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1、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
2、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。,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；,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
3、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,2）常见的运动分解合成情况,（1）某些周期性运动（包括间歇运动机构与非匀速运动一般可分解为一个匀速运动与一个附加的往复运动，并且分别用比较简单的机构予以实现，然后合成之。,（2） 不同特性的非匀速运动合成往往可以实现比较复杂的运动。,（3）相同特性运动合成往往可以得到增加或减小输出位移量的效果。,（4）复杂的曲线运动往往可以分解成不同方向的简单移动或一个简单移动和转动。,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
4、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。,二、执行机构运动协调设计应满足的要求,保证各执行机构动作的顺序性； 各执行构件的动作在时间上同步； 保证空间的同步性； 保证系统各执行构件对操作对
5、象的操作具有单一性或协同性； 二执行构件的动作之间应保持时间上的间隔，以避免动作衔接处发生干涉；,例：粉料压片机,（4）协调安排图,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,卧式多工位冷墩机,6,卧式多工位冷墩机,冷镦机构的运动循环图,机械运动循环图,结束,12,10,9,11,6,6,
