【培训课本】机械系统运动计划设计.ppt

机械系统运动方案设计 第二节 现代设计观念与创新设计简介 基本要求 ● 了解机械系统设计的整个过程，明确机械系统总体方案设计阶段的设计目的及工作内容。 ● 了解机械系统总体方案设计中应具有的现代设计观念以及机械现代设计和创新设计的特点，逐步学会在机械执行系统、传动系统的方案设计和原动机选择过程中，正确灵活运用这些设计思想。 ● 了解机械执行系统方案设计的过程和具体设计内容，学会根据机械预期实现的功能要求，进行功能原理设计的创新构思；学会根据工作原理提出的工艺动作要求，创造性地构思出合适的运动规律。 基本要求 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 数控的电力传动 可调 内燃机调速传动，电力、液压及气压无级调速传动 可调 电力、液压传动中的有级调速传动 可调 周期性 变速 无级变速 有级变速 按速度变化情况划分的传动类型 非圆齿轮传动，凸轮机构，连杆机构及组合机构 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 恒定 带塔轮的皮带传动，滑移齿轮变速箱 恒定 变传动比传动 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 恒定 定传动比传动 传动类型举例 原动机 输出速度 传动类型 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 3750 550 50000 150?250 750?1200 200 最大功率 kW ?6?10 ?80 ?4?8 7?10 ?8?15 ?5 减速比 15?40 15?35 15?120 15?25 5?30 5?25 圆周速度 m?s 链 蜗杆 齿轮 摩擦轮 V带 平带 传动机构种类 常用原动机的类型及主要特点 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。 直流电动机 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。 同步电动机 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。 三相异步电动机 主要特点 原动机类型 　　二、原动机的选择 工作介质为空气，易远距离输送、无污染，能适应恶劣环境、动作速度快；但工作稳定性较差，噪声大；输出转矩不大，传动时速度较难控制。适用于小型轻载的工作机械。 气动马达 常用原动机的类型及主要特点 可获得很大的动力和转矩，运动速度和输出动力、转矩调整控制方便，易实现复杂工艺过程的动作要求；但需要有高压油的供给系统，油温变化较大时，影响工作稳定性；密封不良时，污染工作环境；液压系统制造装配要求高。 液压马达 功率范围宽、操作简便、启动迅速；但对燃油要求高、排气污染环境、噪声大、结构复杂。多用于工程机械、农业机械、船舶、车辆等。 内燃机 能精密控制系统位置和角度、体积小、重量轻；具有宽广而平滑的调速范围和快速响应能力，其理想的机械特性和调速特性均为直线。广泛用于工业控制、军事、航空航天等领域。 控制电动机 主要特点 原动机类型 第五节　机械系统运动方案设计举例 1. C1325自动车床刀架系统的分析 功能要求 自动换刀 轴向进给 进刀凸轮机构 刀具 主轴 转塔刀架9 工件 齿条7 14 压簧12 圆柱凸轮机构4 曲柄5 圆锥齿轮传动3 宽齿轮2 齿轮1 活动支架8 定位销10 六槽轮机构11 6 13 功能分解 ● 让刀—转位前刀架先右退，以免刀具与工件干涉 ● 转位—转塔刀架每次转过60o ● 定位—转位之前拔出保证加工精度的定位销 ● 进、退刀—不转时，精确实现预定的进退刀运动。 进刀凸轮机构 刀具