操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第六章第六章 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6-1 6-1 操縱系統(tǒng)綜述操縱系統(tǒng)綜述 一、操縱系統(tǒng)的作用及要求、操縱系統(tǒng)的作用及要求 1 1、操縱系統(tǒng)的功能、操縱系統(tǒng)的功能 實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換，即把操縱者施加于機(jī)械的信號(hào)，經(jīng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換，即把操縱者施加于機(jī)械的信號(hào)，經(jīng) 過(guò)轉(zhuǎn)換傳遞到執(zhí)行系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械的起動(dòng)、停止、過(guò)轉(zhuǎn)換傳遞到執(zhí)行系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械的起動(dòng)、停止、 制動(dòng)、換向、變速和變力等目的。制動(dòng)、換向、變速和變力等目的。 2 2、操縱系統(tǒng)的要求、操縱系統(tǒng)的要求 機(jī)械系統(tǒng)工作性能的好壞、功能是否充分發(fā)揮以及機(jī)械系統(tǒng)工作性能的好壞、功能是否充分發(fā)揮以及 操

2、作者勞動(dòng)強(qiáng)度等，都與操縱系統(tǒng)有直接關(guān)系。操作者勞動(dòng)強(qiáng)度等，都與操縱系統(tǒng)有直接關(guān)系。 1 1) )操縱靈活省力操縱靈活省力 操縱力的大小應(yīng)符合人機(jī)工程學(xué)的有關(guān)規(guī)定。操縱力的大小應(yīng)符合人機(jī)工程學(xué)的有關(guān)規(guī)定。 2 2) )方便和舒適方便和舒適 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 操縱行程應(yīng)在人體能達(dá)到的舒適操縱范圍之內(nèi)。操縱行程應(yīng)在人體能達(dá)到的舒適操縱范圍之內(nèi)。 操縱件的形狀、尺寸、布置位置、運(yùn)動(dòng)方向和各操縱操縱件的形狀、尺寸、布置位置、運(yùn)動(dòng)方向和各操縱 件的標(biāo)記、操作順序等都要符合人體狀況和動(dòng)作習(xí)慣。件的標(biāo)記、操作順序等都要符合人體狀況和動(dòng)作習(xí)慣。 如用按鈕操縱時(shí)，當(dāng)開(kāi)、停按鈕水平布置時(shí)，如用按鈕操縱時(shí)，當(dāng)

3、開(kāi)、停按鈕水平布置時(shí)，“開(kāi)開(kāi)” 按鈕布置在右邊，按鈕布置在右邊，“停?！卑粹o布置在左邊；垂直布置按鈕布置在左邊；垂直布置 時(shí)，時(shí)，“開(kāi)開(kāi)”按鈕布置在上邊，按鈕布置在上邊，“停?！卑粹o布置在下邊；按鈕布置在下邊； 采用搖把和手輪為操縱件時(shí)，習(xí)慣上應(yīng)使順時(shí)針?lè)较虿捎脫u把和手輪為操縱件時(shí)，習(xí)慣上應(yīng)使順時(shí)針?lè)较?旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作行程。旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作行程。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 3) )操縱件定位可靠操縱件定位可靠 操縱件應(yīng)有可靠的定位，相互關(guān)聯(lián)的操縱應(yīng)互鎖，操縱件應(yīng)有可靠的定位，相互關(guān)聯(lián)的操縱應(yīng)互鎖， 防止錯(cuò)誤操作。防止錯(cuò)誤操作。 4 4) )安全可

4、靠安全可靠 操縱件應(yīng)能長(zhǎng)時(shí)間可靠地保持在某一操縱狀態(tài)的位操縱件應(yīng)能長(zhǎng)時(shí)間可靠地保持在某一操縱狀態(tài)的位 置，不能因其他非操縱力的作用而改變其操縱狀態(tài)。置，不能因其他非操縱力的作用而改變其操縱狀態(tài)。 對(duì)可能發(fā)生意外事故造成人身傷害的部位，除應(yīng)對(duì)可能發(fā)生意外事故造成人身傷害的部位，除應(yīng) 采取必要的安全保護(hù)措施外，還應(yīng)有應(yīng)急措施。采取必要的安全保護(hù)措施外，還應(yīng)有應(yīng)急措施。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 2) )執(zhí)行件執(zhí)行件 與被操縱部分直接接觸的元件，完成操縱系統(tǒng)的與被操縱部分直接接觸的元件，完成操縱系統(tǒng)的 功能。常見(jiàn)的有撥叉、滑塊、銷(xiāo)子、氣功能。常見(jiàn)的有撥叉、滑塊、銷(xiāo)子、氣( (液壓液壓) )缸、缸

5、、 電磁鐵等。電磁鐵等。 二、操縱系統(tǒng)的組成及分類(lèi)二、操縱系統(tǒng)的組成及分類(lèi) 1、操縱系統(tǒng)的組成、操縱系統(tǒng)的組成 主要包括操縱件、執(zhí)行件和傳動(dòng)件三部分。主要包括操縱件、執(zhí)行件和傳動(dòng)件三部分。 1 1) )操縱件操縱件 常用的有拉桿、手柄、手輪和腳踏板；電氣的按鈕、常用的有拉桿、手柄、手輪和腳踏板；電氣的按鈕、 按鍵、開(kāi)關(guān)；液壓、氣動(dòng)的調(diào)節(jié)閥、手柄等。按鍵、開(kāi)關(guān)；液壓、氣動(dòng)的調(diào)節(jié)閥、手柄等。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一般圓弧形按鈕直徑以一般圓弧形按鈕直徑以813mm為宜，矩形按鈕以（為宜，矩形按鈕以（1010）、（）、（1015）或（）或（1520） mm為宜，按鈕應(yīng)高出盤(pán)面為宜，按鈕應(yīng)高出盤(pán)面

6、512mm，行程為，行程為36mm，按鈕間距一般為，按鈕間距一般為12.525mm，最小不得小，最小不得小 于于6mm。 對(duì)于單指按鈕的阻力，大拇指按鈕可取對(duì)于單指按鈕的阻力，大拇指按鈕可取2.9419.6N，其他手指按鈕可取為，其他手指按鈕可取為1. 475.89N，按，按 鈕阻力不宜太小，以免稍有誤碰就會(huì)起作用，造成事故。鈕阻力不宜太小，以免稍有誤碰就會(huì)起作用，造成事故。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 按按 鍵鍵 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 扳動(dòng)開(kāi)關(guān)扳動(dòng)開(kāi)關(guān) 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 腳踏板的形式腳踏板的形式 當(dāng)腳蹬用力小于當(dāng)腳蹬用力小于227N時(shí)，腿的屈折角應(yīng)以時(shí)，腿的屈折角應(yīng)以107。為宜；

7、當(dāng)腳蹬用力大于。為宜；當(dāng)腳蹬用力大于 227N時(shí)，則腿的屈折角應(yīng)以時(shí)，則腿的屈折角應(yīng)以130。為宜。為宜。 用腳的前端進(jìn)行操縱時(shí)，腳踏板上允許的用力不超過(guò)用腳的前端進(jìn)行操縱時(shí)，腳踏板上允許的用力不超過(guò)60N；用腳和腿同；用腳和腿同 時(shí)操作時(shí)可達(dá)時(shí)操作時(shí)可達(dá)1200N；對(duì)于需快速動(dòng)作的腳踏板，用力應(yīng)減少到；對(duì)于需快速動(dòng)作的腳踏板，用力應(yīng)減少到20N 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 為便于腳施力，腳踏板多采用矩形和橢圓形平面板，而腳踏鈕有為便于腳施力，腳踏板多采用矩形和橢圓形平面板，而腳踏鈕有 矩形也有圓形。矩形也有圓形。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3) )傳動(dòng)件傳動(dòng)件 是將操

8、縱件的信號(hào)、運(yùn)動(dòng)或作用力，通過(guò)適當(dāng)?shù)男攀菍⒉倏v件的信號(hào)、運(yùn)動(dòng)或作用力，通過(guò)適當(dāng)?shù)男?號(hào)、能量等的變換和傳遞，以實(shí)現(xiàn)控制執(zhí)行件的中間號(hào)、能量等的變換和傳遞，以實(shí)現(xiàn)控制執(zhí)行件的中間 環(huán)節(jié)。環(huán)節(jié)。 常用的傳動(dòng)系統(tǒng)有機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣動(dòng)傳動(dòng)常用的傳動(dòng)系統(tǒng)有機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣動(dòng)傳動(dòng) 和電氣傳動(dòng)等。機(jī)械傳動(dòng)裝置常用的有杠桿、凸輪、和電氣傳動(dòng)等。機(jī)械傳動(dòng)裝置常用的有杠桿、凸輪、 齒輪齒條、螺旋等機(jī)構(gòu)。齒輪齒條、螺旋等機(jī)構(gòu)。 4) )輔助元件輔助元件 一些保證操縱系統(tǒng)安全可靠工作的輔助元件，如一些保證操縱系統(tǒng)安全可靠工作的輔助元件，如 定位元件、鎖定元件、互鎖元件及回位元件等。定位元件、鎖定元件、互鎖

