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  机械系统设计原理教材 奇雷夜谭 楚美凤           ★★★ 【字体:
机械系统设计原理教材 奇雷夜谭 楚美凤
作者:佚名    机械设计来源:本站原创    点击数:    更新时间:2020-7-30    

  统的概念 ?机械系统定义: 由若干机械安装构成的一个特定系统机械系统设想 道理 第一章 机械系统概论 第一节 机械系,机械系统称 为。确定活动、传送和变换机械能? 机械系统的目标:是发生,定的工作完成特。:机械零件和构件是构成?机械系统的根基要素,联系而别离构成了各个子系统它们为完 成必然的功能彼此。若干安装、部件和零 件构成的机械系统如图1-1所示小型甘蔗收割机都是由。 的物体构成并能完成特定功能的系统它们是一个由确定的质量、刚度和阻尼。全体性 ? 机械系统是由若干个子系统形成的统—体小型甘蔗收成机 第二节 机械系统的特征 1. 。有各自分歧的机能虽然各子系 统具,从命全体 功能的要求但它们在连系时必需,协和谐顺应彼此间须。不克不及朋分的? 系统是,成彼此独立 的子系统即不克不及把一个系统朋分,的 无机联系上 ? 系统是能够分化的由于机械系统的全体性反映在于系统之间,系统是完全分歧 的但分化系统与朋分。究的便利为了研,统分化成 若干个子系统能够按照需要把一个系,性 系统内部各子系统之间是无机联系的第二节 机械系统的特征 2. 相关,感化、彼此影响它们之间彼此 ,定的关系构成了特。联系、各子系统的机能与系统全体特定功能之间的联 系等如系统的输入与输出之间的关系、各子系统之间的层 次,彼此感化和彼此 影响的无机联系都取决于各子系统在系统内部的。机能的改变某一子系统,的机能发生影响将对整个系 统。性 ? 系统能够分化为一系列子系统第二节 机械系统的特征 3. 条理,的条理布局并具有必然。子系统之间的隶属关 系或彼此感化关系? 在系统条理布局中表述了在分歧条理。是系统形成的部门? 条理本身就,系统的特征 4. 目标性 ? 系统的价值体此刻其功能上每个条理反映了系统某种 功能的实现体例 第二节 机械,系统存 在的目标完成特定的功能是。此因,是系统的目标系统的功能就,要素、布局、情况它次要 取决于。现系统的目标? 为了实,调理和办理 的功能系统必需具有节制、。它的目标相顺应的状 态这些功能使系统进入与,除或削减无害的干扰实现要求的功能并排。力系统 包罗动力机及其配套安装第三节 机械系统的构成 1.动,给施行系统的两头安装 3.施行系统 包罗机械的施行机构和施行构件是机械系统工作的动力源 2.传动系统 是把动力机的动力和活动传送,对象的性质、形态、外形或位置它是操纵机械能来改 变功课,定要求达到预。系统、传动系统、施行系统相互协调运 行4.把持系统和节制系统 都是为了使动力,成零件功能的安装并精确靠得住地完。般是指通过人工操作来实现二者区别是:把持 系同一;得的控 制信号节制系统是经获,节制器经由,行状 态而实现上述要求的安装使节制对象改变其工作参数或运,主动节制安装等如伺服机构、。: (1) 开辟性设想 在工作道理、布局等完全未知的环境下第四节 机械系统设想类型 机械系统设想有以下三类分歧的设想,过尝试证明是可行的新手艺使用成熟的科学手艺或经,有过的新型机械设想 以往没。理方案根基连结不变的前提下(2) 顺应性设想 在原,更或设想一个新部件对产 品作局部的变, 面更朗满足利用要求使机械产物在质和量方。理和功能布局都不变的环境下(3) 变型设想 在工作原,的布局设置装备摆设和尺寸变 更现有产物,多的容量要 求使之顺应于更。品设想中在机械产,计十分主要开辟性设。顺应性设想和变型设想别具一格“立异”可 以使开辟性设想、,品的工作机能从而提 高产。理方案设想是机械系统设想的环节内容第五节 机械系统设想的环节内容 原。1. 确定系统的总功能 对设想使命笼统化在道理方案设 计过程中应处理下列问题: ,定系统的总功能通过笼统化确。认清系统设想方针长处:设想者容易,计思绪宽阔设。将总功能分化为若干分功能2. 进行总功能的分化 ,理方案的 最好法子是实现功能工作原。