機械系統(tǒng)的方案設(shè)計3333

第十四章機械傳動系統(tǒng)(xìtǒng)方案的設(shè)計精品資料機械設(shè)計的一般(yībān)過程：計劃（提設(shè)計任務(wù)、可行性研究、編設(shè)計任務(wù)書）——方案設(shè)計（提出若干可行方案、分析對比(duìbǐ)、評價決策尋求最佳）——技術(shù)設(shè)計（全套設(shè)計圖紙和各種技術(shù)文件）——試制試驗（發(fā)現(xiàn)問題，加以改進）——投產(chǎn)以后（收集問題，改進設(shè)計）精品資料由若干種不同機構(gòu)(jīgòu)組合而成，能實現(xiàn)機械工藝過程所需運動的系統(tǒng)。單一的常用(chánɡyònɡ)基本機構(gòu)機械傳動系統(tǒng)工程實際中：方案１方案２方案n優(yōu)化選取創(chuàng)造性的工作！精品資料要求(yāoqiú)：1)注重(zhùzhòng)多學(xué)科知識的綜合應(yīng)用；2)注重總結(jié)與實踐經(jīng)驗的積累；3)充分發(fā)揮創(chuàng)造思維和想象能力，靈活應(yīng)用各種設(shè)計方法與技巧。以便設(shè)計出新穎、靈活、高效的機械傳動系統(tǒng)擬定過程考慮因素：實現(xiàn)運動學(xué)和動力學(xué)要求；成本、重量、尺寸、機械效率、壽命等。精品資料執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計

功能原理設(shè)計

動作及運動設(shè)計

執(zhí)行機構(gòu)的型式設(shè)計

執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)(xiétiáo)設(shè)計

執(zhí)行系統(tǒng)的方案評價與決策機械傳動(jīxièchuándònɡ)總體方案設(shè)計的內(nèi)容2.原動機類型的選擇

精品資料（4）控制系統(tǒng)(kònɡzhìxìtǒnɡ)的方案設(shè)計（3）傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計傳動類型的選擇傳動路線(lùxiàn)的選擇傳動鏈中機構(gòu)順序的安排各級傳動比的分配潤滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)故障監(jiān)測系統(tǒng)安全保護系統(tǒng)照明系統(tǒng)（5）其它輔助系統(tǒng)的設(shè)計精品資料機械執(zhí)行系統(tǒng)運動方案設(shè)計執(zhí)行系統(tǒng)是直接完成機械系統(tǒng)預(yù)期工作任務(wù)的部分。由一個或多個執(zhí)行機構(gòu)組成。執(zhí)行構(gòu)件的數(shù)量及運動形式、運動規(guī)律和傳動特性等要求，決定了整個執(zhí)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案。機械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計是機械系統(tǒng)總體方案設(shè)計的核心。一、主要內(nèi)容和過程(guòchéng)執(zhí)行系統(tǒng)運動方案設(shè)計，是在產(chǎn)品規(guī)劃明確擬定了其功能目標(biāo)后進行的。其過程(guòchéng)表示在圖中。精品資料⑴功能原理設(shè)計考慮選擇何種工作(gōngzuò)原理來實現(xiàn)機械預(yù)期的功能。采用的工作(gōngzuò)原理不同，設(shè)計出的機械會有很大的差異，因此必須根據(jù)機械的具體工作(gōngzuò)要求，如強度、精度、壽命、效率、產(chǎn)量、成本、環(huán)保等諸多因素綜合考慮確定，盡可能多采用幾個方案。⑵動作及運動設(shè)計根據(jù)工藝要求進行工藝動作的分解及執(zhí)行運動的確定。同一個工作(gōngzuò)原理，可以有多種工藝動作分解。不同的工藝動作分解，將會得到不同的設(shè)計結(jié)果。⑶執(zhí)行機構(gòu)型式設(shè)計實現(xiàn)同一種運動，可以選擇不同型式的機構(gòu)。選用何種機構(gòu)來實現(xiàn)所需運動，這需要考慮機構(gòu)的動力特性、機械效率、制造成本等因素。

⑷執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計對于由多個執(zhí)行構(gòu)件及執(zhí)行機構(gòu)組合而成的復(fù)雜機械，必須使這些執(zhí)行構(gòu)件的運動以一定的次序協(xié)調(diào)配合，以完成預(yù)期的工作要求。⑸機構(gòu)的尺度設(shè)計

對所選擇的各個執(zhí)行機構(gòu)進行運動和動力設(shè)計，確定各執(zhí)行機構(gòu)的運動學(xué)尺寸，如轉(zhuǎn)動副間的相對位置尺寸、移動副的導(dǎo)路位置、高副運動副元素的幾何形狀及尺寸等等。

⑹運動和動力分析對整個系統(tǒng)進行運動分析和動力分析，檢驗是否滿足運動要求和動力性能方面的要求。⑺方案評價與決策

方案評價包括定性評價和定量評價。實現(xiàn)同一種功能要求，可以采用不同的工作原理；實現(xiàn)同一種工作原理，可以選擇不同的運動規(guī)律；實現(xiàn)同一種運動規(guī)律，可以采用不同型式的機構(gòu)。因此，為了實現(xiàn)同一種預(yù)期的功能要求，可以有多種不同的方案。機械執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計所要研究的課題，就是如何合理地利用設(shè)計者的專業(yè)知識和分析能力，創(chuàng)造性地構(gòu)思出各種可能的方案，并從中選出最佳方案。

