第十章-機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖PPT幻燈片課件

1、MECHANISMS AND MACHINETHEORY主講教師:徐林林 機(jī)械原理第章 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方案及機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)8.1 概述8.3 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)8.4 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 8.2 機(jī)構(gòu)的類型和選擇 8.1 概述 機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱，機(jī)器是由單一機(jī)構(gòu)、多個(gè)同一機(jī)構(gòu)或多種機(jī)構(gòu)所組成的。牛頭刨床就是一部典型的機(jī)器。在牛頭刨床中，連桿機(jī)構(gòu)用以實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng)，棘輪機(jī)構(gòu)及絲杠傳動(dòng)用以實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的水平進(jìn)給，另一絲杠傳動(dòng)用以實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)及刀架的垂直進(jìn)給。工作臺(tái)、刀架與滑枕是執(zhí)行構(gòu)件。一部機(jī)器的設(shè)計(jì)，一般應(yīng)遵循以下步驟：第一確定其所要完成的工作任務(wù)。第二，根據(jù)機(jī)器的工作要求，對(duì)需要采取的工藝方法或工作

2、原理進(jìn)行分析。第三，運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)。第四，施工圖設(shè)計(jì)。一、運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的主要步驟 一部機(jī)器主要由四大部分組成：原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)。組成機(jī)器的四大部分都必須選擇和設(shè)計(jì)得當(dāng)才能保證整部機(jī)器的性能優(yōu)良。傳動(dòng)部分原動(dòng)機(jī)部分執(zhí)行部分控制系統(tǒng)1、工藝參數(shù)的給定及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定；2、執(zhí)行構(gòu)件間運(yùn)動(dòng)關(guān)系的確定及運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的繪制；3、動(dòng)力源的選擇及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的確定；4、方案的比較與決策。 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的結(jié)果是繪出機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。其主要步驟如下：(1). 分析機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過(guò)程或其功能要求，區(qū)分出主操作部分和輔助操作部分，然后確定所需的執(zhí)行構(gòu)件數(shù)及其基本運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)特性。 (2). 合理選擇

3、機(jī)構(gòu)類型，擬定機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案。 由上確定了執(zhí)行構(gòu)件后，也就確定了所需執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)，根據(jù)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的總體要求，合理地選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型。 再根據(jù)所選原動(dòng)機(jī)（如電動(dòng)機(jī)、液壓泵等）的類型，確定傳動(dòng)類型和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)各種聯(lián)接方式，將所有機(jī)構(gòu)組合成若干條機(jī)構(gòu)系統(tǒng)， 并畫出示意圖，即為機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案。 (3). 擬定機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖反映了機(jī)械在一個(gè)工作循環(huán)中，各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)先后順序關(guān)系的一種圖示。它直觀而清晰地表示了各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)在機(jī)械整體運(yùn)動(dòng)中的作用、地位，也是對(duì)每個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)和整個(gè)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)安裝、調(diào)試的依據(jù)之一。 (4). 對(duì)所選的機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，確定各機(jī)構(gòu)具體的幾何尺寸，最后

4、按比例繪制出機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。 8.2 機(jī)構(gòu)的類型和選擇一、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇 由上述機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)步驟可知，在了解并確定了機(jī)械所要求實(shí)現(xiàn)的若干個(gè)基本運(yùn)動(dòng)形式（或基本動(dòng)作）和運(yùn)動(dòng)特性后，如何選擇能實(shí)現(xiàn)各個(gè)執(zhí)行構(gòu)件所需運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，就稱為機(jī)構(gòu)選型問(wèn)題。執(zhí)行構(gòu)件的基本運(yùn)動(dòng)形式有： 連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) 往復(fù)擺動(dòng) 往復(fù)移動(dòng) 單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng) 間歇往復(fù)移動(dòng) 間歇往復(fù)擺動(dòng) 平面一般運(yùn)動(dòng) 點(diǎn)的軌跡運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)要求及其相應(yīng)機(jī)構(gòu)舉例 對(duì)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)要求 可供選擇的機(jī)構(gòu)類型 等速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) 平行四邊形機(jī)構(gòu)、雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)機(jī)構(gòu)、各種齒輪機(jī)構(gòu)、輪系等。 非等速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) 雙曲柄機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、單萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)機(jī)構(gòu)等。 往復(fù)擺動(dòng)（只有行

