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機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)方案要發(fā)散思維，參考資料文獻(xiàn)關(guān)于機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)知道怎么做嗎？下面是小編為大家整理了機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)，希望能幫到大家！
機(jī)構(gòu)的選型：是利用發(fā)散思維的方法，將前人創(chuàng)造發(fā)明的各種機(jī)構(gòu)按照運(yùn)動(dòng)特性或動(dòng)作功能進(jìn)行分類，然后根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)象中執(zhí)行構(gòu)件所需要的運(yùn)動(dòng)特性或動(dòng)作功能進(jìn)行搜索、選擇、比較和評(píng)價(jià)，選出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的合適形式。
機(jī)構(gòu)選型的方法：
1．按照?qǐng)?zhí)行構(gòu)件所需的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型
這種方法是從具有相同運(yùn)動(dòng)特性的機(jī)構(gòu)中，按照?qǐng)?zhí)行構(gòu)件所需的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行搜尋。當(dāng)有多種機(jī)構(gòu)均可滿足所需要求時(shí)，則可根據(jù)上節(jié)所述原則，對(duì)初選的機(jī)構(gòu)形式進(jìn)行分析和比較，從中選擇出較優(yōu)的機(jī)構(gòu)。
常見運(yùn)動(dòng)特性及其對(duì)應(yīng)機(jī)構(gòu)
| 連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) | 定傳動(dòng)比勻速 | 平行四桿機(jī)構(gòu)、雙萬向聯(lián)軸節(jié)機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、輪系、諧波傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺線針輪機(jī)構(gòu)、摩擦輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、撓性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等 |
| 變傳動(dòng)比勻速 | 軸向滑移圓柱齒輪機(jī)構(gòu)、混合輪系變速機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、行星無級(jí)變速機(jī)構(gòu)、撓性無級(jí)變速機(jī)構(gòu)等 | |
| 非勻速 | 雙曲柄機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、單萬向連軸節(jié)機(jī)構(gòu)、非圓齒輪機(jī)構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)等 | |
| 往復(fù)運(yùn)動(dòng) | 往復(fù)移動(dòng) | 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、正弦機(jī)構(gòu)、移動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、楔塊機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)、液壓機(jī)構(gòu)等 |
| 往復(fù)擺動(dòng) | 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖塊機(jī)構(gòu)、空間連桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)等 | |
| 間歇運(yùn)動(dòng) | 間歇轉(zhuǎn)動(dòng) | 棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)等 |
| 間歇擺動(dòng) | 特殊形式的連桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)、利用連桿曲線圓弧段或直線段組成的多桿機(jī)構(gòu)等 | |
| 間歇移動(dòng) | 棘齒條機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、從動(dòng)件作間歇往復(fù)運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)、反凸輪機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)、液壓機(jī)構(gòu)、移動(dòng)桿有停歇的斜面機(jī)構(gòu)等 | |
| 預(yù)定軌跡 | 直線軌跡 | 連桿近似直線機(jī)構(gòu)、八桿精確直線機(jī)構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)等 |
| 曲線軌跡 | 利用連桿曲線實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡的多桿機(jī)構(gòu)、凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)、行星輪系與連桿組合機(jī)構(gòu)等 | |
| 特殊運(yùn)動(dòng)要求 | 換向 | 雙向式棘輪機(jī)構(gòu)、定軸輪系（三星輪換向機(jī)構(gòu)）等 |
| 超越 | 齒式棘輪機(jī)構(gòu)、摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)等 | |
