机械创新设计3.pptx

第二章机械创新设计的基础(jīchǔ)适应;原动机：三相交流异步电动机、单相(dānxiānɡ)交流异步电动机、直流

电动机、步进电动机、（电能→机械能）;工作(gōngzuò)机：指利用原动机提供的动力实现物料或信息的传递，克服外载而作有用机械功的机械。;;水轮(shuǐlún)发电机;;二、机械(jīxiè)运动系统

指机械(jīxiè)中的传动机构和工作执行机构，可以是机构的基本型，也可以是机构组合，或组合机构。

1．机构的基本型：指最基本的、最常用的机构型式

主要有以下几种：;;（3）凸轮(tūlún)机构;;;;;;2．机构的组合：把一些基本机构通过适当(shìdàng)的方式连接起来，从而组成一个机构系统，称之为机构的组合。

在机构的组合系统中，各基本机构都保持原来的结构和运动特性，都有自己的独立性。;故机构的分析和设计方法仍然适合(shìhé)机构组合系统中的各机构。;例：图2-14

;三、机械的控制系统：

机械的控制从手工操作向自动化、智能化发展的。

控制方法：机械、

电气、

液压、

气动

综合控制

1．电气控制系统的基本要求：

1）满足机械的动作要求或工艺条件；

2）电气、电子元件合理，工作安全可靠；

3）停机时，控制系统的电子元器件不应长期带电；

4）有较强的抗干扰能力，避免误操作；

5）便于维护(wéihù)与管理、经济指标好；

6）使用寿命长；

7）应设置紧急手动装置。;3．机械控制系统的发展趋势：

应用计算机技术和自动控制技术，控制对象不断增加，控制系统更加复杂、准确。

两类控制对象：

（1）位移、速度、加速度、温度、压力……数量的大小

（2）以物体的有、无、动、停……逻辑量

控制方法：开环、闭环

（单变量）反馈(fǎnkuì)控制→现代控制理论（多变量）;;;伺服电动机;第二节机械系统及其发展(fāzhǎn);表2-1机械系统的基本(jīběn)组成形式;3．机械系统的发展

机械技术与电子技术控制技术的结合(jiéhé)，机械系统由刚性机械向柔性机械系统演化，使机电一体化的机械系统发展很快

刚性机械系统图2-18a

改进的刚性机械系统图2-18b

柔性??械系统图2-18c

直接驱动式的机械系统图2-18d;图2-18机械系统的演变(yǎnbiàn)过程框图;第三节机械运动(jīxièyùndòng)简图及其结构设计;（1）齿轮(chǐlún)的结构设计

齿轮(chǐlún)轴

整体式：圆盘状，腹板式，轮副式图2-19;分体式：齿圈+轮毂(lúngǔ)

内齿轮的退刀槽图2-20;（2）凸轮类构件(gòujiàn)的结构设计

①按尺寸：凸轮轴，盘状凸轮;;图2-22形封闭(fēngbì)凸轮结构示意图;图2-23双滚子(ɡǔnzǐ)结构示意图;图2-24圆柱(yuánzhù)滚子改为圆锥滚子结构示意图;图2-25滚子(ɡǔnzǐ)结构;图2-26共轭凸轮(tūlún)的摆动滚子从动件;图2-26共轭凸轮的摆动(bǎidòng)滚子从动件;图2-27曲柄(qūbǐng)的结构;图2-28连杆(liánɡǎn)组件;图2-29转动(zhuàndòng)副的结构示意图;连杆、摇杆：视具体情况设计

（4）块状类构件的结构设计：块状类构件大都作移动，其结构与运动副的结构有关。

3．机械零件组合成构件的方法

组合方法：螺纹联接、焊接、粘接、过盈配合

常见的例子：较大的蜗轮（铸铁轮毂与青铜轮缘(lúnyuán)组合）

内燃机连杆

滑动轴承座

二、运动副的结构设计

运动副的结构创新设计对提高机械的性能与寿命有重大帮助

1．转动副的结构设计

滚动轴承：机械效率高

滑动轴承：结构简单，形成动压润滑时也有较高的效率

2．移动副的结构设计

高副式移动副：低副式移动副

重力封闭：形封闭;图2-30：a.常见(chánɡjiàn)移动副b.重力封闭c.重力封闭与形封闭组合d.重力封闭点接触式e.柱面移动副f.带滑键的柱面移动副g.形封闭点接触式移动副h.形封闭结构i.滚子与轮轨接触形成的移动副构图j.滚子与滑槽形成的移动副

3．高副的结构设计

滚子导轨（滚动导轨）代替