9、元件及回位元件等。 2、操縱系統(tǒng)的分類(lèi)、操縱系統(tǒng)的分類(lèi) 1) )人力操縱系統(tǒng)人力操縱系統(tǒng) 操縱所需的作用力和能量全部由操縱者提供。只操縱所需的作用力和能量全部由操縱者提供。只 適宜于操縱力較小的機(jī)械。適宜于操縱力較小的機(jī)械。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3) )液壓操縱系統(tǒng)液壓操縱系統(tǒng) 通常需操作者施加的操縱力較小，只需克服傳動(dòng)件通常需操作者施加的操縱力較小，只需克服傳動(dòng)件 的摩擦阻力，而克服操作阻力所需的力全部由液壓系的摩擦阻力，而克服操作阻力所需的力全部由液壓系 統(tǒng)供給。適宜于操縱力更大的機(jī)械。統(tǒng)供給。適宜于操縱力更大的機(jī)械。 2) )助力操縱系統(tǒng)助力操縱系統(tǒng) 利用機(jī)械系統(tǒng)中儲(chǔ)備的能量幫助人

10、力進(jìn)行操縱。利用機(jī)械系統(tǒng)中儲(chǔ)備的能量幫助人力進(jìn)行操縱。 儲(chǔ)備能量的方式有彈性變形能和液壓能。適宜于操儲(chǔ)備能量的方式有彈性變形能和液壓能。適宜于操 縱力較大的機(jī)械。縱力較大的機(jī)械。 4) )氣壓操縱系統(tǒng)氣壓操縱系統(tǒng) 與液壓操縱系統(tǒng)具有類(lèi)似的特點(diǎn)。與液壓操縱系統(tǒng)具有類(lèi)似的特點(diǎn)。 按傳動(dòng)方式分：機(jī)械式、混合式（機(jī)械與液壓或氣按傳動(dòng)方式分：機(jī)械式、混合式（機(jī)械與液壓或氣 動(dòng)結(jié)合）兩種。動(dòng)結(jié)合）兩種。 按人體器官分：按人體器官分： 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1) )手操縱系統(tǒng)手操縱系統(tǒng)人手動(dòng)作比較靈活、動(dòng)作范圍大、人手動(dòng)作比較靈活、動(dòng)作范圍大、 功能強(qiáng)。功能強(qiáng)。 2) )腳操縱系統(tǒng)腳操縱系統(tǒng)只有在操縱力

11、較大、操縱件較多時(shí)，只有在操縱力較大、操縱件較多時(shí)， 才考慮。才考慮。 6-2 離合、制動(dòng)系的操縱機(jī)構(gòu)離合、制動(dòng)系的操縱機(jī)構(gòu) 離合器和制動(dòng)器的操縱機(jī)構(gòu)是車(chē)輛及各種機(jī)械中離合器和制動(dòng)器的操縱機(jī)構(gòu)是車(chē)輛及各種機(jī)械中 最常用、最典型的操縱機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式多種多樣最常用、最典型的操縱機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式多種多樣。 一、人力操縱機(jī)構(gòu)一、人力操縱機(jī)構(gòu) 采用杠桿機(jī)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)等機(jī)械傳動(dòng)采用杠桿機(jī)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)等機(jī)械傳動(dòng) 來(lái)完成。操縱力由人力提供來(lái)完成。操縱力由人力提供 ，操縱力較大時(shí)，增加，操縱力較大時(shí)，增加 助力操縱系統(tǒng)。助力操縱系統(tǒng)。 圖圖6-16-1人力操縱離合器的機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)。操縱件

12、人力操縱離合器的機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)。操縱件 的動(dòng)作由腳踏完成，其傳動(dòng)件為雙臂杠桿與平面四桿的動(dòng)作由腳踏完成，其傳動(dòng)件為雙臂杠桿與平面四桿 機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖圖6-1 6-1 人力操縱離合器的機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)人力操縱離合器的機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu) 人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)或經(jīng)驗(yàn)值確定的允許用操縱力：一般手操縱或經(jīng)驗(yàn)值確定的允許用操縱力：一般手操縱 力建議不大于力建議不大于150N，腳操縱力不宜超過(guò)，腳操縱力不宜超過(guò)300N。操縱行程的大。操縱行程的大 小應(yīng)使人體在不移動(dòng)位置的情況下，能方便自如地達(dá)到。小應(yīng)使人體在不移動(dòng)位置的情況下，能方便自如地達(dá)到。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 當(dāng)彈簧的端點(diǎn)

13、當(dāng)彈簧的端點(diǎn)e在在O1O2延長(zhǎng)線延長(zhǎng)線 上時(shí)，上時(shí)，e處于死點(diǎn)，彈簧被拉得處于死點(diǎn)，彈簧被拉得 最長(zhǎng)。結(jié)合與分離在死點(diǎn)兩側(cè)，最長(zhǎng)。結(jié)合與分離在死點(diǎn)兩側(cè)， 應(yīng)減小離合器結(jié)合時(shí)助力彈簧與應(yīng)減小離合器結(jié)合時(shí)助力彈簧與 O1O2之間的夾角之間的夾角 。 2 2、助力操縱機(jī)構(gòu)、助力操縱機(jī)構(gòu) 當(dāng)操縱力大于上述推薦值時(shí)，當(dāng)操縱力大于上述推薦值時(shí)， 應(yīng)采取助力裝置實(shí)現(xiàn)助力操縱。應(yīng)采取助力裝置實(shí)現(xiàn)助力操縱。 1 1) )彈簧式助力裝置彈簧式助力裝置 右圖為安裝有彈簧的助力操縱右圖為安裝有彈簧的助力操縱 機(jī)構(gòu)。利用助力彈簧把離合器接機(jī)構(gòu)。利用助力彈簧把離合器接 合時(shí)壓緊彈簧產(chǎn)生的一部分勢(shì)能合時(shí)壓緊彈簧產(chǎn)生的一部分

14、勢(shì)能 儲(chǔ)存起來(lái)，供下次分離時(shí)使用。儲(chǔ)存起來(lái)，供下次分離時(shí)使用。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 帶豎線的陰影面積即為減少的操帶豎線的陰影面積即為減少的操 縱功，帶橫線的陰影面積即為增加縱功，帶橫線的陰影面積即為增加 的操縱功，兩者之差便是助力彈簧的操縱功，兩者之差便是助力彈簧 裝置所儲(chǔ)存的能量。裝置所儲(chǔ)存的能量。 1未裝助力彈簧曲線；未裝助力彈簧曲線； 2裝助力彈簧曲線；裝助力彈簧曲線； 31和和2曲線的合成曲線的合成 右圖為彈簧助力操縱機(jī)構(gòu)的操右圖為彈簧助力操縱機(jī)構(gòu)的操 縱力的變化?？v力的變化。 操縱桿行程（橫坐標(biāo)）：操縱桿行程（橫坐標(biāo)）： 0Sa（自由行程）（自由行程） SaSb（工作行程）（工

15、作行程） 操縱桿上的作用力操縱桿上的作用力F用縱坐標(biāo)用縱坐標(biāo) 表示。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使表示。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使Sc（對(duì)應(yīng)死點(diǎn)）（對(duì)應(yīng)死點(diǎn)） 略大于略大于Sa（開(kāi)始工作點(diǎn)），即助（開(kāi)始工作點(diǎn)），即助 力彈簧死點(diǎn)安排在自由行程完全力彈簧死點(diǎn)安排在自由行程完全 消失，離合器開(kāi)始分離后，以便消失，離合器開(kāi)始分離后，以便 利用壓緊彈簧的力量促使助力彈利用壓緊彈簧的力量促使助力彈 簧退過(guò)死點(diǎn)回到原始位置?；赏诉^(guò)死點(diǎn)回到原始位置。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 液壓操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需操作者施加較小的力就能得到液壓操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需操作者施加較小的力就能得到 較大的操縱力，廣泛應(yīng)用于大中型機(jī)械中。較大的操縱力，廣泛應(yīng)用于

16、大中型機(jī)械中。 11操縱手柄；操縱手柄；22分配滑閥分配滑閥 33滑閥導(dǎo)管；滑閥導(dǎo)管；44活塞活塞 2 2) )液壓式助力裝置液壓式助力裝置 右圖為液壓式助力裝置右圖為液壓式助力裝置 的工作原理。的工作原理。 扳動(dòng)操縱手柄扳動(dòng)操縱手柄1使分配使分配 滑閥滑閥2向右移動(dòng)，閥頭的向右移動(dòng)，閥頭的 錐面堵住油流向油箱的通錐面堵住油流向油箱的通 道，油壓推動(dòng)活塞右移，道，油壓推動(dòng)活塞右移， 將離合器分離。將離合器分離。 二、液壓操縱機(jī)構(gòu)二、液壓操縱機(jī)構(gòu) 1 1、離合器用液壓操縱機(jī)構(gòu)、離合器用液壓操縱機(jī)構(gòu) 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 當(dāng)抬起離合器當(dāng)抬起離合器 踏板時(shí)，活塞踏板時(shí)，活塞 5回位，拉動(dòng)回位，拉

