机械系统设计.pptx
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机械系统设计 ppt课件
（1）分析与确定系统的目的和要求 （2）模型化 （3）系统最优化 （4）系统评价
（5）体积和重量：尺寸、重量、功率质量比等；
（6）经济性：设计和制造的经济型、使用和维修 的经济性等；
PPT课件
8
（7）环境保护：噪声、振动、防尘、防毒、“三废”
的排放和治理、周围人员和设备的安全保护；
（8）产品造型：外观、色彩、装饰、形体及比例、人 -机-环境的协调等；
（9）其它：一些特殊机械的的特殊要求。
形符号、名词术语等。
我国标准分国家标准、专业标准、企业标准三级。根据 标准性质又分强制标准和推荐性标准。
国际标准化组织ISO 国际电工委员会IEC
PPT课件
22
3.采用新技术
设计是要善于学习和掌握使用各种新工
艺、新结构、新材料，提高产品的性能和经 济性。
4.改善零部件结构工艺性
零件结构工艺性包括锻造、铸造、冲压、焊 接、热处理、切削、装配等工艺性，良好的 工艺性时间少加工工时、提高生产率、缩短 生产周期、降低材料消耗和制造成本的前提， 也是实现设计目标、减少差错、提高产品质 量的基本保证
3
二、 机械系统的组成
机械系统的定义： 由若干机构、部件、零件组成的系统
机械系统----内部系统 人和环境----外部系统 机械系统的组成： 动力系统、传动系统、执行系统、操控系统
PPT课件
4
（一）动力系统
机械系统的动力源
一次动力----把自然界的能源转变为机械能的机械， 如内燃机、汽轮机、燃气轮机等。
二次动力----把二次能源（电能、液能、气能）转变
为机械能的机械，如电动机、液压马达、气动马达 等。
选择动力机应考虑能源条件、执行机械特性，机械
（5）体积和重量：尺寸、重量、功率质量比等；
（6）经济性：设计和制造的经济型、使用和维修 的经济性等；
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8
（7）环境保护：噪声、振动、防尘、防毒、“三废”
的排放和治理、周围人员和设备的安全保护；
（8）产品造型：外观、色彩、装饰、形体及比例、人 -机-环境的协调等；
（9）其它：一些特殊机械的的特殊要求。
形符号、名词术语等。
我国标准分国家标准、专业标准、企业标准三级。根据 标准性质又分强制标准和推荐性标准。
国际标准化组织ISO 国际电工委员会IEC
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3.采用新技术
设计是要善于学习和掌握使用各种新工
艺、新结构、新材料，提高产品的性能和经 济性。
4.改善零部件结构工艺性
零件结构工艺性包括锻造、铸造、冲压、焊 接、热处理、切削、装配等工艺性，良好的 工艺性时间少加工工时、提高生产率、缩短 生产周期、降低材料消耗和制造成本的前提， 也是实现设计目标、减少差错、提高产品质 量的基本保证
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二、 机械系统的组成
机械系统的定义： 由若干机构、部件、零件组成的系统
机械系统----内部系统 人和环境----外部系统 机械系统的组成： 动力系统、传动系统、执行系统、操控系统
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4
（一）动力系统
机械系统的动力源
一次动力----把自然界的能源转变为机械能的机械， 如内燃机、汽轮机、燃气轮机等。
二次动力----把二次能源（电能、液能、气能）转变
为机械能的机械，如电动机、液压马达、气动马达 等。
选择动力机应考虑能源条件、执行机械特性，机械
《机械系统设计》课件
《机械系统设计》课件
contents
目录
• 机械系统概述 • 机械系统设计基础 • 机械系统中的常用机构 • 机械系统中的传动装置 • 机械系统中的控制系统 • 机械系统设计实例分析