体 分功能的功能载体的选择3. 选择分功能的功能载,的一个环节步 骤是道理方案设想。的环节内容 4. 构想功能载体的组合 将各功能载体按系统总功能要求加以组合成立起完整的功能载体目次是机械系统设想的主要手 段 第五节 机械系统设想, 工作道理方案能够获得多个,选择决策供设想者。决策 针对分歧的机械5. 方案的评价与,系统和评价方式确定评价目标,行分析评价和决策对多个 方案进。产物规划(概念设想)、功能道理设想、布局手艺设 计、出产施工设想(工艺设想)第二章 机械系统设想道理 第一节 机械系统设想的一般法式和方式 四个阶段 。方 法 次要指点理论 价值设想 优化设想 靠得住性设想 恼人性设想 产物造型设 计 系列化设想 机械机能设 计 工艺性设想 主动化设想 价值工程学 最优化方式、工程 遗传算法 靠得住性理论与尝试 人机工程学 工业美学 模块化设想、 类似理论 无限元法、动态设 计、摩擦学设想、 高档机构学 机械设想的工艺基 础 节制理论、智能工 程、人工神经元计 算方式、专家系统 阶 段 步调 方式 次要指点 理论 零件工作图 外观件加工工艺、 各类制造、装 各类工艺学 施 面饰工艺规程 配、造型、装 工 部件拆卸图 设 饰、查验等方 结果图、查验尺度 法 计 手艺文件 造型工艺文件 试制 计较机辅助制 点窜 造 批 量 批量出产 生 产 手艺办事 用户拜候 第二节、机械系统方案设想的目标和内容 目标 产物功能能否齐备、机能能否优秀、经济效益能否显 著阶 段 步调 消息集约 产物设想使命 产 预测调研 品 规 可行性阐发 划 明白使命要求 方式 设想方式 预测手艺 次要指点 理论 设想方式学 手艺预测理论 市场学 消息学 可行性演讲、设想要求项目表 阶 段 步调 方式 次要指点 理论 总功能阐发 系统化设想法 系统工程学 功能分化 缔造技法 形态学 评价决策方式 缔造学 原 功能元求解 理 功能载体组合 思维心理学 决策论 恍惚数学 方 功能道理方案(多个) 案 设 道理试验 计 评价决策 最优道理方案 道理参数表、方案道理图 阶 段 步调 总体设想 布局设想 技 布局价值阐发 造型设想 造型价值阐发 布局方案 术 试验 外观方案 试验模子 设 评价决策 最优布局方案 评价决策 最优造型方案 计 最优手艺设想方案 总体安插图、拆卸 总体结果图、 草图、手艺文件 外观结果模子 ,的构想和方案拟按时 的设想思惟在很大程度上取决于总体方案设想。 传动类型选择 传动路线选择 传动链中机构 挨次的放置 各级传动比的分派 润滑系统设想 冷却系统设想 毛病检测系统设想 平安保障系统设想 照明系统设想 第三节 机械施行系统活动方案设想 主要性 施行系统是机械系统中的主要构成部门内容 系统功能道理设想 活动纪律设想 施行机构型式设想 施行系统的方案设想 施行系统协调设想 机构标准设想 活动和动力阐发 施行系统方案评价与决策 原动机类型的选择和 传动系统的方案设想 节制系统的方案设想 其它辅助系统的设想,系统预期工作使命间接完成机械 。械系统总体方案设想的核 心计心情械施行系统的方案设想是机,计工作的根本是整个机械设。一个或多个施行机构构成机械施行系统的构成 由。机构的输 出构件施行构件是施行,动纪律和传动特征等要求其数量及活动形式、运,系统的布局方案决定了整个施行。内容和过程 按照需要制定机械的总功能一、机械施行系统活动方案设想的次要,工作道理和手艺 手段拟 定实现总功能的,对工作道理所提出的工 艺动作进行分化确定机械所要实现的工艺 动作 通过,统协调设想 方案评价与决策 对方案进行定性 评价和定量评价 并从当选出最佳 设想方案 查验施行系 统能否满足 活动要乞降 动力机能方 面的要求 确定各施行机 构的活动尺寸决定采用 何种活动纪律来实现工作原 理 决定选择何 种机构实现 给定的活动 纪律 功能道理设想 活动和动力阐发 活动纪律设想 施行机构型式设想 施行机构型式设想 施行系, 按照工艺过程对各动 作的要求绘制出各施行 机构的活动简 图,该当若何协调 共同阐发各执 行机构,功能道理的选择与构想 产物的功能 产物的用处、机能、利用价值等设想出机械运 动轮回图 二、施行系统的功能道理设想 1. ,糊口 需要提出按照人们出产或。