机械原理第八章
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如车间动力源情况，是否有防爆要求，设备周围 的振源等等。
充分重视其他学科的技术应用
机电一体化技术，新型材料，新工艺，现代控制 技术等。
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二、运动方案设计的主要步骤
工艺参数的给定及运动参数的确定
工艺参数是一部机器进行方案设计和机构设计的原 始依据。工艺路线也取决于设备，不同的工装设备会产 生不同的工艺路线，两者相辅相成。
无论何种生产方式，机器在生产过程中 永远是一个最基本的制造单元。
机械运动方案设计必须根据生产方式和
机器的基本功用进行设计。
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对于一部机器的设计，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； 第三、运动方案设计； 第四、施工图设计
如齿轮机构、凸轮机构、连杆机构等等。这些机构 在前面已有专门论述，此外还应该了解间歇运动机构，
如槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构等，它在机械 设计中也有着广泛的运用。
必须了解和掌握各种动力源的性能和使用要求
动力源一般形式有电驱动、汽动、液压驱动三种主
要形式。
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必须熟悉对设计方案的选择有重要影响的周围 环境的信息
机械原理
第八章 机械的运动方案及机构的创 新设计
哈尔滨工业大学
2004年3月
Index
机械的运动方案及机构的创新设计
目录
§8-1 概述
机器的定义 超精密机床、机器人、平行关节机器人、高精密电子封装设备 （香港ASM）、汽车、飞机、轮船、涡轮压缩机 机构与机器的统称 机器的设计有四个方面 机器在生产中的重要作用 机器运动方案设计
执行构件间运动关系的确定及运动循环的绘 制
一部机器的工作任务是由多个执行构件共同完成的。
各执行构件间必然有一定的协同动作关系，确定这种关
系的一种直接方法就是运动循环图法。
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动力源及减速器（变速）的选择
动力源的选择是一个非常重要的问题，必须熟悉 各种动力源的特性及适应环境。减速器（变速）类型 多种多样，动力源和减速器的配合不仅涉及到机械性 能，而且还和经济性有很大关系。
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第八章 机械的运动方案 及机构的创新设计
§8-1 概述
机械在生产和生活中是必不可少的，它可以代 替人们的劳动或延伸人们的劳动能力或完成一 定的运动功能。
各种机床、锻压机械、纺织机械、食品机械、 注塑机、吊车乃至机器人均可称之机器。
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超精密加工机床
加工精度一般在0.1~0.01μm
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机器人
点焊机器人
弧焊机器人
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平行关节机器人
First
双臂协调机器人
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高精密电子封装设备
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涡轮压缩机
First
一、原动机的选定
1. 电动机及其类型
在电动机中有异步电动机、伺服电动机和步进电 动机三大类。
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异步电动机
转速（r/min）：3000、1500、1000、750
额定功率（kW）：0.75、1.1、1.5、2.2、3.0、4.0、 5.5、7.5、11、18.5、22、30、37、 45、55、75、90、110、132、160、
机构的选择及创新性设计
执行机构是方案设计的关键，创新是其基础。
方案的比较与决策
方案的评价是一个很困难的事情，运动精度、结 构强度、系统可靠性、稳定性等要全面考虑。
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源自文库
§8-3 原动机及减速器的基本 知识及其选择
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 器的四大部分必须选择和设计得当，才能保证整部机器 的性能优良。
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以上这些机器都是当今高科技的产物， 它涉及到材料、制造、工艺等各个领域。
机器中那些用来传递运动的部分称之为
机构。
机构与机器的统称为机械。
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机器在生产中重要作用
为了组织现代化生产和产品的开发，各种生 产组织方式相继出现，一些基于网络的制造生产 方式已在世界各国出现，一些动态式联盟企业也 已经产生。网络化产品制造已经普遍采用。
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§8-2 机械运动方案的设计的基本要求
一、运动方案设计的必备知识
充分了解并掌握各种常用机构的基本知识 必须了解和掌握各种动力源的性能和使用要求 必须熟悉对设计方案的选择有重要影响的周围环境的信息 充分重视其它学科的技术应用
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二、运动方案设计的主要步骤
工艺参数的给定及运动参数的确定 执行构件间运动关系的确定及运动循环图的绘制 动力源及减速器的选择 机构的选择及创新性设计 方案的比较与决策
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§8-3 原动机及减速器的基本知识及其选择
一、原动机的选定 电动机及其类型 异步电动机 直流电动机 伺服电动机 步进电动机 液压、气压传动动力源 液压缸 摆动液压缸 气动动力源
二、减速器（变速）系统 减速器传动类型简介 减速器与电机的选配
三、基本检测元件 角度编码器 直流编码器
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§8-4 机械运动方案设计
传动机构的类型及功用 几种常用传动机构的基本特性 基本机构的组合 机构运动协调及运动循环图 运动方案设计应注意问题 运动方案设计实例
First
例如哈工大校友张曙教授提出的独立制造岛 概念，在全世界产生了一定影响。
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张曙教授提出一种制造组织形式— —独立制造岛
独立制造岛的构思
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独立制造岛的组成和特征
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同一种机器在不同的生产线中它所起的 作用可以是不同的。
机械运动方案设计是对机械进行设计的最为重要的环节。 所谓运动方案的设计，即是设计者通过何种原动机及何种机构 组合为一部完成特定工作任务的机械系统的全面构思，经过参数计 算与选择用机构运动简图表示出来。
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§8-2 机械运动方案设计的基本要求
一、运动方案设计的必备知识
充分了解并掌握各种常用机构的基本知识
充分重视其他学科的技术应用
