规格严格
功夫到家
7
平面切削工艺方法2
刀 具
工作台
刀具绕自身轴线回转切削安装在工作台上的工 件， 刀具水平作往复直线运动，工作台沿着刀具 运动的水平垂直方向进给，刀具便可切削出平面。
规格严格
功夫到家
8
§10-4 工艺动作分析
工艺方法是由执行构件的动作实现的，执行构件的 这些动作称为工艺动作。根据工艺方法的不同，执行构 件的数目以及执行构件的动作也不同。当工艺动作需要 多个执行构件的动作实现时，往往需要各个工艺动作之 间的运动协调。
规格严格
功夫到家
17
1.常用原动机运动功能单元表达符号
(1) 连续转动表达符号
三相交流电动机、步进电机、交流伺服电机、直流伺 服电机、内燃机、液压马达、气动马达等。
(2) 间歇转动表达符号
步进电机、交流伺服电机、直流伺服电机、液压马达等。
(3) 往复摆动表达符号
步进电机、交流伺服电机、直流伺服电机、液压马达等。
36
三、运动方案拟定
1430rpm
i3 i 7.94
60 rpm
60 / min
刀具
1 2
3
4
5
60 rpm
60 / min
工作台
6 7
8
用相关的机构替代功能系统图中的运动功 能单元。每个替代机构的运动输出构件与下一 个替代机构的运动输入构件固联。
规格严格
功夫到家
37
1430rpm
功能1 由电动机实现
1
i3
功能2 由带传动实现
2
1430rpm
2
1
i3
2
1
规格严格
功夫到家
38
i 7.94
功能3 由圆柱齿轮传动实现
3
2
3
1
1430rpm
i3
i 7.94
1
2
3
6
规格严格
7
功夫到家
8
39
功能4的实现
4
60 rpm
功能5的实现
5
60 rpm
6
功能6的实现
规格严格
功夫到家
40
5 3
2
6
1
规格严格
功夫到家
18
(4) 间歇摆动表达符号
步进电机、交流伺服电机、直流伺服电机、液压马达等。
(5) 直线移动表达符号
直线电机、液压油缸、气缸等。
(6) 往复移动表达符号
直线电机、液压油缸、气缸等。
(7) 间歇往复移动表达符号
直线电机、液压油缸、气缸等。
规格严格
功夫到家
19
2.常见运动转换的运动功能单元表达符号
（2）动作周期性明显的构件
（3）做回转运动的构件 （4）做连续运动的构件 规格严格 功夫到家
14
举例
四冲程摩托车发动机配气机构
规格严格
功夫到家
15
举例
活塞
进气
配气机构实际运动循环图
上止点
行程 压缩 行程 排气
行程
作功
行程
下止点 曲轴
0 0

180 180 360
90
360 180
刀具
1 2
3
4
5
60 rpm
60 / min
工作台
6 7
8
最终运动功能系统图
1430rpm
i3 i 7.94
60 rpm
刀具
1 2
一、机械系统运动功能单元表达符号
任何一个复杂的机械系统都可以看作是由一系列简
单的具有一定运动变换功能的基本单元组成。这些基本 单元称为机械系统的“运动功能单元”。 为了简洁、方便、清晰地表达一个“运动功能单元” 功能，我们不用具体的机构运动简图表达，而是用一些 符号来表达，我们把这些符号称为机械系统的“运动功 能单元”表达符号。
规格严格
功夫到家
4
机械产品的功能是以满足现实的或潜在的客观需求 为目的的。
例如
有一块钢板，其厚度为50mm，长度为300mm，宽 度为250mm。设计一台可以加工平面的机器，把钢板 的两面切削平整，使其厚度达到40mm，且两面平行。 实际上这就是对一台机器的功能描述。
规格严格
功夫到家
5
§10-3 工艺方法（功能原理）设计
规格严格
功夫到家
24
(9)连续转动转换为往复间歇直线移动
连杆单侧停歇曲线槽导杆机构、移动凸轮间歇移动机构、行星轮内 摆线间歇移动机构、不完全齿轮齿条往复间歇移动机构、不完全齿 轮导杆往复间歇移动机构(用于印刷机)、移动从动件凸轮机构、八 连杆滑块上下端停歇机构(用于喷气织机开口机构)、组合机构等。
带传动
规格严格
功夫到家
31
二、机械系统功能系统图
刀 具
工作台
