案设计的关键问题1.结构设计:机械系统的结构设计是指确定系统各个部件的类型、数量和布局。
需要综合考虑系统的强度、刚度、重量和成本等因素,避免出现单点故障和过度设计的问题。
2.驱动系统设计:机械系统的驱动系统设计是指选择合适的驱动装置,以满足系统的运动和力学要求。
需要考虑到驱动能力、精度和反应速度等因素。
3.控制系统设计:机械系统的控制系统设计是指选择合适的控制方法和控制器,以实现系统的自动化控制。
机械系统方案设计
机械系统方案设计机械系统方案设计机械系统方案设计1.微电子机械系统的概念微电子机械系统主要结构有微型传感器、制动器以及处理电路。
其是一种微电子电路与微机械制动器结合的尺寸微型的装置,其在电路信息的指示下可以进行机械操作,并且还能够通过装置中的传感器来获取外部的数据信息,将其进行转化处理放大,进而通过制动器来实现各种机械操作。
而微电子机械系统技术是以微电子机械系统的理论、材料、工艺为研究对象的技术。
微电子系统并不只是单纯的将传统的机电产品微型化,其制作材料、工艺、原理、应用等各个方面都突破了传统的技术限制,达到了一个微电子、微机械技术结合的全新高度。
微电子机械系统是一种全新的高新科学技术,其在航天、军事、生物、医疗等领域都有着重要的作用。
1.2微电子机械系统技术的特点1.2.1尺寸微型化传统机械加工技术的最小单位一般是cm,而微电子机械系统技术下的机械加工往往最小单位已经涉及到了微米甚至纳米。
这以尺寸的巨大变化使得微电子机械系统技术下的原件具有微型化的特点,其携带方便,应用领域更加广阔。
1.2.2集成化微电子机械系统技术下的原件实现了微型化为器件集成化提供了有力的基础。
微型化的器件在集成上具有无可比拟的优势,其能够随意组合排列,组成更加复杂的系统。
1.2.3硅基材料微电子机械系统技术下的器件都是使用硅为基加工原料。
地面表面有接近30%的硅,经济优势十分明显。
硅的使用成本低廉这就使得微电子机械系统技术的下的器件成本大大缩减。
硅的密度、强度等于铁相近,密度与铝相近,热传导率与钨相近。
1.2.4综合学科英语微电子机械系统技术几乎涉及到所有学科,电子、物理、化学、医学、农业等多个学科的顶尖科技成果都是微电子机械系统技术的基础。
众多学科的最新成果组合成了全新的系统和器件,创造了一个全新的技术领域。
2微电子机械系统的技术类别2.1体微机械加工技术体微机械加工技术主要将单晶硅基片加工为微机械机构的工艺,其最大的优势就是可以制作出尺寸较大的'器件,最大的弊端是难以制造出精细化的灵敏系统。
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( 1 )分析上冲头加压工艺过程对主加 压机构的要求。经分析,上冲头加压工艺 过程加压机构的功能要求可概括为: 1)运动形式变换功能 2)运动方向交替变换功能 3)运动缩小功能 4)运动停歇功能 (2)提出并初选机构方案
二、执行系统的协调设计
为了完成机械系统的预定功能和生产过程,各 执行机构不仅要完成各自的执行动作,而且相互之 间必须协调一致。 1、执行系统协调设计的原则 (1)满足各执行机构动作先后顺序的要求; (2)满足各执行机构动作在时间上的同步性要求; (3)满足各执行机构在空间布置上的协调性要求; (4)满足各执行机构操作上的协同性要求; ( 5 )各执行机构的动作安排要有利于提高劳动生产 率; ( 6 )各执行机构的布置有利于系统的能量协调和效 率的提高。
(1)机械传动类型选择的依据 1)执行系统的性能参数和工况要求。 2)原动机的机械特性和调速性能。 3 )对机械传动系统的性能、尺寸、重量和安装布 置的要求。 4 )工作环境(例如高温、低温、潮湿、粉尘、腐 蚀、易燃、防爆等)的要求。 5 )制造工艺性和经济性(例如制造和维修费用、 使用寿命、传动效率等)的要求。 (2)机械传动系统选择的原则 1)简化传动环节 a. 当原动机的功率、转速或运动方式完全符合执行 系统的工况和工作要求时,可将原动机的输出轴与执 行机构的输入轴用联轴器直接联接。
a.对高速、大功率、长期工作的工况,应选用承载 能力高、传动平稳、传动效率高的传动类型。