精品資料二、執(zhí)行系統(tǒng)運動(yùndòng)方案設(shè)計策略

(一)功能分析與功能求解1.功能分析功能分析法是系統(tǒng)設(shè)計中擬定功能原理(yuánlǐ)方案的主要方法。一臺機器所能完成的功能，稱為機器的總功能。功能分析法就是將機械產(chǎn)品的總功能分解成若干功能元，然后求解功能元，再將其組合，得到滿足總功能要求的多種解決方案，以供評價選擇。精品資料精品資料2.功能求解(qiújiě)⑴根據(jù)機構(gòu)的基本功能，歸納整理為功能元。任何一個復(fù)雜的機構(gòu)系統(tǒng)所要實現(xiàn)的運動，都可以認為是由一些基本的功能元按一定規(guī)律組成的，根據(jù)功能元就易于找到相應(yīng)的功能載體，實現(xiàn)功能元的求解(qiújiě)?；竟δ茉胺柋硎揪焚Y料⑵列出功能元解的目錄。為了便于設(shè)計人員進行功能原理的構(gòu)思，可以將有關(guān)的功能元解，按一定的分類排序原則，用矩陣表的形式列出。⑶注意功能求解的技巧。注意：機械執(zhí)行系統(tǒng)的功能原理及運動方案設(shè)計的多方案性為實現(xiàn)同一預(yù)定的功能目標(biāo)，可以選擇不同的功能原理來實現(xiàn)，選用不同的技術(shù)(jìshù)原理來完成。例１齒輪加工方法無屑加工(精密鑄造、粉末冶金成型、滾壓成型)、切削加工(成型法、展成法)、成型法加工的盤狀齒輪銑刀和指狀齒輪銑刀、展成法的滾齒和插齒精品資料例２糖果(tángguǒ)包裝機設(shè)計例３自動(zìdòng)輸送料板的裝置紐結(jié)式折疊式接縫式機械推拉平板摩擦精品資料工藝動作(dòngzuò)分解與運動方案選擇有著密切關(guān)系。實現(xiàn)同一機器功能時，應(yīng)盡可能采用動作(dòngzuò)簡單、工序少數(shù)的動作(dòngzuò)過程。例４加工內(nèi)孔摩擦輪底部氣吸頂部氣吸車床鏜床鉆床拉床精品資料例５加工(jiāgōng)平面（二）執(zhí)行機構(gòu)的型式設(shè)計、創(chuàng)新與系統(tǒng)的協(xié)調(diào)

機械傳動系統(tǒng)的作用就是將原動機的運動(yùndòng)和動力傳遞到執(zhí)行構(gòu)件，執(zhí)行構(gòu)件的選擇,就是根據(jù)擬定的工作原理和工藝動作過程，確定執(zhí)行構(gòu)件的數(shù)目、運動(yùndòng)形式、運動(yùndòng)參數(shù)、運動(yùndòng)協(xié)調(diào)關(guān)系。這是項創(chuàng)造性的工作，直接影響到整個機械系統(tǒng)的傳動方案。牛頭刨床－刀具往復(fù)運動龍門刨床－工件往復(fù)運動即使對于同一功能原理，也會有不同的運動方案。精品資料一個執(zhí)行構(gòu)件兩個執(zhí)行構(gòu)件１、執(zhí)行(zhíxíng)構(gòu)件的運動設(shè)計1)執(zhí)行(zhíxíng)構(gòu)件的數(shù)目根據(jù)工作原理工藝動作過程執(zhí)行構(gòu)件的數(shù)目運動形式運動參數(shù)運動協(xié)調(diào)關(guān)系——取決于機械分功能或分動作的多少，兩者不一定相等，要具體分析確定。如立式鉆有兩種方案:精品資料2)執(zhí)行構(gòu)件的運動形式(xíngshì)和運動參數(shù)直線運動曲線運動(qǔxiànyùndònɡ)復(fù)合運動往復(fù)擺動執(zhí)行構(gòu)件運動形式回轉(zhuǎn)運動每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)rpm——由兩個以上單一運動合成間歇回轉(zhuǎn)停歇往復(fù)直線停歇單向直線沿可變曲線運動連續(xù)回轉(zhuǎn)沿固定曲線運動往復(fù)直線每分鐘轉(zhuǎn)位次數(shù)、轉(zhuǎn)角大小、運動系數(shù)每分鐘擺動次數(shù)、轉(zhuǎn)角大小、行程速比系數(shù)每分鐘行程數(shù)目、大小、行程速比系數(shù)每循環(huán)停歇次數(shù)、位置、時間、行程大小和工作速度?！看芜M給量的大小。精品資料砂輪工件砂輪架２、各執(zhí)行構(gòu)件間運動的協(xié)調(diào)配合(pèihé)和機械的工作循環(huán)圖1）各執(zhí)行構(gòu)件間運動的協(xié)調(diào)配合(pèihé)關(guān)系a)運動彼此獨立無需協(xié)調(diào)配合：外圓磨床的砂輪和工件的四個運動彼此獨立。故應(yīng)為每個運動單獨設(shè)計各自的運動鏈。精品資料b)動作協(xié)調(diào)(xiétiáo)配合：圖示沖床的兩個執(zhí)行構(gòu)件中，要求：▲送料構(gòu)件將原料送入?？咨戏胶?，沖頭才可進入(jìnrù)?？走M行沖壓；圖示折疊包裝機構(gòu)的兩個執(zhí)行構(gòu)件中，要求：餅干1342餅干2右折邊構(gòu)件43包裝紙左折邊構(gòu)件1餅干1342餅干1342餅干1342左折邊構(gòu)件右折邊構(gòu)件餅干1342包裝紙MBA兩個構(gòu)件不能同時位于區(qū)域MAB中，以免干涉?！?dāng)沖頭上移一段距離后，才能進行下次送料動作。精品資料c)各執(zhí)行構(gòu)件運動速度的協(xié)調(diào)(xiétiáo)配合：范成法加工時，刀具與齒坯之間必須保持(bǎochí)精確的傳動比。對于有運動協(xié)調(diào)配合要求的構(gòu)件，往往采用以一臺原動機，通過傳動系統(tǒng)分配運動，實現(xiàn)協(xié)調(diào)動作。精品資料2）機械(jīxiè)的工作（運動）循環(huán)圖定義：設(shè)計機械時，用以表示(biǎoshì)機械在一個工作循環(huán)過程中，各執(zhí)行構(gòu)件之間運動配合關(guān)系的圖形。定標(biāo)件：用其運動位置（轉(zhuǎn)角或位移）作為確定其它執(zhí)行構(gòu)件運動先后次序的基準(zhǔn)。形式：直線式、圓周式、直角坐標(biāo)式三種?！本€式工作循環(huán)圖退回停止沖制進給沖頭送料器曲柄轉(zhuǎn)角φ