01
机械系统概述
机械系统的定义与分类
总结词
机械系统是由若干相互联系、相互作用的零部件，按照一定的规律和要求组成的整体，具有特定的功能和运动形 式。根据不同的分类标准，机械系统可以分为多种类型。
制器。
调节器
根据反馈信号和设定值 ，调整控制信号，使系
统输出达到设定值。
控制系统的设计方法
解析法
实验法
通过建立数学模型，分析系统的稳定性、 响应速度和误差等性能指标，设计控制器 和调节器。
通过实验测试系统的性能指标，调整控制 器和调节器参数，以达到最优性能。
仿真法
人工智能法
通过建立系统仿真模型，模拟系统的动态 特性和性能指标，优化控制器和调节器参 数。
详细描述
在机械系统的设计过程中，应充分考虑用户需求和使用条件，确保系统具有完善的功能 和性能。同时，要注重优化系统结构，简化设计，降低制造成本和维护成本。此外，还 要保证系统的安全性和可靠性，防止意外事故的发生。最后，要注重系统的经济实用性
，为用户提供性价比高的机械系统。
02
机械系统设计基础
机械系统设计的基本流程
凸轮机构
总结词
实现精确的运动规律控制
详细描述
凸轮机构由凸轮和从动件组成，通过凸轮的旋转运动，可以精确控制从动件的位 移、速度和加速度等运动规律，广泛应用于自动化生产线、仪器仪表和轻工等领 域。
齿轮机构
总结词
实现高效的动力传递和运动转换
详细描述
contents
目录
• 机械系统概述 • 机械系统设计基础 • 机械系统中的常用机构 • 机械系统中的传动装置 • 机械系统中的控制系统 • 机械系统设计实例分析
01
机械系统概述
机械系统的定义与分类
总结词
机械系统是由若干相互联系、相互作用的零部件，按照一定的规律和要求组成的整体，具有特定的功能和运动形 式。根据不同的分类标准，机械系统可以分为多种类型。
制器。
调节器
根据反馈信号和设定值 ，调整控制信号，使系
统输出达到设定值。
控制系统的设计方法
解析法
实验法
通过建立数学模型，分析系统的稳定性、 响应速度和误差等性能指标，设计控制器 和调节器。
通过实验测试系统的性能指标，调整控制 器和调节器参数，以达到最优性能。
仿真法
人工智能法
通过建立系统仿真模型，模拟系统的动态 特性和性能指标，优化控制器和调节器参 数。
详细描述
在机械系统的设计过程中，应充分考虑用户需求和使用条件，确保系统具有完善的功能 和性能。同时，要注重优化系统结构，简化设计，降低制造成本和维护成本。此外，还 要保证系统的安全性和可靠性，防止意外事故的发生。最后，要注重系统的经济实用性
，为用户提供性价比高的机械系统。
02
机械系统设计基础
机械系统设计的基本流程
凸轮机构
总结词
实现精确的运动规律控制
详细描述
凸轮机构由凸轮和从动件组成，通过凸轮的旋转运动，可以精确控制从动件的位 移、速度和加速度等运动规律，广泛应用于自动化生产线、仪器仪表和轻工等领 域。
齿轮机构
总结词
实现高效的动力传递和运动转换
详细描述
第一章绪论机械系统设计PPT课件
工程的方法对合格的零部件进行科学组合、合理匹配的结果） 6）面对市场和考虑企业自身发展；
30
一、机械系统设计的任务及设计类型
机械系统设计的分类大致可以分为三类： 1) 完全创新设计 2) 适应性设计 （适应新要求） （继承设计） 3) 变异性设计 （适应某方面有所变更的要求）（变型设计）
完全创新设计：所设计的产品是过去从没有过的全新产品。此类 设计的特点是只知道新产品的功用，但对确保实现该功能应采用 的工作原理及结构等问题完全未知，没有任何参考资料。
3
学习目的
1）从系统的角度认识机械系统并开展机械系统的总体设计； 2）引入现代设计方法和理论的基本概念； 3）掌握机械系统中典型子系统的分类、组成、设计方法； 4）掌握利用以前学到的关于机械系统设计有关的基础知识，根据 特定的功能来设计机械系统，这是这门课的核心内容； 5）明确如何判定一个设计方案是否是优秀的方案的原则。
汽车中的机械系统
18
四、机械系统的地位与作用（机器人）
机器人中的机械系统