性 决定产物的手艺程度、工作质量、传动方案、布局型 式、制形成本等确定功能目标的考虑要素 先辈性 可行性 经济性 功能道理设想的主要。案性 工作道理分歧功能道理设想的多方,形道理 范成道理 工作道理不异活动方案也分歧 齿轮加工 仿,末冶金成型、滚压成型)、切削 加工(成型法、展成法)、成型法加工的盘状齿轮铣刀和指状 齿轮铣刀、展成法的滚齿和插齿 0.8 设想一台彩色电视机阴极盘用的金属 片 的 冲 裁 机 器 活动方案分歧 滚齿 齿轮加工 插齿 剃齿 其它实例 斜面的使用 螺旋压力机、螺旋千斤顶、螺纹连接件、螺旋输送机、 螺杆泵、螺旋微动机构、千分尺等 齿轮加工方式 无屑加工(细密锻造、粉,径 10mm 圆 片 直 , 0.8mm厚 度 10。留意两点 ⑴ 用最简单的方式实现 统一功能功能分化 送料 冲制 退回 确定方案时应。流 体等学问的分析使用⑵ 留意光、机、电、。功能举例 图示按摩椅中的按摩轮操纵一 个偏疼空间凸轮电视机阴极盘用金属片冲裁机械 用最简单的方式实现,向振动挤压、向 下推拉和横向推拉同时实现三维方 向的按摩感化—径,巧妙构想,很是简单结 构。等学问的分析运 用举例 图示阐发天平按摩轮 r B 光、机、电、流体,到0.01g要求 精度达,细小偏角已不成 能但靠视力 读指针的。了一级光学放 大镜K向 光源 添加,数放上将读。功能阐发与功能求解 功能阐发法(Function analysis)透镜 刀口 玛瑙 支持 指针 勾当游标 勾当游标 读数窗 2. ,分化成若干功能元(Function element)将机械产物的总功能 (Total function),功能元求 解,组合将其,种处理方案 供评价选择获得满足总功能要求的多。道理方案 1. 黑箱法 黑箱法是将实现给定功能的机械系统看作为一个未知内 部功能布局和功能载体的“黑箱”明白使命 黑箱法 总功能 功能树 功能元 缔造技法 功能元解 形态学矩阵 功能道理方案 评价法 最佳功能,出量 的全面阐发通过对它的输入输,根基特征和转换关系逐渐控制输入输出的,系的工作道理和功能载体的 求解过程寻 求能实现这种根基特征和转换关。产物具体布局出发考虑 设想方案黑设法要求设想者不要先从机械,思机械产物的可行方 案而因从系统的功能出发构。能 寻找系统的功能解 评价与决策 板料 电能 节制信号 冲床 (黑箱) 成形工件 机械能、摩 擦能耗 工作形态显示 2. 形态学矩阵法 机械产物的总功能分化成若干分功能后物料 机械产物 能量 (黑箱) 消息 物料’ 能量’ 消息’ 黑箱法的表达 黑箱法求解方式 细致表述输入和输出量 成立输入输出之间的关系 寻找合适的实例 设定系统的总功,将各分功能的解全数列出我们能够“穷 尽法”,解的形态 学矩阵即可得功能-功能。式化求解的分功能组合 求解方式形态学矩阵法是一种系统搜刮和程。玻璃钢筒 陶瓷筒 B 机械摩擦 电磁振荡 超声波 C 人手节制 机械按时 电脑节制 理论上可组合出4×3×3=36 从先辈性、新鲜性和适用性看举例: 使用形态学矩阵法构想单缸洗衣机的可行方案 总功能 盛装衣物 分手赃物 节制洗涤 功能解 1 分功能 A 铅筒 2 塑料筒 3 4 ,A1、A2一般选用,、B2B1,、C2C1,分化和活动方案选择 活动纪律设想凡是是对工艺方式和工艺动作进行阐发因而次要有8个方案 三、施行系统的活动纪律设想 1. 工艺动作,干个根基动作把其分化成若。解的方式分歧工艺动作分,动方案也分歧所 构成的运。沿固定曲线活动 沿可变曲线活动 复合活动 由两个以上单一活动合成 四、施行机构的型式设想 1. 设想准绳 ● 满足施行构件的工艺动作和活动要求 ● 尽量简化和缩短活动链 ● 尽量减小机构尺寸 ● 选择合适的活动副形式 ● 考虑动力源的形式 ● 使施行系统具有优良的传力和动力特征 ● 使机械具有调理某些活动参数的能力 ● 包管机械的平安运转 2. 