刀具水平作往复直线 运动切削安装在工作台上 的工件，刀具每切削一次， 工作台沿着刀具运动的水 平垂直方向进给0.5mm。 刀具行程300mm，每分钟 往复60次。
直线式运动循环图
刀具 工作台 工作行程 停止 空回行程 进给
32
规格严格
功夫到家
平面槽轮机构、空间槽轮机构、不完全齿轮机构、针轮间歇转动 机构、圆柱凸轮分度机构、蜗杆凸轮分度机构、偏心轮分度定位 机构、内啮合行星轮间歇机构、组合机构等。
(3)连续转动转换为连续摆动
平面曲柄摇杆机构、空间曲柄摇杆机构、摆动从动件盘形凸轮机构、 摆动从动件圆柱凸轮机构、曲柄摇块机构、电风扇摇头机构、摆动 导杆机构、曲柄六连杆机构、组合机构等。
输入运动 相对关系 输出运动
输入运动的运动形式
位置关系 大小关系
输出运动的运动形式
规格严格
功夫到家
20
(1)连续转动转换为连续转动
圆柱齿轮机构、非圆齿轮机构、圆锥齿轮机构、蜗杆机构、交错轴斜齿 轮机构、皮带传动、链传动、双曲柄铰链四杆机构、转动导杆机构等。
规格严格
功夫到家
21
(2)连续转动转换为间歇转动
根据系统的功能设计机械系统的逻辑关系 系统 功能 工艺 方法 工艺 动作 机械 系统
规格严格
功夫到家
3
§10-2 机械系统的功能
产品有三大要素
产品功能——产品的目的，即产品具有的特定用途或作用。
产品技术——产品功能实现的基础。
产品造型——产品功能显现的手段，是具备特定功能的产品 实体形态。
功能是产品的核心。 技术是产品的基础。
1430rpm
i3
i 7.94
60 rpm
60 / min
刀具
1 2
3
4
5
60 rpm
6
规格严格
功夫到家
41
功能7的实现
7
6
7
6
7
7
6
7
7
规格严格
功夫到家
42
6 7
7
1430rpm
i3
i 7.94
60 rpm
60 / min
刀具
1 2
3
4
60 rpm
7
6
7
规格严格
功夫到家
43
规格严格
功夫到家
22
(4)连续转动转换为间歇摆动
摆动从动件盘形凸轮机构、摆动从动件圆柱凸轮机构、连杆曲线间 歇摆动机构、曲线槽导杆机构、六杆机构两极限位置停歇摆动机构、 四杆扇形齿轮双侧停歇摆动机构、组合机构等。
(5)连续转动转换为预定轨迹
连杆机构、连杆凸轮机构、行星轮直线机构、联动凸轮机构、起重 机近似直线机构、铰链六杆椭圆轨迹机构、曲柄凸轮式直线机构、 行星轮摆线正多边形轨迹机构、组合机构等。
规格严格
功夫到家
23
(6)连续摆动转换为间歇转动
棘轮机构、组合机构等。
(7)连续转动转换为单向连续直线移动
齿轮齿条机构、螺旋机构、带传动机构、链传动机构、组合机构等。
(8)连续转动转换为往复连续直线移动
曲柄滑块机构、六连凸轮杆滑块机构、移动从动件凸轮机构、不完全齿 轮齿条机构、连杆组合机构、正弦机构、正切机构、组合机构等。
1.运动传递路径规划
原动机 主传动链 刀具 工作台
辅传动链
其它执行构件 原则： （1）传动链数目与工艺动作数目相同； （2）选传递功率大的路径作为主传动链； （3）辅传动链可以是多条，其运动可由主传动链分支，也可由 其它辅传动链分支。
规格严格
功夫到家
33
2.传动链功能设计 设计方法：从传动链两端开始
机械原理
第十章 机械运动方案设计
陈明 哈尔滨工业大学 2014年3月
规格严格 功夫到家
1
§10-1机械系统运动方案设计的逻辑过程
提出功能 运动尺寸确定
工艺方法分析
工艺动作分析
运动、动力分析
方案评价
运动方案拟定
规格严格
功夫到家
2
机械系统实现系统功能的逻辑关系
机械 系统
工艺 动作
工艺 法
系统 功能
规格严格
功夫到家
12
以原动件为参考构件 直线式运动循环图
360
1
2
原动件 刀具 工作台 工作行程 停止 空回行程 进给
01
02
03
规格严格
功夫到家
13
注意
1.机械运动循环图描述了在一个机器周期内各个执行 构件及其他关键构件之间的时序协调关系。 2. 所谓“一个机器周期”是指运动周期最长的执行 构件的周期。 3. 参考构件的确定 （1）执行主要工艺动作的构件
规格严格
功夫到家