0?90?180?270?360?此例中主軸作為定標(biāo)件。精品資料▲圓周(yuánzhōu)式工作循環(huán)圖圖示為單缸四沖程內(nèi)燃機的工作(gōngzuò)循環(huán)圖。曲軸為定標(biāo)件，轉(zhuǎn)2圈為一個工作(gōngzuò)循環(huán)。啟排氣門開啟進氣門開進氣排氣壓縮膨脹閉進氣門關(guān)火點曲軸0?540?360?180?排門閉關(guān)氣精品資料進退靜止靜止靜止進退MM左執(zhí)行機構(gòu)1左執(zhí)行機構(gòu)2分配軸轉(zhuǎn)角φ0?90?180?270?360?▲直角坐標(biāo)式工作(gōngzuò)循環(huán)圖餅干包裝機工作(gōngzuò)循環(huán)圖中，橫軸表示定標(biāo)件的轉(zhuǎn)角，縱軸表示執(zhí)行構(gòu)件的轉(zhuǎn)角。餅干1342餅干2右折邊構(gòu)件43包裝紙左折邊構(gòu)件1餅干1342餅干1342餅干1342左折邊構(gòu)件右折邊構(gòu)件餅干1342包裝紙MBA兩個構(gòu)件不能同時位于區(qū)域M把MAB中，以免干涉。餅干1342餅干2右折邊構(gòu)件43包裝紙左折邊構(gòu)件1餅干1342餅干1342餅干1342左折邊構(gòu)件右折邊構(gòu)件餅干1342包裝紙MBA精品資料３、常用(chánɡyònɡ)機構(gòu)1）傳遞(chuándì)連續(xù)回轉(zhuǎn)運動的機構(gòu)嚙合傳動機構(gòu)連桿機構(gòu)傳遞連續(xù)回轉(zhuǎn)運動的機構(gòu)摩擦傳動機構(gòu)摩擦輪傳動帶傳動蝸桿傳動鏈傳動齒輪傳動平行四邊形機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)精品資料2）實現(xiàn)單向間歇回轉(zhuǎn)(huízhuǎn)運動的機構(gòu)棘輪(jílún)機構(gòu)齒輪--連桿機構(gòu)單向間歇回轉(zhuǎn)運動槽輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu)凸輪式間歇運動機構(gòu)——適用于轉(zhuǎn)角固定的轉(zhuǎn)位運動?！看无D(zhuǎn)角小，或轉(zhuǎn)角大小可調(diào)的低速場合。——大轉(zhuǎn)角而速度不高的場合——運動平穩(wěn)、分度、定位準(zhǔn)確，但制造困難、高精度定位、高速場合?！厥庖蟮妮斔蜋C構(gòu)。精品資料3）實現(xiàn)往復(fù)移動往復(fù)擺動(bǎidòng)運動的機構(gòu)凸輪(tūlún)機構(gòu)組合機構(gòu)往復(fù)運動連桿機構(gòu)螺旋機構(gòu)齒輪齒條機構(gòu)液壓缸、氣缸正弦機構(gòu)正切機構(gòu)六連桿機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)連桿機構(gòu)的特點：制造容易、承載能力大，但難以實現(xiàn)精確運動，適用于無嚴格運動規(guī)律的場合。凸輪機構(gòu)的特點：能實現(xiàn)任意復(fù)雜的運動和各構(gòu)件之間的運動協(xié)調(diào)，承載能力不大。螺旋機構(gòu)的特點：可獲得大的減速比和較高的運動精度，常用作低速進給和精密微調(diào)機構(gòu)。齒輪齒條機構(gòu)的特點：適用于移動速度較高的場合，精密齒條制造困難，傳動精度及平穩(wěn)性不及螺旋機構(gòu)。精品資料凸輪機構(gòu)的推桿行程一般(yībān)較小，否則會使壓力角過大或尺寸過大。連桿機構(gòu)可以獲得較大行程，但不能太大，否則機構(gòu)尺寸會過于(guòyú)龐大。齒輪齒條機構(gòu)或螺旋機構(gòu)可滿足大行程的要求。4）再現(xiàn)軌跡的機構(gòu)齒輪——連桿組合機構(gòu)聯(lián)動凸輪機構(gòu)再現(xiàn)軌跡連桿機構(gòu)凸輪——連桿組合機構(gòu)一般而言，除了凸輪機構(gòu)能實現(xiàn)精確的曲線軌跡之外，其它機構(gòu)都只能近似實現(xiàn)預(yù)定的曲線軌跡。