17、動(dòng) 閥桿閥桿8回位，回位， 閥桿拉動(dòng)閥閥桿拉動(dòng)閥12 右移，儲(chǔ)液右移，儲(chǔ)液 罐與主缸通。罐與主缸通。 踩下離合器踏板時(shí)，閥桿踩下離合器踏板時(shí)，閥桿8放松，放松， 閥閥12在錐形彈簧作用下關(guān)閉儲(chǔ)在錐形彈簧作用下關(guān)閉儲(chǔ) 液罐。主缸油壓升高。液罐。主缸油壓升高。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 右圖是旋轉(zhuǎn)油缸，排油困難，油液隨右圖是旋轉(zhuǎn)油缸，排油困難，油液隨 油缸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，阻止油缸回位。油缸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，阻止油缸回位。 11缸體；缸體；22活塞；活塞；33摩擦鋼片摩擦鋼片 44摩擦片；摩擦片；55承壓盤(pán)；承壓盤(pán)；66齒輪齒輪 77分離彈簧；分離彈簧；88金屬密封環(huán)金屬密封環(huán) 99橡膠密封圈；橡膠密

18、封圈；1010軸軸 1 1) )右圖為液壓壓緊的離合器操縱機(jī)構(gòu)。右圖為液壓壓緊的離合器操縱機(jī)構(gòu)。 軸軸10、缸體、缸體1和摩擦鋼片和摩擦鋼片3一起轉(zhuǎn)動(dòng)，一起轉(zhuǎn)動(dòng)， 空套在軸上的齒輪空套在軸上的齒輪6與摩擦片與摩擦片4一同轉(zhuǎn)動(dòng)。一同轉(zhuǎn)動(dòng)。 離合器接合時(shí)，壓力油從油道離合器接合時(shí)，壓力油從油道B進(jìn)入進(jìn)入 油腔油腔C，推動(dòng)活塞，推動(dòng)活塞2將摩擦鋼片將摩擦鋼片3和摩擦和摩擦 片片4壓緊，使齒輪壓緊，使齒輪6與軸與軸10一同旋轉(zhuǎn)。一同旋轉(zhuǎn)。 離合器分離時(shí)，油道離合器分離時(shí)，油道B和油腔和油腔C與溢油與溢油 路相通，活塞路相通，活塞2在分離彈簧在分離彈簧7的作用下回的作用下回 到原位。到原位。 為了潤(rùn)滑和

19、冷卻摩擦面，低壓油從油為了潤(rùn)滑和冷卻摩擦面，低壓油從油 道道A A進(jìn)入，經(jīng)若干徑向孔流過(guò)摩擦面，進(jìn)入，經(jīng)若干徑向孔流過(guò)摩擦面， 然后從徑向孔排除。然后從徑向孔排除。 右圖為活塞施壓。油液對(duì)活塞右圖為活塞施壓。油液對(duì)活塞2的力通的力通 過(guò)摩擦鋼片過(guò)摩擦鋼片3、摩擦片、摩擦片4和承壓盤(pán)和承壓盤(pán)5傳到缸傳到缸 體體1上，與油液直接對(duì)缸體上，與油液直接對(duì)缸體1的力的力(向左向左)相相 平衡，不傳到軸上。平衡，不傳到軸上。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11活塞；活塞；22缸體；缸體；33離合器內(nèi)鼓離合器內(nèi)鼓 44碟形分離彈簧；碟形分離彈簧；55齒輪齒輪 離合器分離時(shí)，油腔中壓力下降，鋼球在離離合器分離時(shí)，

20、油腔中壓力下降，鋼球在離 心力作用下回到距油缸中心線最遠(yuǎn)的壁上，油心力作用下回到距油缸中心線最遠(yuǎn)的壁上，油 腔中的油可經(jīng)孔腔中的油可經(jīng)孔A A向孔向孔B B排除。排除。 右圖為對(duì)缸體施壓。右圖為對(duì)缸體施壓。 油液對(duì)缸體油液對(duì)缸體2的力通過(guò)摩擦片、離合的力通過(guò)摩擦片、離合 器內(nèi)鼓器內(nèi)鼓3、軸承內(nèi)圈等傳到軸上，與油、軸承內(nèi)圈等傳到軸上，與油 液對(duì)活塞液對(duì)活塞1的力（向左）相平衡。使軸的力（向左）相平衡。使軸 承及用于軸向定位擋圈、螺母等承受承及用于軸向定位擋圈、螺母等承受 較大的軸向力，其零件尺寸增大。較大的軸向力，其零件尺寸增大。 為改善旋轉(zhuǎn)油缸排油困難，左圖為設(shè)置幾為改善旋轉(zhuǎn)油缸排油困難，左圖

21、為設(shè)置幾 個(gè)專(zhuān)門(mén)的鋼球排油閥，右側(cè)較大的孔個(gè)專(zhuān)門(mén)的鋼球排油閥，右側(cè)較大的孔A A通油腔，通油腔， 左側(cè)較小的孔左側(cè)較小的孔B B通外界空間。通外界空間。 離合器接合時(shí)，鋼球被壓力油推向左側(cè)錐離合器接合時(shí)，鋼球被壓力油推向左側(cè)錐 形閥座上，油腔中的油不能溢出。形閥座上，油腔中的油不能溢出。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 分配閥移到空擋位置時(shí)，油口分配閥移到空擋位置時(shí)，油口A A、B B均均 與油箱相通，兩個(gè)離合器同時(shí)分離，油與油箱相通，兩個(gè)離合器同時(shí)分離，油 泵的油經(jīng)分配閥泵的油經(jīng)分配閥7 7直接流向油口直接流向油口C C，不通，不通 過(guò)壓力控制閥過(guò)壓力控制閥5(5(保證油液在流動(dòng)過(guò)程中保證油液在流

22、動(dòng)過(guò)程中 對(duì)摩擦面產(chǎn)生所需的壓力對(duì)摩擦面產(chǎn)生所需的壓力) )，以減輕空擋，以減輕空擋 時(shí)油泵的壓力。時(shí)油泵的壓力。 11濾網(wǎng)濾網(wǎng) 22油泵油泵 33安全閥安全閥 44精濾器精濾器 55壓力控制閥壓力控制閥 6 6、99旁通閥旁通閥 77分配閥分配閥 88散熱器散熱器 2) )換擋摩擦元件液壓操縱示意圖。換擋摩擦元件液壓操縱示意圖。 (1) (1)檔離合器處于接合狀態(tài)檔離合器處于接合狀態(tài) 圖示圖示檔開(kāi)始接合時(shí)，油泵來(lái)的壓力檔開(kāi)始接合時(shí)，油泵來(lái)的壓力 油經(jīng)油口油經(jīng)油口A進(jìn)入進(jìn)入檔的油缸，推動(dòng)活塞檔的油缸，推動(dòng)活塞 壓緊摩擦片，壓緊之后，油口壓緊摩擦片，壓緊之后，油口A不再進(jìn)油，不再進(jìn)油， 油液便推

23、開(kāi)壓力控制閥油液便推開(kāi)壓力控制閥5，從油口，從油口 C進(jìn)入軸承中心的油道流向摩擦片的油槽，進(jìn)入軸承中心的油道流向摩擦片的油槽， 潤(rùn)滑軸承等零件。潤(rùn)滑軸承等零件。 (2) (2)檔離合器處于接合狀態(tài)檔離合器處于接合狀態(tài) 分配閥分配閥7 7由操作人員操縱換檔，當(dāng)移到由操作人員操縱換檔，當(dāng)移到 檔位置時(shí)，油泵的油從孔口檔位置時(shí)，油泵的油從孔口B B進(jìn)入，將進(jìn)入，將 檔離合器接合。此時(shí)油口檔離合器接合。此時(shí)油口A A與油箱相通，與油箱相通， 檔離合器分離。檔離合器分離。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) ( (2 2) )兩踏板同時(shí)踏下，左、兩踏板同時(shí)踏下，左、 右制動(dòng)閥中的單向閥右制動(dòng)閥中的單向閥2、2 都

24、都 開(kāi)啟，左、右兩閥相通，保證兩側(cè)制動(dòng)器同時(shí)工作，且制動(dòng)力矩相等。開(kāi)啟，左、右兩閥相通，保證兩側(cè)制動(dòng)器同時(shí)工作，且制動(dòng)力矩相等。 1 1滑閥；滑閥；2 2、4 4單向閥；單向閥；3 3制動(dòng)油缸制動(dòng)油缸 5 5補(bǔ)充油液?jiǎn)蜗蜷y；補(bǔ)充油液?jiǎn)蜗蜷y；6 6、7 7調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘 8 8制動(dòng)踏板制動(dòng)踏板 2、制動(dòng)器用液壓操縱機(jī)構(gòu)、制動(dòng)器用液壓操縱機(jī)構(gòu)( (大功率制動(dòng)器用大功率制動(dòng)器用) ) 1 1) )液壓式人力操縱液壓式人力操縱 操作者施加較小的力，由操作者施加較小的力，由 液壓系統(tǒng)提供較大的操作力。液壓系統(tǒng)提供較大的操作力。 右圖為車(chē)輛用液壓式人力右圖為車(chē)輛用液壓式人力 操縱機(jī)構(gòu)。操縱機(jī)構(gòu)。 ( (

