地质出版社高中通用技术选修3简易机器人制作常见的机械传动方式.ppt

常见的机械传动方式 一、常见的机械传动方式 1.一般机械的组成 机械就是将具有一定强度的物体组合起来，接受外界提供的能量，实现确定的相对运动，从而完成某些有效工作的装置。 机械一般由机架、输入、传动、输出及控制等部分组成。自行车是常见的简单机械。我们先通过自行车来了解机械的组成。自行车是由人蹬动脚踏板而前进的，人就是自行车的动力；动力通过链条传送给车后轮，使车轮旋转。链条是自行车的传动部分，车轮是输出部分，车把和车闸是控制部分。自行车的各部分都安装在车身上，车身就是它的机架。 机械的一般组成部分有： （1）输入（动力）部分（原动机）：接受能量、物质信息的部分。 （2）转换、传动部分（传动机）：将接受的能量、物质、信息等传递给其他机械，或者转换成其他形式的部分。 （3）输出、执行部分（工作机）：直接完成指定工作的部分。 （4）安装固定部分（机架）：使机械上的各个部分保持确定位置的部分。 （5）控制部分：决定机械运动性质的部分。 2.常见的机械传动方式 （1）链传动，如图5-1听示，自行车上的传动方式即为链传动。 （2）带传动，如图5-2所示。 （3）齿轮传动，如图5-3所示。 （4）平面连杆传动，如图5-4所示。有汽车门或电梯门的开门和关门的传动方式即为平面连杆传动。 二、齿轮传动 1.齿轮传动的特点 （1）齿轮传动的主要优点是：①传动功率和速度的适用范围很厂；②具有稳定的传动比；③传动效率高，能传递的扭矩大；④使用寿命长，结构紧凑等。 （2）齿轮传动的主要缺点是：①传动不够平稳；②不宜用于轴向距离较大的传动；③制造齿轮需要专用机床和设备，成本较高。 2.齿轮传动的主要形式 （1）两平行轴之间的传动：如圆柱齿轮图传动（图5-3）。 （2）轴垂直交错的传动：如蜗杆传动（图5-8）。 （3）将旋转运动变为直线运动的传动：如齿工作台轮齿条传动（图5-9）。 （4）两相交轴之间的传动：如圆锥齿轮传动（图5-10）。 3.齿轮传动的应用 （1）减速速机： 在制作机器人时，如果在电机转轴上安装一个小齿轮，在车轮的轴上安装一个大齿轮（图5-11），那么，车轮的转速就比电机的转速慢很多，但输出的转动力却比电机大很多。也就是说，当采用同一电机做动力源而采用不同的齿轮组合时，输出轴上的齿轮转速越快，输出的转动力就越小；齿轮转速越慢，输出的转动力就越大。 将多种齿数不同的齿轮组合在一起，构成能够输出不间转动力及不同速度的机械装置称为齿轮箱，也称变速箱。 （2）直线驱动动机构：机器人的直线驱动方式，可以通过采用齿轮齿条把旋转运动转换成直线运动来实现（图5-9）。 4.齿轮传动比的简单计算 主动轮转速n1与从动轮转速n2之比称为传动比，用i表示。 i=Z2/Z1=n1/n2 式中，Z为齿轮齿数。下角码1指主动（驱动）轮，下角码2指从动轮。减速传动，i1；增速传动，i1。 以图5-11为例，i=Z2/Z1=40/8=5 i1，为减速传动。 三、连杆传动 1.常见的连杆传动机构的结构 常用的连杆传动机构是铰链四杆机构，主要有： （1）曲柄摇杆机构（图5-12）。 （2）双曲曲柄机构（图5-13）。 （3）双摇杆机构（图5-14）。 （4）曲柄滑块机构（图5-15）。 2.常见的连杆传动机构的应用 如果只是为了驱动车轮，仅采用变速箱便可以实现。但如果要完成能将物体抓住、松开，或者是将物体拿起、放下这样的动作，仅靠旋转机构是无法实现的。这就需要采用能够实现往复运动的机构，即连杆传动机构。图5-16所示的装置为一拾乒乓球的简易机器人，其机械手就是通过连杆机构实现将物体抓住、松开和拿起、放下这样动作的。 谢 谢