精品資料齒輪——連桿(liánɡǎn)組合機構(gòu)攪拌(jiǎobàn)機構(gòu)凸輪——連桿組合機構(gòu)聯(lián)動凸輪機構(gòu)CBADE精品資料４、機構(gòu)(jīgòu)的變異當(dāng)所選機構(gòu)不能滿足機械提出的運動和動力要求時，或者為了改善(gǎishàn)所選機構(gòu)的性能或結(jié)構(gòu)時，可以通過改變機構(gòu)中某些構(gòu)件結(jié)構(gòu)形狀、運動尺寸、更換機架或原動件、增加輔助構(gòu)件等方法獲得新的機構(gòu)或特性。此稱為機構(gòu)的變異構(gòu)件結(jié)構(gòu)形狀運動尺寸更換機架或原動件增加輔助構(gòu)件目的：獲得新的機構(gòu)或特性，已滿足使用要求。機構(gòu)的變異1）改變構(gòu)件結(jié)構(gòu)形狀若將擺動導(dǎo)桿機構(gòu)中的直線導(dǎo)槽改為圓弧導(dǎo)槽，運動到左側(cè)時，可獲得較長時間的停歇。精品資料2）改變構(gòu)件運動(yùndòng)尺寸槽輪直徑變?yōu)闊o窮大，槽數(shù)無窮多時,槽條機構(gòu)3）選不同的構(gòu)件作為(zuòwéi)機架——機構(gòu)的倒置擺動凸輪機構(gòu)123123連桿--凸輪機構(gòu)A1BCO234罐頭封口機構(gòu)要求C點沿接合縫運動。精品資料4）選不同的構(gòu)件(gòujiàn)作為原動件電機ABDC風(fēng)扇座蝸輪蝸桿雙搖桿機構(gòu)中，選連桿作為原動件，可把風(fēng)扇(fēngshàn)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為連架桿的搖動。5）增加輔助構(gòu)件作為原動件圖示手動插秧機分秧、插秧機構(gòu)中增加了一個輔助構(gòu)件—活舌3，從而使M點實現(xiàn)預(yù)定軌跡。123B654M3精品資料１）機構(gòu)的串聯(lián)(chuànlián)組合５、機構(gòu)(jīgòu)的組合為了實現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)的運動形式、運動參數(shù)以及運動協(xié)調(diào)關(guān)系，或者為了改善機械的動力特性，需要將選定的各種機構(gòu)組合在一起。前一個機構(gòu)的輸出，作為下一個機構(gòu)的輸入，依次串聯(lián)。一般串聯(lián)組合：后一級機構(gòu)的主動件固連在前一級機構(gòu)的一個連架桿上。51234ω1IIIω1s3s4III特殊串聯(lián)組合：后一級機構(gòu)的主動件串接在前一級機構(gòu)的一個連桿上。123A54DCBFEM精品資料123A54DCBM123A4DCBE織布機開口(kāikǒu)機構(gòu)。M點通過直線段時，從動導(dǎo)桿作較長時間的停歇。III齒輪機構(gòu)(jīgòu)與連桿機構(gòu)(jīgòu)的串聯(lián)組合。行星輪上各不同點的軌跡是各種內(nèi)擺線，故選擇不同點C可使從動桿4獲得不同的運動規(guī)律。特殊串聯(lián)組合的表示符號：精品資料２）機構(gòu)(jīgòu)的并聯(lián)組合一個機構(gòu)產(chǎn)生若干個分支后續(xù)(hòuxù)機構(gòu)，或若干個分支機構(gòu)匯合后于一個后續(xù)(hòuxù)機構(gòu)的組合方式。一般并聯(lián)組合：各分支機構(gòu)間無任何嚴格的運動協(xié)調(diào)配合關(guān)系。各分支部分可獨立設(shè)計。表示框圖某航空發(fā)動機附件傳動系統(tǒng)主動軸VIⅡⅥⅢⅣ精品資料特殊并聯(lián)組合(zǔhé)：各分支機構(gòu)間有嚴格的運動協(xié)調(diào)配合關(guān)系。(a)有速比(sùbǐ)要求各分支部分常共用一臺原動機（或集中數(shù)控），各部分嚴格按速比設(shè)計。(b)有軌跡配合要求圖示聯(lián)動凸輪機構(gòu)中，兩個分支凸輪共同驅(qū)動一個從動件，實現(xiàn)矩形軌跡完成送料。圓珠筆芯自動送料機構(gòu)154326ω11精品資料(c)有時序(shíxù)要求各分支機構(gòu)在動作的先后次序上有嚴格(yángé)的要求。如自動車床上三個并聯(lián)凸輪的工作順序有先后要求。