机械系统方案设计.ppt

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Design of Mechanism Systems
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机械总体方案设计概述
机械执行系统的方案设计
原动机的选择
机械传动系统的方案设计
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14-1 机械总体方案设计概述
机械产品的设计过程
机械产品设计是一个通过分析、综合与创新获得满足某些特定要求和功能的机械系统的过程。
初期规划设计阶段
总体方案设计阶段
结构技术设计阶段
生产施工设计阶段
机械新产品的开发设计过程一般可以分为四个阶段：
1. 初期规划设计阶段
◆选题
◆调研和预测
◆可行性论证
◆确定设计任务
阶段成果：
调研报告
设计任务书
产品开发可行性论证报告
2. 总体方案设计阶段
◆目标分析
◆创新构思
◆方案拟定
◆方案评价
◆方案决策
总体方案示意图
机械系统运动简图
方案设计计算说明书
阶段成果：
一、机械产品的设计过程（续）
3. 结构技术设计阶段
◆结构方案拟定
◆造型设计
◆结构设计
◆材料选择与尺寸设计
◆设计图绘制
阶段成果
全套设计图纸
设计计算说明书
4. 生产施工设计阶段
◆工艺设计
◆工装设计
◆施工设计
阶段成果
工艺流程卡片、工装设计图
基础安装图、技术文件
使用说明书、备件明细表
一、机械产品的设计过程（续）
二、机械总体方案设计的目的
三、机械系统的组成
总体方案设计阶段的工作是实现机械产品初期规划阶段所提出的设计目标的关键。
产品设计的好坏，包括产品的功能是否齐全、性能是否优良、经济效益是否显著，在很大程度上取决于总体方案设计阶段的工作，取决于方案的构思和方案拟定时的设计思想。
机械系统主要是由原动机、传动系统、执行系统和控制系统所组成。
四、机械总体方案设计的内容
1
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执行系统的方案设计。主要包括执行系统的功能原理设计、运动规律设计、执行机构的型式设计、执行系统的协调设计和执行系统的方案评价与决策。
2
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原动机类型的选择和传动系统的方案设计。其中传动系统的方案设计主要包括传动类型和传动路线的选择，传动链中机构顺序的安排和各级传动比的分配。
3
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控制系统的方案设计.
4
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其它辅助系统的设计。主要包括润滑系统、冷却系统、故障监测系统、安全保护系统和照明系统等的设计。
14-2执行系统的功能原理设计
功能原理的构思与选择
功能原理设计：根据机械预期实现的功能要求，构思出所可能的功能原理，加以分析比较，并根据使用要求或工艺要求，从中选出即能很好地满足功能要求，工艺动作又简单的工作原理。实现同一功能要求，可以有许多不同的工作原理可选择，选择的工作原理不同，执行系统的方案也必然不同。
例1 螺纹加工功能原理选择。
为了加工出螺栓上的螺纹，可以采用车削原理，也可以采用套丝工作原理，还可以采用滚压工作原理。这几种不同的加工原理适用于不同的场合，满足不同的加工需要，其执行系统的运动方案也各不相同。
例2 糖果包装机功能原理选择
要求设计包装糖果的糖果包装机，如图11—7所示。
图11—7
实现执行构件各种运动形式的常用机构
实现执行机构某一运动形式的机构通常有好几种，设计者必须根据工艺动作要求，受力大小，使用维修方便与否，制造成本高低，加工难易程度等各种因素进行分析比较，然后择优而取。实现执行构件各种运动形式的常用机构有：
14-2机构选型
图（a）所示为扭结式包装原理，图（b）所示的折叠式包装原理，图（c）所示的接缝式包装原理。三种方法的工作原理不同，工艺动作显然不同，所设计的机械的运动方案也完全不同
实现连续旋转运动的机构：
双曲柄机构（包括平行四边形机构、双滑块机构），转动导杆机构，定轴齿轮传动机构（包括圆柱、圆锥、交错轴斜齿轮传动机构等），蜗杆传动机构，周转轮系机构（包括少齿差、摆线针轮、谐波齿轮传动机构等），各种摩擦轮传动机构，各种柔型传动机构（如带传动，链传动等），非圆齿轮传动，齿轮—连杆机构，链轮—连杆机构，单、双万向联轴节等都能实现连续旋转运动。