1、第三節(jié)第三節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求一、執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求1.實(shí)現(xiàn)預(yù)期精度的運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作：執(zhí)行構(gòu)件實(shí)現(xiàn)預(yù)期精度的運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作：執(zhí)行構(gòu)件必需實(shí)現(xiàn)預(yù)期的精度運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作；必需實(shí)現(xiàn)預(yù)期的精度運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作；2.有足夠的強(qiáng)度和剛度：強(qiáng)度不夠可導(dǎo)致有足夠的強(qiáng)度和剛度：強(qiáng)度不夠可導(dǎo)致零件損壞、系統(tǒng)失效、人員傷亡；剛度零件損壞、系統(tǒng)失效、人員傷亡；剛度不夠可產(chǎn)生變形過(guò)大，影響系統(tǒng)任務(wù)。不夠可產(chǎn)生變形過(guò)大，影響系統(tǒng)任務(wù)。普通動(dòng)力型機(jī)構(gòu)的零件應(yīng)進(jìn)展強(qiáng)度和剛普通動(dòng)力型機(jī)構(gòu)的零件應(yīng)進(jìn)展強(qiáng)度和剛度計(jì)算，動(dòng)作型機(jī)構(gòu)零件由構(gòu)造需求確度計(jì)算，動(dòng)作型機(jī)構(gòu)零件由構(gòu)造需求確定；定；3.各執(zhí)行機(jī)構(gòu)間動(dòng)作要協(xié)調(diào)配合：確

2、保不各執(zhí)行機(jī)構(gòu)間動(dòng)作要協(xié)調(diào)配合：確保不發(fā)生干涉碰撞、倒置等事故；發(fā)生干涉碰撞、倒置等事故；4.構(gòu)造合理、外型美觀、便于制造和安裝；構(gòu)造合理、外型美觀、便于制造和安裝；5.任務(wù)平安可靠，有足夠的運(yùn)用壽命：在任務(wù)平安可靠，有足夠的運(yùn)用壽命：在一定的期限內(nèi)和運(yùn)用條件下，保證運(yùn)用一定的期限內(nèi)和運(yùn)用條件下，保證運(yùn)用壽命。壽命。機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章第四章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟有掛圖二、執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟有掛圖以以冷冷鐓鐓鉚鉚釘釘機(jī)機(jī)為為例例講講解解第三節(jié)第三節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章第四章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)( (一一) )擬定運(yùn)動(dòng)

3、方案擬定運(yùn)動(dòng)方案n1.1.分析系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的任務(wù)義務(wù)分析系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的任務(wù)義務(wù)n1 1將盤(pán)料校直；將盤(pán)料校直；n2 2將校直的料經(jīng)過(guò)進(jìn)料口將校直的料經(jīng)過(guò)進(jìn)料口a a送入切斷口送入切斷口b b；n3 3將料切斷并送入成型工位將料切斷并送入成型工位c;c;n4 4在成型工位在成型工位c c將料鐓壓成鉚釘；將料鐓壓成鉚釘；n5 5將鉚釘從鐓模中頂出來(lái)。將鉚釘從鐓模中頂出來(lái)。第三節(jié)第三節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章第四章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)n2.2.確定工藝原理、執(zhí)行構(gòu)件及運(yùn)動(dòng)方式確定工藝原理、執(zhí)行構(gòu)件及運(yùn)動(dòng)方式n實(shí)現(xiàn)同一義務(wù)，可以選用不同的工藝原理；工藝原理實(shí)現(xiàn)同一義務(wù)

4、，可以選用不同的工藝原理；工藝原理不同，執(zhí)行構(gòu)件的外形不同、運(yùn)動(dòng)方式不同、執(zhí)行機(jī)不同，執(zhí)行構(gòu)件的外形不同、運(yùn)動(dòng)方式不同、執(zhí)行機(jī)構(gòu)也不同。構(gòu)也不同。n1)1)校直校直 擠壓原理擠壓原理 一組擠壓輪一組擠壓輪 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)n 拉伸原理拉伸原理 拉力機(jī)械手拉力機(jī)械手 直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)n 敲打原理敲打原理 擊打錘擊打錘( (或模或模) ) 往復(fù)挪動(dòng)往復(fù)挪動(dòng)n2)2)送料送料 摩擦原理摩擦原理 一對(duì)摩擦輪一對(duì)摩擦輪 間歇旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)間歇旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)n 拉、推拉、推 拉推機(jī)械手拉推機(jī)械手 間歇挪動(dòng)間歇挪動(dòng)n 撥動(dòng)撥動(dòng) 撥叉撥叉 往復(fù)擺動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)第三節(jié)第三節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四

