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机械系统设计 原理
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 评价方法 ⑴ 评分法 针对评价目标中各个项目,选择一定的评分标准和总分计分法对方案的优劣进行评价。 建立评价体系 选择评分方法 选择评分标准 对各个项目进行评分 选择总分计分法,计算总分 选取高分者为优选方案 总分计分法 方法 公式 特点 分值相加法 将n个评价目标评分值简单相加,计算简单、直观 分值连乘法 将n个评价目标评分值相乘,使各方案总分差拉开,便于比较 均值法 将相加所得结果除以评价目标系数,结果直观 相对值法 将均值法所得结果除以理想值,使Qi?1,可看出与理想值的差距 加权计分法 (有效值法) 将各项评分值乘以加权系数后相加,考虑了各评价目标的重要程度 评价结果的处理 入选 方案数 设计阶段 评价准则 结果处理 1 最后阶段 合理 已得到最佳方案,设计结束 可改进 重新决定评价准则,再作评价 中间阶段 合理 评价结束,转入下一阶段 多于1 最后阶段 合理 增加评价项目或提高评价要求再作评价 中间阶段 需改进 若入选数太多,按上述方案改进准则再作评价 合理 将入选方案排序,转入下一设计阶段 0 任何阶段 可改进 放宽评价要求,再作评价 合理 待评设计方案质量不高需再设计 一、机械传动系统方案设计 1. 设计过程 ⑴ 确定传动系统总传动比 ⑵ 选择传动类型 ⑶ 拟定传动链布置方案 ⑷ 分配传动比 ⑸ 确定各级传动机构的基本参数和主要几何尺寸,计算传动系统的各项运动学和动力学参数 ⑹ 绘制传动系统运动简图 第四节 机械传动系统方案设计 和原动机选择 2. 传动类型选择 类型与特点 挠性(件)传动 摩擦轮传动 绳传动 圆形齿轮传动 挠性啮合传动 带传动 啮合传动 机械 传动 摩擦传动 单级齿轮传动 齿轮系传动 同步齿形带传动 螺旋齿轮传动 蜗杆蜗轮传动 圆锥齿轮传动 圆柱齿轮传动 定轴轮系传动 周转轮系传动 链传动 非圆齿轮传动 行星轮系传动 差动轮系传动 液压、液力传动 利用液压泵、阀、执行器等元件实现的传动。 气压传动 以压缩空气为工作介质的传动 电气传动 利用电动机和电气装置实现的传动 按速度变化情况划分的传动类型 传动类型 原动机 输出速度 传动类型举例 定传动比传动 恒定 齿轮传动,带、链传动,螺旋传动,不调速的电力,液压及气压传动 变传动比传动 有级变速 恒定 带塔轮的皮带传动,滑移齿轮变速箱 可调 电力、液压传动中的有级调速传动 无级变速 恒定 机械无级变速器,液力耦合器及变矩器,电磁滑块离合器,磁粉离合器,流体粘性传动 可调 内燃机调速传动,电力、液压及气压无级调速传动 周期性 变速 恒定 非圆齿轮传动,凸轮机构,连杆机构及组合机构 可调 数控的电力传动 选择原则 ● 执行系统的工况和工作要求与原动机的机械特性相匹配 ● 考虑工作要求传递的功率和运转速度 ● 有利于提高传递效率 ● 尽可能结构简单的单级传动装置 ● 考虑结构布置 ● 考虑经济性 ● 考虑机械安全运转条件 传动比的合理分配 传动机构种类 平带 V带 摩擦轮 齿轮 蜗杆 链 圆周速度 m?s 5?25 5?30 15?25 15?120 15?35 15?40 减速比 ?5 ?8?15 7?10 ?4?8 ?80 ?6?10 最大功率 kW 200 750?1200 150?250 50000 550 3750 常用原动机的类型及主要特点 原动机类型 主要特点 三相异步电动机 结构简单、价格便宜、体积小、运行可靠、维护方便、坚固耐用;能保持恒速运行及经受较频繁的启动、反转及制动;但启动转矩小,调速困难。一般机械系统中应用最多。 同步电动机 能在功率因子cos??1的状态下运行,不从电网吸收无功功率,运行可靠,保持恒速运行;但结构较异步电动机复杂,造价较高,转速不能调节。适用于大功率离心式水泵和通风机等。 直流电动机 能在恒功率下进行调速,调速性能好,调速范围宽,启动转矩大;但结构较复杂、维护工作量较大、价格较高;机械特性较软、需直流电源。 二、原动机的选择 常用原动机的类型及主要特点 原动机类型 主
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