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第十二章_机械传动方案的设计


6、画机构运动简图 7、进行机构的运动分析及运动尺寸的确定,如关 键执行构件的S、V、a分析 ;间歇运动机构如槽 轮机构的尺寸确定;
8、画运动循环图; 9、心得体会 10、参考书目
12.2 原动机、传动机构和执行机构的类型与选择
一、原动机的选择 原动机的动力源主要有电、液及气三种。 电动机是最常用的原动机,其中交流异步电动机应用 最广,它具有结构简单,价格便宜,效率高和控制方 便 等 优 点 。 其 转 速 有 3000 、 1500 、 1000 、 750r/min。 液压马达及液压油缸是主要的液压原动机。 气马达及气缸则是主要的气压原动机。
1、一般原则
•运动链简短; •优先选基本机构; •机械效率较高; •传动机构排列顺序合理; •合理分配传动比。
2、机构的变异 3、机构的组合 4、机构的封闭式组合 5、机构的装载式组合
二、 机器的运动循环图
方案设计时要考虑各执行构件之间的动作协调配 合问题,根据机器工作的需要,各执行构件的动作必 须密切准确地协调配合,不能有任何紊乱,否则机器 便不能完成其预期的生产任务,甚至损坏设备。 工作循环:开始加工一个产品到开始加工另一个 产品所经历的时间间隔。 运动循环:对于机器的机构系统则称为运动循环。
三、执行系统的功能原理设计
根据机械预期实现的功能,考虑选择何种工 作原理来实现这一功能要求。
功能原理设计的任务,就是根据机械预 期实现的功能要求,构思出所有可能的功能 原理,加以分析比较并根据使用要求或者工 艺要求,从中选择出既能很好的满足功能要 求,工艺动作又简单的工作原理。
举例: 自动送料板装置的功能原理设计
二、传动机构的类型及功用
常用的传动机构有: 1、齿轮机构 齿轮机构应用在中心距较小,传动精度较高,各种不 同传递动力范围的场合。 2、螺旋机构 在许多机械设备中大量应用着螺旋机构(又称丝杠传 动),它主要用于将回转运动转变为直线运动。
3、带传动与链传动 带传动及链传动多用于中心距较大的传动。 4、连杆机构 连杆机构在机械设备及日常生活中有大量应用。 5、凸轮机构。 由于凸轮机构是高副接触,决定了这种机构主要 用于传递运动。
运动循环图:反应机械系统一个运动循环期间各执行 构件之间动作的协调关系图。
绘制机械运动循环图的方法:
选定一个主要执行机构(构件)做为定标件, 用它的运动位置(转角或时间或位移)作为确定 其它执行构件运动先后次序的基准,所选的定 标件最好是其一个运动循环与机器的一个运动 循环有着严格的一一对应。
以牛头刨床为例:有两个执行构件 刨头和工作台,以牛 头刨床主体机构----曲柄导杆机构中的曲柄为定标件。
1.直线式
φ 以曲柄的转角 为横坐标,曲柄每转一转为
一个工作循环
刨头
工作行程
工作台
00 曲柄的转角φ
900
1800
空回行程
进给
2700
3600
2.圆盘式

头工

作 台

送 进


刨 头
工作

曲台
柄停 作

进送


3.直角坐标式
以上两种循环图只表示了各执行构件先后次序和
动作持续时间的长短,而不能显示出各执行构件
在工作时间的运动规律和各执行构件在位置上的
协调配合关系。
1800&#动机构
工作行程(进)
工作台间歇 送进机构
00 曲柄的转角φ
静止
900
1800
空回行程(退)
进给 2700
静止 3600
这种运动循环图不仅能表示出两执行构件动作 的先后,而且能表示出两执行构件的工作行程和空 回行程的运动规律以及它们在运动上的配合关系, 是一种较完善的工作循环图。
轨迹运动、点到点的运动及位到位的运动等主要五种 运动形式。 1、实现直线运动的机构 齿轮-齿条机构:齿轮的正、反向回转可以使齿条做往复 直线运动 螺旋机构:丝杠的回转可以使螺母实现往复直线运动 曲柄滑块机构:当曲柄连续回转时,滑块可做往复直线 运动。
链传动(直线段部分的运动):带有翼片的链传动, 可以拖动被作业件在两链轮间的直线段做直线运动。 2、实现回转运动的机构 :齿轮传动机构 、双曲 柄机构(含平行四边形机构)、链传动及带传动 可以实现较长距离的回转运动。 3、实现运动轨迹的机构:四杆机构(连杆曲线)、 开式链机构(任何开式链机构上的端点都可以实现一 定的运动轨迹 )。
• 机械推拉原理
• 摩擦传动原理(摩擦板)
• 摩擦传动原理(摩擦轮) • 气吸原理(顶吸法)
• 气吸原理(底吸法)
总结
• 实现某种预期的要求,可以采用多种不同 的工作原理;
• 不同的工作原理需要不同的工艺动作,这 样所设计出的机械在工作性能、工作品质 和适用场合等方面都会有很大的差别。
四、执行机构的运动类型及典型机构 执行机构的运动分为直线运动、回转运动、任意
4、点到点的运动机构:曲柄滑块机构、凸轮机构 5、位到位的运动机构:热处理炉炉门开闭机构 、 飞机起落架机构
12.3 机械运动方案设计
一、 机构的选型 机构的选型是指按照给定原动机的输入运动、执行构件的运动、
工作要求和其他有关约束条件选择恰当的机构类型,以构成一个符 合要求的机构系统。机构选型犹如在原动机和执行构件之间按照约 束条件搭建起来的一架桥梁,使之成为一个完整的体系。
第12章 机械传动系统的方案设计
12.1 概述 12.2 原动机、 传动 机构和执行机构的类 型与选择 12.3 机械运动方案设计
机械运动方案设计举例
一、运动方案设计的主要步骤
1、确定其所要完成的工作任务;
2、充分分析给定的各项已知条件,明确设计的目
标和约束条件等;(根据题目、设计要求、 原始数
据及工作原理,将机器进行工艺动作分解)
如多轴钻床:
送料机构
电机 减速装置
工作台的进给机构
钻头的切屑机构
2、动力源的选择及减速装置; 3、确定执行构件的运动形式和运动参数;如酸奶 包装机中灌奶机构中的执行构件为直线运动,据 原始数据(ml/杯)确定直线运动的行程。 4、机构选型及创新性设计,即分别选择能够满足各执 行构件运动要求的若干相同类型或不同类型的机构。 5、确定合适的机械运动系统,即配置若干辅助机构 (如各分运动的传递与变换,操作控制等)将上述各 分机构联成一个完整的机械系统;
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