5、程角或若干位置要求） 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、搖桿滑塊機(jī)構(gòu)（滑塊為原動(dòng)件）、擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)等。 往復(fù)擺動(dòng)（有復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求） 擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、凸輪齒輪組合機(jī)構(gòu)等。 間歇旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、凸輪齒輪組合機(jī)構(gòu)等。 等速直線移動(dòng) 齒輪齒條機(jī)構(gòu)、移動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等。 往復(fù)移動(dòng)（只有行程或若干位置要求） 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、搖桿滑塊機(jī)構(gòu)、正弦機(jī)構(gòu)、正切機(jī)構(gòu)等。 往復(fù)移動(dòng)（有復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求） 移動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、連桿凸輪組合機(jī)構(gòu)等。 平面一般運(yùn)動(dòng)（或稱剛體導(dǎo)引運(yùn)動(dòng)） 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)等。（連桿作平面一般運(yùn)動(dòng)

6、） 近似實(shí)現(xiàn)點(diǎn)的軌跡運(yùn)動(dòng) 各種連桿機(jī)構(gòu)等。 精確實(shí)現(xiàn)點(diǎn)的軌跡運(yùn)動(dòng) 連桿凸輪組合機(jī)構(gòu)、雙凸輪機(jī)構(gòu)等。 典型機(jī)構(gòu)1、實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)2、實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)3、實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡的機(jī)構(gòu)4、點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5、位到位的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的類型及功用常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有1、齒輪機(jī)構(gòu)2、螺旋機(jī)構(gòu)3、帶傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)4、平面連桿機(jī)構(gòu)5、凸輪機(jī)構(gòu)6、間歇機(jī)構(gòu)7、組合機(jī)構(gòu)8.3 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)首要的任務(wù)是滿足執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)要求，包括運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡要求。除此之外，通常應(yīng)遵循以下幾個(gè)基本原則。一、機(jī)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)鏈盡可能簡(jiǎn)短1).在選擇平面連桿機(jī)構(gòu)時(shí)，有時(shí)寧可采用有一定設(shè)計(jì)誤差的簡(jiǎn)

7、單的近似機(jī)構(gòu)，而不采用理論上無(wú)設(shè)計(jì)誤差的較復(fù)雜的精確機(jī)構(gòu)。2).合理選擇動(dòng)力源的類型，可使運(yùn)動(dòng)鏈簡(jiǎn)短。 在只要求執(zhí)行構(gòu)件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的工作位置變換的機(jī)構(gòu)中，采用液壓缸或氣壓缸作為原動(dòng)機(jī)，直接推動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)較為簡(jiǎn)便，它同采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)相比，可省去一些減速傳動(dòng)裝置和運(yùn)動(dòng)變換機(jī)構(gòu)。而且還有傳動(dòng)平穩(wěn)、操作方便、易于調(diào)速等優(yōu)點(diǎn)。3).高副機(jī)構(gòu)與低副機(jī)構(gòu)的比較。 在基本機(jī)構(gòu)中，高副機(jī)構(gòu)（如凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)）只有三個(gè)構(gòu)件和三個(gè)運(yùn)動(dòng)副，而低副機(jī)構(gòu)（如四桿機(jī)構(gòu)）有四個(gè)構(gòu)件和四個(gè)運(yùn)動(dòng)副。因此，從運(yùn)動(dòng)鏈盡可能簡(jiǎn)短考慮，似乎應(yīng)優(yōu)先選用高副機(jī)構(gòu)。但在實(shí)際設(shè)計(jì)中，不只是考慮運(yùn)動(dòng)鏈簡(jiǎn)短問(wèn)題，還需要根據(jù)高副機(jī)構(gòu)和低副機(jī)構(gòu)各自

8、在傳動(dòng)與傳力特點(diǎn)、加工制造、使用維護(hù)等各方面進(jìn)行全面比較，才能作出最終選擇。 二、盡可能減小機(jī)構(gòu)的尺寸 在滿足工作要求的前提下，總希望機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、重量輕，這是機(jī)械設(shè)計(jì)所追求的目標(biāo)之一。 機(jī)械產(chǎn)品的尺寸和重量隨所選用的機(jī)構(gòu)類型不同而有很大的差別。例如： 1).實(shí)現(xiàn)同樣大小傳動(dòng)比的情況下，周轉(zhuǎn)輪系的尺寸比普通定軸輪系的尺寸要小很多。 2).要獲得移動(dòng)從動(dòng)件有較大行程(h)，顯然圓柱凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪徑向尺寸比盤型凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪徑向尺寸要小得多，所需凸輪活動(dòng)空間也小。當(dāng)然，圓柱凸輪機(jī)構(gòu)可以減少?gòu)较虺叽纾撬妮S向尺寸卻增大了，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)中，還應(yīng)根據(jù)允許的空間大小，選擇哪一種凸輪機(jī)構(gòu)

