第3章 机械系统运动方案设计
机械原理课程教案—机械系统运动方案设计
机械原理课程教案—机械系统运动方案设计一、教学目标1. 让学生理解机械系统运动方案设计的基本概念和原则。
2. 使学生掌握常用的机械系统运动方案设计方法。
3. 培养学生运用机械原理解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 机械系统运动方案设计的基本概念讲解机械系统运动方案设计的定义、目的和意义。
2. 机械系统运动方案设计的原则介绍机械系统运动方案设计应遵循的原则，如可靠性、安全性、经济性等。
3. 常用的机械系统运动方案设计方法讲解和演示常用的机械系统运动方案设计方法，如解析法、模拟法、优化法等。
4. 实例分析分析具体机械系统运动方案设计实例，让学生了解设计过程和方法。
三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原则和方法。
2. 演示法：展示实例，让学生了解设计过程。
3. 练习法：让学生通过练习，掌握设计方法并解决实际问题。
四、教学准备1. 教案、教材、课件等教学资料。
2. 投影仪、计算机等教学设备。
五、教学过程1. 导入新课通过提问或引入实例，激发学生的兴趣，引出本节课的主题。
2. 讲解基本概念讲解机械系统运动方案设计的定义、目的和意义。
3. 介绍设计原则介绍机械系统运动方案设计应遵循的原则，如可靠性、安全性、经济性等。
4. 讲解设计方法讲解和演示常用的机械系统运动方案设计方法，如解析法、模拟法、优化法等。
5. 实例分析分析具体机械系统运动方案设计实例，让学生了解设计过程和方法。
6. 课堂练习布置练习题，让学生运用所学的知识解决实际问题。
8. 布置作业布置课后作业，巩固所学知识。
9. 互动环节鼓励学生提问、讨论，解答学生心中的疑问。
10. 课后反思六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对基本概念、设计原则和方法的掌握情况。
2. 练习题：检查学生对所学知识的应用能力。
3. 课后作业：评估学生对课堂内容的复习和巩固情况。
4. 小组讨论：观察学生在团队合作中的表现，了解他们的思考过程和解决问题的能力。
七、教学拓展1. 介绍最新的机械系统运动方案设计技术和软件工具，如计算机辅助设计（CAD）和仿真技术。
机械系统运动方案及结构分析
机械系统运动方案及结构分析概述机械系统是由一系列相互连接的部件组成的，通过运动实现某种功能的系统。
在机械系统设计过程中，需要考虑运动方案和结构分析，以确保系统的稳定性、效率和可靠性。
本文将探讨机械系统的运动方案和结构分析的重要性，并介绍常用的方法和工具。
机械系统运动方案机械系统的运动方案指的是实现所需运动的方法和方案。
在确定运动方案之前，需要对系统的功能和运动要求进行分析和定义。
常见的机械系统运动方案包括以下几种：1.传动机构：通过齿轮、皮带、链条等传动元件实现运动传递。
传动机构能够将输入运动转换为输出运动，并实现不同速度的运动比例。
2.摆动机构：通过摆杆、连杆等实现周期性的直线运动或旋转运动。
摆动机构常见的应用包括钟摆、连杆机构等。
3.并联机构：由多个并联连接的元件组成，能够实现多自由度运动。
并联机构常用于机器人、航天器等领域。
4.连杆机构：由多个连杆和铰链连接而成的机构，可以实现复杂的直线或旋转运动。
连杆机构广泛应用于工业机械、汽车发动机等领域。
选择合适的运动方案需要考虑多个因素，包括运动要求、空间限制、工作环境等。
在设计过程中，可以使用动力学仿真软件进行运动仿真，以评估和优化不同方案的性能。