25、1 1) )只踩下左制動(dòng)踏板只踩下左制動(dòng)踏板8， 滑閥滑閥1向左移動(dòng)，單向閥向左移動(dòng)，單向閥2被被 頂開(kāi)，補(bǔ)充油液?jiǎn)蜗蜷y頂開(kāi)，補(bǔ)充油液?jiǎn)蜗蜷y5則在則在 彈簧作用下關(guān)閉?；y彈簧作用下關(guān)閉?；y1繼續(xù)繼續(xù) 左移，迫使油液頂開(kāi)單向閥左移，迫使油液頂開(kāi)單向閥4 進(jìn)入左制動(dòng)油缸進(jìn)入左制動(dòng)油缸3，使左側(cè)車(chē)，使左側(cè)車(chē) 輪制動(dòng)。這時(shí)單向閥輪制動(dòng)。這時(shí)單向閥2雖開(kāi)啟，雖開(kāi)啟， 但右制動(dòng)閥中相應(yīng)的單向閥但右制動(dòng)閥中相應(yīng)的單向閥2 處于關(guān)閉狀態(tài)，壓力油不能處于關(guān)閉狀態(tài)，壓力油不能 進(jìn)入右制動(dòng)，只實(shí)現(xiàn)左側(cè)單進(jìn)入右制動(dòng)，只實(shí)現(xiàn)左側(cè)單 邊制動(dòng)。邊制動(dòng)。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 油道油道A和油泵相通，油道和油泵相通，油

26、道D通向車(chē)輛懸掛系統(tǒng)分配器，通向車(chē)輛懸掛系統(tǒng)分配器，C通向通向 制動(dòng)油缸，制動(dòng)油缸，E通向油池。通向油池。 1-1-制動(dòng)踏板制動(dòng)踏板 2-2-軸軸 3 3、1313、1414 - -錐閥錐閥 4-4-凸輪凸輪 5-5-聯(lián)銷(xiāo)軸聯(lián)銷(xiāo)軸 6-6-連鎖手柄連鎖手柄 7-7-單向閥單向閥 8 8、9 9、1010和和 11-11-彈簧彈簧 12-12-限壓閥限壓閥 15-15-閥頂桿閥頂桿 2 2) )液壓式動(dòng)力操縱液壓式動(dòng)力操縱 下圖為車(chē)輛制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的原理圖，控制閥包括兩個(gè)單向閥下圖為車(chē)輛制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的原理圖，控制閥包括兩個(gè)單向閥7 和由錐閥和由錐閥13、14和閥頂桿和閥頂桿15組成的一個(gè)主閥。組成

27、的一個(gè)主閥。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) ( (1) )不制動(dòng)時(shí)，錐閥不制動(dòng)時(shí)，錐閥3、13和單向閥和單向閥7開(kāi)啟，錐閥開(kāi)啟，錐閥14關(guān)閉，油道關(guān)閉，油道 A和和D相通，油道相通，油道C和油箱和油箱E相通，此時(shí)油泵來(lái)油經(jīng)相通，此時(shí)油泵來(lái)油經(jīng)AD供車(chē)輛供車(chē)輛 懸掛系統(tǒng)分配器。懸掛系統(tǒng)分配器。 ( (2 2) )踩下制動(dòng)踏板踩下制動(dòng)踏板1后，閥后，閥3關(guān)閉關(guān)閉閥閥14開(kāi)啟開(kāi)啟閥閥13開(kāi)度變小起開(kāi)度變小起 節(jié)流作用，從油道節(jié)流作用，從油道A來(lái)油，油壓升高，油經(jīng)閥來(lái)油，油壓升高，油經(jīng)閥14、7流向油道流向油道C至至 制動(dòng)油缸。制動(dòng)油缸。 隨著隨著B(niǎo)腔中油壓升腔中油壓升 高，閥高，閥13逐漸左移，逐漸左移

28、， 閥閥14逐漸關(guān)閉，使制逐漸關(guān)閉，使制 動(dòng)油缸的油液不在上動(dòng)油缸的油液不在上 升。制動(dòng)結(jié)束后，油升。制動(dòng)結(jié)束后，油 缸中的油經(jīng)閥缸中的油經(jīng)閥3和和E流流 回油箱（制動(dòng)踏板返回油箱（制動(dòng)踏板返 回）?；兀?。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 如果凸輪如果凸輪4順時(shí)針轉(zhuǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn) 過(guò)一定角度，左邊的過(guò)一定角度，左邊的 單向閥單向閥7就不再被凸輪就不再被凸輪 4頂住而變?yōu)殛P(guān)閉，這頂住而變?yōu)殛P(guān)閉，這 時(shí)油液只能流向右側(cè)時(shí)油液只能流向右側(cè) 制動(dòng)油缸，實(shí)現(xiàn)單向制動(dòng)油缸，實(shí)現(xiàn)單向 制動(dòng)。制動(dòng)。 ( (3) )左、右制動(dòng)器共用一踏板操縱，控制閥中有凸輪左、右制動(dòng)器共用一踏板操縱，控制閥中有凸輪4和單向和單向 閥閥7，

29、可實(shí)現(xiàn)單向制動(dòng)。，可實(shí)現(xiàn)單向制動(dòng)。 圖示位置時(shí)，兩個(gè)單向閥圖示位置時(shí)，兩個(gè)單向閥7均開(kāi)啟，制動(dòng)時(shí)高壓油從均開(kāi)啟，制動(dòng)時(shí)高壓油從B腔經(jīng)單腔經(jīng)單 向閥向閥7同時(shí)流向制動(dòng)油缸的油道同時(shí)流向制動(dòng)油缸的油道C，即左、油制動(dòng)器同時(shí)制動(dòng)。，即左、油制動(dòng)器同時(shí)制動(dòng)。 為實(shí)現(xiàn)單邊制動(dòng)，制動(dòng)踏板為實(shí)現(xiàn)單邊制動(dòng)，制動(dòng)踏板1 1的支點(diǎn)固定在凸輪的支點(diǎn)固定在凸輪4 4的軸的軸2 2上，踏上，踏 板可帶動(dòng)軸板可帶動(dòng)軸2左、右各擺動(dòng)左、右各擺動(dòng)60，操縱時(shí)只須稍稍偏轉(zhuǎn)踏板，就可，操縱時(shí)只須稍稍偏轉(zhuǎn)踏板，就可 使凸輪使凸輪4轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)。 用聯(lián)鎖手柄用聯(lián)鎖手柄6轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 聯(lián)鎖軸聯(lián)鎖軸5，可使凸輪，可使凸輪4不能轉(zhuǎn)動(dòng)。不能轉(zhuǎn)動(dòng)。

30、 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 制動(dòng)系的工作原理：制動(dòng)系的工作原理： 轉(zhuǎn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)件制動(dòng)鼓制動(dòng)鼓9 9與輪轂與輪轂 固接，隨車(chē)輪旋轉(zhuǎn)；固接，隨車(chē)輪旋轉(zhuǎn)； 不動(dòng)件不動(dòng)件制動(dòng)底板、兩制動(dòng)底板、兩 個(gè)支承銷(xiāo)、制動(dòng)蹄的外端個(gè)支承銷(xiāo)、制動(dòng)蹄的外端 1010裝有摩擦片；裝有摩擦片； 促動(dòng)件促動(dòng)件制動(dòng)底板上裝制動(dòng)底板上裝 有油缸，用油管與制動(dòng)主有油缸，用油管與制動(dòng)主 缸相連，主缸活塞由駕駛缸相連，主缸活塞由駕駛 員通過(guò)踏板來(lái)操縱。員通過(guò)踏板來(lái)操縱。 制動(dòng)系不工作時(shí)制動(dòng)系不工作時(shí)制動(dòng)制動(dòng) 鼓的內(nèi)圓面鼓的內(nèi)圓面9 9與制動(dòng)蹄摩擦與制動(dòng)蹄摩擦 片片1010的外圓面之間有一定的外圓面之間有一定 的間隙，制動(dòng)鼓可隨車(chē)輪的間

31、隙，制動(dòng)鼓可隨車(chē)輪 一同旋轉(zhuǎn)。一同旋轉(zhuǎn)。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 踩下制動(dòng)踏板時(shí)踩下制動(dòng)踏板時(shí)通過(guò)推桿通過(guò)推桿 2、主缸活塞、主缸活塞3使主缸內(nèi)的油液使主缸內(nèi)的油液 流入輪缸流入輪缸6，通過(guò)輪缸活塞推，通過(guò)輪缸活塞推 動(dòng)兩制動(dòng)蹄動(dòng)兩制動(dòng)蹄7繞支承銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)張繞支承銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)張 開(kāi)，壓緊在制動(dòng)轂開(kāi)，壓緊在制動(dòng)轂9的內(nèi)圓面的內(nèi)圓面 上。上。從而使不旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)蹄從而使不旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)蹄8 8， 對(duì)旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓產(chǎn)生一個(gè)摩擦對(duì)旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓產(chǎn)生一個(gè)摩擦 力矩力矩MM，使車(chē)輪對(duì)地面作用一，使車(chē)輪對(duì)地面作用一 個(gè)向前的周緣力個(gè)向前的周緣力F F0 0，同時(shí)路面，同時(shí)路面 對(duì)車(chē)輪作用一個(gè)向后的反作用對(duì)車(chē)輪作用一個(gè)向后的反

