机械转动系统的方案设计讲义.ppt

第12章 机械传动系统的方案设计 ; 机械是机器和机构的总称，机器是由单一机构、多个同一机构或多种机构所组成的，设计新机器是为了完成某种生产任务。机械系统运动方案的设计就是实现工艺动作的过程。 ; 牛头刨床就是一部典型的机器。在牛头刨床中，连杆机构用以实现切削运动，棘轮机构及丝杠传动用以实现工作台的水平进给，另一丝杠传动用以实现工作台及刀架的垂直进给。工作台、刀架与滑枕是执行构件。 ;显而易见，要把一个输入运动转换成上述两个执行构件所需的相互配合的运动，仅靠一种机构是实现不了的，需要将若干机构根据需要组合成一种机构系统，称之为机械传动系统，简称机械系统。;1、充分了解并掌握各种常用机构的基本知识； 2、必须了解和掌握各种动力源的性能和使用要求；3、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； 4、充分重视其他学科的技术应用。 ;2、充分分析给定的各项已知条件，明确设计的目标和约束条件等；(根据题目、设计要求、 原始数据及工作原理，将机器进行工艺动作分解）;举例： 自动送料板装置的功能原理设计 机械推拉原理 ;摩擦传动原理(摩擦轮);总结 实现某种预期的要求，可以采用多种不同的工作原理； 不同的工作原理需要不同的工艺动作，这样所设计出的机械在工作性能、工作品质和适用场合等方面都会有很大的差别。; 机械是根据工作要求进行设计的。实现一个工艺过程往往需要多种动作，而任何复杂的动作总是由一些最基本的运动合成的。因此，在选定了机械的工作原理后，还必须对工艺方法和工艺动作进行分析把工艺动作分解为若干个基本动作。 工艺动作分解是运动规律设计的基础，工艺动作分解的方法不同，形成的运动方案也不同。 ;典型例题 绘图机 ;内孔加工;总结 同一个工艺动作，可以分解成各种简单运动，工艺动作分解的方法不同，所得到的运动规律和运动方案也不同，它们很大程度上决定了机械的特点、性能和复杂程度。 在进行运动方案选择时，应综合考虑各方面的因素，根据实际情况对各种运动规律和运动方案加以认真分析和比较，从中选出最佳方???。 ;6、确定合适的机械运动系统，即配置若干辅助机构（如各分运动的传递与变换，操作控制等）将上述各分机构联成一个完整的机械系统；;9、画运动循环图；;一、原动机的选择;选择合适的动力源，有利于简化机构结构和改善机械性能。 例：执行构件作等速往复直线运动;二、传动机构的类型及功用 ;3、带传动与链传动 带传动及链传动多用于中心距较大的传动。 4、连杆机构 连杆机构在机械设备及日常生活中有大量应用。 5、凸轮机构。 由于凸轮机构是高副接触，决定了这种机构主要用于传递运动。 ;三、执行机构的运动类型及典型机构 ;链传动（直线段部分的运动）：带有翼片的链传动，可以拖动被作业件在两链轮间的直线段做直线运动。;4、点到点的运动机构：曲柄滑块机构、凸轮机构 ;12.3 机械运动方案设计;精确直线导向机构 近似直线导向机构 ;简化结构 减轻重量; 尽量减小机构的尺寸 ; 选择合适的运动副形式 运动副在机械传递运动和动力的过程中起着重要作用，它直接影响到机械的结构形式、传动效率、寿命和灵敏度等。 一般来说，转动副易于制造，易于保证运动副元素的配合精度，且效率较高；移动副制造较困难，不易保证配合精度，效率低且易自锁或楔紧，故一般只宜用于作直线运动或将转动变为移动的场合。 ;转动副代替移动副实例 近似直线导向机构;2、机构的变异 ;二、 机器的运动循环图;绘制机械运动循环图的方法：;若有分配轴，运动循环图常以分配轴的转角为坐标来编制；若没有分配轴，常选取执行系统中某一主要的执行构件为参考件。 ;以牛头刨床为例：有两个执行构件：刨刀和工作台，以牛头刨床主体机构----曲柄导杆机构中的曲柄为定标件。;它的优点是：绘制方法简单，能比较清楚地表示出一个循环内各执行构件行程之间的相互顺序和时间关系。 缺点是：无法显示出各执行构件的运动规律，因而直观性较差。 ;2.圆盘式;其优点是直观性强。因为一般机械的一个运动循环对应分配轴转一周，所以通过这种循环图能直接看出各执行机构的主动件在分配轴上所处的位置。便于各执行机构的设计、安装和调试。这种运动循环图的缺点是当执行机构的数目较多时，由于同心圆环太多不能一目了然，也不能显示各执行构件的运动规律。 ;3.直角坐标式; 这种运动循环图不仅能表示出两执行构件动作的先后，而且能表示出两执行构件的工作行程和空回行程的运动规律以及它们在运动上的配合关系，是一种较完善的工作循环图。;机械传动系统设计举例; 机械原理课程设计示例 ;(冲床冲压机构1/13);(冲床冲压机构2/13);5．执行构件（上模）的工作段长度l=30-100mm，对应曲柄转角φ=（1/3