机械系统结构分析机械系统的结构分析是指对系统的结构进行分析和评估，以确定其稳定性和刚度。
结构分析通常包括以下几个方面：1. 强度分析强度分析是对机械系统中各个部件的强度进行评估。
在设计机械系统时，需要考虑各个部件所能承受的力和扭矩，并根据这些要求选择合适的材料和尺寸。
强度分析可以使用有限元分析软件进行，以模拟系统在不同载荷下的受力情况。
2. 刚度分析刚度分析是对机械系统的刚度进行评估，以确定系统在运动中的稳定性和精度。
刚度分析需要考虑部件的刚度特性和装配精度，并通过模态分析、应变测试等方法来评估系统的刚性。
刚度分析的结果可以用来指导系统的结构优化和改进。
3. 动力学分析动力学分析是对机械系统的动态响应进行评估。
机械系统运动方案及结构分析
机械系统运动方案及结构分析机械系统运动方案及结构分析机械系统运动方案及结构分析是工程力学领域中的一个重要分支，它主要关注机械系统中的运动规律、力学原理以及结构设计，以期能够实现机械系统的高效运行和优化设计。
本文将从运动方案和结构分析两方面来详细介绍机械系统运动方案及结构分析的相关内容。
一、机械系统运动方案机械系统是指由多个零部件组成的、用于执行某种特定任务的机器设备。
如何让机械系统按照预定的轨迹进行运动，成为了进行运动方案设计的核心问题。
在进行机械系统运动方案设计时，需要考虑的因素包括运动稳定性、运动周期、运动轨迹、动力传递等问题。
1、运动稳定性运动稳定性是指机械系统在运动过程中能够保持平稳、无抖动的状态。
在机械系统设计过程中，运动稳定性是一个至关重要的因素，因为机械系统的不稳定运动不仅会影响其工作效率，还会对外部环境造成不良影响。
机械系统的运动稳定性可以通过对系统的动态响应进行分析来评估，动态响应的分析需要考虑系统中涉及的所有零部件的动态特性，如刚度和阻尼等。
2、运动周期机械系统的运动周期是指机械系统从开始到结束的一个完整运动过程所需的时间。
运动周期通常与机械系统的工作时间、生产效率密切相关，因此在运动方案设计过程中需要充分考虑。
运动周期的设计需要对机械系统的动力学性能进行分析，包括对机械系统的加速度、速度和位移等参数的计算。
3、运动轨迹机械系统的运动轨迹是指机械系统在运动过程中机械零部件运动的具体路径和方式。
不同的机械任务需要不同的运动轨迹来完成。
例如，对于数控机床来说，需要确保自动换刀的稳定运行，需要设计合适的自动刀具换向轨迹。
运动轨迹的设计需要考虑机械系统的运动范围、机构的工作方式以及机械零部件之间的相互作用等问题。
4、动力传递机械系统的动力传递是指机械系统中的动力信号传递过程，例如电机的驱动力信号传递到齿轮等机械零部件上。
在机械系统的运动方案设计过程中，动力传递是不可忽略的一个因素。
机械系统运动稳定性、运动周期、运动轨迹等因素都离不开动力传递的支撑。
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。
机械系统运动方案设计
机械系统运动方案设计引言机械系统的运动方案设计是一个关键的工程任务，它涉及到机械系统的运动特性、性能指标、传动机构和控制策略等方面。
本文旨在介绍机械系统运动方案设计的一般过程和方法，并通过一个实际案例来说明。
运动特性分析在进行机械系统运动方案设计之前，首先需要对该机械系统的运动特性进行分析。
这包括系统的运动模式（例如直线运动、旋转运动等）、运动范围、加速度和速度要求等。
性能指标规定根据机械系统的使用需求和实际应用场景，确定系统的性能指标是非常重要的。
这些性能指标可能包括速度、精度、刚度、承载能力等。