32、作用 力力F Fb b，即為制動(dòng)力。該力經(jīng)車(chē)，即為制動(dòng)力。該力經(jīng)車(chē) 橋、懸架、至車(chē)架，使整個(gè)汽橋、懸架、至車(chē)架，使整個(gè)汽 車(chē)制動(dòng)。車(chē)制動(dòng)。 放松制動(dòng)踏板時(shí)放松制動(dòng)踏板時(shí)制動(dòng)蹄在制動(dòng)蹄在 彈簧彈簧1313作用下回位，摩擦作用作用下回位，摩擦作用 消失，制動(dòng)解除。消失，制動(dòng)解除。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 三、氣動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)三、氣動(dòng)操縱機(jī)構(gòu) 操縱力大，動(dòng)作快操縱力大，動(dòng)作快 廣泛應(yīng)用于各種車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)中或各種機(jī)械設(shè)備的操縱機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)中或各種機(jī)械設(shè)備的操縱機(jī)構(gòu) 中。下圖為車(chē)輛中氣壓制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖。中。下圖為車(chē)輛中氣壓制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖。 當(dāng)踩下制動(dòng)踏板當(dāng)踩下制動(dòng)踏板3 時(shí)，制動(dòng)閥時(shí)，制

33、動(dòng)閥6中的膜片中的膜片 8下移。先將放氣閥下移。先將放氣閥9 關(guān)閉，再將進(jìn)氣閥關(guān)閉，再將進(jìn)氣閥10 頂開(kāi)，壓縮空氣經(jīng)過(guò)頂開(kāi)，壓縮空氣經(jīng)過(guò) 制動(dòng)閥制動(dòng)閥6流向前、后流向前、后 橋制動(dòng)器室。隨著制橋制動(dòng)器室。隨著制 動(dòng)氣室中氣壓的逐漸動(dòng)氣室中氣壓的逐漸 升高，氣壓推動(dòng)膜片升高，氣壓推動(dòng)膜片 8向上克服上方彈簧向上克服上方彈簧 的壓力向上移動(dòng)，使的壓力向上移動(dòng)，使 進(jìn)氣閥進(jìn)氣閥10逐漸關(guān)閉而逐漸關(guān)閉而 使氣壓停止上升。使氣壓停止上升。 1 1、7 -7 -制動(dòng)氣缸；制動(dòng)氣缸；22氣泵；氣泵；33制動(dòng)踏板；制動(dòng)踏板；4-4- 壓力表；壓力表；55貯氣筒；貯氣筒；66制動(dòng)閥；制動(dòng)閥；88膜片；膜片； 9

34、9放氣閥；放氣閥；1010進(jìn)氣閥進(jìn)氣閥 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 如再向下踩動(dòng)踏如再向下踩動(dòng)踏 板，則彈簧進(jìn)一步板，則彈簧進(jìn)一步 被壓縮，重新推動(dòng)被壓縮，重新推動(dòng) 膜片膜片8下移，使進(jìn)氣下移，使進(jìn)氣 閥閥10重新開(kāi)啟，直重新開(kāi)啟，直 到氣壓增高到某一到氣壓增高到某一 新的數(shù)值，使進(jìn)氣新的數(shù)值，使進(jìn)氣 閥閥10重新關(guān)閉為止。重新關(guān)閉為止。 踏板行程的大小踏板行程的大小 控制了氣室中的壓控制了氣室中的壓 力以及制動(dòng)力矩，力以及制動(dòng)力矩， 踏板上的力與膜片踏板上的力與膜片 8所受的壓力成正所受的壓力成正 比。比。 1 1、7 7 制動(dòng)氣缸；制動(dòng)氣缸；22氣泵；氣泵；33制動(dòng)踏板；制動(dòng)踏板； 44壓力

35、表；壓力表；55貯氣筒；貯氣筒；66制動(dòng)閥；制動(dòng)閥；88膜膜 片；片；99放氣閥；放氣閥；1010進(jìn)氣閥進(jìn)氣閥 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 工作氣壓（與氣筒壓力相等） 0.630.83MPa 報(bào)警氣壓: 0.45MPa 安全氣壓: 0.850.90MPa 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 當(dāng)作用在齒輪上的軸向力大于壓緊力在齒輪軸向上的分力時(shí)，當(dāng)作用在齒輪上的軸向力大于壓緊力在齒輪軸向上的分力時(shí)， 齒輪才能滑移。這就保證了齒輪不能自動(dòng)滑移。齒輪才能滑移。這就保證了齒輪不能自動(dòng)滑移。 63 操縱系統(tǒng)中的安全保護(hù)操縱系統(tǒng)中的安全保護(hù) 為保護(hù)機(jī)械系統(tǒng)正常運(yùn)行和人身安全，在設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)時(shí)，為保護(hù)機(jī)械系統(tǒng)正常運(yùn)行和

36、人身安全，在設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)時(shí)， 操縱系統(tǒng)必須有可靠的定位、互鎖及安全保護(hù)裝置。操縱系統(tǒng)必須有可靠的定位、互鎖及安全保護(hù)裝置。 一、自鎖機(jī)構(gòu)一、自鎖機(jī)構(gòu) 以一定的預(yù)壓力把操縱件、執(zhí)行件或以一定的預(yù)壓力把操縱件、執(zhí)行件或 中間的某傳動(dòng)件固定在規(guī)定的位置上，中間的某傳動(dòng)件固定在規(guī)定的位置上， 只有所施加的操縱力大于這個(gè)預(yù)壓力，只有所施加的操縱力大于這個(gè)預(yù)壓力， 操縱件或執(zhí)行件才會(huì)動(dòng)作。操縱件或執(zhí)行件才會(huì)動(dòng)作。 1、滑移齒輪操縱系統(tǒng)中采用的、滑移齒輪操縱系統(tǒng)中采用的 鋼珠自鎖機(jī)構(gòu)。鋼珠自鎖機(jī)構(gòu)。 鋼珠在彈簧力的作用下，使鋼球壓緊鋼珠在彈簧力的作用下，使鋼球壓緊 在齒輪的在齒輪的V V型槽內(nèi)起到自鎖作用。

37、型槽內(nèi)起到自鎖作用。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 使操縱系統(tǒng)在進(jìn)行一個(gè)操作動(dòng)作時(shí)，把另一個(gè)操作動(dòng)作鎖住，使操縱系統(tǒng)在進(jìn)行一個(gè)操作動(dòng)作時(shí)，把另一個(gè)操作動(dòng)作鎖住， 保證在前一執(zhí)行件的動(dòng)作完成后才可使另一執(zhí)行件動(dòng)作。保證在前一執(zhí)行件的動(dòng)作完成后才可使另一執(zhí)行件動(dòng)作。 2、鋼球自鎖機(jī)構(gòu)上的切槽鋼球自鎖機(jī)構(gòu)上的切槽 一般有兩種：半圓形和一般有兩種：半圓形和V V型。型。 槽的夾角槽的夾角 將影響移動(dòng)將影響移動(dòng) 滑桿需要的操縱力大小，滑桿需要的操縱力大小， 夾角夾角 減小，回使滑桿移減小，回使滑桿移 動(dòng)的軸向力減小。動(dòng)的軸向力減小。 半圓形的半圓形的 小，其自鎖小，其自鎖 性能不如性能不如V V型切槽。型切

38、槽。 二、互鎖機(jī)構(gòu)二、互鎖機(jī)構(gòu) 圖圖(a)半圓形切槽，半圓形切槽， 圖圖(b)V型切槽。型切槽。 如在車(chē)輛和機(jī)床等各類(lèi)機(jī)械的變速箱中不會(huì)同時(shí)掛兩個(gè)檔。如在車(chē)輛和機(jī)床等各類(lèi)機(jī)械的變速箱中不會(huì)同時(shí)掛兩個(gè)檔。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在離合器和制動(dòng)器配合動(dòng)作的操縱系統(tǒng)中，應(yīng)保證在離合器和制動(dòng)器配合動(dòng)作的操縱系統(tǒng)中，應(yīng)保證離合器先離合器先 脫開(kāi)、制動(dòng)器后制動(dòng)，脫開(kāi)、制動(dòng)器后制動(dòng)，以及以及制動(dòng)器先松開(kāi)、離合器后接合制動(dòng)器先松開(kāi)、離合器后接合。 互鎖機(jī)構(gòu)可以采用機(jī)械式、液壓式和電氣式等多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。互鎖機(jī)構(gòu)可以采用機(jī)械式、液壓式和電氣式等多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。 機(jī)械互鎖機(jī)構(gòu)根據(jù)互鎖運(yùn)動(dòng)的特征有：機(jī)械互鎖機(jī)構(gòu)

