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第十四章 机械系统的方案设计 机械是人类完成各种设想的执行者？p278 医生和心理学家想实时知道一个人在想什么，必须用机器？ 利用太阳能需要什么机器？ 第一页，共二十页。 任何机械都是由四部分组成:动力系统、传动系统、执行系统、操纵和控制系统组成。 14-1机械系统的组成 第二页，共二十页。 14-2机械(运动)系统的总体方案设计 机械系统的总体方案设计是整个设计工作中的一个重要阶段，是技术设计的基础，方案设计的合理与否，对机械系统的设计质量有着很大影响。 机械产品设计是一个通过分析、综合和创新获得满足某些特定要求和功能的机械系统的过程。 1．机械产品的设计过程 第三页，共二十页。 2．总体方案设计的内容 执行系统、动力系统、结构布局、传动系统、操纵和控制系统的设计。 机械新产品的开发过程一般分为以下四个阶段： 初期规划设计阶段 总体方案设计阶段 技术设计阶段 生产施工阶段 机械产品的成本主要取决于设计。 阶段划分说法不一。 第四页，共二十页。 机器人吸尘器 美国麻省理工学院研制的机器人吸尘器。完全依靠可充电电池工作，它可以在房间内自动巡视清理，并可深入沙发下面等人们难以触及的卫生死角。内置的传感器能保证其自动绕开墙壁和家具，不会翻下楼梯。清理完成后，它会自动发出鸣叫提示然后切断电源。售价199美元。 第五页，共二十页。 执行系统设计的一般过程： 工作原理的拟定；单纬成网机，金属下料机（冲、剪、锯、激光切割等） 确定执行构件的运动方案和运动参数等； 确定执行构件的运动循环规律，用工作循环图(直线式、圆周式、直角坐标式）来反映执行构件运动协调配合关系； 方案的评价和决策 3．机器工作原理及执行构件 的运动设计 思路要宽（发散），要有优化的思想。 第六页，共二十页。 半自动钻床执行系统方案设计实例． 第七页，共二十页。 定标件是曲柄 第八页，共二十页。 牛头刨运动循环图 第九页，共二十页。 4. 原动机和机械传动系统的方案设计 机械传动系统的作用：传动系统的作用 机械传动系统的方案设计的原则： 原动机的选择：要和传动系统综合考虑，选取。 机械传动系统方案设计评价。 自动车床刀架机械传动系统方案设计； 半自动钻床传动系统方案设计实例． 机械传动系统方案设计实例： 第十页，共二十页。 自动车床刀架机械传动系统方案设计 切削—退刀—换刀—进刀 （定位、拔出） 第十一页，共二十页。 第十二页，共二十页。 ①? 减速或增速把动力机的输出速度降低或增高后传递给执行系统； ②? 变速，即实现有级或无级的变速，将多种速度提供给执行系统； ③? 传递动力，即传递速度的同时将动力机的动力传递给执行系统，可以增扭； ④? 按工作要求，改变运动规律，将原动机的运动（如：连续的匀速旋转运动）改变为按预定规律变化的旋转、非旋转的其他运动； ⑤ 实现由一个或多个动力机驱动若干个相同或不相同速度的驱动。 第十三页，共二十页。 采用尽可能短的运动链 应使机械有较高的机械效率 合理安排传动机构的顺序 变换运动形式的尽量在后,带传动一般在高速级 合理分配传动比 对减速传动,一般先小后大,且尽量在推荐范围内 保证机械安全运转 起重机不倾覆,汽车举升机自锁 第十四页，共二十页。 第十四章 机械系统的方案设计