第十章 机械系统运动方案创新设计及运动循环图PPT幻灯片
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机械原理运动简图设计PPT课件
机械原理—运动简图设计 23.3 组合机构
3、复合式组合：在机构组合中，即有串联式，又有并联式的组合方式。
机构的复合式组合及其框图
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机械原理—运动简图设计 23.3 组合机构
机构的复合式组合及其框图
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机械原理—运动简图设计 23.3 组合机构
4、叠联式组合：将做平面一般运动的构件作为原动件，且其中一个基本 机构的输出（或输入）构件为另一个基本机构的相对机架的连接方式 称为叠联式组合。
连杆-凸轮组合机构设计过程
第17页/共43页
机械原理—运动简图设计 23.4 机构选型及机构系统运动方案设计
机构类型的选择
按照执行构件所需的运动特性进行机构选型 :从具有相同运动特性的 机构中，按照执行构件所需的运动特性进行搜寻。当有多种机构均可满 足所需要求时，则可根据上节所述原则，对初选的机构形式进行分析和 比较，从中选择出较优的机构。
(1). 分析机械产品的生产工艺过程或其功能要求，区分出主操作部分和辅助 操作部分，然后确定所需的执行构件数及其基本运动形式和运动特性。
薄壁零件冲压机床的生产工艺过程及要求示意图
第2页/共43页
机械原理—运动简图设计
23.1 机构系统运动简图设计的任务与步骤
(2).合理选择机构类型，拟定机械运动方案。 根据对机械产品的总体要求，合理选择执行机构的类型。 再根据所选原
（2）设计可调行程的机构
设计思路：选择一个两自由度的机构，为使其具有确定的运动，应有 两个原动件，其中一个为主原动件，即为完成预定运动要求的输入构件； 另一个为调整原动件，调整它的位置就可改变执行件的行程。当调整原 动件调整至满足行程要求的位置后，就将其固定不动，此时机构就变为 一个自由度的系统，然后在主原动件驱动下正常工作。
机械系统运动方案创新设计和运动循环图专业知识讲座
执行构件的基本运动形式有：
连续转动 往复摆动 往复移动 单向间歇转动 间歇往复移动 间歇往复摆动 平面一般运动
点的轨迹运动
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本文档机所械提原供理的信息仅供参考第之八用章，不机能械作的为运科学动依方据案，及请机勿模构仿的。创文新档设如有计不
当之处，请联系本人或网站删除。
第一．确定其所要完成的工 作任务。
第二，根据机器的工作要求， 对需要采取的工艺方法或工 作原理进行分析。
第三，运动方案设计。
第四，施工图设计。
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运动要求及其相应机构举例
对执行构件的运动要求
可供选择的机构类型
等速连续转动
平行四边形机构、双万向联轴节机构、各种齿轮机构、轮系等。
非等速连续转动
双曲柄机构、转动导杆机构、单万向联轴节机构等。
往复摆动（只有行程角或若干 曲柄摇杆机构、双摇杆机构、摇块机构、摆动导杆机构、摇杆滑块机
位置要求）
构（滑块为原动件）、摆动从动件凸轮机构等。
当之处，请联系本人或网站删除。
(2). 合理选择机构类型，拟定机械运动方案。
由上确定了执行构件后，也就确定了所需执行机构数， 根据对机械产品的总体要求，合理地选择执行机构的类型。 再根据所选原动机（如电动机、液压泵等）的类型，确定传 动类型和传动机构，通过各种联接方式，将所有机构组合成 若干条机构系统， 并画出示意图，即为机械运动方案。 (3). 拟定机构系统的运动循环图。
当之处，请联系本人或网站删除。
2023-机械运动方案创新设计(PPT51页)
操作说明
❖ 1、实验台机架的固定
实验台机架图
11
12
2、各另部件之间的拼接
❖ 〔1〕轴相对机架的拼接
❖ 有螺纹端的轴颈可以插入滑块28#上的 铜套孔内，通过平垫片、防脱螺母34# 的连接与机架形成转动副或与机架固 定。如果按图6拼接后，6或8#轴相对 机架固定；如果不使用平垫片34# ， 那么6或8#轴相对机架作旋转运动。拼 接者可根据需要确定是否使用平垫片 34#。
滑块与连杆组成转动副和移动副的拼接
❖ 如下图的拼接效果是滑块13#的扁平轴颈处与连杆11#形成移动副； 在20#、21#的帮助下，滑块13#的圆轴颈处与另一连杆在连杆长槽的 某一位置形成转动副。首先用螺栓、螺母21#将固定转轴块20#锁定 在连杆11#上，再将转动副轴13#的圆轴端穿插20#的圆孔及连杆11# 的长槽中，用带垫片的螺栓15#旋入13#的圆轴颈端面的螺孔中，这 样13#与11#形成转动副。将13#扁头轴颈插入另一连杆的长槽中，将 15#旋入13#的扁平轴端面螺孔中，这样13#与另一连杆11#形成移动 副。