9、。 三、機(jī)構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)有良好的動(dòng)力學(xué)特性 1).要選擇有良好動(dòng)力學(xué)特性的機(jī)構(gòu)，首先是盡可能選擇壓力角較小的機(jī)構(gòu)，特別注意機(jī)構(gòu)的最大壓力角是否在允許值范圍內(nèi)。例如在獲得執(zhí)行件往復(fù)擺動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)中，擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)最為理想，其壓力角始終為零。2).從減少運(yùn)動(dòng)副摩擦、防止機(jī)構(gòu)出現(xiàn)楔緊現(xiàn)象，甚至自鎖，則盡可能采用全由轉(zhuǎn)動(dòng)副組成的連桿機(jī)構(gòu)，尤其是少采用固定導(dǎo)路的移動(dòng)副。轉(zhuǎn)動(dòng)副制造方便，摩擦小，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)靈活。3).對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，如果作往復(fù)運(yùn)動(dòng)或平面一般運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的慣性質(zhì)量較大，或轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件有較大的偏心質(zhì)量（如凸輪構(gòu)件），則在設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮平衡慣性質(zhì)量措施，以減少運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的動(dòng)負(fù)荷和振動(dòng)。 四、機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)

10、動(dòng)方案設(shè)計(jì)舉例 工作原理 如圖所示為印刷機(jī)蘸油機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。構(gòu)件1為整個(gè)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的原動(dòng)件，通過(guò)待設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)帶動(dòng)構(gòu)件4上的蘸油輥5繞O3軸作往復(fù)擺動(dòng)。蘸油輥5在上極限位置停留時(shí)，與供油輥2相接觸，供油輥2則在同一個(gè)原動(dòng)件1的另一條機(jī)構(gòu)系統(tǒng)帶動(dòng)下，作間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)先將油盒3中的油墨帶到輥的表面上，然后通過(guò)摩擦作用再將油墨傳到蘸油輥5的表面上。蘸油輥5在下極限位置停留時(shí)，與水平運(yùn)動(dòng)的墨板6相接觸，將油墨刷至墨板6上。 設(shè)計(jì)條件與要求 印刷機(jī)的原動(dòng)件為電動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)減速后原動(dòng)件1的轉(zhuǎn)速為30r/min。供油輥2和蘸油輥5的直徑D均為60mm。 各固定鉸鏈的相對(duì)位置及有關(guān)尺寸列于表中。 y1y2y3x2

11、 5005508020058090 要求執(zhí)行構(gòu)件4（蘸油輥5）和供油輥2滿足的運(yùn)動(dòng)規(guī)律y4=y4(j1)和y2=y2(j1)如圖所示，即原動(dòng)件1在轉(zhuǎn)一周的周期內(nèi)，由下極限位置以等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)27至上極限位置，然后停歇不動(dòng)，最后又以等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律返回至下極限位置。 供油輥2在蘸油輥5同其接觸中轉(zhuǎn)過(guò)60，以何種運(yùn)動(dòng)規(guī)律轉(zhuǎn)過(guò)60無(wú)特殊要求。 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)由原動(dòng)件1至蘸油輥5和供油輥2的兩條機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案，并畫出機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)示意圖。 設(shè)計(jì)思考1).執(zhí)行構(gòu)件4有往復(fù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求，因此應(yīng)選擇一個(gè)擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)。2).供油輥2有單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的要求，且有較長(zhǎng)時(shí)間的停歇，因此應(yīng)選擇

