第4章执行系统设计ppt课件.ppt

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1、第四章执行系统设计第一节执行系统的组成、功能及分类执行系统（也叫工作机械或工作装置）是机械系统主要的组成部分，是机械系统中直接完成预期功能的部分。它直接和作业对象—物料接触，对机械系统的作业质量起到关键作用。一、执行系统的组成执行系统是由执行构件和执行机构组成。有些执行构件携带作业对象完成一定的动作，如筛子携带物料作往复变速运动；有些执行构件对作业对象完成一定的动作，如颚板完成对作业对象的挤压。执行构件是执行机构中的一个或几个构件，是执行系统中直接完成功能的零部件。在颚式破碎机中动颚和静颚就是执行构件。执行机构是带动执行

2、构件运动所需要的机构。如振动筛中的筛子就是执行构件，它的运动需要由双曲柄机构和曲柄滑块机构组成的执行机构来带动。二、执行系统的功能执行系统的作用是传递或变换运动和动力，把传动系统传来的运动或动力进行变换后传递给执行构件，满足其要求。最常见的执行机构有：变移动或摆动为转动，如内燃机、缝纫机；变移动为摆动，如自卸汽车；变连续转动为间歇移动，如气门机构；变转动为移动或摆动，如振动筛、颚式破碎机；变摆动为移动，如手压水泵。执行系统的功能是多种多样的，归纳起来有：夹持、搬运、输送、分度与转位、检测、实现运动形式或运动规律的变换、完

3、成工艺性复杂的动作等。在加工或搬运工件时，夹持动作是不可缺少的。如在自动换刀数据加工中心，利用机械手从刀库中抓取并夹持刀具，实现自动换刀。在各种搬运设备中，也要抓取并夹持各种物品。（一）夹持夹持动作常用夹持器来完成，夹持器又叫机械手。夹持功能可分解为：抓取、夹持和放开三个过程。1、弹簧杠杆式夹持器（见图P74图4-1）常用的夹持器有：它由弹簧4、回转轴、挡块2、手指3等构件组成。弹簧4使手指3闭合，挡块2使手指保持初始间隙。它实现抓取、夹持和放开三个动作的过程如下：夹持动作：夹持器继续向下运动，手指伸入工件后，在弹簧4作

4、用下，手指闭合，夹持工件。抓取动作：夹持器向下运动，手指碰上工件1后，在工件对手指反力的作用下，压缩弹簧4，使手指3张开，完成抓取动作。弹簧杠杆夹持器的特点：抓取力受弹簧限制，常用来抓取小零件，如螺钉、销轴等。放开动作：这种夹持器不能单独放开工件，要由其它装置夹持工件后，夹持器向上运动，在工件反作用力下，手指打开，才能将工件卸下。2、斜楔杠杆式夹持器（见P75图4-2）通过斜楔3在凸轮机构或曲柄滑块机构带动下作上下往复直线运动来完成抓取、夹持和放下三个动作。放开动作：斜楔3向上运动，两滚子的间隙变小，拉簧1使手指4、5张

5、开，放开工件5。抓取动作：斜楔3向下运动，两滚子的间隙加大，使拉簧1伸长，手指4抓住工件5。夹持动作：斜楔3继续向下运动，手指4对工件5的夹持力加大。斜楔杠杆式夹持器的特点：夹持力决定于斜楔3与滚子2之间的作用力，这个作用力大于弹簧力，可夹持较大的工件。将斜楔和滚轮组成的运动副改成了齿条和扇形齿轮组成的运动副,斜楔杠杆夹持器就变成了齿条式夹持器。齿条上下移动，带动扇形齿轮运动，通过手指完成抓取、夹持和放开功能。3、液压连杆传动夹持器（见P75图4-3）抓取动作：活塞4向下运动，通过活塞杆4及连杆5使手指2绕固定销轴转动，

6、抓取工件1。放开动作：活塞4向上运动，通过活塞杆及连杆5使手指绕固定销轴反向转动，放开工件1。夹持动作：活塞4继续向下运动，使手指2以较大的力夹持工件1。液压连杆传动夹持器靠液压力夹持工件，与上面夹持器相比较，夹持力较大，可夹持较大的工件。手指的形状也适合夹持大型圆截面的工件。4、液压电气控制夹持器（见P75图4-4）夹持动作：转臂继续向内摆动，手指1以较大的力夹持工件。手指1固连在平行四边形机构的连杆上，转臂2在液压油缸带动下摆动，从而带动手指1运动。抓取动作：转臂向内摆动，手指1向着工件平动，完成抓取动作。液压电气夹

7、持器采用了平行四边形机构，手指1作平动，可夹持方形或棱形工件。放开动作：转臂向外摆动，手指1远离工件平动，完成放开动作。由上述4种夹持器可以看出，完成相同的“抓取—夹持—放开”功能，所采用的夹持器的结构却不同。采用哪一种夹持器，决定于被夹持物料的重量以及对自动化程度要求的高低。当被夹持物的形状不同时，应配置不同的“手指”。（二）搬运搬运是把一个工件从一个位置移动到另一个位置，对搬运路线没有明确要求。工件的初始位置工件的最终位置（对路线没要求）搬运工件时，工件的初始位置和最终位置明确，可以用一个机构来实现上述两个位置，同时

8、整个过程对搬运路线没有明确要求。P76图4-5所示的车门开启机构，车门关闭时位置在BB，这是初始位置；车门开启时位置在B1B1，这是最终位置。用摆杆摇块机构（1-2-3-5）和摆杆滑块机构（3-4-6-5）组合，可实现车门的两个位置。原动件为活塞2，它作往复运动；车门装在连杆4上，它随连杆4作平面运动。活塞2伸缩到两