39、根據(jù)互鎖運(yùn)動(dòng)的特征有： 1 1、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)間互鎖、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)間互鎖 1 1) )用于平行軸間的互鎖機(jī)構(gòu)用于平行軸間的互鎖機(jī)構(gòu) ( (a a) )兩個(gè)軸上各裝有一個(gè)帶缺口的圓盤(pán)，圖示位置只能左邊一兩個(gè)軸上各裝有一個(gè)帶缺口的圓盤(pán)，圖示位置只能左邊一 個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，只有兩個(gè)缺口相對(duì)時(shí)，才能轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)軸中的任意一個(gè)。個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，只有兩個(gè)缺口相對(duì)時(shí)，才能轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)軸中的任意一個(gè)。 ( (b b) )采用一個(gè)可左右推移的柱銷(xiāo)使兩平行軸互鎖。采用一個(gè)可左右推移的柱銷(xiāo)使兩平行軸互鎖。 ( (c c) )中間用一個(gè)能繞中間小軸擺動(dòng)的杠桿，使兩平行軸互鎖。中間用一個(gè)能繞中間小軸擺動(dòng)的杠桿，使兩平行軸互鎖。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

40、 2 2) )互相垂直旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)間的互鎖機(jī)構(gòu)互相垂直旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)間的互鎖機(jī)構(gòu) ( (a a) )兩軸都可旋轉(zhuǎn)，只要一軸轉(zhuǎn)動(dòng)后，另一軸就不能轉(zhuǎn)動(dòng)。兩軸都可旋轉(zhuǎn)，只要一軸轉(zhuǎn)動(dòng)后，另一軸就不能轉(zhuǎn)動(dòng)。 ( (b b) )左邊軸可以轉(zhuǎn)動(dòng)，右邊軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)。只有左邊盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)左邊軸可以轉(zhuǎn)動(dòng)，右邊軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)。只有左邊盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng) 到缺口對(duì)準(zhǔn)柱銷(xiāo)時(shí)，左、右兩邊的盤(pán)都有可能轉(zhuǎn)動(dòng)到缺口對(duì)準(zhǔn)柱銷(xiāo)時(shí)，左、右兩邊的盤(pán)都有可能轉(zhuǎn)動(dòng)。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) ( (b) )兩軸間通過(guò)圓盤(pán)互鎖，當(dāng)圓盤(pán)上的缺口對(duì)準(zhǔn)某一軸時(shí)，兩軸間通過(guò)圓盤(pán)互鎖，當(dāng)圓盤(pán)上的缺口對(duì)準(zhǔn)某一軸時(shí)， 該軸可以軸向移動(dòng)，另一軸被圓盤(pán)鎖住。該軸可以軸向移動(dòng)，另一軸被圓盤(pán)

41、鎖住。 2、直線運(yùn)動(dòng)間互鎖機(jī)構(gòu)直線運(yùn)動(dòng)間互鎖機(jī)構(gòu) ( (a) )兩軸上環(huán)形槽相對(duì)時(shí)為初始位置，可以移動(dòng)其中任意兩軸上環(huán)形槽相對(duì)時(shí)為初始位置，可以移動(dòng)其中任意 一根軸。當(dāng)移動(dòng)其中一軸時(shí)，鋼球被推入另一軸上的環(huán)形槽一根軸。當(dāng)移動(dòng)其中一軸時(shí)，鋼球被推入另一軸上的環(huán)形槽 內(nèi)，該軸被鎖住。內(nèi)，該軸被鎖住。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 3、直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)間互鎖機(jī)構(gòu)、直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)間互鎖機(jī)構(gòu) (a)兩軸互相平行的互鎖機(jī)構(gòu)兩軸互相平行的互鎖機(jī)構(gòu) 擋板對(duì)準(zhǔn)移動(dòng)軸上的槽口時(shí)，右邊軸才能轉(zhuǎn)動(dòng)，左邊的軸擋板對(duì)準(zhǔn)移動(dòng)軸上的槽口時(shí)，右邊軸才能轉(zhuǎn)動(dòng)，左邊的軸 被鎖住。被鎖住。 圖示位置為右邊軸被鎖住，左邊軸能移動(dòng)

42、圖示位置為右邊軸被鎖住，左邊軸能移動(dòng)。 (b)兩軸互相垂直的互鎖機(jī)構(gòu)兩軸互相垂直的互鎖機(jī)構(gòu) 上面軸可以轉(zhuǎn)動(dòng)，上面軸可以轉(zhuǎn)動(dòng)， 下面軸不能移動(dòng)。下面軸不能移動(dòng)。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 雙缸洗衣機(jī)：雙缸洗衣機(jī)： 箱蓋不關(guān)上，開(kāi)箱蓋不關(guān)上，開(kāi) 了甩干桶的電門(mén)開(kāi)了甩干桶的電門(mén)開(kāi) 關(guān)，甩干桶也轉(zhuǎn)不關(guān)，甩干桶也轉(zhuǎn)不 起來(lái)。即使甩干桶起來(lái)。即使甩干桶 在高速旋轉(zhuǎn)著，一在高速旋轉(zhuǎn)著，一 旦打開(kāi)這個(gè)箱蓋，旦打開(kāi)這個(gè)箱蓋， 甩干桶也將被立即甩干桶也將被立即 制動(dòng)而停轉(zhuǎn)。制動(dòng)而停轉(zhuǎn)。 從設(shè)計(jì)上保證從設(shè)計(jì)上保證 使用者的安全，使使用者的安全，使 甩干桶的高速旋轉(zhuǎn)甩干桶的高速旋轉(zhuǎn) 傷不著人。傷不著人。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

43、操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖示壓力機(jī)：門(mén)罩與圖示壓力機(jī)：門(mén)罩與 電源間設(shè)有聯(lián)鎖裝置，電源間設(shè)有聯(lián)鎖裝置， 操作者一打開(kāi)門(mén)罩，操作者一打開(kāi)門(mén)罩， 電源即被切斷，確保電源即被切斷，確保 門(mén)罩內(nèi)的運(yùn)動(dòng)部件不門(mén)罩內(nèi)的運(yùn)動(dòng)部件不 會(huì)損傷人體。會(huì)損傷人體。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖示設(shè)備采用圖示設(shè)備采用“雙手雙雙手雙 按鈕控制按鈕控制”的方法進(jìn)行的方法進(jìn)行 安全控制：只有雙手同安全控制：只有雙手同 時(shí)按下兩個(gè)按鈕，機(jī)器時(shí)按下兩個(gè)按鈕，機(jī)器 才能起動(dòng)，以避免單手才能起動(dòng)，以避免單手 起動(dòng)機(jī)器而另一只手放起動(dòng)機(jī)器而另一只手放 在不當(dāng)?shù)奈恢檬艿絺?。在不?dāng)?shù)奈恢檬艿絺Α?操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖示采用光電傳感圖示

44、采用光電傳感 器的非接觸式安全器的非接觸式安全 裝置，身體任何部裝置，身體任何部 位進(jìn)入設(shè)定的禁入位進(jìn)入設(shè)定的禁入 區(qū)域，傳感器即發(fā)區(qū)域，傳感器即發(fā) 出信號(hào)停止機(jī)器的出信號(hào)停止機(jī)器的 運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6-4 6-4 操操 縱縱 系系 統(tǒng)統(tǒng) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 一、操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟一、操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟 操縱系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)形式是多種多樣，其設(shè)計(jì)和計(jì)算操縱系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)形式是多種多樣，其設(shè)計(jì)和計(jì)算 的內(nèi)容各不相同。但可歸納為以下步驟：的內(nèi)容各不相同。但可歸納為以下步驟： 1 1、原理方案設(shè)計(jì)、原理方案設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，如執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)軌跡、速度、行程和根據(jù)

45、設(shè)計(jì)任務(wù)要求，如執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)軌跡、速度、行程和 被操縱件的數(shù)目，以及各執(zhí)行件之間的關(guān)系，來(lái)擬定操縱件、被操縱件的數(shù)目，以及各執(zhí)行件之間的關(guān)系，來(lái)擬定操縱件、 執(zhí)行件和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的方案，確定主要設(shè)計(jì)參數(shù)及有關(guān)幾何尺執(zhí)行件和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的方案，確定主要設(shè)計(jì)參數(shù)及有關(guān)幾何尺 寸。寸。 擬定的設(shè)計(jì)方案應(yīng)技術(shù)上先進(jìn)、切實(shí)可行，遵循以下三個(gè)擬定的設(shè)計(jì)方案應(yīng)技術(shù)上先進(jìn)、切實(shí)可行，遵循以下三個(gè) 原則：原則： 1 1) )機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，傳動(dòng)路線應(yīng)盡量縮短。機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，傳動(dòng)路線應(yīng)盡量縮短。 2 2) )盡量減少機(jī)構(gòu)及構(gòu)件尺寸。盡量減少機(jī)構(gòu)及構(gòu)件尺寸。 3 3) )機(jī)械效率高。機(jī)械效率高。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

