最新机械传动系统的方案设计

送料杆
● 夹紧：夹具将工件定
工作台
位并夹紧。 ● 快进：送料杆返回，工作台带动工件
快速上移接近钻头。
● 钻孔：工作台慢速工进；
● 返回：钻孔结束后，工作台快速退回，完成一个工作循环
钻孔的工艺要求
-- 对工作台运动的要求
● 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，待钻到 一定
具有减速功能的传动有：齿轮传动、带传 动、链传 动。考虑到速度较高，距离 较远等因素，选用 V带传动
⑸ 机构选型 钻削运动链的设计
● 运动方向：电动机轴一般为水平放置，与钻头的方向 不一致，即要求具有改变运动轴线方向的功能
能变换运动轴线方向的传动有：圆锥齿 轮传动、交错轴斜传动、蜗杆传动。 考虑到两轴线垂直相交且传动比较小， 选择圆锥齿轮传动
⑸ 机构选型 钻削运动链的设计
● 运动链长度：电动机与钻头之间有较大的传动距离， 即要求运动链作远距离传动 具有减速功能的传动有：齿轮传动、带传 动、链传 动。考虑到速度较高，距离 较远等因素，选用 V带传动
⑸ 机构选型 钻削运动链的设计
三个钻头应同向旋转，选择一个中心 齿轮带动周围三个从动齿轮的定轴 轮系
凸轮机构 (10)
工作台
(9)
凸轮机构 (12)
连杆 机构
送料杆
谢谢
⑹ 机构的组合
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6
3
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工作台 11
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9Leabharlann Baidu
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结束语
● 钻头间的协调运动：三个钻头应同向旋转，且各钻头 之间的距离很小，即要求具有运动分解功能，其尺寸 受到限制
⑸ 机构选型 钻削运动链的设计
⑸ 机构选型
进给运动链的设计
● 运动形式：工作台作往复直线运动，且运动规律较复杂， 但行程不大，选用凸轮机构
● 运动方向：进给运动的方向和位置与电动机不一致，选 用蜗杆传动实现回转轴线方向的变化
多头专用钻床机械传动系统设计
设计任务 设计一台自动钻床，用来同时加工图示零件上的三个孔， 并能自动送料。
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20
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20 10
⑴ 运动方案选择 工艺动作 钻头一边旋转，同时相对于工件作移动 三种运动方案
● 钻头旋转，同时轴向进给，工作 台静止
● 钻头旋转，工作台带动工件进给
● 工作台旋转，钻头作轴向进给
机械传动系统的方案设计
内容提要
研究内容： 机械的基本理论
机构
机器
机构的结构分析
机构的设计
方案设计
机构的力学分析
机器动力学
14.3 机械传动系统方案设计和原动机选择 2.原动机选择
14.3 机械传动系统方案设计和原动机选择 2.原动机选择
14 机械系统的方案设计
1 机械总体方案设计 2 现代设计观念与创新设计简介 3 机械执行系统运动方案设计 4 机械传动系统方案设计和原动件选择 5 机械系统运动方案设计举例
进给运动链的总传动比（工作台的运动） if is nnnf 14402.44 563
⑸ 机构选型
钻削运动链的设计
● 运动形式：钻头作连续回转运动，运动链的总传动比 为2.88，无需运动转换，但需要减速
● 运动方向：电动机轴一般为水平放置，与钻头的方向 不一致，即要求具有改变运动轴线方向的功能
⑴ 运动方案选择
方案选择
一般的钻床多采用第一 种方案，但本例是三轴 专用钻床，因工件小， 工作台轻，移动工作台 比移动三轴容易。故采 用第二种方案。
⑵ 执行系统运动规律设计
送 料 杆
送料杆
三个执行构件
料仓
工作台
钻 头
工 作 台 头
⑵ 执行系统运动规律设计
工艺过程
料仓
● 送料：送料杆往右 推出零件，并顶出 加工好的零件
● 传动比：进给运动链应实现很大的传动比563，但进给力 不需要太大，选用带传动与蜗杆传动实现二级减速
⑸ 机构选型 进给运动链的设计
⑸ 机构选型
送料运动链的设计 ● 运动形式：送料运动规律较复杂，故选用凸轮机构
● 减速比：送料运动链减速比与进给运动链相同 ，故直接 由蜗杆轴带动
● 行程：送料杆行程较大，采用连杆机构将行程放大
180º
三孔钻
快退 270º 360º
⑶ 原动机的选择
类型—交流异步感应电动机 。 由机床的工作要求确定 转速—额定转速 nn 1440 rpm 为了减少原动机的数量，三个钻头共用一个原动机。
⑷ 计算运动链的总传动比
切削运动链的总传动比（钻头的运动） ic nnnc 1440500 2.88
● 运动链长度：电动机与钻头之间有较大的传动距离， 即要求运动链作远距离传动
● 钻头间的协调运动：三个钻头应同向旋转，且各钻头 之间的距离很小，即要求具有运动分解功能，其尺寸 受到限制
⑸ 机构选型 钻削运动链的设计 ● 运动形式：钻头作连续回转运动，运动链的总传动比 为2.88，无需运动转换，但需要减速
深度时，三个钻头才同时钻进，因工作阻力增加，故进 给速度应减小。 ● 钻孔结束后，工作台快速退回，完成一个工作循环。
工作循环图
（1）钻头转速的计算 根据： nc1000v(d) d钻头直径，d8 mm
v 切削速度，选v12.5mmin
结论：
nc 500 rpm
工作循环图
（2）工作台运动速度的计算
h0 —工作台快速趋近钻头的运动距离，取h0 15 mm h1 —单孔钻削深度，取h1 13 mm h2 —三孔同时钻削深度，取h2 13 mm 送料杆的行程取工件的两倍
Hs 100 mm
工作循环图
（5）绘制工作循环图
钻头
旋转
送料杆 送料
静止
工作台
停止 快 进
单孔钻
凸轮转角 0
70º 90º
⑸ 机构选型 送料运动链的设计
⑹ 机构的组合
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将以上所选机构组合，
得到图示自动钻床的机
5
械传动系统。
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工作台 11
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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
工作台一个工作循环总时间 T1 t1 t2 t3 t4 t5 24.6 s
工作台每分钟工作循环数 n1 60 T1 2.44
工作循环图
（3）送料杆运动速度的计算
送料杆的运动为往复直动，运动循环时间与工作台相同 Ts 24.6 s
工作循环图
（4）行程的计算
工作台的行程 Hf h0 h1 h2