执行机构运动规律及运动协调设计课件

执行机构运动规律及

运动协调设计§11-1执行机构运动规律设计一、功能原理与工艺动作设计之间的关系1、实现同一使用要求或工艺要求，可能采用不同的功能原理。例：井中取水，可采用三种不同的功能原理。2、采用不同的功能原理，必然导致采用不同的工艺动作。 a）采用改变水的动能的功能原理——叶片高速旋转b）采用改变容体容积——往复移动（往复泵）；往复摆动（摆动泵）；旋转运动（旋转泵）；3、采用相同的功能原理，也可能采用不同的工艺动作。4、对于比较复杂的使用要求和工艺要求，往往需要多个功能原理组合成一个总的功能原理来满足。（如自动机：工艺要求复杂）二、工艺动作设计与运动方案设计的关系1、工艺动作设计得不相同，设计出的机构运动方案也就不相同；

2、不同的机构可能实现同一工艺动作，满足同样的使用要求；

3、为获得好的运动方案，就应当拟定评价体系，并据此体系进行综合评价才能作出决策。例：从井中提水1、采用往复移动的工艺动作改变容积；2、采用往复摆动的工艺动作改变容积；3、采用旋转工艺动作改变容积；三、工艺过程设计 根据已拟定的功能原理及工艺动作进行工艺过程设计。工艺过程设计的总要求：（1）工序集中原则；（2）工序分散原则：工序能集中就尽量集中，集中有困难，就分散。（3）各工序的工艺时间相等原则；（4）多工件同时加工原则；（5）缩短工作周期原则：各执行构件工作时间重叠；工作时间与空行程时间互相重叠；空行程与空行程时间互相重叠。四、运动规律设计1、根据使用要求和功能原理，制定合理的运动规律。1）应充分考虑使用要求和功能原理。2）在满足使用要求的前提下，应尽可能设计出简单且易于实现的运动规律。3）必要时，应重新构思新的功能原理。4）为使工艺过程自动化，原封不动的按传统工艺动作去设计自动化机构系统，其效果往往是不好的。2、把复杂的运动规律（工艺动作）进行分解。1）机构所能实现的基本运动行式：单向转动单向移动往复摆动往复移动间歇运动轨迹运动3、要使分解后的运动规律协调配合（1）简单情况可采用机构合成法将多个分解运动输入到具有多个自由度的机构中，合成为一个复杂的运动。（2）可采用分配轴的方法使各分解运动协调配合（3）可采用电气控制或计算机数字控制的方法使各分解运动协调配合。§11-2执行机构运动协调设计一、执行机构的布局

1、执行构件的布置特别要考虑到控制此执行构件运动的执行机构的安装是否方便

2、执行机构的布置1）与执行构件的联接是否方便；2）执行机构原动件布置的位置是否恰当；尽可能接近执行构件；使各执行机构原动件尽可能集中布置在一根轴或少数几根轴上；各原动件应保持等速或定速比。例：粉料压片机（4）协调安排图（2）执行构件：3、9、5。（3）执行机构图

凸轮连杆机构Ⅰ、凸轮机构Ⅱ、凸轮多杆机构Ⅲ、凸轮机构Ⅳ113109105（1）执行构件完成的动作：移动料斗3至模具11的型腔上方，并准备将粉料装入型腔；料斗振动，将粉料装入型腔；下冲头5下沉，以防止上冲头9下压时将型腔内粉料抖出；上冲头下压，下冲头上压，将粉料加压并保压一定时间，使药片成型较好；上冲头快速退出，下冲头随之将压好的药片推出型腔，完成压片工艺过程。113109105138957462ⅠⅡⅢⅣ611分配轴1234ⅣⅠⅡⅢS1S2S3S4三、执行机构运动协调设计的分析计算1、各执行机构运动循环时间同步化计算1）确定最大工作循环周期Tmax；2）确定机械最小工作循环周期Tmin；3）确定合理的机构系统的工作循环周期T；4）确定各机构分配轴的转速和工作行程的起始角。2、各执行机构运动循环空间同步化计算合理确定各执行机构的运动错位角，避免空间上的干涉。§11-3机械运动循环图设计一、机械运动循环图

1、机械运动循环图表达机械各执行机构（构件）在一个运动环中各动作的协调配合关系的简单明确图，称机械运动循环图。2、机械运动循环图的类型1）直线式循环图（矩形循环图）

2）圆形循环图（极坐标式）3）直角坐标式循环图1、设计要点1)完成系统的协调设计;2)确定参照机构（构件）;3)设计单一执行机械运动循环图;4)设计机械运动循环图.二、机械运动循环图的设计主轴转角0°90°180°270°360°195°印头往复摆动机构印头工作行程（印刷）印头空回行程油辊往复摆动机构油辊空回行程（匀油）

60°

油辊工作行程（给铅字上油）油盘间歇运动机构油盘转动油盘静止油辊工作室（给铅字上油）印头空回行程盘转动油油盘静止（刷工作行程印头印）油辊空回行程（油匀）主轴转角印头往复摆动机构油辊往复摆动机构油盘间歇运动机构90°180°270°360°195°195°60°60°110°0°70°ⅠⅢⅤⅡ1213459101314151617181978ⅣKba6112018126

卧式多工位冷墩机121091166614135141516Ⅱ1）完成工序：进料截料整形压角冲孔冷墩978Ⅲ齿轮机构2）选型（1）进料机构机构系统Ⅲ曲柄摇杆机构棘轮机构2）选型（2）断料机构机构系统Ⅱ直动从动件凸轮机构曲柄滑块机构2）选型（3）冷墩机构机构系统I：曲柄滑块机构（+阴模），完成整形、压角、冲孔ⅠⅢⅤⅡ1213459101314151617181978ⅣKba6112018126

卧式多工位冷墩机2）选型（4）顶料机构机构系统Ⅳ：铰链四杆机构；完成顶料19Ⅳ201312连杆机构2）选型（5）运料机构机构系统Ⅴ圆锥齿轮机构等宽凸轮机构181817冷镦机构的运动循环图机构执行件工艺动作ⅠⅢⅤⅡⅣ冲头断料刀辊轮顶杆钳架向前向