凸輪I凸輪II凸輪III凸輪轉(zhuǎn)角090?180?270?360?放松(送料)車外圓道角擋料切斷夾緊工件（鉚釘）外圓車刀棒料切斷刀倒角刀凸輪軸擋板IIIIII主軸精品資料(d)有運動形式(xíngshì)配合要求左圖所示攪拌機除了E點按曲線運動外，還要求攪拌釜作自旋(zìxuán)運動，但兩者無速比要求。砂輪工件砂輪架攪拌機構(gòu)如右圖磨床中的主軸回轉(zhuǎn)、砂輪回轉(zhuǎn)、工件進給也屬于運動形式上的配合。CBADE精品資料三、機械傳動(jīxièchuándònɡ)方案的評價1）評價(píngjià)指標(biāo)▲機械功能的實現(xiàn)質(zhì)量——精確性、穩(wěn)定性、適應(yīng)性、擴展性；▲機械工作性能——運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性、傳力性能、承載能力等；▲機械的動力性能——沖擊、振動、噪聲、耐磨性能等；▲機械的經(jīng)濟性——設(shè)計工作量大小、制造成本、維修難易、能耗等▲機械結(jié)構(gòu)的合理性——復(fù)雜程度、尺寸及重量大小等。精品資料▲建立評價質(zhì)量指標(biāo)體系——根據(jù)評價對象的特點，確定(quèdìng)用哪些指標(biāo)來衡量各方案的優(yōu)劣。如沖床的增力性能、急回性能、傳力性能、承載能力、……等等；2）評價(píngjià)方法-----記分法▲為每個指標(biāo)確定分值——總分定為100分，其余各指標(biāo)按重要程度分配；▲聘請專家評分——采用五級制：00.250.50.751分別對應(yīng)于：很差、差、一般、較好、很好▲統(tǒng)計得分——計算分項平均值和總分平均值；▲按總得分進行排序，確定最佳方案。步驟：精品資料1.執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(shèjì)主要有功能原理設(shè)計(shèjì)、動作及運動設(shè)計(shèjì)、執(zhí)行機構(gòu)的型式設(shè)計(shèjì)、執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(shèjì)和執(zhí)行系統(tǒng)的方案評價與決策。機械傳動(jīxièchuándònɡ)方案設(shè)計的內(nèi)容2.原動機類型的選擇精品資料往復(fù)(wǎngfù)擺動電動機氣缸(qìɡānɡ)原動件運動形式連續(xù)回轉(zhuǎn)往復(fù)直線原動件的類型及其運動參數(shù)的選擇液壓馬達氣動馬達內(nèi)燃機液壓馬達氣動馬達直線電機油缸柴油機燃氣輪機汽油機直流電動機交流變頻變速電動機伺服電動機步進電動機力矩電動機交流異步電動機精品資料交流(jiāoliú)異步電動機的運動參數(shù)——同步轉(zhuǎn)數(shù)：3000，1500，1000，750，600rpm動力(dònglì)電動機伺服電動機氣動馬達液壓馬達精品資料機械傳動(jīxièchuándònɡ)系統(tǒng)的方案設(shè)計一、傳動系統(tǒng)的作用(zuòyòng)及其設(shè)計過程傳動系統(tǒng)的作用傳遞運動傳遞動力精品資料傳動系統(tǒng)的設(shè)計(shèjì)過程:確定傳動系統(tǒng)的總傳動比選擇傳動類型擬定傳動鏈的布置方案分配傳動比確定各級傳動機構(gòu)的基本參數(shù)及其校核繪制(huìzhì)傳動系統(tǒng)運動簡圖精品資料二、傳動(chuándòng)類型的選擇1.傳動的類型(lèixíng)和特點1）機械傳動精品資料2）液壓傳動(chuándòng)3）氣壓(qìyā)傳動4）電氣傳動精品資料2.選擇傳動類型(lèixíng)的原則1）執(zhí)行系統(tǒng)的工況和工作要求與原動機的機械(jīxiè)特性相匹配2）考慮工作要求傳遞的功率和運轉(zhuǎn)速度3）有利于提高傳動效率4）盡可能選擇結(jié)構(gòu)簡單的單級傳動裝置5）考慮結(jié)構(gòu)布置6）考慮經(jīng)濟性7）考慮機械(jīxiè)安全運轉(zhuǎn)和環(huán)境條件精品資料三、傳動鏈的方案設(shè)計

