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1、机械系统往常由原动机、传动部分、履行机构和控制部分等构成。机械运动方案 设计的主要内容是：依据给定机械的工作要求，确立机械的工作原理，制定工艺动作和 履行构件的运动形式，绘制工作循环图；选择原动机的种类和主要参数，并进行履行机 构的选型与组合，随之形成机械系统的几种运动方案，对运动方案进行剖析、比较、评 论和选择；对选定运动方案中的各履行机构进行运动综合，确立其运动参数，并绘制机 构运动简图，在此基础上，进行机械的运动性能和动力性能剖析。一、机械运动方案设计的步骤机械运动方案设计的一般过程以下：构想机械工作原理，针对设计任务书中的规定的 机械功能，构想实现该功能所采纳的科学原理和技术手段，即机
2、械的工作原理；由工作原 理进一步确立机械所要实现的工艺动作，复杂的工艺动作可分解为几种简单运动的合成， 采纳适合的机构实现这些运动就是机械运动方案设计的主要任务。二、绘制机械工作循环 图（又称运动循环图）针对机械要实现的工艺动作，确立履行构件的数目，为了实现机械的功能，各履行构 件的工艺动作之间常常有必定的协分配合要求，为了清楚地表述各履行构件运动协调关 系，应绘制机械的工作循环图。机械工作循环图也是进行机构的选型和制定机构的组合方 案的依照。三、选择履行机构种类依据履行构件的运动形式和运动参数，选定实现履行构件工艺动作的履行机构，并将各履行机构有机的组合在一同，以实现机械的整体工艺动作。在进
3、行履行机构选型时， 应第一知足履行构件运动形式的要求，而后经过对所选机构进行综合、组合、变异和调整等，以知足履行构件的运动参数和运动特征等要求。一般来说，知足履行构件工艺动 作的履行机构常常不是一种，而是多种，故应当进行综合评论，择优采纳。四、绘制机 械运动表示图依照机械工作性质和工作环境等，合理选用原动机种类；原动机的运动和动力经传动 系统的传达和转变后，驱动履行机构的主动件，使履行机构实现预期的工艺动作。依据机 械的工作原理、履行构件运动的协分配合要求，和所选定的各履行机构，制定机构的组合 方案，画出机械运动表示图，这类表示图就表示可机械运动配合状况和机构构成状况，代 表机械运动系统的方案
4、，关于运动状况比较复杂的机械，机械运动表示图还可以采纳轴测投影的方法绘制出立体的机械运动表示图。五、履行机构的尺度综合依据各履行构件和主动件的运动参数，以及各履行构件运动间的协分配合要求，同 时考虑履行机构的动力性能要求，确立各履行机构中构件的尺寸和几何形状（如凸轮廓 线）等。六、绘制运动机械简图针对各机构尺度综合所得结果，进行机构的运动剖析和动向静力剖析，并从运动规 律、动力条件、工作特征等多方面进行综合评论，确立机构其他有关尺寸。而后绘制出 运动简图。依据机械运动简图所求得的运动参数、动力参数，能够作为机械零零件构造 设计的依照。七、编制设计说明书设计说明书是设计人员对整个设计计算过程的系
5、统整理和归纳总结，是审查设计的主 要技术文件之一，也是进行图纸设计的理论依照。所以编定好设计说明书是整个设计工作中 一项必不行少的重要构成部分。设计说明书的内容应依据设计任务的要求而定，一般来讲包含以下几个方面：1、目录（标题和页次）；2、设计题目（设计条件和要求）；3、所有原始数据；4、机械运动设计方案的制定，（设计思路的说明，所采纳机构的工作原理及运动特性）；5、机构的组合方式；6、机械运动循环图；7、机械运动简图；8、采纳的设计方法及其原理的简要说明；9、设计计算公式及其所调用的子程序名称；10、机械运动剖析、动力剖析的方法，剖析计算公式及其抽调用的子程序名称；11、编程框及自编主程序，