机器人设计包括机械结构设计，检测传感系统设计和控制系统设 计等，是机械、电子、检测、控制和计算机技术的综合应用。
下面以工业机器人为例，介绍机器人的一般组成、各部分作用以 及机械手的一般结构。
19
哈工大爬壁机器人
18世纪瑞士 的写字偶人
“落后的高质量的产品”
6
机械学/机械学的主要任务/机械学的研究对象
机械学是对机械进行功能综合并定量描述及控制其性能的基 础技术科学。
机械学的主要任务：把各种知识、信息注入到设计中，加工 成机械制造系统能接受的信息，并加工出合乎设计要求的产品的 过程。
机械学的研究对象： 1) 机械工程中图形的表示原理和方法 2) 机械运动中的运动和力的变换与传递规律 3) 机械零件与构件中的应力、应变和机械的失效 4) 机械中的摩擦行为 5) 设计过程中的思维活动规律及其设计手段 6) 机械系统与人、环境的相互影响等
30
一、机械系统设计的任务及设计类型
机械系统设计的分类大致可以分为三类： 1) 完全创新设计 2) 适应性设计 （适应新要求） （继承设计） 3) 变异性设计 （适应某方面有所变更的要求）（变型设计）
完全创新设计：所设计的产品是过去从没有过的全新产品。此类 设计的特点是只知道新产品的功用，但对确保实现该功能应采用 的工作原理及结构等问题完全未知，没有任何参考资料。
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学习目的
1）从系统的角度认识机械系统并开展机械系统的总体设计； 2）引入现代设计方法和理论的基本概念； 3）掌握机械系统中典型子系统的分类、组成、设计方法； 4）掌握利用以前学到的关于机械系统设计有关的基础知识，根据 特定的功能来设计机械系统，这是这门课的核心内容； 5）明确如何判定一个设计方案是否是优秀的方案的原则。
汽车中的机械系统
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四、机械系统的地位与作用（机器人）
机器人中的机械系统
机器人设计包括机械结构设计，检测传感系统设计和控制系统设 计等，是机械、电子、检测、控制和计算机技术的综合应用。
下面以工业机器人为例，介绍机器人的一般组成、各部分作用以 及机械手的一般结构。
19
哈工大爬壁机器人
18世纪瑞士 的写字偶人
“落后的高质量的产品”
6
机械学/机械学的主要任务/机械学的研究对象
机械学是对机械进行功能综合并定量描述及控制其性能的基 础技术科学。
机械学的主要任务：把各种知识、信息注入到设计中，加工 成机械制造系统能接受的信息，并加工出合乎设计要求的产品的 过程。
机械学的研究对象： 1) 机械工程中图形的表示原理和方法 2) 机械运动中的运动和力的变换与传递规律 3) 机械零件与构件中的应力、应变和机械的失效 4) 机械中的摩擦行为 5) 设计过程中的思维活动规律及其设计手段 6) 机械系统与人、环境的相互影响等
机械系统设计_PPT课件
7）不能自锁。特别是对于垂直丝杠，由于自重惯力的作用，下降时当传动切断后，不 能立刻停止运动，故常需添加制动装置。
第三节 导向机构
在机电一体化机械系统中，导向支撑部件 的作用是支撑和限制运动部件能按给定的 运动要求和运动方向运动，这样的部件通 常称为导轨副，简称导轨。
一、导轨的组成、分类及特点
导轨主要由两部分组成：在工作时一部分固 定不动，称为支承导轨；另一部分相对支承 导轨作直线或回转运动，称为动导轨。
六、滚珠丝杠副传动机构
滚珠丝杠是一种新型螺旋传动机构， 具有螺旋槽的丝杠与螺母之间装有中 间传动元件——滚珠。主要用来将旋 转运动变换为直线运动或将直线运动 变换为旋转运动
❖ 滚珠丝杠副的结构类型可从螺纹滚道的界 面形状、滚珠的循环方式和消除轴向间隙 的调整方法进行区别
单圆弧型和双圆弧型
R (a)
β
ee
R
rbቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(b)
内循环和外循环