5、章第四章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)n3 3切料切料 剪切原理剪切原理 切刀切刀 往復(fù)挪動(dòng)往復(fù)挪動(dòng)n 電切割電切割 電切割刀電切割刀 往復(fù)挪動(dòng)往復(fù)挪動(dòng)n 同時(shí)送到鐓壓工位，另一套復(fù)雜的執(zhí)行機(jī)構(gòu)同時(shí)送到鐓壓工位，另一套復(fù)雜的執(zhí)行機(jī)構(gòu)n4 4鐓壓成型鐓壓成型 塑性變形塑性變形 鐓模鐓模 往復(fù)挪動(dòng)往復(fù)挪動(dòng)n5 5起模起模 推進(jìn)推進(jìn) 頂桿頂桿 往復(fù)挪動(dòng)往復(fù)挪動(dòng)n 拔起拔起 夾子夾子 往復(fù)擺動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)n n用形狀學(xué)矩陣進(jìn)展功能組合，有多種不同的組合，選用形狀學(xué)矩陣進(jìn)展功能組合，有多種不同的組合，選用最優(yōu)方案。用最優(yōu)方案。第三節(jié)第三節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章第四章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)

6、計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)( (二二) )合理選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型、擬訂機(jī)構(gòu)組合合理選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型、擬訂機(jī)構(gòu)組合 n1.1.普通原那么普通原那么n1 1在滿足要求的情況下，應(yīng)盡能夠減少運(yùn)動(dòng)鏈，使機(jī)在滿足要求的情況下，應(yīng)盡能夠減少運(yùn)動(dòng)鏈，使機(jī)構(gòu)和零部件數(shù)量減少，提高效率、降低本錢(qián)。使原動(dòng)構(gòu)和零部件數(shù)量減少，提高效率、降低本錢(qián)。使原動(dòng)件接近執(zhí)行構(gòu)件。件接近執(zhí)行構(gòu)件。n2 2優(yōu)先選用構(gòu)造簡(jiǎn)單、任務(wù)可靠、便于制造和效率高優(yōu)先選用構(gòu)造簡(jiǎn)單、任務(wù)可靠、便于制造和效率高的機(jī)構(gòu)常用機(jī)構(gòu)。的機(jī)構(gòu)常用機(jī)構(gòu)。n3 3當(dāng)執(zhí)行系統(tǒng)中有幾個(gè)執(zhí)行構(gòu)件時(shí)，效率高的機(jī)構(gòu)用當(dāng)執(zhí)行系統(tǒng)中有幾個(gè)執(zhí)行構(gòu)件時(shí)，效率高的機(jī)構(gòu)用在功率大的地方；各執(zhí)行機(jī)構(gòu)

7、要求配合協(xié)調(diào)時(shí)，那么在功率大的地方；各執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求配合協(xié)調(diào)時(shí)，那么它們之間的銜接采用傳動(dòng)比準(zhǔn)確的機(jī)構(gòu)。它們之間的銜接采用傳動(dòng)比準(zhǔn)確的機(jī)構(gòu)。n4 4重要的地方，要采用平安、互鎖安裝。重要的地方，要采用平安、互鎖安裝。n5 5結(jié)合其它系統(tǒng)，特別是傳動(dòng)系統(tǒng)，它與執(zhí)行系統(tǒng)親結(jié)合其它系統(tǒng)，特別是傳動(dòng)系統(tǒng)，它與執(zhí)行系統(tǒng)親密相關(guān)，進(jìn)展通盤(pán)思索。密相關(guān)，進(jìn)展通盤(pán)思索。 第三節(jié)第三節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章第四章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)n2.2.冷鐓鉚釘機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型選擇冷鐓鉚釘機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型選擇n1 1校直：一組擠壓滾輪上下對(duì)壓校直：一組擠壓滾輪上下對(duì)壓 - - 借用進(jìn)料