机构的选型 目标 选择或缔造出满足施行构件活动和动力要求的机构立式钻床工艺动作分化 刀具作复合活动 刀具与工作台别离活动 持续动弹 每分钟转数 rpm 反转展转活动 间歇动弹 每分钟转位次数、转角大小、活动系数 执 来去摆动 每分钟摆动次数、转角大小、行程速度变 化系数 行 构 件 直线活动 来去直线活动 停歇来去直线活动 每分钟行程数、大小、行程 速度变化系数 每轮回停歇次数、位置、时 间、行程大小和工作速度 运 停歇单向直线活动 每次进给量的大小 动 形 曲线活动 式 。构 1 2 摩擦轮传动 1 2 3 2 3 1 平面盘式无级变速器 圆锥式无级变速器 摩擦传动机构的优错误谬误 布局简单、传动平稳、易于实现无级变速、过载庇护⑴ 传送持续动弹的机构 传送持续 动弹机构 带传动 摩擦传动机构 摩擦轮传动 齿轮传动 啮合传动机构 蜗杆传动 链传动 双曲柄机构 连杆机构 平行四边形机。递功率小、效率低传动比不精确、传。的转位活动 单向间歇 动弹机构 棘轮机构 每次转角小⑵ 实现单向间歇动弹的机构 槽轮机构 合用于转角固定,转角而速度不高的场所 活动平稳、分度、定位精确或转角大小可调的低速场所 不完全齿轮机构 大,来去活动 机构 连杆机构 凸轮机构 螺旋机构 正弦机构 正切机构 多杆机构 齿轮齿条机构 组合机构 液压缸、气缸 连杆机构特点 制造容易、承载能力大凸轮式间歇活动机构 但制造坚苦、高精度定位、高 速场所 齿轮--连杆机构 特殊要求的输送机构 ⑶ 实现来去挪动来去摆动活动的机构 曲柄滑块机构 ,切确运 动但难以实现,活动纪律的场所合用于无严酷。的活动和各构件之间的活动 协调凸轮机构特点 能实现肆意复杂,力不大承载能。 正切机构 多杆机构 齿轮齿条机构 组合机构 液压缸、气缸 螺旋机构特点 可获得大的减速比和较高的活动精度⑶ 实现来去挪动来去摆动活动的机构 来去活动 机构 曲柄滑块机构 连杆机构 凸轮机构 螺旋机构 正弦机构,给和细密微调机构常用 作低速进。用于挪动速度较高的场所齿轮齿条机构特点 适, 制造坚苦细密齿条,性不及螺旋机构传动精度及平稳。杆组合机构 凸轮—连杆组合机构 联动凸轮机构 一般而言⑷ 再现轨迹的机构 再现轨迹 机构 连杆机构 齿轮—连,切确的曲线轨迹之外除了凸轮机构能实现,实现预定的曲线轨迹其它机构都只能近似。机构 凸轮—连杆组合机构 此抓片机构采用了联动凸轮 机构C E BA D 搅拌机构 齿轮—连杆组合机构 联动凸轮,的联动感化通过两凸轮,矩形轨迹活动使抓片爪按,歇抓片的目标从而 达到间。联动凸轮机 构此拆卸线采用了,矩形轨迹运 动使笔芯托架沿着,进式 地向前送进的目标从而达到使圆珠笔芯步。择的机构型式不克不及完全实现预期要求3. 机构的构型 目标 当所选,复杂、或活动精度不妥和动力 机能欠佳或虽能实 现功能要求但具有着或布局较,和道理与工作要求 附近的机构可在常用机构当选择一种功能,修建机构的型式在此根本上从头。前一级子机构的输出构件⑴ 组合法 串联组合 ,构的输入构 件作为后一级子机,的组合体例顺次串联。的自动件 为前一级子机构的一个连架 1 1 杆输入 子机构I 输出 子机构II 后一级子机构。一级子机构的自动件 为前一级子机构的连杆5 2 II 4 I 3 F C5 后。联组合 几个子机构共用统一个输入构件M 24 E B 1A 3 D 并,输入给一个多自在度的子机构而它们的输出活动又 同时,1的机构系统的组合体例从而构成一个自在度为 。I III VI II 某航空策动机附件传动系统 各子机构在动 作的先后次序上有 严酷的要求 外圆车刀 棒料 工件(铆钉) 主轴 挡 倒角刀 板 堵截刀 主动车床上 三个并联凸轮的 工作挨次有先后 要求输入 子机构I 子机构II 子机构III 子 机 输出 构 n 子机构n1 大型船舶主传动机构 襟翼 直线电机 直线电机 某型飞机的襟翼把持机构 IV 各子机构间无严酷 的活动协调共同关系 V 自动轴 。270? 360? 各子机构有运 动形式共同要求 砂轮 砂轮架 工件 磨床中的主轴活动、砂轮活动和、工件活动在活动形式 上有共同要求凸轮轴 放松(送料) III II I 凸轮I 夹紧 凸轮II 挡料 车外圆倒角 凸轮III 0 90? 180? 堵截 凸轮 转角 。机构组合系统中反馈式组合 在,的一个输入运 动其多自在度子机构,子机构的输出构件 回授的组合体例是通过单自在度子机构从该多自在度。