机械传动系统方案的设计-精

行 构
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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
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
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
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
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
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。
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，灵活应用各种设 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。
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。
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。
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。
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
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。
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
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
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。