主要(zhǔyào)內(nèi)容：傳動路線的選擇傳動鏈中機構(gòu)的順序各級傳動比的分配本節(jié)重點介紹傳動路線的選擇精品資料傳動路線(lùxiàn)的選擇（1）串聯(lián)式單路傳動精品資料傳動路線(lùxiàn)的選擇（1）串聯(lián)式單路傳動（2）并聯(lián)式分路傳動精品資料傳動路線(lùxiàn)的選擇（1）串聯(lián)式單路傳動（2）并聯(lián)式分路傳動（3）并聯(lián)式多路聯(lián)合傳動精品資料傳動(chuándòng)路線的選擇（1）串聯(lián)式單路傳動(chuándòng)（2）并聯(lián)式分路傳動(chuándòng)（3）并聯(lián)式多路傳動(chuándòng)（4）混合式傳動(chuándòng)精品資料功能分解(fēnjiě)組合法實例：基本思路：▲將總功能(gōngnéng)分解成若干分功能(gōngnéng)，再細分解成功能(gōngnéng)元；▲為每一個功能元選擇一個完成此功能的機構(gòu)；▲將各種機構(gòu)加以適當(dāng)組合或變異得到一個運動方案；由于實現(xiàn)元功能的機構(gòu)是多樣的，根據(jù)排列組合原理可得到若干種運動方案。精品資料總功能：加壓執(zhí)行機構(gòu)上下運動時，能鍛出精度較高的毛坯。要求：驅(qū)動軸水平放置(fàngzhì)，加壓執(zhí)行構(gòu)件豎直方向運動。例1精鍛機主機構(gòu)(jīgòu)執(zhí)行機構(gòu)應(yīng)具有的分功能：⑴運動形式變換功能⑵運動軸線變向功能⑶運動位移或速度縮小功能根據(jù)以上分析，可以得出加壓執(zhí)行機構(gòu)總體功能的功能轉(zhuǎn)換形態(tài)學(xué)矩陣。精品資料加壓執(zhí)行機構(gòu)功能形態(tài)學(xué)矩陣精品資料滿足精鍛機功能要求(yāoqiú)的六種基本功能結(jié)構(gòu)精品資料精鍛機的四種(sìzhǒnɡ)方案精品資料φ100.8沖床功能分解：送料沖制退回沖頭功能(gōngnéng)細分：往復(fù)運動、增力、急回、減速；送料功能(gōngnéng)細分：間歇送料；1）往復(fù)運動、增力、急回功能元可用以下兩種機構(gòu)來實現(xiàn)：凸輪機構(gòu)六桿肘桿機構(gòu)例2沖壓機精品資料2）為了實現(xiàn)沖頭的減速功能，可以(kěyǐ)采用如下方案；▲兩級帶傳動(chuándòng)；▲兩級齒輪傳動；▲一級帶傳動一級齒輪傳動；3）為了實現(xiàn)間歇送功能料，可以采用如下方案；間歇滾輪傳動棘輪機構(gòu)推勾式送料機構(gòu)將上述各種機構(gòu)進行組合，就能得到多種方案。精品資料機械傳動(jīxièchuándònɡ)系統(tǒng)設(shè)計舉例一、C1325自動車床刀架機械傳動(jīxièchuándònɡ)系統(tǒng)的分析1）功能分析功能要求：自動換刀，并能沿工件軸向完成進給運動。進刀凸輪機構(gòu)刀具主軸轉(zhuǎn)塔刀架9工件齒條714壓簧12圓柱凸輪機構(gòu)4曲柄5圓錐齒輪傳動3寬齒輪2齒輪1活動支架8定位銷10六槽輪機構(gòu)11613精品資料功能要求(yāoqiú)：自動換刀，軸向進給功能分解：▲轉(zhuǎn)位(zhuǎnwèi)——轉(zhuǎn)塔刀架每次轉(zhuǎn)過60?；▲讓刀——轉(zhuǎn)位前刀架先右退，以免刀具與工件干涉；▲定位——將保證加工精度的定位銷，轉(zhuǎn)位之前拔出；▲進、退刀——不轉(zhuǎn)時，精確實現(xiàn)預(yù)定的進退刀運動。進刀凸輪機構(gòu)刀具主軸轉(zhuǎn)塔刀架9工件齒條714壓簧12圓柱凸輪機構(gòu)4曲柄5圓錐齒輪傳動3寬齒輪2齒輪1活動支架8定位銷10六槽輪機構(gòu)11613精品資料退刀：壓簧12推桿13回程齒輪(chǐlún)6齒條7活動支架8向右完成退刀。2）刀架機械傳動(jīxièchuándònɡ)系統(tǒng)的工作過程在一組刀具加工完畢后讓刀：退刀的同時，齒輪1的離合器結(jié)合并開始轉(zhuǎn)動