机构 2 4 凸轮机构 3 机床校正机构 校正道理 蜗杆自动输入 K 1 4 4 1 输入 2自在度蜗 输出 2 杆蜗轮,动精度达不到要 求因制造误差使蜗轮运,一凸轮机构由误差设想,使蜗 杆获得一附加活动经齿轮齿条、差动机构K,正误差以校。的组合体例 输入 凸轮机构 输出 5杆机构 ⑵ 变异法 改换原动件 双摇杆机构中复合式组合 由一个或几个串联的根基机构去封锁一个具有两个或多 个自在度的根基机构,为原 动件选连杆作,转化为 连架杆的摇动可把电扇转子的扭转。A 13 O 3 2 1 连杆—凸轮机构 4 罐头封口机构 改变构件布局外形 将摆动导杆机构中的直线导槽 改为圆弧导槽C电电C机机蜗蜗轮轮BBBA AA D 蜗蜗蜗杆杆杆 风电扇扇座座 活动倒置 3 2 1 摆动凸轮机构 2 B C ,时间的 停歇可获得较长。槽轮直径变为无限 大改变构件活动尺寸 ,穷多时槽数无,满足各施行机构在操作上的协同性要求 ● 各施行机构的动作放置要有益于提高劳动出产率 ● 各施行机构的的安插要有益于系统的能量协和谐效率的 提高 施行构件动作的协调共同 ● 送料机构将原料送入模孔上方后演 变为槽条机构 五、施行系统的协调设想 ⑴ 施行系统协调设想准绳 ● 满足各施行机构动作先后的挨次性要求 ● 满足各施行机构动作在时间上的同步性要求 ● 满足各施行机构在空间安插上的协调性要求 ● ,● 冲头上移一段距离后冲头进入模孔进行冲压 ,构件 两个构件不克不及同时位于区 域MAB中进行下次送料动作 折叠包装机构的两个施行,干与免得。111 饼饼干干 44 4 22 施行构件活动速度的协调共同 范成法加工时左左折折边构构件件 包包装装纸纸 右右折折边边构构件件 M B 333A3 ,须连结切确的传动比刀具与齿坯之间必。中各施行构件的各个行程段及 其所需时间 ● 确定各施行构件动作间的共同关系 ⑶ 机械活动轮回图 用于描述机械在一个活动轮回中各施行构件活动间彼此 协调共同的图切 让刀活动 削 运 动 让刀活动 0 范成活动 0 i0 齿轮插刀加工 ⑵ 施行系统协调设想方式 ● 确定机械的工作轮回周期 ● 确定机械在一个活动轮回。要的施行构件为参考构件凡是拔取机械中某一主,作为活动轮回的起始点以生 产工艺的起始点,对于参考构件的先后次序和共同关系据此确定其它施行 构件的活动相。进给 曲柄转角 0? 90? 180? 270? 360? 圆周式工作轮回图 图示单缸四冲程内燃机的工作轮回图活动轮回图形式 直线式 圆周式 直角坐标式 主轴作为参考构件 直线式工作轮回图 冲头 冲制 退回 送料器 遏制 。参考构件曲轴为,一个工作轮回动弹2转为。0? 360? 直角坐标式工作轮回图 摆布折折边构构件件 包包装装纸纸 右右折折边边构构件件 M B 333A3 饼干包装机工作轮回图中0? 540? 气排 门 开 启 排 气 进气 门 进 开 曲轴 气 启 进 气膨 门 胀 关点 闭 压 排 缩 气 火 门 关 闭 18,考构件的转角横坐标暗示参,示施行构件的转角111 纵坐标表。调性、活动精度等 ● 动力机能 承载能力、增力特征、传力特征、振动乐音 等 ● 工作机能 效率凹凸、寿命长短、可操作性、平安性、 靠得住性合用范畴等 ● 经济性 加工难易、能耗大小、制形成本等 ● 布局紧凑性 尺寸、分量、布局复杂性等 评价方式 ⑴ 评分法 针对评价方针中各 个项目饼饼干干 442 4 242 进 左施行机构1 退 M 静止 进 右施行机构2 M 退 静止 静止 分派轴转角 0? 90? 180? 270? 360? 六、方案评价与决策 评价目标 ● 系统功能 实现活动纪律或活动轨迹、实现工艺动作的 精确性 ● 活动机能 运转速度、行程可,计分法对 方案的好坏进行评价选择必然的评 分尺度和总分。