14
移动副的拼接
❖ 移动副的拼接如下图。转滑副轴24#的圆轴端插入连杆11#的长 槽中，通过带垫片的螺栓15#的连接，转滑副轴24#可与连杆 11#形成移动副。
❖ 提示：转滑副轴24#的另一端扁平轴可与其它构件形成转动副 或移动副。根据拼接的实际需要，也可选用7#或14#件替代24# 件作为滑块。 15
垫片螺栓15#旋入轴端面的螺孔内，那么凸轮相对轴转动。
22
凸轮高副的拼接
❖ 如下图，首先将轴6#或8#与机架相连。然后分别将凸轮1#、从动件 连杆11#拼接到相应的轴上去。用内六角螺钉27#将凸轮紧定在6#轴 上，凸轮1#与6#轴形成一个运动构件；将带垫片螺栓15#旋入8#轴端 面的螺孔中，连杆11#相对8#轴作往复移动。高副锁紧弹簧的小耳环 用螺栓21#固定在从动杆连杆上，大耳环的安装方式可根据拼接情况 自定，必须注意弹簧的大耳环安装好后，弹簧不能随运动构件转动， 否那么弹簧会被缠绕在转轴上而不能工作。
机械系统的运动简图课件
。
运动特性
曲柄滑块机构的运动特性包括行 程、速度、加速度等，这些特性 与机构的尺寸参数、连杆长度、
曲柄转角等因素密切相关。
齿轮传动机构
工作原理
齿轮传动机构是由两个或多个齿轮组成，通过齿轮的啮合 实现动力和运动的传递。
应用场景
齿轮传动机构广泛应用于各种机械设备和仪器仪表中，如 机床、汽车、钟表等。
类型与特点
简图的绘制原则与规范
规范与标准 • 遵循国家相关标准，如《机械制图》等。
• 采用统一的线型和颜色，以便于区分和辨识。
简图的绘制原则与规范
• 标注必要的尺寸和参数，便于定量分析和计算。
通过以上内容的学习和应用，可以更好地理解和分析机械系统的运动特性，为机 械设计和分析提供有力支持。
03
机械系统运动简图的分析方法
基于运动简图的机构设计项目实践
3. 通过运动简图分析机构性能，并进行优化设计。
4. 构建实验模型或原型机，测试并验证设计结果。
THANKS
感谢观看
机构运动分析实践
01
实践内容
02
选择一典型机构，绘制其运动简图。
基于运动简图，采用图解或解析法进行机构的位置分析。
03
机构运动分析实践
利用速度瞬心法或矢量方程法进行机构的速 度分析。
通过加速度分析，研究机构的动态性能。
机构运动分析实践
实践步骤
1
2
1. 确定实践所用的机构和运动简图。
3
2. 应用运动学原理，进行机构的位置分析，求解 关键位置参数。
齿轮传动机构可分为直齿轮、斜齿轮、锥齿轮等多种类型 ，不同类型的齿轮传动机构具有不同的传动特点，如传动 比、传动效率、噪音等。
凸轮机构
运动特性
曲柄滑块机构的运动特性包括行 程、速度、加速度等，这些特性 与机构的尺寸参数、连杆长度、
曲柄转角等因素密切相关。
齿轮传动机构
工作原理
齿轮传动机构是由两个或多个齿轮组成，通过齿轮的啮合 实现动力和运动的传递。
应用场景
齿轮传动机构广泛应用于各种机械设备和仪器仪表中，如 机床、汽车、钟表等。
类型与特点
简图的绘制原则与规范
规范与标准 • 遵循国家相关标准，如《机械制图》等。
• 采用统一的线型和颜色，以便于区分和辨识。
简图的绘制原则与规范
• 标注必要的尺寸和参数，便于定量分析和计算。
通过以上内容的学习和应用，可以更好地理解和分析机械系统的运动特性，为机 械设计和分析提供有力支持。
03
机械系统运动简图的分析方法
基于运动简图的机构设计项目实践
3. 通过运动简图分析机构性能，并进行优化设计。
4. 构建实验模型或原型机，测试并验证设计结果。
THANKS
感谢观看
机构运动分析实践
01
实践内容
02
选择一典型机构，绘制其运动简图。
基于运动简图，采用图解或解析法进行机构的位置分析。
03
机构运动分析实践
利用速度瞬心法或矢量方程法进行机构的速 度分析。
通过加速度分析，研究机构的动态性能。
机构运动分析实践
实践步骤
1
2
1. 确定实践所用的机构和运动简图。
3
2. 应用运动学原理，进行机构的位置分析，求解 关键位置参数。
齿轮传动机构可分为直齿轮、斜齿轮、锥齿轮等多种类型 ，不同类型的齿轮传动机构具有不同的传动特点，如传动 比、传动效率、噪音等。
凸轮机构
机械系统运动方案与创新设计 54页PPT文档
14
第三节 机械系统运动方案设计的构思 一、传动机构系统的组成
1、齿轮机构传动系统 2、带传动与齿轮传动的组合系统 3、齿轮传动与螺旋传动的组合系统 4、齿轮机构与万向联节机构的组合
第三节 机械系统运动方案设计的构思
典型传动方式
第三节 机械系统运动方案设计的构思
二、典型传动装置的应用场合
微机械 陀螺仪
机械陀螺仪 26
第四节 机械系统运动协调设计 机械系统的运动循环图
制定机械系统的运动循环图的步骤：
（1）分析每个子工艺动作特点，从中确定一个主要动作，以
此作为其它动作的位置基准；
（2）设定主要动作的位置起点、终点和运动循环周期；
（3）分析其它动作相对主要动作的衔接位置，并且注意两个
档块
滑杆
蜗杆传动
连杆机构
带传动 凸轮机构 电动机