b. 对速度较低、中小功率、要求传动比较 大的工况,可采用单级蜗杆传动、多级齿轮传 动、带-齿轮传动、带-齿轮-链传动等多种方案, 并进行分析比较,从中选择综合性能较好的方 案。 c.传动比较大时,应优先选用结构 紧凑的 蜗杆传动和行星齿轮传动,原动机输出轴和执 行机构输入轴平行时,可采用圆柱齿轮传动; 中心距较大时,可采用带传动或链传动。 3)确保机械系统安全运转。
机械系统方案设计
§1 机械总体方案设计
一、机械总体方案设计的目的
机械总体方案设计的目的,就是通过调查研究进行 机械产品规划、确定设计任务、明确设计要求和条件, 在此基础上寻求问题的解法及原理方案构思,进行功能 原理设计,拟定机械功能原理方案,选择机构类型,得 出一组可行的机械系统运动方案,为下一步进行详细的 结构设计作好原理方案方面的准备,也为最终进行评价、 选优、决策提供可行性、先行性等相关技术原理方面详 尽的科学依据。
二、传动类型的选择
1、传动的类型和特点 (1)机械传动 (2)液压、液力传动 (3)气压传动 (4)电气传动 2、传动类型的选择 机械传动类型的选择关系到传动系统的方案设 计和工作性能参数。技术经济指标是确定传动方案 的主要因素,只有通过对多种传动方案的技术经济 指标作细致的综合分析和对比,才能比较合理地选 用机构传动的类型。
一、传动系统方案设计过程
1) 确定传动系统的总传动比。 2) 选择传动类型。 3) 拟定传动链的布置方案。 4) 分配传动比。 5) 确定各级传动机构的基本参数和主要几何尺寸, 计算传动系统的各项运动学和动力学参数,为各 级传动装置的结构设计、强度计算和传动 系统方 案评价提供依据和指标。 6) 绘制传动系统运动简图。
2、执行机构的选型 所谓机构的选型,就是将前人创造发明的数以千计 的各种机构,按照运动特性或动作功能进行分类,然后 根据设计对象中执行构件所需要的运动特性和动作功能 进行搜索、选择、比较和评价,选出执行机构的合适形 式。驾驶员理论考试网 / 2016科 目四考试 按照执行构件所需的运动形式和运动变换功能的要 求,从各种常用机构中进行选择、分析和比较,满足运 动形式的变换和功能的实现,是执行机构选型时首先要 考虑的因素。 3、执行机构型式设计实例 试进行1.5t压片机上冲头主加压机构的型式设计。 压片机由电动机驱动,上冲头加压动作如图13-2所示, 图中h为冲头下移行程,h’为冲头冲压阶段行程。
b. 在固定传动比的机械传动系统中,若原动机可 调速而执行系统的工作载荷又变化不大,或执行系统 有调速要求并与原动机的调速范围相适应,则可采用 固定传动比的机械传动装置。 c.当执行系统要求的调速范围较大,或用原动机调 速的机械特性不能满足要求时,可采用可调传动比的 机械传动装置。 2) 提高机械传动效率
2、执行系统协调设计的方法 根据生产工艺的不同,机构的运动循环可分为两大类。 (1)可变运动循环 (2)固定运动循环 3、机械运动循环图 机械运动循环图描述了各执行构件运动间相互协调 配合关系。在编制机械运动循环图时,必须选取机构 中某一主要的执行构件作为参考件,取其有代表性的 特征位置为起始位置,作为确定其他执行构件相对于 该主要执行构件运动的先后次序和配合关系的基准。 机械运动循环图是设计机器的控制系统和进行机器调 试的依据。
§3机械传动系统的方案设计和原动机选择
机械传动系统的方案设计是机械系统方案设 计中至关重要的一个环节。传动系统方案设计 的好坏,在很大程度上决定了所设计机械产品 是否先进合理、质高价廉及具有市场竞争力。 在完成了执行系统的方案设计和原动机的预选 型后,即可根据执行机构所需要的运动和动力 条件及原动机的类型和性能参数,进行传动系 统的方案设计。
二、机械总体方案设计的内容
机械系统主要由驱动系统、传动系统、执 行系统和控制系统所组成。因此,总体方案设 计的主要内容就是围绕这几部分的方案设计。 1)执行系统的方案设计 2)原动机类型的选择和传动系统的方案设 计 3)控制系统的方案设计 4)其他辅助系统的设计
§2 机械执行系统的运动方案设计
机械执行系统的方案设计是机械总体方案设 计的核心,也是整个机械设计工作的基础。执 行系统方案设计的好坏,对机械能否完成预期 的功能目标,起着决定性的作用。 机械执行系统的方案设计应满足以下基本要 求: 1)保证设计时提出的功能目标 2)足够的使用寿命和强度、刚度要求 3)各执行机构应结构合理、配合协调 本节主要讨论执行结构的型式设计与执行 系统的协调设计。