内循环方式的滚珠在循环过程 中始终与丝杠表面保持接触内 循环方式的优点是滚珠循环的 回路短，流畅性好，效率高螺 母的尺寸也较小。缺点是反向 器加工困难，装配调整也不方 便
➢ 外循环
滚珠在循环返 回时，离开丝 杠螺纹滚道， 在螺母或体外 作循环运动
螺旋槽式的特点是工艺简单、径向尺寸 小、易于制造，但是挡珠器刚性差，易 磨损
提高传动精度的结构措施
提高传动精度的结构措施有： (1)适当提高零部件本身的精度； (2)合理设计传动链，减少零部件制造、装配误差对传动精度 的影响 〔3)采用消隙机构．以减少或消除空程。 合理设计传动链方法 (1)合理选择传动型式 (2)合理确定级数和分配各级传动比 (3)合理布置传动链
第二节 机械传动装置
第三节 导向机构
在机电一体化机械系统中，导向支撑部件 的作用是支撑和限制运动部件能按给定的 运动要求和运动方向运动，这样的部件通 常称为导轨副，简称导轨。
一、导轨的组成、分类及特点
导轨主要由两部分组成：在工作时一部分固 定不动，称为支承导轨；另一部分相对支承 导轨作直线或回转运动，称为动导轨。
六、滚珠丝杠副传动机构
滚珠丝杠是一种新型螺旋传动机构， 具有螺旋槽的丝杠与螺母之间装有中 间传动元件——滚珠。主要用来将旋 转运动变换为直线运动或将直线运动 变换为旋转运动
❖ 滚珠丝杠副的结构类型可从螺纹滚道的界 面形状、滚珠的循环方式和消除轴向间隙 的调整方法进行区别
单圆弧型和双圆弧型
R (a)
β
ee
R
rbቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(b)
内循环和外循环
内循环方式的滚珠在循环过程 中始终与丝杠表面保持接触内 循环方式的优点是滚珠循环的 回路短，流畅性好，效率高螺 母的尺寸也较小。缺点是反向 器加工困难，装配调整也不方 便
➢ 外循环
滚珠在循环返 回时，离开丝 杠螺纹滚道， 在螺母或体外 作循环运动
螺旋槽式的特点是工艺简单、径向尺寸 小、易于制造，但是挡珠器刚性差，易 磨损
提高传动精度的结构措施
提高传动精度的结构措施有： (1)适当提高零部件本身的精度； (2)合理设计传动链，减少零部件制造、装配误差对传动精度 的影响 〔3)采用消隙机构．以减少或消除空程。 合理设计传动链方法 (1)合理选择传动型式 (2)合理确定级数和分配各级传动比 (3)合理布置传动链
第二节 机械传动装置
《机械系统设计》 (2)幻灯片
2)高速化
3)小型化、轻量化
传动机构及其功能（▲：为选择）
2.1.2 丝杠螺母机构
丝杠螺母机构又称螺旋传动机构,用来将旋转运动变换为直线运 动或将直线运动变换为旋转运动。 ✓ 传递能量为主螺旋传动机构的(如螺旋压力机、千斤顶等) ✓ 传递运动为主的螺旋传动机构(如工作台的进给丝杠) ✓ 调整零件之间相对位置的螺旋传动机构
《机械系统设计》 (2)幻灯 片
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2.0 机械部件的选择与设计—绪论
机械系统组成： ➢减速装置、丝杠螺母副、蜗轮蜗杆副等各种线性传动部 件以及连杆机构、凸轮机构等非线性传动部件 ➢导向支承部件 ➢旋转支承部件 ➢轴系及架体
丝杠螺母机构分为:
滑动摩擦机构和滚动摩擦机构。
滑动丝杠螺母机构结 构简单、加工方便、 制造成本低、具有自 锁功能，但其摩擦阻 力矩大、传动效率低 (30％～40％)。
滚珠丝杠螺母机构 虽然结构复杂、制 造成本高，但其最 大优点是摩螺母固定、丝杆转动并移动 2)丝杆转动、螺母移动 3)螺母转动、丝杆移动 4)丝杆固定、螺母转动并移动 5)差动传动方式
为确保机械系统的传动精度和工作稳定性要求：
➢无间隙 ➢低摩擦 ➢低惯量
➢高刚度 ➢高谐振频率 ➢适当的阻尼比
➢采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部 件
➢缩短传动链，提高传动与支承刚度
➢选用最佳传动比，以达到提高系统分辨率、 减少等效到执行元件输出轴上的等效转动惯 量，尽可能提高加速能力。