| 過載保護(hù) | 帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等 | |
| …… | …… |
利用這種方法進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型，方便、直觀。設(shè)計(jì)者只需根據(jù)給定工藝動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)特性，從有關(guān)手冊(cè)中查閱相應(yīng)的機(jī)構(gòu)即可，故使用普遍。
2．按照動(dòng)作功能分解與組合原理及型機(jī)構(gòu)選型
任何一個(gè)復(fù)雜的執(zhí)行機(jī)構(gòu)都可以認(rèn)為是由一些基本機(jī)構(gòu)組成的，這些基本機(jī)構(gòu)具有下圖所示的進(jìn)行運(yùn)動(dòng)變換和傳遞動(dòng)力的基本功能。
U=(Ui) i=1,2,…,m 在根據(jù)生產(chǎn)工藝和使用要求進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可首先認(rèn)真研究它需實(shí)現(xiàn)的總體功能。一般情況下，總體功能可以分解成若干分功能。這樣的分解可用下式表達(dá)：
即總體功能U是由若干個(gè)分功能Ui組成的。而每一個(gè)分功能又可以用不同的機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，即
Tj=(ti1,ti2,…,tin) j=1,2,…,n
式中，Tj為能夠完成該分功能的機(jī)構(gòu)的集合；Tij為對(duì)應(yīng)于一個(gè)能完成分功能Ui的機(jī)構(gòu)；n為能實(shí)現(xiàn)該分功能的機(jī)構(gòu)數(shù)目。若用Ui定義行，Tj定義列，tij為元素構(gòu)成矩陣，則可得如下的功能-技術(shù)矩陣：
由于能夠?qū)崿F(xiàn)各分功能的機(jī)構(gòu)數(shù)目并不相等，因此，通常將能實(shí)現(xiàn)某一分功能的最多機(jī)構(gòu)數(shù)定為n，少于n的分功能的元素項(xiàng)tij用零表示。
由于總體功能是由若干個(gè)分功能組成的，因此，只要在矩陣的每一行任找一個(gè)元素，把各行中找出的機(jī)構(gòu)組合起來，就組成一個(gè)能實(shí)現(xiàn)總體功能的方案。故在確定了各分功能順序的前提下方案總數(shù)為
N=nm
得到各種方案后，先剔除一些明顯不成立的、不符合要求的方案，然后按照上節(jié)所述的原則，篩選出一些較合理的方案，以供進(jìn)一步評(píng)價(jià)。這種方法有利于利用計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、分析和選擇，具有廣闊前景。
例1：精鍛機(jī)主機(jī)構(gòu)的總體功能：當(dāng)加壓執(zhí)行構(gòu)件（沖頭）上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，能鍛出較高精度的毛坯。根據(jù)空間條件，驅(qū)動(dòng)軸必須水平布置，加壓執(zhí)行構(gòu)件沿鉛垂方向移動(dòng)。試構(gòu)思該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的若干方案。
解：第一步，首先進(jìn)行動(dòng)作功能分解。根據(jù)題目要求，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)具有以下功能：
�。�1） 運(yùn)動(dòng)形式變換功能 將驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)變換為沖頭的移動(dòng)
�。�2） 運(yùn)動(dòng)軸線變向功能 將水平軸運(yùn)動(dòng)變換為鉛垂方向運(yùn)動(dòng)
（3） 運(yùn)動(dòng)位移或速度縮小功能 減小位移量（或速度），以實(shí)現(xiàn)增力要求
第二步，構(gòu)思出完成加壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)總體功能的功能-技術(shù)矩陣圖。
根據(jù)以上分析，可構(gòu)思出如下功能-技術(shù)矩陣圖：
| 傳動(dòng)原理 | 推拉傳動(dòng)原理 | 嚙合傳動(dòng)原理 | 摩擦傳動(dòng)原理 | 流體傳動(dòng)原理 | ||
| 機(jī)構(gòu)功能 | 連桿機(jī)構(gòu) | 凸輪機(jī)構(gòu) | 螺旋、斜面機(jī)構(gòu) | 齒輪機(jī)構(gòu) | 摩擦輪機(jī)構(gòu) | 流體機(jī)構(gòu) |
第三步，將各分功能進(jìn)行組合，得出可行方案。
矩陣中三個(gè)分功能的順序是任意的，從矩陣中每一行各任選一個(gè)機(jī)構(gòu)，就可以組合出一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方案，故方案總數(shù)為 =64=1296種�！ �
實(shí)際上，在每種確定的順序下，我們都會(huì)得到63=216種方案，但這眾多的方案中，有些明顯不合理，有些不符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)予以剔除。剩下的方案也還有優(yōu)劣之分，需按上節(jié)所述原則并結(jié)合精鍛機(jī)的具體情況，選擇合適的方案，做進(jìn)一步評(píng)價(jià)。
例如，若要機(jī)構(gòu)盡可能簡單，則可選擇矩陣的第一列（連桿機(jī)構(gòu)）和第二列（凸輪機(jī)構(gòu)），由于它們都同時(shí)兼有這三種基本功能，故只需選擇一個(gè)機(jī)構(gòu)，就能完成設(shè)計(jì)要求的三種功能，這是最簡單的方案。但是，由于凸輪機(jī)構(gòu)是高副接觸，接觸點(diǎn)壓力過大，故不宜采用；曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的剛度較差，也不宜用在高精度的精鍛機(jī)上。因此還要選擇其它方案。
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