8、的拉力借用進(jìn)料的拉力n2 2送料：送料： 曲軸的延續(xù)旋轉(zhuǎn)曲軸的延續(xù)旋轉(zhuǎn) - - 間歇旋轉(zhuǎn)間歇旋轉(zhuǎn)n 20 20、1919、18 18 偏心凸輪擺桿機(jī)構(gòu)偏心凸輪擺桿機(jī)構(gòu)n 18 18、1717、16 16 雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)n 15 15、22 22 棘輪間歇機(jī)構(gòu)棘輪間歇機(jī)構(gòu)n 14 14、14 14 齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)n 11 11、11 11 摩擦輪機(jī)構(gòu)摩擦輪機(jī)構(gòu)n 根據(jù)要加工的鉚釘長(zhǎng)度，確定下料長(zhǎng)度根據(jù)要加工的鉚釘長(zhǎng)度，確定下料長(zhǎng)度S S，S=RS=R* *n R- R-摩擦輪半徑，摩擦輪半徑，-14-14齒輪的轉(zhuǎn)角齒輪的轉(zhuǎn)角第三節(jié)第三節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)第

9、四章第四章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)n3 3切斷：切斷： 延續(xù)旋轉(zhuǎn)延續(xù)旋轉(zhuǎn)- - 往復(fù)挪動(dòng)轉(zhuǎn)往復(fù)挪動(dòng)轉(zhuǎn)9090度角度角n 1 1、4 4、5 5 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)n 5 5、6 6 挪動(dòng)凸輪頂桿機(jī)構(gòu)挪動(dòng)凸輪頂桿機(jī)構(gòu)n4 4鐓壓：鐓壓： 延續(xù)旋轉(zhuǎn)延續(xù)旋轉(zhuǎn)-往復(fù)挪動(dòng)往復(fù)挪動(dòng)n 1 1、2 2、3 3 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)n5 5起模：起模： 往復(fù)挪動(dòng)往復(fù)挪動(dòng)-往復(fù)挪動(dòng)變換位置，協(xié)調(diào)往復(fù)挪動(dòng)變換位置，協(xié)調(diào)n 7 7、8 8 挪動(dòng)凸輪擺桿機(jī)構(gòu)挪動(dòng)凸輪擺桿機(jī)構(gòu)n 8 8、9 9、10 10 雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)n 第三節(jié)第三節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章第四章 執(zhí)

10、行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)三繪制任務(wù)循環(huán)圖三繪制任務(wù)循環(huán)圖 n 對(duì)多個(gè)需協(xié)同任務(wù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)機(jī)械的預(yù)定功能和選定的工藝過(guò)程，將各機(jī)構(gòu)的動(dòng)作次序和時(shí)間用圖形表示出來(lái)。n1.任務(wù)循環(huán)圖n 用以闡明執(zhí)行系統(tǒng)在一個(gè)任務(wù)循環(huán)中，各執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作次序及時(shí)間的圖形。n2.任務(wù)循環(huán)圖的類型n 直線式任務(wù)循環(huán)圖n 圓周式任務(wù)循環(huán)圖n 直角坐標(biāo)式任務(wù)循環(huán)圖 第三節(jié)第三節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章第四章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)n3.3.繪制步驟繪制步驟n1 1確定各執(zhí)行構(gòu)件的作用和動(dòng)作過(guò)程。確定各執(zhí)行構(gòu)件的作用和動(dòng)作過(guò)程。n2 2確定動(dòng)作的先后次序，起、停時(shí)間和運(yùn)動(dòng)范圍。確定動(dòng)作的先