在确定这些性能指标时，需要综合考虑系统的运动特性和工作环境的要求。
传动机构设计传动机构是机械系统中实现运动转换和传递的关键部件。
在进行传动机构设计时，需要根据系统的运动特性和性能指标来选择适当的传动方式（例如齿轮传动、皮带传动、链传动等）和传动比。
同时还需要考虑传动效率、传动平稳性、传动装配和维护方便性等因素。
控制策略设计控制策略设计是机械系统运动方案设计的重要组成部分。
在确定控制策略时，需要考虑系统的运动特性和性能指标，并采用适当的控制方式（例如开环控制、闭环控制等）和控制算法。
同时，还需要选择合适的传感器和执行器，并进行系统建模和仿真分析等。
实际案例：自动化生产线的运动方案设计假设有一个自动化生产线，需要设计其运动方案。
该生产线包括搬运机器人、传送带和几个工作站。
要求生产线能够实现零件的快速搬运、准确定位和高效加工。
根据生产线的运动特性和性能指标，我们可以进行如下的运动方案设计：1.搬运机器人的运动方式选择为轨道运动，并采用闭环控制策略。
机器人通过激光传感器实时感知目标位置，然后通过控制算法准确地控制机器人的运动路径和速度。
2.传送带的运动方式选择为连续运动。
传送带通过电机驱动，并采用闭环控制方式。
通过编码器实时反馈传送带的位置和速度，然后通过控制算法实现传送带的准确控制。
3.工作站的运动方式选择为旋转运动。
机械系统的运动方案及机构的设计探讨
机械系统的运动方案及机构的设计探讨[摘要]机械系统的运动方案设计是机械系统设计的重要组成部分，是决定机械系统的功效与功能的关键环节。
在设计的过程中，设计师需要根据各种运动方案的特点，进行进一步的细化，设计出具有实用性和可行性的机械系统。
[关键词]机械系统；运动方案；设计方法事实上，机械系统是一个较为广泛的概念，具体来说，其就是由各个机械基本要素组成的，用以完成所需的动作过程，实现机械能的转化，代替人类劳动的系统。
这也就决定了机械系统设计的复杂性，可以说机械系统设计是一个复杂的分析、规划、推理与决策的过程。
而我们之所以要进行机械系统设计，主要是为了根据既定目标，获取包括文字说明、技术数据、设计图纸、设计方案和工艺方案的机械系统的设计信息，然后经过评估、改进和制造，最终形成满足设计要求的机械产品。
机械系统的运动方案包括工功能分析与功能原理设计、工艺动作与运动规律分析、机构系统运动协调的设计等这几个主要方面。
一、功能分析与功能原理设计（一）功能原理的构思与选择机械设计的前提和依据是机构系统运动方案设计。
方案的优劣对机械有着多方面的影响，比如说其会直接影响到机械结构形式的繁简、制造成本的高低及操作使用的难易、技术性能的好坏等都有着决定性的影响。
如果设计人员在设计中不能避免运动方案设计存在的明显缺陷，就很难设计出好的机械产品，而且也很难找到补救的措施。
工艺要求或使用要求是运动方案设计的主要依据。
在明确了这一要求后，设计人员首先要考虑的是采用何种功能原理来实现给定要求。
因为只有合理的选定了功能原理之后，才可以根据功能的原理设计出工艺动作和这些动作的执行机构的运动规律。
功能原理设计的主要任务，就是要按照机械预期的工艺要求或者使用要求，探索出一切能够实现给定要求的功能原理，同时进行比较分析，并且从中选择出既能很好地满足预期要求、工艺动作又简单的功能原理。
比如说要求设计一自动输送料板的装置。
那设计人员在设计的过程中，必须要考虑到这些方面，一可以考虑选择机械推拉原理，把料板从底层推出，然后再用夹料板将其抽走，；二可以考虑选用摩擦传动原理，首先利用摩擦板从顶层推出一张料板，然后再用夹料板把它抽走；三用底层吸取法，先把料板的边缘吸住，然后再用夹料板将其抽走；四可以考虑使用气吸原理，运用用顶层吸取法，就能够直接吸走顶层一张料板；五可以用摩擦轮把料板从底层滚出，接着再用夹料板将其抽走。
