机械传动系统方案的设计-精

程所需运动的系统。
作用： 1.实现预期运动
减速(或增速)、变速、转换运动形式和使执行构件 协调配合工作等运动要求。
2.传递动力 把原动机输出的功率或转矩传递到执行构件上去，
以克服生产阻力。
3.运动操纵与控制 指现代机械 将光、机、电、液有机结合，借助于微机控制，自
动实现机械所需的完整的工作过程。
正确、合 理的设计
1)拟定机械的工作原理; 2)执行机构的运动设计和原动机的选择; 3)机构选型、变异与组合; 4)机构的尺寸综合; 5)方案分析; 6)方案评审。
3)机构选型、变异与组合----根据机械的动力与功能要 求，合理选择机构类型，拟定机构的组合方案，形成 能满足运动和动力要求的机械传动系统方案。绘制机 械传动系统的示意图。
图示分析天平，要求精
刀口
度达到0.01g,但靠目力
玛瑙
读指针的微小偏角已不
支撑
可能。 增加了一级光学杠杆，
活动 指针 游标
将读数放大。
K向
光源 透镜
活动游标
读数窗
§14－3 执行构件的运动设计和原动机的选择
机械传动系统的作用就是将原动机的运动和动力传递到执行构件，故原动机的类型和执行构件的运动形式、运动参数、运动方位等
如齿轮加工：
滚齿 插齿 剃齿
加工刀具不同， 运动方案也不同。
应根据机械的功能要求，根据不同的工作原理拟
定出多种运动方案，进行综合评价，从中选择一个最 佳方案。
为了便于设计，应将机械的功能进行分解。
设计一台彩色电视机阴极盘用的金属片的冲裁
机器，圆片直径φ10mm，厚度0.8mm。
功能分解：送料
冲制
退回
执行构件的数目 都决定了传动系统的方案。执行构件的运动设计和原动机的选择,就是根据拟定的工作原理和工艺动作过程，确定执行构件的数目、
运动形式、运动参数、运动协调关系，并选择适当的原动机的类型和运动参数与之相配。
根据工作原理 工艺动作过程
运动形式 运动参数 运动协调关系
原动机的类型和运动参数
一、执行构件的运动设计
4)机构的尺寸综合----根据执行构件和原动件的运动 参数，以及各执行构件运动的协调配合的要求，确 定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图。
设计 步骤
1)拟定机械的工作原理; 2)执行机构的运动设计和原动机的选择; 3)机构选型、变异与组合; 4)机构的尺寸综合; 5)方案分析; 6)方案评审。
5)方案分析----根据机械的生产阻力或原动机的额定转 矩，进行机械中力的计算，作为下一步零件强度计算 的依据。
1)拟定机械的工作原理----根据需要制定机械的总功能， 拟定实现总功能的工作原理和技术手段，确定机械 所要实现的工艺动作。
2)执行机构的运动设计和原动机的选择----根据功能和 工艺动作，确定各执行构件的数目、运动形式、运 动参数以及运动协调配合关系，生产阻力等，确定 原动机的类型和功率。
设计 步骤
机械传动系统方案的设计
§14－1 概述 §14－2 机械工作原理的方案拟定 §14－3 执行构件的运动设计和原动机的选择 §14－4 机构的选型和变异 §14－5 机构的组合 §14－6 机械传动系统方案的拟定 §14－7 机械传动系统设计举例
§14－1 概 述
机械传动系统的组成： 由若干种不同机构组合而成，能实现机械工艺过
提高机械的性能与质量 降低制造成本 减少维护费用 故应予以高度重视
机械传动系统设计的特点---- 创造性的思维活动。
要求：
1)注重多学科知识的综合应用；
2)注重总结与实践经验的积累；
3)充分发挥创造思维和想象能力，灵活应用各种ห้องสมุดไป่ตู้ 计方法与技巧。以便设计出新颖、灵活、高效的机械传动系统
设计 步骤
1)拟定机械的工作原理; 2)执行机构的运动设计和原动机的选择; 3)机构选型、变异与组合; 4)机构的尺寸综合; 5)方案分析; 6)方案评审。
行 构
往复直线
每分钟行程数目、大 小、行程速比系数
件 直线运动 停歇往复直线 每循环停歇次数、位置、时
运 动
间、行程大小和工作速度。
停歇单向直线 ----每次进给量的大小。
形 式
沿固定曲线运动 曲线运动
沿可变曲线运动
复合运动 ----由两个以上单一运动合成
二、原动件的类型及其运动参数的选择
汽油机
内 燃 机 柴油机
先进性
确定功能指标应考虑---- 可行性
经济性
实现产品功能的 工作原理决定了
技术水平 工作质量 传动方案 结构形式
制造成本
确定工作原理应利用各种创造技法，借鉴同类产品 的成功的经验和最新科技成果。
实现同一种功能可以采用多种工作原理。
如螺纹加工：
车削 套丝 搓丝
工作原理不同， 运动方案也不同。
即使工作原理相同，也可以有不同的运动方案。
φ10
0.8
确定方案时应注意两点：
1）用最简单的方法实现同一功能。
图示按摩椅中的按摩轮利用一 个偏心空间凸轮同时实现三维 方向的按摩作用：径向振动挤 压、向下推拉、和横向推拉， 构思巧妙，结构非常简单。
按摩轮
∆r
B
确定方案时应注意两点：
1）用最简单的方法实现同一功能。
2）注意光、机、电、流体等知识的综合运用。
1)执行构件的数目
---- 取 决 于 机 械 分 功 能或分动作的多少， 两者不一定相等， 要具体分析确定。
如立式钻有两种方案: 一个执行构件 两个执行构件
2)执行构件的运动形式和运动参数
连续回转 每分钟转数 rpm
每分钟转位次数、转角大
回转运动 间歇回转 小、运动系数
执
往复摆动
每分钟摆动次数、转角大小、 行程速比系数
原 动 件
连续回转
液压马达 气动马达 电动机
燃气轮机
交流异步电动机 直流电动机 交流变频变速电动机
运 动 形 式
往复摆动
液压马达
气动马达 油缸
伺服电动机 步进电动机
力矩电动机
往复直线 气缸
直线电机
交流异步电动机的运动参数----同步转数： 3000，1500，1000，750，600 rpm
三、各执行构件间运动的协调配合和机械的工作循环图 1）各执行构件间运动的协调配合关系 a)运动彼此独立无需协调配合： 外圆磨床的砂轮和工件的四个运动彼此独立。故应 为每个运动单独设计各自的运动链。
6)方案评审----通过对众多方案的评比，选择最佳方案。
§14－2 机械工作原理的方案拟定
设计机械产品时，首先应根据使用要求、技术条件及工作环境等情况，明确提出机械所要达到总功能，然
后产拟定品实现的这些功功能能工作--原-理-用及技途术手、段；性最后能设计使出机用械系价统传值动方等案。，它是根据人 们生产或生活需要提出来的。