机械创新设计(第三节)_2.ppt

图3-25为机械系统微机控制框图 总之，机电机构组合中的运动形态由机构的结构来实现，而机械的运动参数（位置、位移、速度、加速度等）和各执行机构的运动协调关系是靠微机系统（微机、接口电路、各种电子元件组成的硬件及软件）来实现的。 进行创新设计机电组合机械时，根据工艺动作要求设计出机械系统，必须同时充分考虑到控制元件的选择以及控制方法的确定。 机械系统、微机系统以及传感系统要作为一体来考虑，力求机械系统的简化，更好地发挥软件的优势，以降低机器的成本。 第三节 机械运动与控制 一、机械运动的换向与控制 1．旋转运动的换向与控制（正、反转控制） （1）改变电机转向 （2）限位开关换向 限位开关：机械式，光电式，磁开关 对液压传动，通过限位开关控制电磁换向阀线圈的通电与断电，改变液流的方向而达到旋转油缸换向的目的。 （3）介轮换向 （4）棘轮换向 改变棘爪的棘齿方向 （5）摩擦轮换向 （6）自身换向机械：曲柄摇杆，摆动凸轮 图3-26 三相交流异步电动机的换向控制电路图 图3-27 利用限位开关控制电机的换向的原理图 图3-28 介轮换向示意图 图3-29 棘轮换向示意图 图3-30 摩擦轮换向 图3-31 自身换向机构示例 2．直线移动的换向与控制 （1）改变电机转向来实现往复的直线移动 丝杆传动，电动大门 图3-32 直线电机 （2）液压换向：控制换向阀 图3-33改变液流方向实现油缸 的往复运动。软件定时 （3）自身换向机构 曲柄滑块机构、正弦机构、双滑块机构、直线凸轮机构等 二、机械运动的调速与控制 减速器，变速器 （1）调速电机：目标，低速大扭矩 直流电机调速 中小功率已商品化 交流电机调速 （2）齿轮减速器 普通齿轮减速器、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、谐波减速器 图3-32 电动大门示意图 图3-33 液压换向控制原理图 图3-34 工作台换向示意图 图3-35 自身移动换向机构 （4）变速器： 有级变速器： 图3-37 无级变速器： 摩擦传动 功率≤20KW 链式 连杆脉动 （3）其它减速装置：带传动、链传动、摩擦传动 图3-36 减速器示意图 图3-37 齿轮变速器简图 表中L为离合器，Z为制动器。“+”号表示接合状态，“-”为松开状态 * * 第三章 机械运动形态与控制 机械的主要特征就是要有运动的变换和运动的传递。 第一节 机械运动形态与变换 定轴转动(含摆动和间歇转动) 运动部件的基本运动形式 往复移动 平面运动 机构：广义机构，能实现各种不同的运动形态 一、连续转动到连续转动的运动变换与实现机构 外啮合 内啮合 圆锥齿轮 蜗轮蜗杆 齿轮系机构 渐开线 摆线 圆弧线 渐开线轮系 摆线针轮 楔波传动轮系 活齿传动轮系 1．齿轮传动机构： 3．瞬心线机构：实现连续的、周期性的、变速传动输出 （1）椭圆型瞬心线机构 图3-4a 平行轴圆柱摩擦轮 类型 圆锥摩擦轮 图3-3 垂直轴圆柱摩擦轮 为轮1的转角，e为椭圆的偏心率 2．摩擦轮传动机构：传递的力较小，主要应用于仪器中传递运动。 图3-1 齿轮传动机构 图3-2 齿轮系机构 图3-3 摩擦轮传动机构 2）四叶卵型线轮传动 图3-4b 瞬心线机构可以靠摩擦传递运动和动力，也可在瞬心线上制成轮齿 4．连杆机构：图3-5 双曲柄机构：变传动比，急回运动特征 平行四边形机构：定传动比，运动不确定，虚约束 转动导杆机构：急回运动特征 双转块机构：AB=AB’=AC，i12=2 5．带传动机构 图3-6 6．链传动机构