機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計(已修改)
2025-05-18 01:00 本頁面
【正文】 機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計 機械系統(tǒng)設(shè)計的一般考慮以下幾個方面：機械系統(tǒng)設(shè)計的一般原則 ● 機械的結(jié)構(gòu)組成 ● 機械系統(tǒng)設(shè)計的一般原則機械運動方案設(shè)計 ● 機械運動方案設(shè)計 ● 動力機類型的選擇 ● 機構(gòu)選型 ● 機構(gòu)的組合應(yīng)用 ● 機械系統(tǒng)的工作循環(huán)圖● 機械的結(jié)構(gòu)組成 機械的種類是五花八門十分繁多，常見的機械有動力機械、生產(chǎn)機械、起重運輸機械、建筑機械、礦山機械、林業(yè)機械、農(nóng)業(yè)機械等等。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各類生產(chǎn)機械的速度和精度要求越來越高，同時要考慮環(huán)境保護、節(jié)省原材料、節(jié)約能源，而且大量的采用機、電或機、電、液的一體化以滿足自動化生產(chǎn)的新要求。一批又一批的新機械不斷涌現(xiàn)。 盡管各種機械的結(jié)構(gòu)和用途多種多樣千差萬別，大體上均由四部分組成：動力機、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)和操縱控制裝置，如圖1所示。此外，為保證機械正常工作還設(shè)有一些輔助裝置，如潤滑、冷卻、安全保護，計數(shù)及照明裝置等。圖 1返回● 機械系統(tǒng)設(shè)計的一般原則 一臺較復雜的機械在運轉(zhuǎn)中常包括多個工藝動作，相互協(xié)調(diào)配合以完成預定的工藝目的。工藝目的及工藝動作確定之后，機械系統(tǒng)的設(shè)計主要包括動力機的類型、功率和額定轉(zhuǎn)速的選擇，運動變換機構(gòu)的選擇以及協(xié)調(diào)各工藝動作的機械運動循環(huán)圖的擬定。這些工作在很大程度上決定了所設(shè)計機構(gòu)的性能、造價，因而是設(shè)計工作中關(guān)鍵的一環(huán)。機械系統(tǒng)設(shè)計又是一項繁難的工作，它不但要求設(shè)計者有多方面的知識，還要有廣博的見識和豐富的經(jīng)驗。由于機構(gòu)種類的繁多、功用各異，因此機械系統(tǒng)的設(shè)計難以找出共同的模式，這里討論的僅是設(shè)計過程中的一般性原則。◆ 采用簡短的運動鏈 擬定機械的傳動系統(tǒng)或執(zhí)行機構(gòu)時，盡可能采用簡單、緊湊的運動鏈。因為運動鏈越簡短，組成傳動系統(tǒng)或執(zhí)行機構(gòu)所使用的機構(gòu)和構(gòu)件數(shù)目越少，這不僅降低制造費用、減小體積和重量，而且使機械的傳動效率相對提高。由于減少傳動環(huán)節(jié)，使傳動中的積累誤差也隨之減小，結(jié)果將提高機械的傳動精度和工作準確性。◆ 有較高的機械效率 傳動系統(tǒng)的機械效率主要取決于組成機械的各基本機構(gòu)的效率和它們之間的聯(lián)接方式。因此，當機械中含有效率較低的機構(gòu)時，如蝸輪蝸桿傳動裝置，這將降低機械的總效率。在機械傳動中的大部分功率是由主傳動所傳遞，應(yīng)力求使其具有較高的傳動效率；而輔助傳動鏈，如進給傳動鏈、分度傳動鏈、調(diào)速換向傳動鏈等所傳遞的功率很小，其傳動效率的高低對整個機械的效率影響較小。對輔助傳動鏈主要著眼于簡化機構(gòu)、減小外部尺寸、力求操作方便、安全可靠等要求。◆ 合理安排傳動順序 機械的傳動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)一般均由若干基本機構(gòu)和組合機構(gòu)組成，它們的結(jié)構(gòu)特點和傳動作用各不相同，應(yīng)按一定規(guī)律合理的安排傳動順序。一般將減速機安排在運動鏈的起始端，盡量靠近動力機，例如采用帶有減速裝置的電動機；將變換運動形式的機械安排在運動鏈的末端，使其與執(zhí)行構(gòu)件靠近，如將凸輪機構(gòu)、連桿機構(gòu)、螺旋機構(gòu)等靠近執(zhí)行構(gòu)件布置；將帶傳動類型的摩擦傳動安排在運動鏈中的轉(zhuǎn)速高的起始端，以減小傳遞的轉(zhuǎn)矩、降低打滑的可能性。