机械系统运动方案设计及机械创新设计
机械系统运动方案设计及机械创新设计随着科技的进步和工业化的发展，机械系统的运动方案设计和机械创新设计显得越来越重要。
机械系统的运动方案设计是指确定机械系统中各个零件的运动方式和相互之间的协调关系，以及确定控制系统的工作方式和方法。
机械创新设计是指在现有的机械系统基础上，通过创新设计实现更高效、更节能、更安全、更可靠的机械装置。
机械系统的运动方案设计首先需要明确机械系统的功能需求和工作环境。
根据需求和环境的不同，可以选择不同的运动方式，如直线运动、旋转运动等。
同时，还需要考虑机械系统各个零件之间的协调关系，确保机械系统能够正常运行。
在确定运动方式和协调关系后，需要对机械系统进行动力学分析和动力学仿真，以验证设计方案的合理性和可行性。
在机械创新设计中，需要进行创新思维和创新方法的应用。
创新思维是指通过对问题的重新思考，寻找不同的解决方案。
创新方法包括TRIZ理论、设计结构矩阵等，可以帮助设计者发现问题的本质，并提供创新的设计思路。
在进行创新设计时，需要对现有的机械系统进行全面的技术分析和市场研究，找出其不足之处，并提出相应的改进方案。
通过创新设计，可以提高机械系统的性能和可靠性，降低能源消耗，提高生产效率。
在机械系统运动方案设计和机械创新设计过程中，需要注重以下几点。
首先，需要保证设计方案的合理性和可行性。
设计方案必须满足机械系统的功能需求，并且能够在实际应用中实现。
其次，需要进行全面的技术分析和市场研究。
通过对现有技术和市场需求的了解和分析，可以为设计提供有价值的参考。
最后，需要进行充分的沟通和协作。
机械系统运动方案设计和机械创新设计往往涉及多个领域的专业知识，需要不同领域的专家和设计者之间的有效沟通和协作，才能获得最终的设计方案。
总之，机械系统运动方案设计和机械创新设计对于提高机械装置的性能和可靠性具有重要意义。
通过合理的运动方案设计和创新的设计思路，可以更好地满足市场需求，并促进机械装置的发展。
第3章机械设计及现代设计方法(上课课件)
4、可靠性设计
可靠性设计——以概率论和数理统计为基础
，为保证产品可靠采用的一系列分析与设计技术
机械产品的可靠性设计分为：
1、方案论证阶段：可靠性指标 2、审批阶段：可靠性的评价 3、设计研制阶段：可靠性预测、分配和故障模式 4、生产及试验阶段：规范生产、进行寿命试验等 5、使用阶段：收集可靠性数据
➢形象思维与抽象思维： 形象思维：人脑对客观事物或现象的外在特点和
具体形象的反映活动。
抽象思维：凭借概念、判断、推理而进行的反映
客观现实的思维活动。
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3.3.2 创新思维
➢发散思维和收敛思维：
发散思维：一种求出多种答案的思维形式。 收敛思维：一种寻求某种正确答案的思维形式。 在创造活动中，光有发散思维的活动并不能使问 题获得有效的解决，所以发散思维之后尚需进行 收敛思维。 这两种思维的有效结合组成了创造活动的一个循 环过程。
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3.2 现代设计方法
3.2.2 传统设计与现代设计
传统设计
以生产经验为基础，运用经验、公式、图表、设 计手册等，着眼于产品的功能和技术规范，通过 经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。