12、一個(gè)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。3).因?yàn)榻o定原動(dòng)件固定鉸鏈O1的位置距執(zhí)行構(gòu)件有相當(dāng)大的距離，因此，每條機(jī)構(gòu)系統(tǒng)需要選擇一個(gè)以上的機(jī)構(gòu)。4).由于是印刷機(jī)械，帶動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)不需要機(jī)構(gòu)去克服大的載荷，故機(jī)構(gòu)類型的選擇和設(shè)計(jì)以滿足運(yùn)動(dòng)要求為主。擬定出以下三種可行的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案供分析、比較。運(yùn)動(dòng)方案之一 組成:原動(dòng)件1擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu) 平行雙搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 平行雙搖桿機(jī)構(gòu) 棘輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案之二 組成:原動(dòng)件1鏈條傳動(dòng)擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案之三 組成:原動(dòng)件1擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu) 兩個(gè)平行雙搖桿機(jī)構(gòu)鏈條傳動(dòng) 不完全齒輪機(jī)構(gòu)（構(gòu)件11和2）8.4 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)

13、圖 當(dāng)按機(jī)械的運(yùn)動(dòng)要求或工藝要求初步設(shè)計(jì)出機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案示意圖后，還不能充分反映出機(jī)構(gòu)系統(tǒng)中各個(gè)執(zhí)行構(gòu)件間的相互協(xié)調(diào)配合的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。 用來(lái)描述機(jī)構(gòu)系統(tǒng)在一個(gè)工作循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)間相互協(xié)調(diào)配合的示意圖稱為機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。 由于機(jī)械在主軸或分配軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周或若干周內(nèi)完成一個(gè)工作循環(huán)，故運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖常以主軸或分配軸的轉(zhuǎn)角為位置變量，以某主要執(zhí)行構(gòu)件有代表性的特征位置為起始位置，在主軸或分配軸轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)周期時(shí)，表示出其他執(zhí)行構(gòu)件相對(duì)該主要執(zhí)行構(gòu)件的位置先后順序關(guān)系。按其表示的形式不同，通常有直線式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖（或稱矩形運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖）、圓周式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖和直角坐標(biāo)式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。 現(xiàn)以半自動(dòng)

14、制釘機(jī)為例，說(shuō)明制造如圖所示一枚鞋釘?shù)墓に囘^(guò)程所繪制的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。 該鞋釘分為釘頭、釘桿、釘尖三部分，釘桿成四方錐形。為將鋼絲料制成一枚鞋釘，其工藝過(guò)程示意圖如圖所示。整個(gè)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)由四個(gè)機(jī)構(gòu)所組成（圖中只畫出各機(jī)構(gòu)的執(zhí)行構(gòu)件），分別完成四個(gè)工序，其一個(gè)工作循環(huán)的順序如下： 鐓頭：沖頭1左進(jìn)鐓出釘頭。在鐓鍛過(guò)程中，沖頭3壓緊鋼絲料。 送料：由送料夾持器2分四次間歇送進(jìn)，前三次每次送進(jìn)量約為三分之一釘長(zhǎng)度，第四次送進(jìn)略大于前三次送進(jìn)量。 壓緊、擠方：由沖頭3在前三次送料后的停歇時(shí)間內(nèi)將釘桿擠壓成方錐，在其余工作循環(huán)中沖頭3保持與釘桿接觸，起壓緊作用。 擠尖、切斷：在第四次送料后，由切斷刀4同時(shí)完成

15、擠尖、切斷工序，最后完成一枚鞋釘?shù)闹谱鳌?描述以上一個(gè)工作循環(huán)，按四個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)配合繪制運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。1.直線式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 繪制方法：將機(jī)械在一個(gè)工作循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件各運(yùn)動(dòng)區(qū)段的起止時(shí)間（或轉(zhuǎn)角）和先后順序，按比例繪制在直線軸上，形成長(zhǎng)條矩形圖，如圖所示。 特點(diǎn)：繪制方法簡(jiǎn)單，能清楚地表示出一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)各執(zhí)行構(gòu)件間運(yùn)動(dòng)的先后順序和位置關(guān)系。但由于不能顯示各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)變化情況，只有簡(jiǎn)單的文字表述，使運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的直觀性較差。 2.圓周式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 繪制方法：以原點(diǎn)O為圓心，作若干個(gè)同心圓環(huán)，每一個(gè)圓環(huán)代表一個(gè)執(zhí)行構(gòu)件。由各相應(yīng)圓環(huán)分別引徑向直線表示個(gè)執(zhí)行構(gòu)件不同運(yùn)動(dòng)區(qū)段的起始和終止位置