自动载送装置
第一节 机械系统概述
若干个单一的基本机构经过串连、并连、叠 加等组合方式连接在一起的机械系统：
第一节 机械系统概述
机械系统在工 作时按照一定 的动作次序和 规律进行工作。
第二节 机械系统运动方案的基本知识
机械组成的示意图
原动机
传动机构
1、带传动：中心距大、传动比的精度要求低 2、链传动：中心距大、传动比的精度要求低 3、齿轮传动：传动效率高、体积小，传动比准确 上述传动已经标准化。齿轮传动还分：圆柱齿轮、 锥齿轮、蜗杆传动 4、其他传动：液压传动、螺旋传动等 传动装置的设计通常比较容易。
第三节 机械系统运动方案设计的构思
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
第三节 机械系统运动方案设计的构思 一、传动机构系统的组成
1、齿轮机构传动系统 2、带传动与齿轮传动的组合系统 3、齿轮传动与螺旋传动的组合系统 4、齿轮机构与万向联节机构的组合
第三节 机械系统运动方案设计的构思
典型传动方式
第三节 机械系统运动方案设计的构思
二、典型传动装置的应用场合
微机械 陀螺仪
机械陀螺仪 26
第四节 机械系统运动协调设计 机械系统的运动循环图
制定机械系统的运动循环图的步骤：
（1）分析每个子工艺动作特点，从中确定一个主要动作，以
此作为其它动作的位置基准；
（2）设定主要动作的位置起点、终点和运动循环周期；
（3）分析其它动作相对主要动作的衔接位置，并且注意两个
档块
滑杆
蜗杆传动
连杆机构
带传动 凸轮机构 电动机
自动载送装置
第一节 机械系统概述
若干个单一的基本机构经过串连、并连、叠 加等组合方式连接在一起的机械系统：
第一节 机械系统概述
机械系统在工 作时按照一定 的动作次序和 规律进行工作。
第二节 机械系统运动方案的基本知识
机械组成的示意图
原动机
传动机构
1、带传动：中心距大、传动比的精度要求低 2、链传动：中心距大、传动比的精度要求低 3、齿轮传动：传动效率高、体积小，传动比准确 上述传动已经标准化。齿轮传动还分：圆柱齿轮、 锥齿轮、蜗杆传动 4、其他传动：液压传动、螺旋传动等 传动装置的设计通常比较容易。
第三节 机械系统运动方案设计的构思
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
机械基础_机械系统运动简图的设计PPT共27页
机械基础_机械系统实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
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8.3 机构运动方案设计 8.4 机构系统运动循环图
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机械原理
第八章 机械的运动方案及机构的创新设计
8.1 概述
机械是机器和机构的总称，机器是由单一机构、多个同 一机构或多种机构所组成的。
牛头刨床就是一部典型的机器。在牛头刨床中，连杆机构用以
实现切削运动，棘轮机构及丝杠传动用以实现工作台的水平进
执行构件的基本运动形式有：
连续转动 往复摆动 往复移动 单向间歇转动 间歇往复移动
间歇往复摆动 平面一般运动
点的轨迹运动
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机械原理
第八章 机械的运动方案及机构的创新设计
运动要求及其相应机构举例
对执行构件的运动要求
可供选择的Leabharlann 构类型等速连续转动平行四边形机构、双万向联轴节机构、各种齿轮机构、轮系等。
第八章 机械的运动方案及机构的创新设计
3、实现运动轨迹的机构
4、点到点的运动机构
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机械原理
第八章 机械的运动方案及机构的创新设计
5、位到位的运动机构
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机械原理
第八章 机械的运动方案及机构的创新设计
二、传动机构的类型及功用 常用的传动机构有
第三，运动方案设计。 第四，施工图设计。
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机械原理
第八章 机械的运动方案及机构的创新设计
一、运动方案设计的主要步骤 一部机器主要由四大部分组成：原动机、传动机构、执行
机构和控制系统。组成机器的四大部分都必须选择和设计得 当．才能保证整部机器的性能优良。
原动机部分
传动部分
执行部分
控制系统
1、工艺参数的给定及运动参数的 确定；
2、执行构件间运动关系的确定及 运动循环图的绘制；
3、动力源的选择及传动机构的确 定；
4、方案的比较与决策。
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机械原理