传统设计的每一个环节都是依靠设计者用手 工方式来完成的：
方案设计
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3.2 现代设计方法
分析计算 信息处理、经验或知识的存储和重复使用没有一 个理想有效的方法 传统设计是以静态分析、近似计算、经验设计、 手工劳动为特征的设计方法。
1、产品的质量、性能、成本等在很大程度 上取决于设计的水平与质量。
2、统计资料表明：机械产品的质量事故约 有50%是由于设计不当造成的，产品成 本的70%-90%是由设计阶段决定的。
5
3.1.2 设计的类型
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(3)各工序的工艺时间相等原则 (3)各工序的工艺时间相等原则 (4)多件同时加工原则 (4)多件同时加工原则 (5)减少机器工作行程时间和空程时间 (5)减少机器工作行程时间和空程时间 某些原则是相互矛盾或制约的，在工艺动作设计时，应抓主要矛盾。 某些原则是相互矛盾或制约的，在工艺动作设计时，应抓主要矛盾。
3.2 机械工作原理设计
功能分析、功能原理设计和工艺动作设计。 机械工作原理设计包括 功能分析、功能原理设计和工艺动作设计。 1.功能分析 功能分析 功能：机械系统所具有的传递和变换能量、物质和信息的特性。 功能：机械系统所具有的传递和变换能量、物质和信息的特性。 机械系统的功能归结为两大类：动作功能和工艺功能。 机械系统的功能归结为两大类：动作功能和工艺功能。 工艺功能与动作功能的区别在于是否其执行构件对物体具有加工 作用。 作用。
3.3 执行机构的型式设计及协调设计
3.3.1 执行机构分类
执行机构的作用：传递、变换运动与动力。 执行机构的作用：传递、变换运动与动力。 主要功能：施力、夹持、搬运、检测、分度与转位等。 主要功能：施力、夹持、搬运、检测、分度与转位等。 1.按执行机构对运动和动力的不同要求分为：动作型、动力型及动 1.按执行机构对运动和动力的不同要求分为：动作型、 按执行机构对运动和动力的不同要求分为 动力型。 作-动力型。 动作型要求实现预期精度的动作，而对各构件的强度、刚度无特 动作型要求实现预期精度的动作，而对各构件的强度、 殊要求，如缝纫机、印刷机等。 殊要求，如缝纫机、印刷机等。 动力型要求各构件有足够的强度和刚度，施加一定的力做功， 动力型要求各构件有足够的强度和刚度，施加一定的力做功，而 对运动精度无特殊要求，如曲柄压力机、碎石机等。 对运动精度无特殊要求，如曲柄压力机、碎石机等。 动作-动力型要求既能实现预期精度的动作，又施加一定的力做功， 动作-动力型要求既能实现预期精度的动作，又施加一定的力做功， 如滚齿机、插齿机等。 如滚齿机、插齿机等。
3. 设计步骤
① 机械工作原理设计 ② 执行系统设计 ③ 原动机的选择及传动系统设计 ④ 机械系统运动方案初步拟定 ⑤ 机构尺度设计 ⑥ 运动与动力分析 ⑦方案评价与决策 机械系统运动方案设计步骤常常是不可分的， 机械系统运动方案设计步骤常常是不可分的，例 如方案选择、 如方案选择、尺度设计和性能分析等设计工作在某种 程度上是并行和交叉的。 程度上是并行和交叉的。
（3）工艺参数