46、 在擬訂方案時(shí)要綜合考慮，既要得到好的傳動(dòng)方案，又要在擬訂方案時(shí)要綜合考慮，既要得到好的傳動(dòng)方案，又要 提高系統(tǒng)的機(jī)械效率，最后得到最佳的設(shè)計(jì)方案。提高系統(tǒng)的機(jī)械效率，最后得到最佳的設(shè)計(jì)方案。 2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是在原理方案的基礎(chǔ)上，形成操縱系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是在原理方案的基礎(chǔ)上，形成操縱系統(tǒng)各 個(gè)部分的形狀及尺寸個(gè)部分的形狀及尺寸。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要考慮保證功能、提高性能和降低成本三個(gè)主結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要考慮保證功能、提高性能和降低成本三個(gè)主 要問(wèn)題。要問(wèn)題。 3、操縱件的造型設(shè)計(jì)、操縱件的造型設(shè)計(jì) 從藝術(shù)造型、審美觀點(diǎn)來(lái)考慮，包括顏色、樣式等，并與機(jī)從藝術(shù)造型、審美觀點(diǎn)來(lái)考慮，

47、包括顏色、樣式等，并與機(jī) 械整體相協(xié)調(diào)。械整體相協(xié)調(diào)。 二、設(shè)計(jì)實(shí)例分析與計(jì)算二、設(shè)計(jì)實(shí)例分析與計(jì)算 例例1 1、設(shè)計(jì)一種經(jīng)常接合式摩擦片離合器的腳踏板機(jī)械操、設(shè)計(jì)一種經(jīng)常接合式摩擦片離合器的腳踏板機(jī)械操 縱機(jī)構(gòu)?？v機(jī)構(gòu)。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 例例1 1、設(shè)計(jì)一種經(jīng)常接合式摩擦片離合器的腳踏板機(jī)械操縱機(jī)構(gòu)。、設(shè)計(jì)一種經(jīng)常接合式摩擦片離合器的腳踏板機(jī)械操縱機(jī)構(gòu)。 1 1) )原理方案設(shè)計(jì)原理方案設(shè)計(jì) 離合器接合采用彈簧壓緊，分離采用腳踏板和平面四桿機(jī)構(gòu)。離合器接合采用彈簧壓緊，分離采用腳踏板和平面四桿機(jī)構(gòu)。 接合接合: : (點(diǎn)劃線點(diǎn)劃線)離合器離合器 靠壓緊彈簧靠壓緊彈簧2 2產(chǎn)生的壓產(chǎn)

48、生的壓 緊力，將帶摩擦片的緊力，將帶摩擦片的 從動(dòng)盤(pán)從動(dòng)盤(pán)4 4夾緊在壓盤(pán)夾緊在壓盤(pán)3 3 和主動(dòng)盤(pán)和主動(dòng)盤(pán)5 5之間，主動(dòng)之間，主動(dòng) 盤(pán)盤(pán)5 5的動(dòng)力經(jīng)從動(dòng)盤(pán)的動(dòng)力經(jīng)從動(dòng)盤(pán)4 4 傳到輸出軸傳到輸出軸1010上。上。 分離分離: : (實(shí)線位置實(shí)線位置)腳踩腳踩 踏板踏板8 8，通過(guò)中間拉桿，通過(guò)中間拉桿 9 9及杠桿及杠桿使滑盤(pán)使滑盤(pán)左移，左移， 1回拉彈簧回拉彈簧 2壓緊彈簧壓緊彈簧 3壓盤(pán)壓盤(pán) 4從動(dòng)盤(pán)從動(dòng)盤(pán) 5主動(dòng)盤(pán)主動(dòng)盤(pán) 6分離拉桿分離拉桿 7分離杠桿分離杠桿 8踏板踏板 9中間拉桿中間拉桿 10輸出軸輸出軸 經(jīng)杠桿經(jīng)杠桿7 7使拉桿使拉桿6 6右移，壓緊彈簧右移，壓緊彈簧2 2。

49、 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 接合：當(dāng)不踩離合器踏板時(shí)，壓緊彈簧將壓盤(pán)壓到從動(dòng)盤(pán)上，接合：當(dāng)不踩離合器踏板時(shí)，壓緊彈簧將壓盤(pán)壓到從動(dòng)盤(pán)上， 從動(dòng)盤(pán)被擠緊，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩通過(guò)從動(dòng)盤(pán)傳到變速器的輸入軸從動(dòng)盤(pán)被擠緊，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩通過(guò)從動(dòng)盤(pán)傳到變速器的輸入軸 上，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出。上，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 分離：踩下踏板，通過(guò)拉桿拉動(dòng)撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)，推力軸承移動(dòng)，分離：踩下踏板，通過(guò)拉桿拉動(dòng)撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)，推力軸承移動(dòng)， 壓分離杠桿內(nèi)端，外端拉動(dòng)壓盤(pán)移動(dòng)，壓盤(pán)與飛輪之間有間壓分離杠桿內(nèi)端，外端拉動(dòng)壓盤(pán)移動(dòng)，壓盤(pán)與飛輪之間有間 隙，實(shí)現(xiàn)分離。隙，實(shí)現(xiàn)分離。 當(dāng)撤去腳踏力，彈簧當(dāng)撤去腳踏力，彈簧1 1使腳

50、踏板回位，彈簧使腳踏板回位，彈簧2 2使離合器接合。使離合器接合。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 2) )初步確定主要幾何尺寸初步確定主要幾何尺寸 由于本題沒(méi)有提出具體的尺寸要求，這里采用英文符號(hào)表示操由于本題沒(méi)有提出具體的尺寸要求，這里采用英文符號(hào)表示操 縱機(jī)構(gòu)的主要幾何尺寸?？v機(jī)構(gòu)的主要幾何尺寸。 3 3) )確定主要設(shè)計(jì)參數(shù)確定主要設(shè)計(jì)參數(shù) 1回拉彈簧回拉彈簧 2壓緊彈簧壓緊彈簧 3壓盤(pán)壓盤(pán) 4從動(dòng)盤(pán)從動(dòng)盤(pán) 5主動(dòng)盤(pán)主動(dòng)盤(pán) 6分離拉桿分離拉桿 7分離杠桿分離杠桿 8踏板踏板 9中間拉桿中間拉桿 10輸出軸輸出軸 主要設(shè)計(jì)參數(shù)有操縱力主要設(shè)計(jì)參數(shù)有操縱力FC、 操縱行程操縱行程SC和傳動(dòng)比

51、和傳動(dòng)比iC。 ( (1 1) )操縱力操縱力 FC 操縱力操縱力 FC是操作者施加給是操作者施加給 操縱件的最大作用力。操縱件的最大作用力。 其大小取決于執(zhí)行件的工其大小取決于執(zhí)行件的工 作阻力作阻力 FZ ( (作用于分離拉桿作用于分離拉桿6 6)、 操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)比操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)比iC ( (桿件長(zhǎng)度桿件長(zhǎng)度 有關(guān)有關(guān)) )和操縱系統(tǒng)的效率和操縱系統(tǒng)的效率。 操縱力操縱力 FC=FZ/iC 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 執(zhí)行件的工作阻力執(zhí)行件的工作阻力 FZ= Fn+Fn =Fn+K=Fn+KZS 執(zhí)行件的工作阻力執(zhí)行件的工作阻力 FZ： ： 包括彈簧 包括彈簧2 2的壓緊力的壓緊力Fn，離

52、合器分離時(shí)繼續(xù)壓縮彈簧，離合器分離時(shí)繼續(xù)壓縮彈簧2 2的彈簧的彈簧 力力Fn 。 式中：式中：K彈簧剛度；彈簧剛度； 附加變形；附加變形； Z摩擦片的對(duì)數(shù)；摩擦片的對(duì)數(shù)； S離合器各摩擦片間離合器各摩擦片間 應(yīng)保持的間隙。應(yīng)保持的間隙。 ( (2 2) )操縱行程操縱行程 SC 1回拉彈簧回拉彈簧 2壓緊彈簧壓緊彈簧 3壓盤(pán)壓盤(pán) 4從動(dòng)盤(pán)從動(dòng)盤(pán) 5主動(dòng)盤(pán)主動(dòng)盤(pán) 6分離拉桿分離拉桿 7分離杠桿分離杠桿 8踏板踏板 9中間拉桿中間拉桿 10輸出軸輸出軸 從初始位置移動(dòng)到完成操?gòu)某跏嘉恢靡苿?dòng)到完成操 縱位置時(shí)，操縱件所具有的縱位置時(shí)，操縱件所具有的 相對(duì)位移量。相對(duì)位移量。 操縱行程操縱行程 SC=