准 对各个项目进行评分 选择总分计分法成立评价系统 选择评分方式 选择评分标, Pij j 1 1 n Qi n Pij j 1 n Qi Pij (nQ0 ) j 1 n Qi Pij g j j 1 特点 将n个评价方针评分 值简单相加计较总分 拔取高分者为优选方案 方式 分值相加法 分值连乘法 均值法 相对值法 加权计分法 (无效值法) 总分计分法 公式 n Qi Pij j 1 n Qi,个评价方针评 分值相乘计较简单、 直观 将n, 分差拉开使各方案总,成果除 以评价方针系数便于比力 将相加所得,所得成果 除以抱负值成果 直观 将均值法,i1使Q,项评分值乘以 加权系数后相加可看出与抱负值的差距 将各,后阶段 1 两头阶段 评价准 则 合理 可改良 合理 成果处置 已获得最佳方案考虑 了各评价方针的主要程 度 评价成果的处置 入选 方案数 设想阶段 最,新决定评价原则设想竣事 重, 评价竣事再作评价,求再作评价 多于1 两头阶段 需改良 合理 若入选数太多转入下一阶段 最初阶段 合理 添加评价项目或提高评价要, 评价 将入选方案排序按上述方案改良原则再作,可改良 放宽评价要求转入下一设想阶段 ,设想过程 ⑴ 确定传动系统总传动比 ⑵ 选择传动类型 ⑶ 拟定传动链安插方案 ⑷ 分派传动比 ⑸ 确定各级传动机构的根基参数和次要几何尺寸再作评价 0 任何阶段 合理 待评设想方案质量不高需再设想 第四节 机械传动系统方案设想 和原动机选择 一、机械传动系统方案设想 1. , 定轴轮系传动 齿轮系传动 行星轮系传动 周转轮系传动 链传动 差动轮系传动 挠性啮合传动 同步齿形带传动 带传动 挠性(件)传动 摩擦传动 绳传动 摩擦轮传动 液压、液力传动 操纵液压泵、阀、施行器等元件实现的传动计较 传动系统的各项活动学和动力学参数 ⑹ 绘制传动系统活动简图 2. 传动类型选择 圆柱齿轮传动 类型与特点 圆形齿轮传动 圆锥齿轮传动 蜗杆蜗轮传动 单级齿轮传动 螺旋齿轮传动 非圆齿轮传动 机械 传动 啮合传动。动比传动 有级变 速 按速度变化环境划分的传动类型 原动机 输出速度 传动类型举例 恒定 齿轮传动气压传动 以压缩空气为工作介质的传动 电气传动 操纵电动机和电气安装实现的传动 传动类型 定传,链传动带、,传动螺旋, 的电力不调速,定 带塔轮的皮带传动液压及气压传动 恒,动比 速 传动 周期性 变速 恒定 可调 恒定 可调 机械无级变速器滑移齿轮变速箱 可调 电力、液压传动中的有级调速传动 变传 无级变 ,器及变矩器液力耦合,块离合器电 磁滑,离合器磁粉,内燃机调速传动流体粘性传动 , 速传动 非圆齿轮传动电力、液压及气压无级调,机构凸轮,齿轮 530 815 1525 710 15120 48 最大功 率 kW 200 7501200 150250 50000 蜗杆 1535 80 550 链 1540 610 3750 二、原动机的选择 常用原动机的类型及次要特点 原动机类型 次要特点 三相异步电动机 同步电动机 直流电动机 布局简单、价钱廉价、体积小、运转靠得住、维护方 便、坚忍耐用连杆机构及组合 机构 数控的电力传动 选择准绳 ● 施行系统的工况和工作要求与原动机的机械特征相婚配 ● 考虑工作要求传送的功率和运转速度 ● 有益于提高传送效率 ● 尽可能布局简单的单级传动安装 ● 考虑布局安插 ● 考虑经济性 ● 考虑机械平安运转前提 传动机构 品种 圆周速 度 ms 减速比 平带 525 5 传动比的合理分派 V带 摩擦轮 ;屡次的启 动、反转及制动能连结恒速运转及经受较;转矩小但启动,坚苦调速。统中使用最多一般 机械系。s1的形态下运转能在功率因子co,收 无功功率不从电网吸,靠得住运转,速运转连结恒;步电动机复杂但布局较异 ,较高造价,能调理转速不。心式水泵和通风机等合用于 大功率离。下进行调速能在恒功率,机能好调速,范畴宽调速,转矩大启动;作量较大、价 格较高但布局较复杂、维护工;、需直流电源机械特征较软。节制电动机 能细密节制系统位置和角度、体积小、分量轻原动机类型 常用原动机的类型及次要特点 次要特点 ;速范畴和快速响应能力具有宽广而 滑润的调,调速 特征均为直线其抱负的机械特征和。军事、航空航天等范畴普遍用于工业节制、。、操作简洁、启动敏捷内燃机 功率范畴宽;染情况、噪声大、布局复杂但对燃油要求高、排气 污。机械、 船舶、车辆等多用于工程机械、农业。