工艺参数包括运动参数和动力参数。 ① 运动参数：执行构件的转速、移动速度及调速范围等。 如： 机床等机械设备的主轴最高和最低转速 工作台或刀架的移动速度 移动机械的行驶速度范围 连续作业机械的生产拍节等。 运动参数是由机械的工艺要求决定的，应包括： 运动形式（直线运动、回转运动、曲线运动） 运动特点（连续式、间歇式、往复式） 运动范围（极限尺寸、转角及位移） 运动速度（等速、不等速） 动力参数：机械系统中使用的动力源参数，如电动机、液压马达、 ②动力参数：机械系统中使用的动力源参数，如电动机、液压马达、 内燃机的功率，液压缸的牵引力、伺服电机的额定转矩等。 内燃机的功率，液压缸的牵引力、伺服电机的额定转矩等。
总体方案
机械系统运动方案设计方法
设计任务 1.从系统的整体目标出发， 1.从系统的整体目标出发，将总 从系统的整体目标出发 体功能分解成若干功能单元。 体功能分解成若干功能单元。 2.寻找出能完成各个功能的技术 2.寻找出能完成各个功能的技术 方案。 方案。 3.把能完成各个功能的技术方案 3.把能完成各个功能的技术方案 组成方案组， 组成方案组，进行分析评价和 优选。 优选。 4.实现给定条件下的整体优化。 4.实现给定条件下的整体优化。 实现给定条件下的整体优化 总体功能 子功能 技术方案 方案组 评价和优选 最终方案
执行构件：在执行机构中接触工件或执行终端运动的构件。 执行构件：在执行机构中接触工件或执行终端运动的构件。 主要有五种运动形式： 1. 主要有五种运动形式： 直线运动 回转运动 任意轨迹运动（曲线运动） 任意轨迹运动（曲线运动） 点到点的运动 位到位的运动（刚体导引运动） 位到位的运动（刚体导引运动） 2. 每种运动形式又可以细分，例如： 每种运动形式又可以细分，例如： 旋转运动又可分为连续旋转运动（如缝纫机主轴的转动）、 ）、间歇 旋转运动又可分为连续旋转运动（如缝纫机主轴的转动）、间歇 旋转运动（如自动机床工作台的转位）、往复摆动（ ）、往复摆动 旋转运动（如自动机床工作台的转位）、往复摆动（如颚式破碎 机的动颚板的打击运动，电风扇的摇头运动） 机的动颚板的打击运动，电风扇的摇头运动）等； 直线运动又可分为往复移动（如压缩机活塞的往复运动）、 ）、间歇 直线运动又可分为往复移动（如压缩机活塞的往复运动）、间歇 往复移动（如轻工自动机中供料机构的间歇供料运动）、 ）、单向间 往复移动（如轻工自动机中供料机构的间歇供料运动）、单向间 歇直线移动（如刨床工作台的进给运动） 歇直线移动（如刨床工作台的进给运动）等。
2.总体参数的确定 2.总体参数的确定
总体技术参数主要包括：与机械系统的使用范围、生产 能力等有关的参数、结构尺寸、运动学和动力学参数。 例如： 对于机床而言，总体参数包括规格参数、运动参数、动力 参数和结构参数； 对于仪器类机械系统，总体参数包括测量范围、示值范围、 放大倍数、灵敏度等。
（1）生产能力
生产能力是指机械系统在单位时间内生产的产品数量， 生产能力是指机械系统在单位时间内生产的产品数量，根据选用 的计量和计时单位的不同而不同。例如： 的计量和计时单位的不同而不同。例如： 对于干粉压片机，其生产率为每分钟加工的片数； （A）对于干粉压片机，其生产率为每分钟加工的片数； 对于书本打包机，其生产率为每小时能够包装书的本数。 （B）对于书本打包机，其生产率为每小时能够包装书的本数。 理想生产能力： 理想生产能力：机械系统在理想状态下单位时间内加工出的产品 数量。 数量。 实际生产能力： 实际生产能力：机械系统在正常运行期间单位时间内平均生产合 格产品的实际数量。 格产品的实际数量。 实际生产能力一般小于理论生产能力。 实际生产能力一般小于理论生产能力。
功能要求考虑不周， 功能要求考虑不周，导致机械系统设计失败的案例
图3-2硬币清点机构 硬币清点机构
2.功能原理设计 2.功能原理设计