53、 iCSZ SZ：執(zhí)行件的行程。：執(zhí)行件的行程。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) eacfdbic / 一般手柄操縱行程為一般手柄操縱行程為80-120mm，腳踏板操縱行程不大于，腳踏板操縱行程不大于 200mm為宜，使人感到操縱舒適。為宜，使人感到操縱舒適。 ( (3 3) )傳動(dòng)比傳動(dòng)比iC 傳動(dòng)比傳動(dòng)比iC為傳動(dòng)件的主動(dòng)力臂與從動(dòng)力臂之比，其值決定于為傳動(dòng)件的主動(dòng)力臂與從動(dòng)力臂之比，其值決定于 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的尺寸。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的尺寸。 計(jì)算時(shí)應(yīng)按在克服最大操縱阻力時(shí)，構(gòu)件位置確定。計(jì)算時(shí)應(yīng)按在克服最大操縱阻力時(shí)，構(gòu)件位置確定。 操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)比為操縱系統(tǒng)的傳動(dòng)比為 或或 iC=FZ /FC

54、P Fcp ：許用操縱力。：許用操縱力。 設(shè)計(jì)時(shí)，工作阻力設(shè)計(jì)時(shí)，工作阻力FZ 根據(jù)需要確定，查取許用根據(jù)需要確定，查取許用 操縱力操縱力FCP ( (可查人機(jī)工程可查人機(jī)工程 學(xué)資料學(xué)資料) )確定傳動(dòng)比確定傳動(dòng)比iC 確定各傳動(dòng)件尺寸確定各傳動(dòng)件尺寸結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸精確計(jì)算傳動(dòng)比根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸精確計(jì)算傳動(dòng)比iC 驗(yàn)算操縱力驗(yàn)算操縱力FC。 當(dāng)工作阻力當(dāng)工作阻力F FZ Z一定時(shí)，傳動(dòng)比一定時(shí)，傳動(dòng)比i iC C大則操縱力大則操縱力F FC C小，操縱省力；小，操縱省力； 但當(dāng)執(zhí)行件行程但當(dāng)執(zhí)行件行程S SZ Z一定時(shí)，傳動(dòng)比一定時(shí)，傳動(dòng)比i iC

55、 C大，則操縱行程大，則操縱行程SC=iCSZ 大，操作者移動(dòng)距離大、易疲勞。大，操作者移動(dòng)距離大、易疲勞。 例例2 2、車(chē)輛用液壓助力轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。、車(chē)輛用液壓助力轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 1 1、設(shè)計(jì)原理及要求、設(shè)計(jì)原理及要求 圖中轉(zhuǎn)向閥圖中轉(zhuǎn)向閥7處于中處于中 間位置。從油泵來(lái)的油間位置。從油泵來(lái)的油 經(jīng)間隙經(jīng)間隙2 2和和5 5直接流直接流 回油箱，車(chē)輛直線行駛，回油箱，車(chē)輛直線行駛， 這時(shí)油路阻力和油泵負(fù)這時(shí)油路阻力和油泵負(fù) 荷都很小。荷都很小。 11油箱；油箱；22流量控制閥；流量控制閥；33油泵；油泵；44油管；油管；55單向閥；單向閥；66安全閥；安全閥；77轉(zhuǎn)向閥；轉(zhuǎn)向閥；

56、88反作用閥反作用閥 99轉(zhuǎn)向閥體；轉(zhuǎn)向閥體；1010定中彈簧；定中彈簧；1111轉(zhuǎn)向螺桿；轉(zhuǎn)向螺桿；1212轉(zhuǎn)向螺母；轉(zhuǎn)向螺母；1313縱拉桿；縱拉桿；1414轉(zhuǎn)向垂臂；轉(zhuǎn)向垂臂；1515油缸油缸 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 1) )導(dǎo)向輪的偏轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)角成比例導(dǎo)向輪的偏轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)角成比例( (伺服作用伺服作用) ) 轉(zhuǎn)向閥轉(zhuǎn)向閥7 7和轉(zhuǎn)向螺桿和轉(zhuǎn)向螺桿1111沿實(shí)線箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)沿實(shí)線箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng) (向下向下)，由于導(dǎo)，由于導(dǎo) 向輪受轉(zhuǎn)向阻力矩暫不偏轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向螺母向輪受轉(zhuǎn)向阻力矩暫不偏轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向螺母1212也暫時(shí)不動(dòng)。也暫時(shí)不動(dòng)。 11油箱；油箱；22流量控制閥；流量控制閥；33

57、油泵；油泵；44油管；油管；55單向閥；單向閥；66安全閥；安全閥；77轉(zhuǎn)向閥；轉(zhuǎn)向閥；88反作用閥反作用閥 99轉(zhuǎn)向閥體；轉(zhuǎn)向閥體；1010定中彈簧；定中彈簧；1111轉(zhuǎn)向螺桿；轉(zhuǎn)向螺桿；1212轉(zhuǎn)向螺母；轉(zhuǎn)向螺母；1313縱拉桿；縱拉桿；1414轉(zhuǎn)向垂臂；轉(zhuǎn)向垂臂；1515油缸油缸 轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)向螺桿11、轉(zhuǎn)向閥、轉(zhuǎn)向閥7左移左移間隙間隙2和和4減小，節(jié)流阻力增減小，節(jié)流阻力增 大大油泵的油經(jīng)增大的間隙油泵的油經(jīng)增大的間隙3流向油缸流向油缸15右腔右腔推動(dòng)活塞左移推動(dòng)活塞左移 通過(guò)轉(zhuǎn)向垂臂通過(guò)轉(zhuǎn)向垂臂14和縱和縱 拉桿拉桿13帶動(dòng)導(dǎo)向輪偏轉(zhuǎn)。帶動(dòng)導(dǎo)向輪偏轉(zhuǎn)。 隨著活塞左移和杠桿隨著活塞左移和

58、杠桿 的擺動(dòng)的擺動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向閥帶動(dòng)轉(zhuǎn)向閥7 右移，間隙右移，間隙2 2和和4 4又又 變大，變大，增大到某一程度增大到某一程度 時(shí)時(shí)油缸右腔的油壓與油缸右腔的油壓與 導(dǎo)向輪偏轉(zhuǎn)而傳到活塞導(dǎo)向輪偏轉(zhuǎn)而傳到活塞 上的阻力相平衡，活塞上的阻力相平衡，活塞 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 左移停止，車(chē)輛以一定的半徑穩(wěn)定轉(zhuǎn)向。左移停止，車(chē)輛以一定的半徑穩(wěn)定轉(zhuǎn)向。 2 2) ) 當(dāng)液壓失效時(shí)能以人力機(jī)械式操縱當(dāng)液壓失效時(shí)能以人力機(jī)械式操縱( (轉(zhuǎn)向可靠轉(zhuǎn)向可靠) ) 11油箱；油箱；22流量控制閥；流量控制閥；33油泵；油泵；44油管；油管；55單向閥；單向閥；66安全閥；安全閥；77轉(zhuǎn)向閥；轉(zhuǎn)向閥；88反作用閥

59、反作用閥 99轉(zhuǎn)向閥體；轉(zhuǎn)向閥體；1010定中彈簧；定中彈簧；1111轉(zhuǎn)向螺桿；轉(zhuǎn)向螺桿；1212轉(zhuǎn)向螺母；轉(zhuǎn)向螺母；1313縱拉桿；縱拉桿；1414轉(zhuǎn)向垂臂；轉(zhuǎn)向垂臂；1515油缸油缸 該機(jī)構(gòu)設(shè)有安全閥該機(jī)構(gòu)設(shè)有安全閥6，以限制系統(tǒng)的最大壓力，防止過(guò)載。，以限制系統(tǒng)的最大壓力，防止過(guò)載。 在液壓失效時(shí)，如實(shí)線箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向輪，轉(zhuǎn)向閥在液壓失效時(shí)，如實(shí)線箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向輪，轉(zhuǎn)向閥7 7左移并左移并 消除間隙消除間隙1 1后，再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向閥后，再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向閥7 7，轉(zhuǎn)向螺母，轉(zhuǎn)向螺母1212右移并驅(qū)使右移并驅(qū)使 導(dǎo)向輪偏轉(zhuǎn)導(dǎo)向輪偏轉(zhuǎn)油缸左腔油缸左腔 的油經(jīng)間隙的油經(jīng)間隙5 5 推開(kāi)推開(kāi) 單

60、向閥單向閥5 再經(jīng)間隙再經(jīng)間隙3 3 流向油缸右腔。流向油缸右腔。 單向閥單向閥5的彈簧壓力很的彈簧壓力很 小，裝在轉(zhuǎn)向閥小，裝在轉(zhuǎn)向閥7的進(jìn)油的進(jìn)油 和回油路之間，人力轉(zhuǎn)和回油路之間，人力轉(zhuǎn) 向時(shí)它允許油缸一腔的向時(shí)它允許油缸一腔的 油受擠壓后流向另一腔。油受擠壓后流向另一腔。 操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11油箱；油箱；22流量控制閥；流量控制閥；33油泵；油泵；44油管；油管；55單向閥；單向閥；66安全閥；安全閥；77轉(zhuǎn)向閥；轉(zhuǎn)向閥；88反作用閥反作用閥 99轉(zhuǎn)向閥體；轉(zhuǎn)向閥體；1010定中彈簧；定中彈簧；1111轉(zhuǎn)向螺桿；轉(zhuǎn)向螺桿；1212轉(zhuǎn)向螺母；轉(zhuǎn)向螺母；1313縱拉桿；縱拉桿；1