第15章机械传动系统方案设计预案.ppt

在进行机构选型时要注意下列问题： 1)所选机构应尽量满足或接近功能目标 满足动作要求实现某种运动形式的机构类型很多，可多选几个，再进行比较，保留性能好的，淘汰不理想的。 2)机构选型时应力求其结构简单 ▲运动链要短，布局要紧凑?运动累积误差小，有利于提高机构的运动精度和机械的效率。 ▲构件和运动副数目要少? 材料耗费少，成本低。 3)运动副元素结构要简单 ━━制造容易且保证较高的配合精度 ▲平面机构中，低副机构比高副机构容易制造； ▲低副机构中，转动副比移动副容易保证配合精度。 4)优先选用基本机构 理由：基本机械结构简单、设计方案技术成熟。 5)要保证机构高速运转时具有良好的动力特性 动力特性良好主要体现在要保证机械运转时的动 平衡，使机械系统的振动降低到最低水平。 因此就希望对高速运转机构尽量不采用杆式机构，若功能要求必须采用，则应采用多套机构合理布置的平衡方法来达到平衡。 6)机构选型须注意机械效益和机械效率问题 宜采用最大传动角的机构以减小输入轴上的扭矩。 机械效益是衡量机构省力程度的一个重要标志，机构的传动角越大，压力角越小，机械效益越高，选型时 15－4 机械执行系统的运动规律设计 一、运动方案设计的主要内容与过程 1）设计内容 ▲功能原理设计 ▲运动规律设计（动作分解与运动方案选择） ▲执行机构型式设计（型综合） ▲执行系统协调设计 ▲机构尺度设计（尺度综合） ▲机构特性分析（运动分析与动力分析） ▲方案评价 2）设计过程 直线运动 曲线运动 复合运动 往复摆动 执行构件运动形式 旋转运动 每分钟转数 rpm ——由两个以上单一运动合成 间歇旋转 停歇往复直线 停歇单向直线 沿可变曲线运动 连续旋转 沿固定曲线运动 往复直线 每分钟转位次数、转角大小、运动系数 每分钟摆动次数、转角大小、行程速比系数 每分钟行程数目、大小、行程速比系数 停歇次数、位置、时间、行程大小和工作速度 ——每次进给量的大小。 二、执行构件的运动形式和参数 1）执行构件运动形式举例 连续旋转 间歇旋转 往复摆动 旋转运动 车床主轴 铣床主轴 缝纫机轴 鳄式碎石机动腭板运动 压缩机活塞的往复运动 自动机床工作台的转位 步进滚轮的步进运动 直线运动 往复移动 间歇往复移动 单向间歇移动 自动机床刀架的进退刀运动 供料机构的间歇供料运动 ━━刨床工作台的进给运动 压缩机活塞的往复运动 冲床冲头的冲压运动 三、实现执行构件各种运动形式的常用机构 连续旋转运动机构 摩擦传动机构 啮合传动机构 连杆机构 带传动 摩擦轮传动 齿轮传动 蜗杆传动 链传动 双曲柄机构 平行四边形机构 摩擦传动机构的优缺点： 优点：结构简单、传动平稳、易于实现无级变速、过载保护。 缺点：传动比不准确、传递功率小、效率低。 1）实现连续旋转运动的机构 槽轮机构 棘轮机构 不完全齿轮机构 凸轮式间歇运动机构 齿轮--连杆机构 间歇旋转运动机构 ——适用于转角固定 的转位运动。 ——每次转角小， 或转角大小可调的 低速场合。 ——大转角而速度不高 的场合。 ——高速、高精度 定位场合。 ——特殊要求输送机构 2）实现间歇运动的机构 3）实现往复移动往复摆动运动的机构 凸轮机构 组合机构 实现往复运动机构 连杆机构 螺旋机构 齿轮齿条机构 液压缸、气缸 正弦机构 正切机构 六连杆机构 曲柄滑块机构 连杆机构的特点：制造容易、承载能力大，但难以实现精确运动，适用于无严格运动规律的场合。 凸轮机构的特点：能实现任意复杂的运动和各构件之间的运动协调，承载能力不大。 3）实现往复移动往复摆动运动的机构 凸轮机构 组合机构 往复运动 连杆机构 螺旋机构 齿轮齿条机构 液压缸、气缸 正弦机构 正切机构 六连杆机构 曲柄滑块机构 螺旋机构的特点：可获得大的减速比和较高的运动精度，常用作低速进给和精密微调机构。 齿轮齿条机构的特点：适用于移动速度较高的场合，精密齿条制造困难，传动精度及平稳性不及螺旋机构。 连杆机构 凸轮——连杆组合机构 齿轮——连杆组合机构 再现轨迹机构 4）实现特定运动轨迹的机构 搅拌机构 作者：潘存云教授 C B A D E 齿轮—杆组合机构 凸轮—连杆组合机构 再现轨迹机构 连杆机构 凸轮——连杆组合机构 齿轮——连杆组合机构 联动凸轮机构