16、，如圖所示。 特點(diǎn)：因?yàn)闄C(jī)械的運(yùn)動(dòng)循環(huán)通常是在主軸或分配軸轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中完成的，因此，能直觀地看出各執(zhí)行機(jī)構(gòu)中原動(dòng)件在主軸或分配軸上所處的相位，便于各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試。但當(dāng)執(zhí)行構(gòu)件較多時(shí)，因同心圓環(huán)太多而不夠清晰，同樣也不能顯示執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)變化情況。 3.直角坐標(biāo)式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 繪制方法：以橫坐標(biāo)軸代表機(jī)械的主軸或分配軸的轉(zhuǎn)角，以縱坐標(biāo)軸代表各執(zhí)行構(gòu)件的角位移或線位移，如圖所示，實(shí)際上就是各執(zhí)行構(gòu)件的位移線圖。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，通常忽略實(shí)際的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，將各運(yùn)動(dòng)區(qū)段用直線連接，只反映出個(gè)執(zhí)行構(gòu)件間運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)配合關(guān)系即可。 特點(diǎn)：形象、直觀，不僅能清楚地表示出各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)先后順序，還能表示

17、出執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)變化情況。并能作為下一步機(jī)構(gòu)幾何尺寸設(shè)計(jì)的依據(jù)，因此得到廣泛的應(yīng)用。 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的擬定 擬定機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖是各執(zhí)行機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，它的主要任務(wù)是根據(jù)機(jī)械對(duì)工藝過(guò)程及運(yùn)動(dòng)要求，建立各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)之間的協(xié)調(diào)配合關(guān)系。如果這種協(xié)調(diào)配合得好，即可保證機(jī)械有較高的生產(chǎn)率和效率及較低的能耗。一、滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間運(yùn)動(dòng)的順序關(guān)系 某產(chǎn)品外包裝上需要打印生產(chǎn)日期 ，在一條生產(chǎn)線上首先由推送機(jī)構(gòu)的推桿1將產(chǎn)品3送至待打印的位置，然后打印機(jī)構(gòu)的打印頭2向下完成打印操作。 兩執(zhí)行構(gòu)件1和2的運(yùn)動(dòng)規(guī)律已按工藝要求基本確定，在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)的周期相同，即T1=T2。 下面

18、給出該機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的三種安排方式，說(shuō)明每一種方式的合理性 。方式一：推桿1先完成一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)，然后打印頭2再完成一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)，如此反復(fù)交替，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如圖所示。 點(diǎn)評(píng)：整個(gè)打印工作循環(huán)所需時(shí)間最長(zhǎng)，即T=T1+T2。顯然這種安排不大合理。 方式二：打印頭2先運(yùn)動(dòng)，推桿1經(jīng)過(guò)DT時(shí)間后也開始運(yùn)動(dòng)，使得產(chǎn)品剛到打印位置，打印頭2也同時(shí)到達(dá)打印位置，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如圖所示。 點(diǎn)評(píng)：理論上整個(gè)打印工作循環(huán)所需時(shí)間最短，即T=Tmin=T1=T2。但由于制造、安裝等誤差而導(dǎo)致機(jī)構(gòu)產(chǎn) 生運(yùn)動(dòng)誤差，有可能產(chǎn)品還未到預(yù)定位置，而打印頭2已經(jīng)到達(dá)打印位置。顯然這種運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的安排不大合理。 方式三：調(diào)整推桿1在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)運(yùn)動(dòng)區(qū)段與停歇區(qū)段的相對(duì)位置，使產(chǎn)品提前Dt時(shí)間到達(dá)預(yù)定位置，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如圖所示。 點(diǎn)評(píng)：如圖所示的打印機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖較為合理。一個(gè)打印工作循環(huán)所需的時(shí)間仍為最短。時(shí)間提前量Dt的數(shù)值可根據(jù)產(chǎn)品大小及實(shí)際可能的誤差因素綜合地加以確定。 二、滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的順序關(guān)系和空間關(guān)系 如圖所示為某包裝自動(dòng)線上兩折紙機(jī)構(gòu)（機(jī)構(gòu)未畫出）的執(zhí)行構(gòu)件1和2對(duì)產(chǎn)品3進(jìn)行折紙的順序原理圖。 折紙過(guò)程產(chǎn)生干涉的原因是構(gòu)件2運(yùn)動(dòng)過(guò)早了。在構(gòu)件1返回過(guò)程中，其上N點(diǎn)應(yīng)該在通過(guò)M點(diǎn)后，構(gòu)件2上K點(diǎn)才到達(dá)M點(diǎn)，如