11、后次序，起、停時(shí)間和運(yùn)動(dòng)范圍。n3 3選擇一個(gè)與各執(zhí)行構(gòu)件均有關(guān)的定標(biāo)件。選擇一個(gè)與各執(zhí)行構(gòu)件均有關(guān)的定標(biāo)件。第三節(jié)第三節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章第四章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)鉚釘機(jī)直線式任務(wù)循環(huán)圖鉚釘機(jī)直線式任務(wù)循環(huán)圖主 軸 1 轉(zhuǎn) 角9 0 主 滑 塊 3送 料脫 模退進(jìn)送 料停停前 進(jìn)退后 停后 停后 停后 停進(jìn)退切 料 和 轉(zhuǎn) 送前 停前 停第三節(jié)第三節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章第四章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)鉚釘機(jī)圓周式任務(wù)循環(huán)圖鉚釘機(jī)圓周式任務(wù)循環(huán)圖進(jìn)前 進(jìn)退停前 進(jìn)前停退送 料停退進(jìn)主滑塊主滑塊停切斷刀后后脫模頂桿主

12、軸轉(zhuǎn)向9 0 第三節(jié)第三節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章第四章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)四運(yùn)動(dòng)分析四運(yùn)動(dòng)分析 n1.1.目的目的 求出各構(gòu)件指定點(diǎn)的位移、速度、和加速度。求出各構(gòu)件指定點(diǎn)的位移、速度、和加速度。n2.2.方法方法n 解析法：大型計(jì)算機(jī)，準(zhǔn)確。解析法：大型計(jì)算機(jī)，準(zhǔn)確。n 圖解法；手任務(wù)圖，精度低、效率低。圖解法；手任務(wù)圖，精度低、效率低。n3.3.精度分析精度分析n影響系統(tǒng)精度的要素：影響系統(tǒng)精度的要素：n 1 1機(jī)構(gòu)的原理誤差；機(jī)構(gòu)的原理誤差；n 2 2機(jī)構(gòu)的裝配和制造誤差；機(jī)構(gòu)的裝配和制造誤差；n 3 3受力和熱變形，引起的尺寸變化；受力和熱變形，

13、引起的尺寸變化；n 4 4因磨損導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)副間隙增大。因磨損導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)副間隙增大。第三節(jié)第三節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章第四章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)n設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取的措施：設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取的措施：n 1 1慎用原理誤差大的近似機(jī)構(gòu)；慎用原理誤差大的近似機(jī)構(gòu)；n 2 2適度提高零部件的制造和裝配精度；適度提高零部件的制造和裝配精度；n 3 3提高設(shè)計(jì)尺寸精度，控制運(yùn)動(dòng)副的間隙；提高設(shè)計(jì)尺寸精度，控制運(yùn)動(dòng)副的間隙；n 4 4采用耐磨資料或控制熱處置硬度，提高耐磨采用耐磨資料或控制熱處置硬度，提高耐磨性；性；n 5 5思索合理的光滑方式，減少磨損。思索合理的光滑方式，減少磨損

14、。第三節(jié)第三節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章第四章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)五動(dòng)力學(xué)分析、承載才干計(jì)五動(dòng)力學(xué)分析、承載才干計(jì)算算n1.1.根據(jù)動(dòng)力學(xué)分析，確定各構(gòu)件的受力情況，計(jì)算系根據(jù)動(dòng)力學(xué)分析，確定各構(gòu)件的受力情況，計(jì)算系統(tǒng)的功率。統(tǒng)的功率。n2.2.根據(jù)受力情況，確定各構(gòu)件的位置、尺寸等參數(shù)根據(jù)受力情況，確定各構(gòu)件的位置、尺寸等參數(shù)n 強(qiáng)度、剛度、疲勞、振動(dòng)、耐磨。強(qiáng)度、剛度、疲勞、振動(dòng)、耐磨。n3.3.進(jìn)展校核：傳統(tǒng)的計(jì)算方法，資料力學(xué)。進(jìn)展校核：傳統(tǒng)的計(jì)算方法，資料力學(xué)。n4. 4. 現(xiàn)代的計(jì)算方法，有限元計(jì)算?，F(xiàn)代的計(jì)算方法，有限元計(jì)算。第三節(jié)第三節(jié) 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章第四章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)六系統(tǒng)分析六系統(tǒng)分析n建模建模n優(yōu)化：多目的，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)用、功能。優(yōu)化：多目的，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)用、功能。n評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)：n 確定一個(gè)整體最優(yōu)而單項(xiàng)目的