机械原理（第2版）课件14.3-执行系统的方案设计

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执行系统的协调设计2执行机构的构型设计1间歇旋转运动往复摆动①旋转运动连续旋转运动缝纫机轴自动机床工作台的转位步进滚轮的步进运动铣床主轴车床主轴电风扇的摆头腭式碎石机的动腭板的打击运动执行构件的运动形式

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、点轨迹运动（如直线）、空间定轴转动、空间平动、螺旋运动、以及多自由度的复杂运动等。1.执行机构的构型设计执行构件上某点特定的曲线轨迹运动间歇往复移动单向间歇直线移动②直线运动电影放映机抓片机构中的抓片爪运动供料机构的间歇供料运动自动机床刀架的进退刀运动缝纫机的送布牙运动刨床工作台的进给运动③曲线运动④刚体导引运动非连架杆执行构件实现若干位置的运动造型机工作台的翻转运动热处理炉的炉门启闭运动折叠椅的折叠运动往复移动冲床冲头的冲压运动压缩机活塞的往复运动1.执行机构的构型设计啮合传动机构连杆机构①实现连续旋转运动的机构摩擦传动机构摩擦轮传动带传动蜗杆传动链传动齿轮传动平行四边形机构双曲柄机构实现执行构件各种运动形式的常用机构1.执行机构的构型设计棘轮机构齿轮--连杆机构②实现间歇旋转运动的机构槽轮机构不完全齿轮机构凸轮式间歇运动机构——适用于转角固定的转位运动——每次转角小，或转角大小可调的低速场合——大转角而速度不高的场合——运动平稳、分度、定位准确，但制造困难、高精度定位、高速场合——特殊要求的输送机构1.执行机构的构型设计实现执行构件各种运动形式的常用机构凸轮机构组合机构③实现往复移动往复摆动运动的机构连杆机构螺旋机构齿轮齿条机构液压缸、气缸正弦机构正切机构六连杆机构曲柄滑块机构齿轮——连杆组合机构联动凸轮机构④再现轨迹的机构连杆机构凸轮——连杆组合机构1.执行机构的构型设计实现执行构件各种运动形式的常用机构1.执行机构的构型设计执行机构构型设计的方法主要有两大类：机构选型与构型综合。机构选型是指将前人创造发明的大量的机构按运动特性或功能进行分类，然后根据设计对象中执行构件所需要的运动特性或功能进行检索与优选，进而选出合适的机构构型。构型综合则是通过有效的方法创新出当前没有的新机构，以满足执行构件的运动特性或功能要求。（第4章）2.执行系统的协调设计满足各执行机构动作先后的顺序性要求满足各执行机构动作在时间上的同步性要求

满足各执行机构在空间布置上的协调性要求满足各执行机构操作上的协同性要求各执行机构的动作安排有利于提高劳动生产率协调设计原则与方法执行系统协调设计的一般步骤确定机械的工作循环周期确定机械在一个运动循环中各执行构件的各个行程段及其所需时间确定各执行构件动作间的协调配合关系机械运动循环图设计2.执行系统的协调设计机械系统运动模拟及其运动循环图用来描述机构系统在一个工作循环中各执行构件运动间相互协调配合的示意图称为机构系统运动循环图，简称运动循环图。运动循环图用来在主轴或分配轴转过一个周期时，表示出各执行构件相对的位置先后次序和配合关系。半自动制钉机镦头送料

压紧、挤方挤尖、切断2.执行系统的协调设计机械运动循环图设计实例(1)直线式运动循环图特点：绘制方法简单，能清楚地表示出整个运动循环内各执行构件间运动的先后顺序和位置关系。但由于不能显示各执行构件的运动变化情况，只有简单的文字表述，因而运动循环图的直观性较差。机械系统运动循环图的类型2.执行系统的协调设计特点：能直观地看出各执行机构中原动件在主轴或分配轴上所处的相位，便于各执行机构的设计、安装和调试。但当行构件较多时，因同心圆环太多而不够清晰，也不能显示执行构件的的运动变化情况。机械系统运动循环图的类型(2)圆周式运动循环图2.执行系统的协调设计特点：形象、直观，不仅能清楚地表示出各执行构件的运动先后顺序，还能表示出执行构件在各区段的运动规律，便于指导各执行机构的设计。机械系统运动循环图的类型(3)直角坐标式运动循环图2.执行系统的协调设计产品外包装上打印生产日期机械系统。机械系统运动循环图的拟定情况1．各执行机构在时间上的协调配合2.执行系统的协调设计方式一情况1．各执行机构在时间上的协调配合机械系统运动循环图的拟定2.执行系统的协调设计方式一方式二情况1．各执行机构在时间上的协调配合机械系统运动循环图的拟定2.执行系统的协调设计方式三情况1．各执行机构在时间上的协调配合机械系统运动循环图的拟定2.执行系统的协调设计包装自动线上两折纸机构系统情况2．执行机构在空间上的协调配合机械系统运动循环图的拟定折纸过程顺利折纸过程产生干涉2.执行系统的协调设计情况2．执行机构在空间上的协调配合机械系统运动循环图的拟定2.执行系统的协调设计情况2．执行机构在空间上的协调配合机械系统运动循环图的拟定方式一2.执行系统的协调设计情况2．执行机构在空间上的协调配合机械系统运动循环图的拟定方式一方式二2.执行系统的协调设计

考虑到制造、安装等因素导致机构产生运动误差，为了避免空间干涉，应将构件2的位移线图右移一段距离，即使构件2的开始运动时间有一个滞后量Δt。情况2．执行机构在空间上的协调配合机械系统运动循环图的拟定2.执行系统的协调设计插齿机中齿坯和插齿刀的两个旋转运动之间必须保持一定的传动比。机械系统运动循环图的拟定情况3．执行机构在速度上的协调配合2.执行系统的协调设计机构系统运动循环图的设计的步骤：（1）首先确定机构系统的运动循环时间，一般设计机构运动系统之前，它的理论生产率已知，根据生产率，即可求得执行机构的运动循环时间。（2）确定各执行机构运动循环的各个区段，即工作行程、空回行程区段，有些还包