机械原理机械的运动方案及机构的创新设计目录§8-2机械运动方案的设计的基本要求Index§8-3原动机及减速器的基本知识及其选择§8-4机械运动方案设计第八章机械的运动方案及机构的创新设计超精密加工机床机器人平行关节机器人高精密电子封装设备Index涡轮压缩机以上这些机器都是当今高科技的产物，它涉及到材料、制造、工艺等各个领域。机器中那些用来传递运动的部分称之为机构。机构与机器的统称为机械。为了组织现代化生产和产品的开发，各种生产组织方式相继出现，一些基于网络的制造生产方式已在世界各国出现，一些动态式联盟企业也已经产生。网络化产品制造已经普遍采用。例如哈工大校友张曙教授提出的独立制造岛概念，在全世界产生了一定影响。张曙教授提出一种制造组织形式——独立制造岛独立制造岛的组成和特征同一种机器在不同的生产线中它所起的作用可以是不同的。无论何种生产方式，机器在生产过程中永远是一个最基本的制造单元。机械运动方案设计必须根据生产方式和机器的基本功用进行设计。第一、确定其所要完成的工作任务；第二、根据机器的工作要求，对需要采取的工艺方法或工作原理进行分析；第三、运动方案设计；第四、施工图设计一、运动方案设计的必备知识必须熟悉对设计方案的选择有重要影响的周围环境的信息如车间动力源情况，是否有防爆要求，设备周围的振源等等。充分重视其他学科的技术应用机电一体化技术，新型材料，新工艺，现代控制技术等。二、运动方案设计的主要步骤动力源及减速器（变速）的选择动力源的选择是一个非常重要的问题，必须熟悉各种动力源的特性及适应环境。减速器（变速）类型多种多样，动力源和减速器的配合不仅涉及到机械性能，而且还和经济性有很大关系。机构的选择及创新性设计执行机构是方案设计的关键，创新是其基础。方案的比较与决策方案的评价是一个很困难的事情，运动精度、结构强度、系统可靠性、稳定性等要全面考虑。一部机器主要由四大部分组成：异步电动机转速（r/min）：3000、1500、1000、750额定功率（kW）：0.75、1.1、1.5、2.2、3.0、4.0、5.5、7.5、11、18.5、22、30、37、45、55、75、90、110、132、160、200效率（%）：0.75~0.95Index直流电动机直流电动机可用作电动机或发电机，还有其它特殊用途。它具有下列特点：（1）优良的调速特性。调速平滑、方便、范围广，转速比可达1：200；（2）过载能力大。轧钢用直流电动机短时过转矩可达到额定转矩的2.5倍及以上，特殊要求的可以达到10倍，并能在低速下连续输出较大转矩。（3）能承受频繁的冲击性负载。M连续工作区伺服电机步进电机可以根据脉冲的个数和频率输出转角和转速，它主要用在精度不高，工作阻力不大的开环控制中。步进电机有三相和五相输入形式，输入频率一般小于10K，步距角一般有0.75度，一般运用转速较低。电机的种类很多，有些电动机直接电动装置，可直接选用。电机的选择对整个机械方案选择是最为重要的，对设备的性能有十分重要影响，必须充分重视。Index液压缸长度系列：25~4000大于4000时，按R10系数选用。保证耐压力：1.2MPa{12.2kgf/cm2}最高使用压力：0.8MPa{8.2kgf/cm2}最低使用压力：0.1MPa{1.0kgf/cm2}环境和流体温度：5~60℃活塞速度：100~1500mm/s综上可以看出，电机应用场合非常广泛，布置方便、结构紧凑，液压系统用于大功率驱动较多，但管路繁杂，需要液压泵站等；气动系统一般用于小功率场合，动作速度快，但控制较难，也需要气源。在考虑总体方案时，液压和气动一定要考虑周围环境是否有液或气源，否则系统造价高。二、减速器（变速）系统谐波减速器减速器类型及用途Index减速器与电机的关系三、基本检测元件直线编码器原动机运动一般有均匀速运动、直线往复两种主要形式。机构设计一般常将原动件运动转变成如下的各种运动要求。（见有关参考书）任何构件从运动学来讲它最多有六个自由度，对执行构件的要求一般只能少于或等于六自由度的运动要求。总之，具体的工作要求需要根据具体问题决定。本篇介绍一些科研和工作实践中一些实用机构设计例。重点不是介绍具体的机构设计知识，而是通过这些设计介绍如何应用机构和如何进行创新。几种常用传动机构的基本特性（3）组合式组成复合式组合机构时，基本机构有机联结，互相依存。基本机构I或II中主动件的运动(t)，通过机构I、II中部分构件组成的差动机构III使运动叠加后，传给从动件2，其运动规律为(t)。3.执行机构的运动协调及运动循环图传动机构主要用于将原动机的运动和动力传动给执行机构（构件），使其完成特定的作业要求。常用