机械原理
§12.1 INTRODUCTION
机械是机器和机构的总称，机器是由单一机构、多个同一 机构或多种机构所组成的。下图所示的牛头刨床就是一部典型 的机器。在牛头刨床中，连杆机构用以实现切削运动，工作 台、刀架与滑枕是执行构件。
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§12.1 INTRODUCTION
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§12.1 INTRODUCTION
§12.1 引 机械产品的设计过程 机械产品设计: 言
分析 综合 创新
开发
特定要求
新产品
特定功能
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§12.1 INTRODUCTION
机械产品的设计过程 机械新产品的开发设计过程： 1）初期规划设计阶段 2）总体方案设计阶段 3）结构技术设计阶段 4）生产施工设计阶段
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（5）其它辅助系统的设计 润滑系统 冷却系统 故障监测系统 安全保护系统 照明系统
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§12.1 INTRODUCTION
机械总体方案设计中的设计思想 现代设计的概念
机械设计已不再纯属于工程技术范畴，而是自然科学、 人文科学和社会科学相互交叉、科学理论与工程技术高度融 合所形成的一门现代设计科学。 中国矿业大学(北京)
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§12.2 TYPE AND SELECTING OF PRIME MOVER, TRANSMISSION MECHANISM AND EXECUTIVE MECHANISM
执行机构的运动类型及典型机构
机器中最接近被作业工件一端的机构称为执行机构。执行 机构中接触工件或执行终端运动的构件称为执行构件。机器通 过执行构件完成作业任务。 执行机构的运动分为直线运动、回转运动、任意轨迹运 动、点到点的运动及位到位的运动等主要五种运动形式。实现 不同运动形式的典型机构主要有： 1. 实现直线运动的机构 2. 实现回转运动的机构 3. 实现运动轨迹的机构 4. 点到点的运动机构 5. 位到位的运动机构
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§12.1 INTRODUCTION
系统工程的概念
一般机械系统： 由驱动系统、传动系 统、执行系统、控制系统等 子系统组成。 各子系统都具有特定的功能
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§12.1 INTRODUCTION
系统工程的概念
系统工程解决设计问题的基本思想： 1. 从系统的整体目标出发，将总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方案。 3. 把能完成各个功能的技术方案组成方案组，进行分析 评价和优选。 4. 实现给定条件下的整体优化。
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§12.2 TYPE AND SELECTING OF PRIME MOVER, TRANSMISSION MECHANISM AND EXECUTIVE MECHANISM
2. 实现回转运动的机构
(1) 齿轮传动机构 (2) 双曲柄机构 一曲柄回转可带动另一曲柄做等速或 不等速回转运动。 (3) 链传动及带传动 可以实现较长距离的回转运动。
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§12.1 INTRODUCTION
工程设计的概念 机械设计： 1）是创造人工制造物 •是利用和改造客观世界的工程活动 2）是工程设计 •受到诸多因素的影响和制约
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§12.1 INTRODUCTION
工程设计的概念
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§12.2 TYPE AND SELECTING OF PRIME MOVER, TRANSMISSION MECHANISM AND EXECUTIVE MECHANISM
§12.1 INTRODUCTION §12.2 TYPE AND SELECTING OF PRIME MOVER, TRANSMISSION MECHANISM AND EXECUTIVE MECHANISM §12.3 DESIGN OF SCHEME OF MECHANISM MOTION §12.4 CREATIVE DESIGN OF MECHANISM
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§12.2 TYPE AND SELECTING OF PRIME MOVER, TRANSMISSION MECHANISM AND EXECUTIVE MECHANISM
传动机构的类型及功用
常用的传动机构有： 齿轮机构 齿轮机构应用在中心距较小，传动 精度较高，各种不同传递速度和动力范 围的场合。 螺旋机构 在许多机械设备中大量应用着螺旋 机构（又称丝杠传动），它主要用于将 回转运动转变为直线运动。
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 执行系统的方案评价与决策
（2）原动机类型的选择
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§12.1 INTRODUCTION
机械总体方案设计的内容
（3）传动系统的方案设计 传动类型的选择 传动路线的选择 传动链中机构顺序的安排 各级传动比的分配 （4）控制系统的方案设计
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§12.1 INTRODUCTION
运动方案设计的主要步骤
1. 工艺参数的给定及运动参数的确定； 2. 执行构件间运动关系的确定及运动循环图的绘制； 3. 动力源的选择及执行机构的确定； 4. 机构的选择及创新性设计； 5. 方案的比较与决策。
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§12.2 TYPE AND SELECTING OF PRIME MOVER, TRANSMISSION MECHANISM AND EXECUTIVE MECHANISM
1. 实现直线运动的机构
(4) 特定尺寸的四杆机构 如图所示，当四杆机构中的杆件尺寸 满足BC=CD=CM=2.5AB，AD=2AB时，曲 柄连续回转，则连杆上的M点在某一运动段 上其轨迹为近似直线。 (5) 链传动及带传动 可以拖动被作业件在两链轮或两带轮 之间的直线段做直线运动。
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§12.1 INTRODUCTION
现代设计的概念
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§12.1 INTRODUCTION
系统工程的概念
系统： 由具有特定功能、相互之间既有联系又相互制约的 单元组合而成的有序整体。 系统工程观念： 1. 各子系统设计合理、协调工作，系统运行的整体功能 大于各单元的简单代数和。 2. 各子系统设计不合理、不能协调的工作，系统将产生 内耗，导致系统整体功能小于各单元功能的和。
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§12.2 TYPE AND SELECTING OF PRIME MOVER, TRANSMISSION MECHANISM AND EXECUTIVE MECHANISM
传动机构的类型及功用
常用的传动机构有： 带传动与链传动 带传动及链传动多用于中心距较大 的传动。 连杆机构 连杆机构在机械设备及日常生活中 有大量应用。 凸轮机构 由于凸轮机构是高副接触，决定了 这种机构主要用于传递运动。 间隙运动机构等
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机械原理Байду номын сангаас
§12.1 INTRODUCTION
机械产品的设计过程
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机械产品的设计过程
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工程设计的概念
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工程设计的概念
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工程设计的概念
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工程设计的概念
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§12.2 TYPE AND SELECTING OF PRIME MOVER, TRANSMISSION MECHANISM AND EXECUTIVE MECHANISM
3. 实现运动轨迹的机构
(1) 四杆机构（连杆曲线） 四杆机构的连杆上的每一点均可 以实现一定的封闭运动轨迹。 (2) 开式链机构 任何开式链机构上的端点都可以 实现一定的运动轨迹，工业机器人操 作机大多是由开链机构组成的。
§12.1 INTRODUCTION §12.2 TYPE AND SELECTING OF PRIME MOVER, TRANSMISSION MECHANISM AND EXECUTIVE MECHANISM §12.3 DESIGN OF SCHEME OF MECHANISM MOTION §12.4 CREATIVE DESIGN OF MECHANISM
机械总体方案设计的目的
仿照设计： •往往忽略初期规划设计阶段的作用 •往往忽略总体方案设计阶段的作用 产品开发： 可行性论证 初期规划设计 调研 总体方案设计 设计目标
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生命力 开发什么产品？ 竞争力
创新的关键
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§12.1 INTRODUCTION
机械总体方案设计的内容 （1）执行系统的方案设计
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§12.2 TYPE AND SELECTING OF PRIME MOVER, TRANSMISSION MECHANISM AND EXECUTIVE MECHANISM