6、打印出自编的分部程序并作必需的说明；12、用表格列出计算结果，并绘制出主要的运动曲线图；13、对计算结果的剖析议论，作出归纳性的结论；14、列出主要的参照资料。设计说明书用钢笔书写，采纳一致的16开报告纸；编写说明书时应作到条理清楚、表达简洁、要点突出、计算正确、词句通畅、书写整齐；所用的公式和数据应注明根源（参照资料的编写和页次）；所有计算中所用的符号和脚注一定前后一致，不可以混杂;对自成单元的内容应有大小标题，做到有条有理醒目突出；绘制机械运动简图时应采纳 规定的符号，按比率作图；对计算结果应有简洁的结论，假如实质所取的数值与计算结 果有较大差异，应作必需的解说，说明原由；说明书编定完成后
7、应加上封面，装订成册。机器的各个工艺动作是互相独立的，它们各自实现自己的子功能。但为了实现机器的总功能，这些各自独立的动作又一定互相配合、 互相协调以保证时间和空间上的同步。用来表述各履行机构之间运动协分配合关系的图就是机械的运动循环图。它是机器各履行 机构的运动循环图（即履行机构的履行构件在一个循环中的运动状态图）按同一时间（或分派轴的转角）比率绘制的总图，它以某一主要履行机构的起点为基准，表示各履行 机构的运动循环有关于该主要履行机构的动作次序。所以它是机器各履行机构之间的协调 图，也是机器设计、安装、调试的依照。、机械运动循环图表示方法机械运动循环图常用的表示方法犹如表 1中三种。表1机
8、械运动循环图的分类、表示方法和优弊端类型表示方法优弊端直线式图1将运动循环的各个运动区段的 时间温次序按比率绘在直线坐 标轴上能清楚地表示整个运动循环内各执 行机构的履行构件行程之间的互相 次序和时间（或转角）的关系，绘制 比较简单。履行机构的运动规律无 法显示，直观性差齐心圆式图2将运动循环的各运动区段的时 间温次序按比率绘在圆形坐标 上直观性强，能够直接看出各履行构 件原动件在分派轴上所处的相位。 便于各机构的设计、安装、调试。 履行机构比许多时，因为齐心圆太 多看起来不清楚直角坐标式图3将运动循环的各运动区段的时 间温次序按比率绘制在直角坐 标轴上，实质上它是履行构件的 位移图，只可是为
9、了简洁起见， 各区段之间都用直线相连直观性最强，能清楚地看出各履行 机构的运动状态及起讫时间。有益 于指导履行机构的几何尺寸设计图1平压印刷机直线式运动循环图图2平压印刷机齐心圆式运动循环图图3平压印刷机直角坐标式运动循环图二、机械运动循环图的设计机械的运动循环是指达成其运动功能所需的总时间，往常以T表示。机械的运动循环 常常与各履行机构的运动循环相一致，因为履行机构的生产节奏就是整台机器的运动节奏。 履行机构中履行构件的运动循环起码包含一个工作行程和一个空行程。有时有的履行构件还有一个或若干个停留阶段。所以，履行机构的运动循环T执=丁工作+T空程停留式中：T 工作履行机构工作行程时间；T空程
10、 履行机构空回程时间；T停留履行机构停留时间。在设计机械的运动循环图（又称工作循环图）时，往常机械应实现的功能是已知的， 它的理论生产率也已经确立，机器的传动方式以及履行机构的构造均已初步制定，而后 能够按以下步骤进行设计。1、确立履行机构的运动循环时间 T执；2、确立构成运动循环的各个区段；3、确立执构件各区段的运动时间及相应的分派轴转角；4、初步绘制履行机构的运动循环图；5、在达成履行机构的设计后，对初步绘制的运动循环图进行改正；6、分别画出各履行机构的运动循环图；进行各履行机构的协调设计，又称同步设计，最后画出整个机器的运动循环图。三、机械运动循环图的应用运动循环图能够用来核算机器的生产
11、率，并经过剖析研究循环图，从中找寻提升机器生产率的门路。运动循环图能够用来指导各个履行机构的设计、安装和调试。应用运 动循环图能够查验各履行机构中履行构件的运动能否密切配合、互相协调。为了实现生产过程的机械化、自动化或许某种动作功能，就一定按这些动作和动能 要求，设计或开发相应的一系列机构，并将它们按动作过程要求组合成新的机械。机械 运动简图除了要表示出各构件自己各履行构件间真切运动关系外，还应表示各履行构件之间动作过程的序次和配合状况。机械运动简图的设计，主要包含以下内容：1、功能原理方案的设计和构想依据机械所要实现的功能采纳有关的工作原理，由工作原理出发设计和构想出工艺 动作过程，这就是功