在傳遞同樣轉(zhuǎn)矩的條件下，與其他傳動形式比較摩擦傳動機構(gòu)尺寸比較大，為了減小其外部尺寸應(yīng)將其布置在運動鏈的起始端。傳動鏈中采用圓錐齒輪時，應(yīng)考慮到圓錐齒輪制造較困難，造價高，避免用大尺寸的圓錐齒輪，而采用較小的圓錐齒輪也應(yīng)布置在運動鏈中轉(zhuǎn)速較高的位置。 上述順序安排只是一般性的考慮，具體安排時需要同時考慮的因素較多，如充分利用空間、降低傳動噪音和振動，以及裝配維修的方便等，相關(guān)的各因素都要權(quán)衡利弊給予適當?shù)目紤]。◆ 合理分配傳動比 運動鏈的總傳動比應(yīng)合理地分配到各級傳動機構(gòu)，既充分利用各種傳動機構(gòu)的優(yōu)點，又能利于尺寸控制得到結(jié)構(gòu)緊湊的機械。每一級傳動機構(gòu)的傳動比應(yīng)控制在其常用的范圍內(nèi)。如果某一級傳動比過大，則對其性能和尺寸都將有不利的影響。所以當齒輪傳動比大于8～10時，一般應(yīng)設(shè)計為兩級傳動；當傳動比在30以上時，常設(shè)計兩級以上的齒輪傳動。但是對于傳動來說，由于外部尺寸較大實際很少采用多級帶傳動。 電動機的轉(zhuǎn)速一般都超過執(zhí)行構(gòu)件所需要的轉(zhuǎn)速，而需要采用減速傳動系統(tǒng)。這時，對于減速運動鏈應(yīng)按照“前小后大”的原則分配傳動比，而且相鄰兩級傳動比的差值不要相差太大。設(shè)有K級減速傳動，其各級傳動比為ii…、iK，取值應(yīng)符合i1＜i2＜…＜iK的順序，相鄰兩級差不得過大。安排這種逐級減速的運動鏈，可使各級中間軸有較高的轉(zhuǎn)速及較小的轉(zhuǎn)矩，因此可選用尺寸較小的軸徑和軸承，油封等零件。◆ 保證機械安全運轉(zhuǎn) 設(shè)計機械的傳動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)，必須充分重視機構(gòu)的安全運轉(zhuǎn)，防止發(fā)生人身事故或損壞機械構(gòu)件的現(xiàn)象出現(xiàn)。一般在傳動系統(tǒng)或執(zhí)行機構(gòu)中設(shè)有安全裝置、防過載裝置、自動停機等裝置。例如在起重機的起吊部分必須防止在載荷作用下發(fā)生倒轉(zhuǎn)，造成起吊物件突然下落砸傷工人或損壞貨物的后果，所以在傳動鏈中應(yīng)設(shè)置具有足夠自鎖能力的機構(gòu)或有效的制動器。又如為防止機械因短時過載而損壞，可采用具有過載打滑的摩擦傳動裝置或設(shè)置安全聯(lián)軸器和其他安全過載裝置。 在某些機械中各執(zhí)行構(gòu)件的運動是彼此獨立的，所以在設(shè)計傳動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)時，不必考慮它們之間運動的協(xié)調(diào)。例如起重機的吊鉤的起落、吊桿的擺動是各自獨立的，并不存在協(xié)調(diào)配合的問題，將其設(shè)計成各自獨立的運動鏈，而且可以采用不同的動力機，在另外一些機構(gòu)中各執(zhí)行構(gòu)件間必須保持嚴格的協(xié)調(diào)配合，保持準確的傳動比關(guān)系和動作的協(xié)調(diào)，否則無法完成生產(chǎn)工藝要求。例如齒輪加工機床按范成法切制齒輪時，刀具和輪坯的范成運動必須保持某一恒定的傳動比，這樣才能保證切制出所要求的齒數(shù)。又如在車床上車制螺紋時，必須保證主軸帶動工件的轉(zhuǎn)動速度和刀架上刀具的走刀速度按一定的速度比運轉(zhuǎn)，否則難以車制出工藝所要求的螺紋。為保證這些執(zhí)行機構(gòu)和執(zhí)行構(gòu)件之間有嚴格傳動比，而且能協(xié)調(diào)動作，應(yīng)將相互有關(guān)的運動鏈同用一個動力機驅(qū)動。 返回● 機械運動方案設(shè)計 在設(shè)計機械的過程中，當工藝動作確定之后，就要選擇適宜的機構(gòu)型式來實現(xiàn)所要求的工藝動作。雖然，在這個過程中有可能根據(jù)特定的工藝動作要求，創(chuàng)造和研制出新的機構(gòu)，但多數(shù)情況下是可以利用已有的機構(gòu)，借助于資料和設(shè)計經(jīng)驗來完成，因此習慣上把這一步工作稱為機構(gòu)的選型。 機構(gòu)的選型
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1