机电一体化技术，新型材料，新工艺，现代控制 技术等。
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二、运动方案设计的主要步骤
工艺参数的给定及运动参数的确定
工艺参数是一部机器进行方案设计和机构设计的原 始依据。工艺路线也取决于设备，不同的工装设备会产 生不同的工艺路线，两者相辅相成。
无论何种生产方式，机器在生产过程中 永远是一个最基本的制造单元。
机械运动方案设计必须根据生产方式和
机器的基本功用进行设计。
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对于一部机器的设计，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； 第三、运动方案设计； 第四、施工图设计
如齿轮机构、凸轮机构、连杆机构等等。这些机构 在前面已有专门论述，此外还应该了解间歇运动机构，
如槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构等，它在机械 设计中也有着广泛的运用。
必须了解和掌握各种动力源的性能和使用要求
动力源一般形式有电驱动、汽动、液压驱动三种主
要形式。
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必须熟悉对设计方案的选择有重要影响的周围 环境的信息
机械原理
第八章 机械的运动方案及机构的创 新设计
哈尔滨工业大学
2004年3月
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机械的运动方案及机构的创新设计
目录
§8-1 概述
机器的定义 超精密机床、机器人、平行关节机器人、高精密电子封装设备 （香港ASM）、汽车、飞机、轮船、涡轮压缩机 机构与机器的统称 机器的设计有四个方面 机器在生产中的重要作用 机器运动方案设计
执行构件间运动关系的确定及运动循环的绘 制
一部机器的工作任务是由多个执行构件共同完成的。
各执行构件间必然有一定的协同动作关系，确定这种关
系的一种直接方法就是运动循环图法。
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动力源及减速器（变速）的选择
动力源的选择是一个非常重要的问题，必须熟悉 各种动力源的特性及适应环境。减速器（变速）类型 多种多样，动力源和减速器的配合不仅涉及到机械性 能，而且还和经济性有很大关系。
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第八章 机械的运动方案 及机构的创新设计
§8-1 概述
机械在生产和生活中是必不可少的，它可以代 替人们的劳动或延伸人们的劳动能力或完成一 定的运动功能。
各种机床、锻压机械、纺织机械、食品机械、 注塑机、吊车乃至机器人均可称之机器。
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超精密加工机床
加工精度一般在0.1~0.01μm
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机器人
点焊机器人
弧焊机器人
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平行关节机器人
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双臂协调机器人
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高精密电子封装设备
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涡轮压缩机
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一、原动机的选定
1. 电动机及其类型
在电动机中有异步电动机、伺服电动机和步进电 动机三大类。
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异步电动机
转速（r/min）：3000、1500、1000、750
额定功率（kW）：0.75、1.1、1.5、2.2、3.0、4.0、 5.5、7.5、11、18.5、22、30、37、 45、55、75、90、110、132、160、
机构的选择及创新性设计
执行机构是方案设计的关键，创新是其基础。
方案的比较与决策
方案的评价是一个很困难的事情，运动精度、结 构强度、系统可靠性、稳定性等要全面考虑。
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源自文库
§8-3 原动机及减速器的基本 知识及其选择
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 器的四大部分必须选择和设计得当，才能保证整部机器 的性能优良。
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以上这些机器都是当今高科技的产物， 它涉及到材料、制造、工艺等各个领域。
机器中那些用来传递运动的部分称之为
机构。
机构与机器的统称为机械。
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机器在生产中重要作用
为了组织现代化生产和产品的开发，各种生 产组织方式相继出现，一些基于网络的制造生产 方式已在世界各国出现，一些动态式联盟企业也 已经产生。网络化产品制造已经普遍采用。
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§8-2 机械运动方案的设计的基本要求
一、运动方案设计的必备知识
充分了解并掌握各种常用机构的基本知识 必须了解和掌握各种动力源的性能和使用要求 必须熟悉对设计方案的选择有重要影响的周围环境的信息 充分重视其它学科的技术应用
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二、运动方案设计的主要步骤
工艺参数的给定及运动参数的确定 执行构件间运动关系的确定及运动循环图的绘制 动力源及减速器的选择 机构的选择及创新性设计 方案的比较与决策
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§8-3 原动机及减速器的基本知识及其选择
一、原动机的选定 电动机及其类型 异步电动机 直流电动机 伺服电动机 步进电动机 液压、气压传动动力源 液压缸 摆动液压缸 气动动力源
二、减速器（变速）系统 减速器传动类型简介 减速器与电机的选配
三、基本检测元件 角度编码器 直流编码器
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§8-4 机械运动方案设计
传动机构的类型及功用 几种常用传动机构的基本特性 基本机构的组合 机构运动协调及运动循环图 运动方案设计应注意问题 运动方案设计实例
First
例如哈工大校友张曙教授提出的独立制造岛 概念，在全世界产生了一定影响。
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张曙教授提出一种制造组织形式— —独立制造岛
独立制造岛的构思
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独立制造岛的组成和特征
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同一种机器在不同的生产线中它所起的 作用可以是不同的。
机械运动方案设计是对机械进行设计的最为重要的环节。 所谓运动方案的设计，即是设计者通过何种原动机及何种机构 组合为一部完成特定工作任务的机械系统的全面构思，经过参数计 算与选择用机构运动简图表示出来。
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§8-2 机械运动方案设计的基本要求
一、运动方案设计的必备知识
充分了解并掌握各种常用机构的基本知识