過寬齒輪2圓錐齒輪3圓柱凸輪機構(gòu)4

拔出銷10；同時，曲柄5旋轉(zhuǎn)支架8快速向右讓刀。進刀凸輪機構(gòu)刀具主軸轉(zhuǎn)塔刀架9工件齒條714壓簧12圓柱凸輪機構(gòu)4曲柄5圓錐齒輪傳動3寬齒輪2齒輪1活動支架8定位銷10六槽輪機構(gòu)11613精品資料轉(zhuǎn)位：讓刀快結(jié)束時，槽輪開始轉(zhuǎn)位曲柄5的后半圈支架(zhījià)8向左移動完成復(fù)位。2）刀架機械傳動(jīxièchuándònɡ)系統(tǒng)的工作過程定位：轉(zhuǎn)位結(jié)束時，凸輪機構(gòu)4的推桿擺動插入定位銷10，齒輪1離合器脫開并停止運轉(zhuǎn)。進刀凸輪機構(gòu)刀具主軸轉(zhuǎn)塔刀架9工件齒條714壓簧12圓柱凸輪機構(gòu)4曲柄5圓錐齒輪傳動3寬齒輪2齒輪1活動支架8定位銷10六槽輪機構(gòu)11613精品資料轉(zhuǎn)位(zhuǎnwèi)2）刀架機械傳動系統(tǒng)(xìtǒng)的工作過程定位進給：推桿13推程齒輪6齒條7活動支架8向左完成進給。之后進入下一個循環(huán)．進刀凸輪機構(gòu)刀具主軸轉(zhuǎn)塔刀架9工件齒條714壓簧12圓柱凸輪機構(gòu)4曲柄5圓錐齒輪傳動3寬齒輪2齒輪1活動支架8定位銷10六槽輪機構(gòu)11613精品資料刀架機械傳動(jīxièchuándònɡ)系統(tǒng)的工作循環(huán)圖：定位銷轉(zhuǎn)塔活動支架定位拔出靜止轉(zhuǎn)位后退復(fù)位圓柱凸輪轉(zhuǎn)角090?180?270?360?精品資料組合方式分析：組合方式主要(zhǔyào)以串聯(lián)方式為主，但在I、II處采用了特殊的并聯(lián)方式。進刀凸輪機構(gòu)齒輪齒條機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)圓柱凸輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)連桿機構(gòu)圓柱齒輪機構(gòu)圓錐齒輪機構(gòu)活動支架進退轉(zhuǎn)塔刀架轉(zhuǎn)位定位銷進退III3）刀架機械傳動系統(tǒng)各機構(gòu)(jīgòu)的組合方式及特點機構(gòu)功用分析：▲進刀凸輪機構(gòu)控制整個工件的加工過程，不同的工件需要更換不同的凸輪。▲后續(xù)串聯(lián)的齒輪齒條是為了轉(zhuǎn)換運動形式并放大。后續(xù)再串接一個曲柄滑快機構(gòu)，以增大讓刀距離。精品資料進刀凸輪機構(gòu)齒輪齒條機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)圓柱凸輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)連桿機構(gòu)圓柱齒輪機構(gòu)圓錐齒輪機構(gòu)活動支架進退轉(zhuǎn)塔刀架轉(zhuǎn)位定位銷進退III▲后續(xù)(hòuxù)再串接一個曲柄滑快機構(gòu)，以增大讓刀距離。▲圓柱齒輪后串接圓錐齒輪機構(gòu)使為了改變運動(yùndòng)方向。另外一條傳動路線中▲后并接槽輪機構(gòu)使為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)位?！⒔忧瑝K機構(gòu)使為了實現(xiàn)讓位?！⒔訄A柱凸輪機構(gòu)再串接連桿機構(gòu)是為了實現(xiàn)定位，且容易滿足時序要求。精品資料設(shè)計任務(wù)：設(shè)計一臺自動(zìdòng)鉆床，用來同時加工圖示零件上的三個孔，并能自動(zìdòng)送料。1）確定(quèdìng)工作原理二、多頭專用鉆床機械傳動系統(tǒng)設(shè)計30203-φ82020502010一般的鉆床多采用第一種方案，但本例是三軸專用鉆床，因工件小，工作臺輕，移動工作臺比移動三軸容易。故采用第二種方案。鉆削工藝：鉆頭一邊旋轉(zhuǎn)，同時相對于工件作移動。三種運動方案：▲鉆頭旋轉(zhuǎn)，同時軸向進給，工作臺靜止；▲鉆頭旋轉(zhuǎn)，工作臺帶動工件進給；▲工作臺旋轉(zhuǎn)，鉆頭作軸向進給；如車床上鉆孔精品資料送料機構(gòu)可以采用(cǎiyòng)從料倉推送工件的方式。工作臺送料桿料倉三個執(zhí)行(zhíxíng)構(gòu)件：鉆頭、工作臺、送料桿2）執(zhí)行構(gòu)件的運動設(shè)計工藝過程：▲送料桿往右推出零件，并頂出加工好的零件▲夾具將工件定位，并夾緊；▲送料桿返回，工作臺帶動工件快速上移接近鉆頭；▲工作臺慢速工進；▲鉆孔結(jié)束后，工作臺快速退回，完成一個循環(huán)。精品資料鉆頭(zuàntóu)的轉(zhuǎn)速：nc=1000v/(πd)其中：d—鉆頭(zuàntóu)直徑，d=8mmv---切削速度，查手冊45鋼，可選v=12.5m/min；代入得：nc≈500rpm工作臺為往復(fù)運動。鉆孔工藝要求：▲工作臺帶動工件快速上移接近鉆頭；▲工作臺改用工作進給速度先鉆凸臺上的孔，待鉆到一定深度時，三個鉆頭才同時鉆進，因工作阻力增加，故進給速度應(yīng)減??；▲鉆孔結(jié)束后，工作臺快速退回，完成一個循環(huán)。設(shè)工作臺完成一個工作循環(huán)所需的時間為T1，則有：T1=t1+t2+t3+t4+t5精品資料其中：t1——單孔鉆削時間。設(shè)單孔鉆削每轉(zhuǎn)進給量為s1=0.2mm/r,單孔鉆削深度為10mm，并考慮(kǎolǜ)3mm的提前工作量。求得：t2——三孔同時(tóngshí)鉆削時間，設(shè)進給量為s1=0.16mm/r,單孔鉆削深度為10mm，并考慮3mm的越程量。求得t2=(10+3)/(s2nc)=0.163min=9.8st3——快速接近時間，取t3=1.5st4——快速退回時間，取t4=2.5st5——工作臺停歇等待更換工件時間，取t5=3s；工作臺一個工作循環(huán)總時間：T1=t1+t2+t3+t4+t5=24.6s工作臺每分鐘工作循環(huán)數(shù)：n1=60/T1=2.44t1=(10+3)/(s1nc)=0.13min=7.8s精品資料送料桿的運動(yùndòng)為往復(fù)直動。循環(huán)時間與工作臺相同：Ts=24.6s工作臺的行程(xíngchéng)：Hf=h0+h1+h2h0——工作臺快速趨近鉆頭的運動距離，取h0=15mm；=41mmh1——單孔鉆削深度，取h1=13mm；；h2——三孔同時鉆削深度，取h0=13mm。送料桿的行程取工件的兩倍：Hs=100mm送料桿的運動與工作臺的運動必須協(xié)調(diào)，而鉆頭的旋轉(zhuǎn)與送料桿和工作臺之間的運動是獨立的凸輪轉(zhuǎn)角090?180?270?360?送料桿送料靜止送料工作臺停止單孔鉆三孔鉆快退快進工作循環(huán)圖：精品資料類型——交流異步感應(yīng)電動機由機床的工作要求(yāoqiú)確定為了減少原動機的數(shù)量(shùliàng)，三個鉆頭共用一個原動機。3）原動機的選擇4）計算運動鏈的總傳動比切削運動鏈的總傳動比：