第八章 机械的运动方案及机构的创新设计
机械运动方案设计的结果是绘出机械运动简图。其主要
运动循环图反映了机械在一个工作循环中，各执行构件 的运动先后顺序关系的一种图示。它直观而清晰地表示了各 执行构件的运动在机械整体运动中的作用、地位，也是对每 个机构进行运动设计和整个机构系统安装、调试的依据之一。
(4). 对所选的机构进行运动设计，确定各机构具体的几何尺寸， 最后按比例绘制出机构系统的运动简图。
近似实现点的轨迹运动
各种连杆机构等。
精确实现点的轨迹运动
连杆─凸轮组合机构、双凸轮机构等。
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机械原理 典型机构
第八章 机械的运动方案及机构的创新设计
1、实现直线运动的机构
2、实现回转运动的机构
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机械原理
步骤如下：
(1). 分析机械产品的生产工
艺过程或其功能要求，区分
出主操作部分和辅助操作部
分，然后确定所需的执行构
件数及其基本运动形式和运
动特性。
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机械原理
第八章 机械的运动方案及机构的创新设计
(2). 合理选择机构类型，拟定机械运动方案。
由上确定了执行构件后，也就确定了所需执行机构数， 根据对机械产品的总体要求，合理地选择执行机构的类型。 再根据所选原动机（如电动机、液压泵等）的类型，确定传 动类型和传动机构，通过各种联接方式，将所有机构组合成 若干条机构系统， 并画出示意图，即为机械运动方案。 (3). 拟定机构系统的运动循环图。
等速直线移动
齿轮齿条机构、移动从动件凸轮机构、螺旋机构等。
往复移动（只有行程或若干位 置要求）
曲柄滑块机构、摇杆滑块机构、正弦机构、正切机构等。
往复移动（有复杂运动规律要 求）
移动从动件凸轮机构、连杆─凸轮组合机构等。
平面一般运动（或称刚体导引 铰链四杆机构、曲柄滑块机构、摇块机构等。（连杆作平面一般运动） 运动）
给，另一丝杠传动用以实现工作台及刀架的垂直进给。工作台、
刀架与滑枕是执行构件。
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机械原理
第八章 机械的运动方案及机构的创新设计
一部机器的设计，一般应 遵循以下步骤：
第一．确定其所要完成的工 作任务。
第二，根据机器的工作要求， 对需要采取的工艺方法或工 作原理进行分析。
非等速连续转动
双曲柄机构、转动导杆机构、单万向联轴节机构等。
往复摆动（只有行程角或若干 位置要求）
往复摆动（有复杂运动规律要 求）
曲柄摇杆机构、双摇杆机构、摇块机构、摆动导杆机构、摇杆滑块机 构（滑块为原动件）、摆动从动件凸轮机构等。
摆动从动件凸轮机构、凸轮─齿轮组合机构等。
间歇旋转运动
棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮机构、凸轮─齿轮组合 机构等。
1、齿轮机构
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机械原理 2、螺旋机构
第八章 机械的运动方案及机构的创新设计
3、带传动及链传动
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机械原理
第八章 机械的运动方案及机构的创新设计
4、平面连杆机构
5、凸轮机构
6、间歇机构
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机械原理
第八章 机械的运动方案及机构的创新设计
8.2 机构的类型和选择
一、执行机构的选择
由上述机械系统运动方案设计步骤可知，在了解并确定
了机械所要求实现的若干个基本运动形式（或基本动作）和
运动特性后，如何选择能实现各个执行构件所需运动的机构，
就称为机构选型问题。
机械原理
第八章 机械的运动方案及机构的创新设计
机械原理
MECHANISMS AND MACHINE THEORY
主讲教师:徐林林
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机械原理
第八章 机械的运动方案及机构的创新设计
第８章 机械的运动方案及 机构的创新设计
8.1 概述
8.2 机构的类型和选择
机械原理 7、组合机构
第八章 机械的运动方案及机构的创新设计
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机械原理
第八章 机械的运动方案及机构的创新设计
8.3 机构运动方案设计
机构系统运动方案设计首要的任务是满足执行构件的运动 要求，包括运动形式、运动规律或运动轨迹要求。除此之外， 通常应遵循以下几个基本原则。