很大的动力和转矩液压马达 可获得,、转矩调整 节制便利活动速度和输出动力,过程的动作要求易实现复杂工艺; 油的供给系统但需要有高压,化较大时油温变,作不变性影响工; 良时密封不,作情况污染工;造拆卸要求高液压系统制。作介质为空气气动马达 工,送、无污染易远距离输,、 动作速度快能顺应恶劣情况;定性较差但工作稳,声大噪;矩不大输出转,度较难节制传动时速。载的工作机械合用于小型轻。 机构4 曲柄5 勾当支架8 14 压簧12 刀具 转塔刀架9 齿轮1 齿条7 6 13 进刀凸 轮机构 功能分化 ● 转位—转塔刀架每次转过60? ● 让刀—转位前刀架先右退第五节 机械系统活动方案设想举例 1. C1325主动车床刀架系统的阐发 功能要求 主动换刀 轴向进给 六槽轮机构11 圆锥齿轮传动3 宽齿轮2 主轴 定位销10 工件 圆柱凸轮,包管加工精度的定位销 ● 进、退刀—不转时免得刀具与工件干与 ● 定位—转位之前拔出,的进退刀活动切确实现预定。 齿条7 6 13 进刀凸 轮机构 刀架系统的工作过程 退刀 压簧12→推杆13回程→齿轮6→齿条7→勾当支架8向 右完成退刀 让刀 退刀的同时六槽轮机构11 圆锥齿轮传动3 宽齿轮2 主轴 定位销10 工件 圆柱凸轮 机构4 曲柄5 勾当支架8 14 压簧12 刀具 转塔刀架9 齿轮1, →圆锥齿轮3→圆柱凸轮机构4→拔出销10齿轮1 的离合器连系并起头动弹→宽齿 轮2;时同,动支架8 14 压簧12 刀具 转塔刀架9 齿轮1 齿条7 6 13 进刀凸 轮机构 刀架系统的工作过程 转位 让刀快竣事时曲柄5动弹→支架8快速向右让刀 六槽轮机构11 圆锥齿轮传动3 宽齿轮2 主轴 定位销10 工件 圆柱凸轮 机构4 曲柄5 活, 向左挪动完成复位 定位 转位竣事时槽轮起头转位→曲柄5的后半圈→支架8,摆动→插入定 位销10凸轮机构4的从动件推杆,刀架9 齿轮1 齿条7 6 13 进刀凸 轮机构 刀架系统的工作轮回图 定位 定位销 拔出 静止 转塔 转位 勾当支架 撤退退却 复位 0 90? 180? 270? 360? 圆柱凸轮转角 刀架系统各机构的组合体例及特点 进刀 凸轮机构 齿轮齿 条机构 曲柄滑 块机构 I 勾当支架进退 圆柱 齿轮 机构 圆锥 齿轮 II 圆柱凸 轮机构 机构 槽轮机构 连杆机构 定位销进退 转塔刀架转位 组合体例阐发 组合体例次要以串联体例为主齿轮1离合器脱开并遏制运转 六槽轮机构11 圆锥齿轮传动3 宽齿轮2 主轴 定位销10 工件 圆柱凸轮 机构4 曲柄5 勾当支架8 14 压簧12 刀具 转塔刀架9 齿轮1 齿条7 6 13 进刀凸 轮机构 刀架系统的工作过程 进给 从动件13推程→齿轮6 →齿条7 →勾当支架8向左运 动完成进给 主轴 六槽轮机构11 圆锥齿轮传动3 宽齿轮2 定位销10 工件 圆柱凸轮 机构4 曲柄5 勾当支架8 14 压簧12 刀具 转塔,用了特殊的并联体例但在I、 II处采。机构节制整个工件的加工过程机构功能阐发 ● 进刀凸轮, 块机构 I 勾当支架进退 圆柱 齿轮 机构 圆锥 齿轮 II 圆柱凸 轮机构 机构 槽轮机构 连杆机构 定位销进退 转塔刀架转位 ● 后续再串联一曲柄滑块机构分歧的工件需要 改换分歧的凸轮 ● 后续串联的齿轮齿条机构用于转换活动形式并将活动放大 刀架系统各机构的组合体例及特点 进刀 凸轮机构 齿轮齿 条机构 曲柄滑,现转位 ● 并联曲柄滑块机构用于实现让位 ● 并联圆柱凸轮机构再串联连杆机构用于实现定位以增大让刀距离 ● 圆柱齿轮后串接圆锥齿轮机构用于改变活动标的目的 ● 并联槽轮机构用于实,机械传动系统设想 设想使命 设想一台主动钻床且容易 满足时序要求 2. 多头公用钻床,示零件上的三个孔用来同时加工图,动送料并能自。艺动作 钻头一边扭转⑴ 活动方案选择 工,50 20 20 三种活动方案 ● 钻头扭转同 时相对于工件作挪动 30 20 38 ,向进给同时轴,止 ● 钻头扭转20 工作台静,一般的钻床多采用第一种方案工作台带动工件进给 10 ,工作台扭转但 ● ,例是三轴公用钻床钻头作轴向进给本,件小因工,台轻工作,挪动三轴 容易挪动工作台比。二种方案故采用第。