➢缩小反向死区误差
尺 寸 系 列 ， 国 际 标 准 化 组 织 (ISO ／ DIS3408-2-1991)和GB/T 17587.2-1998中 规定：
机械系统设计第2章机械系统的方案设计与总体设计.pptx
例如： 化学能
热能
机械能
内燃机能量流
包装物件 包装容器
包装机械 包装机械物料流
包装后成品
光强信号
照相机
光圈电机信号
图像信号
调整电机控制信号
傻瓜照相机信息流
在一些较复杂的机械系统中，能量流、物料流和信息流都 存在，如自走式合物联合收获机。
从这个意义上讲，机械系统可抽象为：实现输入的能量、物
料、信息和输出的能量、物料、信息转化的函数关系的机械装置。
三、确定工艺原理（“黑箱”变成“玻璃箱”）
表示机械系统的“黑箱”建立以后，打开“黑箱”， 实现 “黑箱”的透明化就成为了主要工作。
确定“黑箱”作业对象（物料、能量、信息）转化的工艺原 理，是打开“黑箱”的先决条件。
所谓工艺原理是指自然科学中各种定理、定律、原理及效 应的具体应用。
对于作业对象的一种转化，可以采用不同的工艺原理。
决策论
原
理
功能载体组合
模糊数学
方
功能原理方案(多个)
案
设
原理试验
计
评价决策
最优原理方案
原理参数表、方案原理图
阶 段
步骤
总体设计
结构设计
造型设计
技 结构价值分析
造型价值分析
结构方案(多个) 外观方案(多个)
术
试验
试验模型
设
评价决策
评价决策
最优结构方案 最优造型方案
计
最优技术设计方案
总体布置图、装配 总体效果图、
第二章 机械系统的方案设计与总体设计
第一节 机械系统的方案设计
看课本P16表1-1
计划
研究计划书、设计任务书 调查初研步究设计、方案设计
第2章-机械系统设计(8机座和机架)PPT课件
一、机座或机架的作用及基本要求
作用：它既承受其它零部件的重量和工作载荷．又 起保证各零部件相对位置的基准。
分类 机座类——各种机床的床身 底座类——电动绞车的底座 箱体类——减速器的箱体、车床床头箱的箱体
.
3
2 机械系统设计—机座和机架
结构形状
.
4
2 机械系统设计—机座和机架
.
5
2 机械系统设计—机座和机架
2、机座和箱体受到弯曲或扭转载荷时，截面形状对 于它们的强度和刚度有着很大的影响。
3、正确设计机座和箱体的截面形状，在既不增大截 面面积，又不增大零件质量的条件下，来增大截面系 数及截面的惯性距，从而提高它们的刚度和强度。
2 机械系统设计—机座和机架
机座的典型结构
(1)方形截面机座 结构简单，制造方便，箱体内有较 大的空间来安放其它部件；但刚度稍差，宜用于载荷
任何机械都会发生不同程度的振动。动力、锻压一类机械 尤其严重。即使是旋转机械，也常因轴系的质量不平衡等多种 原因而引起振动。机械设备的振动频率一般约在10~100Hz范围。
由于外界因素的干扰，一般生产车间地基的振动频率约为 2~60Hz，振幅约为1~20μm。
隔振的目的就是要尽量隔离和减轻振动波的传递。常用的方 法是在机器或仪器的底座与基础之间设置弹性零件，通常称为 隔振器或隔振垫，使振波的传递很快衰减。
.
22
机体的结构工艺性
1、减小加工面积； 2、加工表面与非加工表面要区分开； 3、被加工面在同一平面内。
机架零件的结构设计
一、机体的结构形式（以减速器为例）
剖分式：装拆方便，但结构复杂
整体式：刚度高，结构简单，装拆不方便
机体的几何造型
1、从工业美学角度考虑； 2、方型箱体，内六角螺钉、内凸缘、内筋板。
作用：它既承受其它零部件的重量和工作载荷．又 起保证各零部件相对位置的基准。
分类 机座类——各种机床的床身 底座类——电动绞车的底座 箱体类——减速器的箱体、车床床头箱的箱体
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3
2 机械系统设计—机座和机架
结构形状
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4
2 机械系统设计—机座和机架
.