综合分析法：将机械系统的总功能分解成若干子功能元， 综合分析法：将机械系统的总功能分解成若干子功能元，然后求 解子功能元，再将其组合，得到满足总功能要求的多种解决方案， 解子功能元，再将其组合，得到满足总功能要求的多种解决方案， 以供评价与选择。 以供评价与选择。 某自动包装机的功能是将物 料装入袋中包装。 料装入袋中包装。 可分解为如下分功能： 可分解为如下分功能：自动 完成计量、填料、制袋、 完成计量、填料、制袋、封 打印生产批号、切断、 合、打印生产批号、切断、 输送等。 输送等。
运动规律的拟定应尽可能简单
工程中往往需要实现复杂的运动规律， 工程中往往需要实现复杂的运动规律，通常采用的措施是将复 杂的运动规律分解成转动、摆动或移动等比较简单的运动规律。 杂的运动规律分解成转动、摆动或移动等比较简单的运动规律。
图3-11 大型绘图机运动方案 1一主动轮；2一从动轮；3一钢丝；4一绘图纸； 一主动轮； 一从动轮； 一钢丝； 一绘图纸； 一主动轮 一从动轮 一钢丝 一绘图纸 5—绘图笔 绘图笔
机械系统方案设计的阶段成果
目标分析 方案拟定
方案评价 总体方案示意图； 总体方案示意图； 机械系统方案运动简图； 机械系统方案运动简图； 运动循环图； 运动循环图； 方案设计计算说明书。 方案设计计算说明书。
方案决策
3.1 基本要求及设计步骤
1.基本要求 1.基本要求
针对某种简单机械系统，进行： 针对某种简单机械系统，进行： ①机械工作原理设计 ②执行系统设计 ③原动机的选择 ④传动系统设计 ⑤机构尺度设计 ⑥运动与动力分析 ⑦评价与决策
（a）牛头刨床 ）
（b）龙门刨床 ）
工艺动作设计原则
(1)工序集中原则 (2)工序分散原则 工序分散原则
③送纸 ①送书 ②推书 ④推书包三面 ⑤折侧边 c a
c'
d'
b
d
后角 ⑥折前角 ⑦折后角
⑧推书 ⑨涂浆糊 ⑩贴封签
⑾烘干
图3—9自动切书机工艺过程示意图 自动切书机工艺过程示意图
书本打包机的包、 图Leabharlann -10 书本打包机的包、封工艺过程
（2）尺寸参数
尺寸参数是指影响机械性能的一些重要的结构尺寸， 尺寸参数是指影响机械性能的一些重要的结构尺寸，如： 总体极限尺寸（ 高及可移动的极限位置和尺寸） 总体极限尺寸（长、宽、高及可移动的极限位置和尺寸） 特征尺寸（加工范围、中心高度） 特征尺寸（加工范围、中心高度） 运动零部件的工作行程 主要部件之间位置关系及安装尺寸。 主要部件之间位置关系及安装尺寸。 根据设计任务书中原始参数、方案设计时的总体布置草图、 根据设计任务书中原始参数、方案设计时的总体布置草图、同 类机械系统的类比或通过理论分析获得上述尺寸参数。 类机械系统的类比或通过理论分析获得上述尺寸参数。
图3-3 某包装机的组成
功能原理实现的多样性
自动给料装置是包装机的一个子功能元，可以采用重力给料原理、 自动给料装置是包装机的一个子功能元，可以采用重力给料原理、 振 重力给料原理 动输送给料原理、带式输送给料原理、螺旋输送给料原理等实现 等实现。 动输送给料原理、带式输送给料原理、螺旋输送给料原理等实现。
图3-4 重力给料装置原理图
图3-5 振动给料装置原理图
图3—6 带式输送机原理图 图3-7 螺旋输送机原理图
3.工艺动作设计 3.工艺动作设计
同一工作原理可以采用不同的工艺动作实现。 同一工作原理可以采用不同的工艺动作实现。 例如： 例如：刨削加工 将工艺动作分解为刀具往复移动，工件进给运动，即为牛头刨床； （1）将工艺动作分解为刀具往复移动，工件进给运动，即为牛头刨床； 工件往复移动， 即为龙门刨床。 （2）工件往复移动，刀具进给 ，即为龙门刨床。