傳動部分的方案就更為復(fù)雜多樣了。對于同一傳動任務(wù),可以由多種機構(gòu)及不同機構(gòu)的組合來完成。因此,如果用Ⅳ,表示原動機部分的可能方案數(shù),N2和N3分別代表傳動部分和執(zhí)行部分的可能方案數(shù),則機器總體的可能方案數(shù)Ⅳ為Ni×N2×N3個。
以上僅是就組成機器的三個主要部分討論的。有時,還須考慮到配置輔助系統(tǒng),對此,本書不再討論。
技術(shù)設(shè)計階段的目標是產(chǎn)生總裝配草圖及部件裝配草圖。通過草圖設(shè)計確定出各部件及其零件的外形及基本尺寸,包括各部件之間的連接,零、部件的外形及基本尺寸。后繪制零件的工作圖、部件裝配圖和總裝圖。
為了確定主要零件的基本尺寸,必須做以下工作:
機器的運動學設(shè)計。根據(jù)確定的結(jié)構(gòu)方案,確定原動件的參數(shù)(功率、轉(zhuǎn)速、線速度等)。然后做運動學計算,從而確定各運動構(gòu)件的運動參數(shù)(轉(zhuǎn)速、速度、加速度等)。
機器的動力學計算。結(jié)合各部分的結(jié)構(gòu)及運動參數(shù),計算各主要零件所受載荷的大小及特性。此時求出的載荷,由于零件尚未設(shè)計出來,因而只是作用于零件上的公稱(或名義)載荷。
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,計算機在機械設(shè)計中得到了日益廣泛的使用,并出現(xiàn)了許多率的設(shè)計、分析軟件。利用這些軟件可以在設(shè)計階段進行多方案的對比,可以對不同的包括大型的和很復(fù)雜的方案的結(jié)構(gòu)強度、剛度和動力學特性進行的分析。同時,還可以在計算機上構(gòu)建虛擬樣機,利用虛擬樣機仿真對設(shè)計進行驗證,從而實現(xiàn)在設(shè)計階段充分地評估設(shè)計的可行性??梢哉f,計算機技術(shù)在機械設(shè)計中的推廣使用已經(jīng)并正在改變機械設(shè)計的進程,它在提高設(shè)計質(zhì)量和效率方面的優(yōu)勢是難以預(yù)估的。
設(shè)計的總體方案確定之后,接著需要運用機構(gòu)學的知識,選用合適的機構(gòu)以得到所需的運動方案。上面提到的顎式破碎機依靠其動顎板的擺動使進入破碎腔的巖石受到擠壓、彎折和劈裂作用而破碎,而動顎板的擺動則可以采用雙肘板機構(gòu)的簡單擺動,或者采用單肘板機構(gòu)的復(fù)雜擺動。在新型設(shè)計中,可能會需要綜合一個新的機構(gòu)以得到所要求的運動方案,這常是一個困難的工作。因此,設(shè)計者一般盡量應(yīng)用已有的和成熟的機構(gòu)所提給的運動方案。
結(jié)構(gòu)設(shè)計和繪制初步總圖 運動設(shè)計之后,設(shè)計者開始進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,計算機械各主要零件的受力、強度、形狀、尺寸和重量等,并繪制主要零、部件草圖。這時如發(fā)現(xiàn)原來選用的結(jié)構(gòu)不可行,就必須調(diào)整或修改結(jié)構(gòu)。同時還應(yīng)考慮有無可能產(chǎn)生過熱、過度磨損或振動的部位。