5
2 机械系统设计—机座和机架
2、机座和箱体受到弯曲或扭转载荷时，截面形状对 于它们的强度和刚度有着很大的影响。
3、正确设计机座和箱体的截面形状，在既不增大截 面面积，又不增大零件质量的条件下，来增大截面系 数及截面的惯性距，从而提高它们的刚度和强度。
2 机械系统设计—机座和机架
机座的典型结构
(1)方形截面机座 结构简单，制造方便，箱体内有较 大的空间来安放其它部件；但刚度稍差，宜用于载荷
任何机械都会发生不同程度的振动。动力、锻压一类机械 尤其严重。即使是旋转机械，也常因轴系的质量不平衡等多种 原因而引起振动。机械设备的振动频率一般约在10~100Hz范围。
由于外界因素的干扰，一般生产车间地基的振动频率约为 2~60Hz，振幅约为1~20μm。
隔振的目的就是要尽量隔离和减轻振动波的传递。常用的方 法是在机器或仪器的底座与基础之间设置弹性零件，通常称为 隔振器或隔振垫，使振波的传递很快衰减。
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机体的结构工艺性
1、减小加工面积； 2、加工表面与非加工表面要区分开； 3、被加工面在同一平面内。
机架零件的结构设计
一、机体的结构形式（以减速器为例）
剖分式：装拆方便，但结构复杂
整体式：刚度高，结构简单，装拆不方便
机体的几何造型
1、从工业美学角度考虑； 2、方型箱体，内六角螺钉、内凸缘、内筋板。
机械系统设计概述(ppt 41页)
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1.1.2 机械系统
传动系统的作用是把动力系统提供的动力和运动传递给
执行系统。
功能
增速或减速 变速 改变运动规律 或形式 传递动力
16
1.1.2 机械系统
执行系统位于机械系统末端，直接与作业对象接触。
执行末端件： 11—可换夹爪
手爪平行开闭式机械手结构示意图 组成及运动关系
执行机构： 1、8—滑动齿条 9—滑动齿条导轨
2. 机械系统设计的特点
1) 特别强调系统的观点 不只考虑各零部件的工作状态和性能，
不能追求局部的最好，而应该在满足系 统整体工作状态和性能最好的前提下， 确定各零部件的基本要求及它们之间协
2) 机械系统与外部环境相互调和的统作一用。和影响
a. 外部环境对机械系统的作用和影响 b. 机械系统对外部环境的作用和影响
2. 系统技术设计
1）总体设计
分析和确定系统目的与要求，选择工作原理、设 计总体方案，对可行的各候选方案进行分析比较， 确定最佳系统方案，并进行总体布置设计，必要 时可进行前期试验。
2）技术设计
分系统进行子系统的选型和设计，计算和确定 主要尺寸，绘制部件装配图和总图，必要时进 行中期试验
3）工作图设计
24
1.2.1 机械系统设计的基本思想与特点
1. 机械系统设计的基本思想
卡诺
《谈谈火的动力和能发动这种动力的机器》
机械系统 (热机) 设计时，不应追求局部最优 (燃料的经济 性) ，而应该追求整体的最优 (燃料的经济性加上可靠性、 强度、寿命、尺寸等综合性能) 。
25
1.2.1 机械系统设计的基本思想与特点
1) 整体性
系统是由各要素按一定的要求和结构组织起来的整体， 这个整体获得了各个孤立的要素所不具备的新质和新功 能。整体性是系统所具有的最重要和最基本的特性。
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•方案的评价和决策
第十四章 机械系统的方案设计
半自动钻床执行系统方 案设计实例．
第十四章 机械系统的方案设计 定标件是曲柄
第十四章 机械系统的方案设计 牛头刨运动循环图
第十四章 机械系统的方案设计
4. 原动机和机械传动系统的方案设计 • 机械传动系统的作用：传动系统的作用 • 机械传动系统的方案设计的原则： • 原动机的选择：要和传动系统综合考虑，选取。 • 机械传动系统方案设计评价。
机械新产品的开发过程一般分为以下四个阶段：
• 初期规划设计阶段
• 总体方案设计阶段 • 技术设计阶段
阶段划分说 法不一。
• 生产施工阶段
机械产品的成本主要取决于设计。
2．总体方案设计的内容 执行系统、动力系统、结构布局、传动系统、操纵和 控制系统的设计。
第十四章 机械系统的方案设计
机器人吸尘器
美国麻省理工学院研制的机器人吸尘器。完 全依靠可充电电池工作，它可以在房间内自动巡视 清理，并可深入沙发下面等人们难以触及的卫生死 角。内置的传感器能保证其自动绕开墙壁和家具， 不会翻下楼梯。清理完成后，它会自动发出鸣叫提 示然后切断电源。售价199美元。
无气轮胎
车轮如果没有鼓胀的轮胎 ，看上去就会很像老式的木轮 马车的轮子。但米其林公司 (Michelin)研制的Tweel车轮的 特点的确具带有返古色彩。它 的减震橡胶车轮轮面将压力分 散到数十根具有弹性的聚亚安 酯车辐上。这些辐条依次由一 个铝心轴支撑。因为这种车轮 中没有气体，所以它比充气轮 胎更坚固，不会出现爆胎的情 况。