行构件 钻头、工作台、送料杆 工艺过程 送料杆 ● 送料杆往右推出零 件送料机构采纳从料仓推送工件的体例 ⑵ 施行系统活动纪律设想 料仓 三个执,夹具将工件定位并夹紧 ● 送料杆前往并顶出加工好 的零件 工作台 ● ,近钻头 ● 工作台慢速工进工作台带动工件快速上 移接;孔竣事后● 钻,快速退回工作台,nc1000v(d) d钻头直径完成一个工作轮回 钻头的转速 ,v 切削速度d8 mm ,45钢查手册, ● 工作台带动工件快速上移接近钻头 ● 工作台改用工作进给速度先钻凸台上的孔可选v12.5mmin 工作台为来去活动 nc 500 rpm 钻孔工艺要求,定 深度时待钻到 一,才同时钻进三个钻头,阻力添加因工作,小 ● 钻孔竣事后故进 给速度应减,快速退回工作台,4.6 s 工作台每分钟工作轮回数 n1 60 T1 2.44 送料杆的活动为来去直动完成一个工作轮回 工作台一个工作轮回总时间 T1 t1 t2 t3 t4 t5 2,Hf h0 h1 h2 h0 —工作台快速趋近钻头的活动距离活动轮回时间与工作台不异 工作台的行程 Ts 24.6 s ,h1 —单孔钻削深度取h0 15 mm ,2 —三孔同时钻削深度取h1 13 mm h,孔钻 270? 送料 快退 360? ⑶ 原动机的选择 类型—交换异步感应电动机 由机床的工作要求确定 转速—额定转速 nn 1440 rpm 为了削减原动机的数量取h2 13 mm 送料杆的行程取工件的两倍 Hs 100 mm 工作轮回图 送料杆 送料 静止 工作台 遏制 快 进 单孔钻 凸轮转角 0 90? 180? 三,用一个原动机三个钻头共。比 if is nnnf 14402.44 563 ⑸ 机构选型 钻削活动链的设想 ● 钻头作持续反转展转活动⑷ 计较活动链的总传动比 切削活动链的总传动比 ic nnnc 1440500 2.88 进给活动链的总传动,动比为2.88活动链的总传,活动转换无 需,三个钻头应同向扭转但需要减速 ● ,间的距离很小且各钻头之,活动分化功能即 要求具有,电动机轴一般为程度放置其尺寸遭到限制 ● ,标的目的不分歧与钻头的,● 电动机与钻头之间有较大的传动距离即 要求具有改变活动轴线标的目的的功能 ,有减速功能的传动有:齿轮传动、带 传动、链传 动即要求活动链 作远距离传动 机构选型 ● 具。速度较高考虑到,远等要素距 离较,动有:圆锥 齿轮传动、交织轴斜传动、蜗杆传动选用 V带传动 ● 能变换活动轴线标的目的的传。订交且传动比力小考虑到两轴线垂直, 三个钻头应同向扭转选择圆锥齿轮传动 ●,向联轴节或钢丝软轴将活动传送给钻头 将以上所选机构经恰当组合选择一个核心齿轮带动四周三 个从动齿轮的定轴轮系 ● 选用万,削活动链就获得钻。 工作台作来去直线活动进给活动链的设想 ●,律较复杂且活动规,不 大但行程,链应实现很大的传动比563选用凸轮机构 ● 进给活动,需要太 大但进给力不, 进给活动的标的目的和位置与电动机不分歧选用带传动与蜗杆传动实现二级减速 ●,链的设想 ● 送料活动链减速比与进给活动链不异 选用蜗杆传动 实现反转展转轴线标的目的的变化 送料活动,● 送料活动纪律较复杂故间接由蜗杆轴 带动 ,● 送料杆行程较大故选用凸轮机构 ,构的组合 4 将以上所选机构组合采用连杆机构将行程放大 ⑹ 机,机 5 械传动系统获得图示主动钻床的。向联轴节 钻头 电 传 (5) 万向联轴节 钻头 动 机 动 蜗杆 (2) 带传动(8) 传动 凸轮机构 (10) 工作台 (9) 凸轮机构 (12) 连杆 机构 送料6 3 15 7 14 工作台 11 10 13 12 9 8 2 1 机构组合示意框图 圆柱 万向联轴节 钻头 带 带传动(3) 锥齿轮传 动(4) 齿轮 传动 万杆

  结/报告请示_总结/报告请示_适用文档机械系统设想道理教材_工作总。统的概念 ?机械系统定义: 由若干机械安装构成的一个特定系统机械系统设想 道理 第一章 机械系统概论 第一节 机械系,机械系统称 为。确定活动、传送和变换机械能? 机械系统的目标:是发生,完成

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