12、能原理方案的设计。值得指出的是，一个灵便的功能原理方案是创 新机械的出发点和归宿。2、机械运动方按的设计机械运动方案往常用机械运动表示图来表示，它是依据功能原理方案中提出的工艺 动作过程及各个动作的运动规律要求，选择相应的若干个履行机构，并按必定的次序把 它们组合成机械运动表示图。这个机构系统应能合理地、靠谱地达成上述工艺动作。机 械运动方案就是机械运动简图设计中的型综合。机械运动方案中所画出的表示机构构造 形式、机构互相联接状况的表示图是进行机械运动简图设计尺度设计的依照。3、机械运动简图的尺度综合将机械运动方案中各个履行机构，依据工艺动作运动规律和机械运动循环图的要求 进行尺度综合。机械运
13、动简图中各机构的运动尺寸（假如有高副机构还应包含高副的形 状）都要经过剖析、计算加以确立。自然，在设计机械运动简图进行尺度综合时，应当 同时考虑其运动条件和动力条件，不然不利于设计性能优秀的新机械。4、机械运动简图设计的一般程序依据产品功能要求、工作性质和动作过程等基本要求进行新机械的方案设计时，首 先将总功能分解成多个功能元，找出功能元的运动规律和工作过程；其次按各功能元的 运动规律和动作过程确立运动表示图（即机械运动方案图）；而后，按各功能元的运动规律、动作过程、动力性能等要求进行机械运动简图的尺度综合。机械运动方案的比较与精选由前述的机械运动方案设计可知，关于同一种功能，可选用不一样的工
14、作原理来知足 要求，而同一种工作原理，还可采纳、创建不一样的机构及其组合来实现。所以，关于要 求知足某种功能的机械，可能的运动方案就有好多种，故有必需对机械运动方案进行比较和精选。作为课程设计，目的在于达成评比方案的初步训练，所以，着重于机构构造、运 动和动力特征方面的比较，主要包含以下几方面的内容：1、机构功能的重量一般来说，所有方案都能基本知足机构的功能要求，但是，各样方案在实现功能的质 量上仍是有差其他，所以对实现功能的质量需第一进行比较剖析。如：工作行程能否达到设计要求，与预期运动规律切合程度，运动参数（vmax、amax）大小，传力性能 （压力角、传动角）利害，生产效率高低，所须原动
15、机功率，振动、冲击、噪声的大小，传 动精度与长久性，恢复精度的方便程度等。2、机构构造的合理性机构构造的合理性是指机构中构件与运动副的数目及种类能否最少，机构构成能否最 为简短，运动链可否再作简化，动力源种类与原动机参数选择能否合理，各级传动机构的传 动比分派能否合理。往常，机械制造的难易程度与使用构件多少的平方成比率，这是因为零件的制造技 术和零件间的接合（装置）技术双方面的问题同时存在的缘由，所以，减少构件数和运 动副数可降低制造的困难程度。同时还减少偏差环节和摩擦消耗，提升机构的刚度，而 且也降低机构产生故障的可能性，提升其工作的靠谱性。所以，有时宁用有设计偏差但 构造简单的近似机构，而不采纳理论上没有偏差但构造复杂的精准机构。动力源的合理选择，也有益于机构的简化和改良运动质量。比如，从动件作直线运动， 若能从现场的现成气、电、液压源中选择一个适合的直线运动动力装置（如汽缸、直线 电动机、液压缸等），便可省去运动变换机构，简化机械系统。若现场不具备某些动力 源，那么，为简化机构而特别设置一个新的动力源，或许是不适合的。3、机构的经济性机械应拥有优秀的经济性，即加工制造成本低，使用维修花费低。在资料确立后， 加工制造成本主要与机构构成及运动副形式有关。所以，设计中要考虑能否有更简捷低 价的方法
