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合肥工業大學機械原理課程設計指導書

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更新時間：2012-09-16
發布人：一只潛水的魚

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機械原理課程設計指導書

機械運動方案設計
機械運動方案是根據機械產品的工藝動作過程選用合適的執行機構，用一定的組合方式構成機械系統來完成機械產品的功能。將機械運動方案中各個機構運動尺寸計算并確定得到機構運動簡圖。機器實現其功能所依據的功能可以是相同的，也可能是不相同的。不同的工作原理肯定運動方案是不同的，但依據相同的工作原理也可以設計不同的運動方案。
機械運動方案的設計分為以下幾個步驟：
1. 機械功能分解
機械的功能是多種多樣的，但每一種機構都要完成某一工藝動作過程，設計時把復雜的動作過程分解若干簡單的獨立運動，由若干個執行機構來完成。
2. 機構選型
機構選型指選擇或創新合適的機構，來實現機器所要求的各種執行動作和運動形式。
1）按運動形式選擇機器工藝動作所要求的運動形式有：單向轉動、擺動、移動；往復擺動、移動；間歇轉動、擺動、移動；實現給定規跡。教材表8－2列出了部分由轉動轉換成其他運動的相應機構。
2）按執行機構功能選擇機器執行動作的功能常為鎖緊、分度、制動、導向等。設計時，依據其功能，查閱手冊，熟悉相應的內容、工作原理，進行分析、比較、選擇或借鑒。
3）機構選型應滿足的主要條件
 運動規律執行構件的運動規律及調節范圍是機構選型及機構組合基本依據。
 運動精度運動精度的高低對機構選型影響很大。對運動精度要求不高，可采用近似機構來實現，可使機構簡單，易于制造。
 承載能力和工作速度各種機構的承載能力和所能達到的最大工作速度是不同的，因而需根據速度的高低、載荷的大小及特性來選擇合適的機構。
 總體布局要求總體布局合理、緊湊，使機械的輸出斷盡可能靠近輸入端，這樣可省去不必要的傳動機構。
 使用條件和工作要求使用單位所提出的生產工藝要求、生產車間的條件、使用和維修要求等，均對選型和組合有很大的影響。
3．擬定運動循環圖
機器所要完成各種工藝動作之間是有序的、相互配合的。各種執行機構必須按工藝動作過程的時間順序和相互配合關系來完成各自的運動。描述各執行機構間運動協調關系的圖形稱為機器運動循環圖。繪制運動循環圖首先從機構中選擇某一構件為定標件，以該構件的運動（轉角或時間）作為其他機構的基準。通常運動循環圖有圓形或直角坐標兩種。機器運動循環圖的作用是：
1) 保證機器能按工藝動作要求協調工作；
2) 反映機器的生產節奏，可作為核算機器生產率的依據；
3) 指導機器各執行機構的設計、安裝和調試。
4．機器運動方案示意圖和機械運動簡圖的繪制
由原動機和執行機構的運動要求，通過機構選型來確定原動機和執行機構之間的傳動構件。由于完成同一種運動可選用不同的機構，所以就可以提供多種方案。設計時從中選擇一種或幾種較優的方案，畫出從原動機、傳動機構到執行機構的運動方案（示意圖）。通過機構尺度綜合，設計出完全符合運動要求的構件參數，并按真實尺寸畫出反映機構運動情況的圖形——機械運動簡圖。
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