14-2机械(运动)系统的总体方案设计 机械系统的总体方案设计是整个设计工作中的一
个重要阶段，是技术设计的基础，方案设计的合理与 否，对机械系统的设计质量有着很大影响。
1．机械产品的设计过程
机械产品设计是一个通过分析、综合和创新获得 满足某些特定要求和功能的机械系统的过程。
第十四章 机械系统的方案设计
• 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。20.8.117:00:0917:00Aug-201-Aug-20
• 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。17:00:0917:00:0917:00Saturday, August 01, 2020
• 13、志不立，天下无可成之事。20.8.120.8.117:00:0917:00:09August 1, 2020
机械传动系统方案设计实例： 自动车床刀架机械传动系统方案设计； 半自动钻床传动系统方案设计实例．
第十四章 机械系统的方案设计
切削—退刀—换刀—进刀 （定位、拔出）
自动车床刀架机械传动系统方案设计
第十四章 机械系统的方案设计
第十四章 机械系统的方案设计
① 减速或增速把动力机的输出速度降低或增高后 传递给执行系统；
第十四章 机械系统的方案设计
机械是人类完成各种设想的执行者？ p278
医生和心理学家想实时知道一个人在想 什么，必须用机器？ 利用太阳能需要什么机器？
第十四章 机械系统的方案设计
14-1机械系统的组成 任何机械都是由四部分组成:动力系统、传动系统、 执行系统、操纵和控制系统组成。
第十四章 机械系统的方案设计
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
第十四章 机械系统的方案设计
自动门 门能象手套那样合体
吗？答案是肯定的。 Fukuda公司在日本设计的 自动门会根据过门的人和 物体的形状决定打开什么 形状的"门缝"，这样，就 可以大大节省反复开门关 门所消耗的能源。
第十四章 机械系统的方案设计
会变身的自行车 对很多人来说，学骑
自行车可能是件令人烦恼 的事，但在不久的将来， 人们将没有这种顾虑。美 国帕杜大学的工业设计师 已经发明出一种"变身三轮 车"，当骑车者加速时，它 的两个后轮会靠得越来越 近，而减速或停车时，两 个后轮又张开，骑车者根 本不用担心车子侧翻。
第十四章 机械系统的方案设计
原动机的类型： 电动机（直流电动机、交流电动机、伺服电动机
和步进电动机）； 气动马达和液压马达（以压缩空气或高压流体为
动力） 气缸和液压缸（需要输出直线运动）
第十四章 机械系统的方案设计
新型龙头让你尽享啤酒美味 如今为客人倒啤酒的酒
吧招待可以依赖一种 “TurboTap”啤酒龙头，让 倒啤酒的过程变得干净利索。 这是一种不锈钢喷嘴，可以 安装在现有的水龙头上，改 变啤酒的流速，让啤酒直接 流到杯底，既不需要倾斜杯 口，也不需要放慢倒啤酒的 速度。啤酒从喷嘴的两边流 出，只需8至10秒就能倒满 一大杯。
第十四章 机械系统的方案设计
• 采用尽可能短的运动链 • 应使机械有较高的机械效率 • 合理安排传动机构的顺序
变换运动形式的尽量在后,带传动一般在高速级 • 合理分配传动比
对减速传动,一般先小后大,且尽量在推荐范围内 • 保证机械安全运转
起重机不倾覆,汽车举升机自锁
优秀设计实例：
第十四章 机械系统的方案设计
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。20. 8.120.8.1Saturday, August 01, 2020
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。17:00:0917:00:0917:008/1/2020 5:00:09 PM
② 变速，即实现有级或无级的变速，将多种速度 提供给执行系统；
③ 传递动以增扭；
④ 按工作要求，改变运动规律，将原动机的运动 （如：连续的匀速旋转运动）改变为按预定规律变化 的旋转、非旋转的其他运动；
⑤ 实现由一个或多个动力机驱动若干个相同或不相 同速度的驱动。
第十四章 机械系统的方案设计
3．机器工作原理及执行构件
的运动设计
思路要宽（发散），
执行系统设计的一般过程： 要有优化的思想。
•工作原理的拟定；单纬成网机，金属下料机（冲、剪 、锯、激光切割等）
•确定执行构件的运动方案和运动参数等；
•确定执行构件的运动循环规律，用工作循环图(直线 式、圆周式、直角坐标式）来反映执行构件运动协调 配合关系；