ic=nn/nc=1440/500=2.88進給運動鏈的總傳動比：

if=is=nn/nf=1440/2.44=5635）機構(gòu)選型轉(zhuǎn)數(shù)——額定轉(zhuǎn)數(shù):nn=1440rpm（1）切削運動鏈的設(shè)計▲鉆頭作連續(xù)回轉(zhuǎn)運動，運動鏈的總傳動比為2.88,無需運動轉(zhuǎn)換，但需要減速。精品資料▲三個鉆頭應(yīng)同向旋轉(zhuǎn)，且各鉆頭之間的距離很小，即要求具有運動分解(fēnjiě)功能，其尺寸受到限制?！妱訖C軸一般為水平放置，與鉆頭(zuàntóu)的方向不一致，即要求具有改變運動軸線方向的功能。機構(gòu)選型▲具有減速功能的傳動有：齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動?？紤]到速度較高，距離較遠等因素，此處選用V帶傳動?！妱訖C與鉆頭之間有較大的傳動距離，即要求運動鏈作遠距離傳動?！茏儞Q運動軸線方向的傳動有：圓錐齒輪傳動、交錯軸斜傳動、蝸桿傳動。考慮到兩軸線垂直相交且傳動比較小，此處選擇圓錐齒輪傳動。精品資料▲三個鉆頭應(yīng)同向旋轉(zhuǎn)，此處選擇(xuǎnzé)一個中心齒輪帶動周圍三個從動齒輪的定軸輪系?！x用萬向聯(lián)軸節(jié)或鋼絲(ɡānɡsī)軟軸將運動傳遞給鉆頭。（2）進給運動鏈的設(shè)計▲工作臺作往復(fù)直線運動，且運動規(guī)律較復(fù)雜，但行程不大。此處選用凸輪機構(gòu)。將以上所選機構(gòu)經(jīng)適當(dāng)組合，就得到鉆削運動鏈?！M給運動鏈應(yīng)實現(xiàn)很大的傳動比563，但進給力不需要太大。選用帶傳動與蝸桿傳動實現(xiàn)二級減速。▲進給運動的方向和位置與電動機不一致，選用蝸桿傳動實現(xiàn)回轉(zhuǎn)軸線方向的變化。由于結(jié)構(gòu)尺寸的限制，三個從動齒輪軸線之間的距離遠大于三個鉆頭之間的距離。精品資料（3）送料運動(yùndòng)鏈的設(shè)計▲送料桿行程較大，采用(cǎiyòng)連桿機構(gòu)放大?！土线\動鏈減速比與進給運動鏈相同，故直接由蝸桿軸帶動。▲送料運動規(guī)律較復(fù)雜，故選用凸輪機構(gòu)。6）機構(gòu)的組合III工作臺156432109871211131514將以上所選機構(gòu)組合就得到圖示自動鉆床的機械傳動系統(tǒng)。精品資料電動機帶傳動(2)凸輪機構(gòu)(10)帶傳動(8)帶傳動(3)錐齒輪傳動(4)圓柱齒輪傳動(5)工作臺凸輪機構(gòu)(12)連桿機構(gòu)送料桿蝸桿傳動(9)萬向聯(lián)軸節(jié)鉆頭萬向聯(lián)軸節(jié)鉆頭萬向聯(lián)軸節(jié)鉆頭機構(gòu)的組合示意(shìyì)框圖：3)機構(gòu)(jīgòu)選型、變異與組合;4)機構(gòu)的尺寸綜合;5)