机构选型组及机械传动系统设计资料.ppt

第十四章机械传动系统的方案设计 及机构的选型、组合 §141概述 一、机械传动系统的概念及作用 机械传动系统,是指将原动机的运动和动力传递到 执行构件的中间环节,它是机械的重要组成部分。其作用 有:转换运动形式,改变运动大小和保证各执行构件协调 配合工作;将原动机的功率和转矩传递给执行构件,以克 服生产阻力 二、机械传动系统设计的内容和步骤 机械传动系统设计是机械设计中极其重要的一个环节。 正确、合理地设计机械传动系统,对提高机械的性能和质 量,降低机械的制造成本和使用费用等都是至关重要的。  机械传动系统方案设计一般经过如下几个步骤 1、拟定机械的工作原理:根据机器所要完成的生产任 务,制定机械的总功能,拟定实现总功能的工作原 理和技术手段,确定出机械所要实现的工艺动作。 2、执行构件和原动机的运动设计:确定各执行构件的运 动参数(行程、速度、加速度)和生产阻力,并选择 原动机,确定其类型、运动参数和功率。 原动机的类型有电动机(交流异步、直流、交流 变频、伺服、步进、直线等)、液压马达、气动马达 液压缸  3、机构的选型、变异和组合:根据要实现的功能选择机 构的类型,必要时可对机构进行变异和组合,制定工 作循环图,绘制传动系统的示意图。 4、机构的尺寸综合:确定各构件的运动尺寸,绘制传动 系统的机构运动简图。 5、方案分析:对传动系统进行运动学和动力学分析,考 察其是否满足要求,必要时进行适当调整。 6、方案评审:通过对多个方案的评比,从中选出最佳方 案  §142机构的选型 在初步拟定出机械传动系统的方案后,为了使传动方 案逐步具体化,必然要涉及到机构类型的选择问题。下面 我们就来对各种常用机构的工作特点、性能和适用场合等 作一简略的归纳、比较 运动方式 1、单向运动(一般是回转运动): 1)连续运动 两轴同向、两轴反向;匀速、变速 2)间歇运动(也有变向的,但某一区段的时间内调整之前 直是单向的) 间歇运动肯定是变速的 2、往复运动(肯定是变速的): 1)往复移动; 2)往复摆动;  传递回转运动的机构 Ⅰ、摩擦传动机构:带传动、摩擦轮传动等。 优点:构造简单、传动平稳、易实现无级变速、有过载保护作用 缺点:传动比不准确、传递功率小、传动效率低等。 2、啮合传动机构:齿轮、蜗杆、链传动等。链传动常用 在对精度要求不高而工作条件恶劣的地方 3、连杆传动机构:双曲柄机构、平行四边形机构等。用 于有特殊需要的地方。  1)两平行轴同向连续转动的机构: A)主从两轴匀速转动的,如:平行四边形机构;内啮合 齿轮机构;链传动机构;带传动机构;双万向联轴节; 十字滑块联轴器。 B)主轴匀速转动、从动轴变速转动的,如:双曲柄机构 转动导杆机构;齿轮-连杆组合机构 2)两平行轴反向连续转动的机构 A)主从两轴匀速转动的,如:外啮合齿轮机构;逆(或反 平行四边形机构;摩擦轮传动 B)主轴匀速转动、从动轴变速转动的,如:椭圆齿轮机构 齿轮-连杆组合机构  表14-1列举了摩擦传动和啮合传动机构常用的圆周速 度和减速比范围,以及现已达到的最大传动功率,供选型 时参考。 表14-1 传动机构 类型 平型带V带摩擦轮齿轮蜗杆|链 圆周速度 5-25(30)5~30 15~2515~12015~3515~40 (m/s) 减速比|5 ≤8~15 7~1048(30)≤80 6~10 最大功率 2000 750~1200150550 3250 (KW)  二、实现单向间歇运动的机构 槽轮机构:用于转动角度为固定值的转位运动。 棘轮机构:用于转动角度很小或要求能调节转角的大小, 且常用于低速场合。 不完全齿轮机构:转动角度可在较大范围内变动 凸轮式间歇机构:运动平稳、分度准确且自身有定位锁定 作用,但制造困难。用于速度较高或定位精度 要求较高的转位装置中。  三、实现往复移动和往复摆动的机构 1、往复移动 1)连杆机构中的曲柄滑块、正弦机构等:制造容易,但 难以实现任意指定的运动规律。多用于无 严格的运动规律要求的地方 2)凸轮机构:能实现指定的运动规律,多用于受力不很 大的场合。 3)螺旋机构:可获得很大的减速比和较高的制造精度。 用于低速进给和精密微调机构中,或用于 反行程具有自锁性的地方。 4)齿轮齿条机构:用于移动速度较高的场合,但不宜用 于精确传动及平稳性要求高的场合  2、往复摆动: 曲柄摇杄、摆动导杄(如在牛头刨床中)、摆动推杆凸轮 机构、组合机构等 四、实现再现轨迹的机构 四连杆机构:一般只能近似