【正文】 螺旋機(jī)構(gòu) 4. 運(yùn)動放大要求 平面連桿機(jī)構(gòu) 5. 力的放大要求 平面連桿機(jī)構(gòu) 6. 運(yùn)動合成或分解 差動輪系與而自由度的其他機(jī)構(gòu) Northwest AF University 第十四章 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 摩擦傳動機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、易于實(shí)現(xiàn)無級變速、過載保護(hù)。 Northwest AF University 第十四章 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 當(dāng)所選機(jī)構(gòu)不能全面滿足對機(jī)械提出的運(yùn)動和動力要求時，或?yàn)榱烁纳扑x機(jī)構(gòu)的性能或結(jié)構(gòu)時，可以通過改變機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形狀、運(yùn)動尺寸、更換機(jī)架或原動件、增加輔助構(gòu)件等方法以獲得新的機(jī)構(gòu)或特性，此稱為 機(jī)構(gòu)的變異 。 當(dāng)原動件數(shù)目小于機(jī)構(gòu)自由度數(shù)目時，機(jī)構(gòu)遵循最小阻力定律，用此可以簡化機(jī)構(gòu)。 1） 機(jī)構(gòu)的工藝動作較復(fù)雜 若采用簡單的 、 單一的基本機(jī)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的工藝動作 ， 這種情況下減小機(jī)構(gòu)組合常采用并聯(lián)式 、 復(fù)合式或疊加式的組合方式 ， 組合時應(yīng)注意各個子工藝動作協(xié)調(diào)配合問題 。如 圖 1411所示 某航空發(fā)動機(jī)附件傳動系統(tǒng)。 圖 1415 磨床 圖 1414 攪拌機(jī)構(gòu) A B C D E Northwest AF University ③ 匯集式并聯(lián)組合：若干分支機(jī)構(gòu)匯集一道共同驅(qū)動一后續(xù)機(jī)構(gòu)。最后通過分析與評價，從眾多的方案中選出最佳方案。 由于一個元功能往往存在多個可用的功能載體，所以用這個方法經(jīng)過適當(dāng)排列組合可獲得很多的傳動系統(tǒng)方案。 其次，為每個指標(biāo)確定評分的分值，各分值是根據(jù)所設(shè)計(jì)機(jī)械的具體要求和各指標(biāo)的重要程度來確定的，各指標(biāo)分值的和應(yīng)為 100。 圖 1418 育秧缽 1） 分析 : φ 60 φ 20 25 60 圖 1419 沖制、脫模 Northwest AF University 第十四章 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 2） 圖 1420所示蜂窩煤制作 機(jī)傳動系統(tǒng)中，包括： 電機(jī) ?帶傳動 ?圓柱齒輪、 ?錐齒輪 ?槽輪 ?實(shí)現(xiàn)工作臺間歇轉(zhuǎn)動。并設(shè)計(jì)運(yùn)動循環(huán)圖。求得： t2—— 三孔同時 鉆削時間，設(shè)進(jìn)給量為 s1 = mm/r ，單孔 鉆削深度為10mm，并考慮 3mm的越程量。 機(jī)構(gòu)選型 ▲ 具有減速功能的傳動有：齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動。此處選用凸輪機(jī)構(gòu)。 ▲ 送料運(yùn)動規(guī)律較復(fù)雜，故選用凸輪機(jī)構(gòu)。 ▲ 進(jìn)給運(yùn)動的方向和位置與電動機(jī)不一致，選用蝸桿傳動實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)軸線方向的變化。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。 凸輪轉(zhuǎn)角 0 90? 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(jìn) 工作循環(huán)圖： 第十四章 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) Northwest AF University 類型 —— 交流異步感應(yīng)電動機(jī) (由機(jī)床的工作要求確定 ) 為了減少原動機(jī)的數(shù)量，三個鉆頭共用一個原動機(jī)。 圖 1423 Northwest AF University 第十四章 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 鉆頭的轉(zhuǎn)速： nc=1000v/(πd) 其中： d—— 鉆 頭直徑， d=8 mm v —— 切削速度，查手冊 45鋼，可選 v= 代入得： nc≈ 500 r/min 工作臺為往復(fù)運(yùn)動。 注意 : 1 試設(shè)計(jì)育秧缽制作機(jī)傳動系統(tǒng) Northwest AF University 第十四章 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 1 2 5 6 4 3 圖 1421 育秧缽制作機(jī)傳動系統(tǒng) 9 7(8) III II I 10 11 16 15 14 13 12 14 13 9 17 K K向 3） 改造成育秧缽制作機(jī)： ① 電機(jī) ?帶傳動 ?圓柱齒輪、 ?錐齒輪?圓柱齒輪 ?實(shí)現(xiàn)工作臺連續(xù)轉(zhuǎn)動。 第十四章 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) Northwest AF University 第七節(jié) 機(jī)械傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例 第十四章 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 1 試設(shè)計(jì)育秧缽制作機(jī)傳動系統(tǒng) 設(shè)計(jì)要求 :育秧缽如圖 1418所示，每分鐘生產(chǎn) 50個。一般說來，評價指標(biāo)應(yīng)包括下列五個方面。 應(yīng)使機(jī)械有較高的機(jī)械效率 合理安排不同類型傳動機(jī)構(gòu)的順序 1)轉(zhuǎn)變運(yùn)動形式的機(jī)構(gòu)（如凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等）通常安排運(yùn)動鏈的末端，與執(zhí)行機(jī)構(gòu)靠近 . 2)帶傳動和摩擦傳動一般應(yīng)安排轉(zhuǎn)速較高的運(yùn)動鏈的起始端，以減小傳動的扭矩，并減小外形尺寸。 （ 1）一般封閉式組合 將基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的兩個主動件或兩個從動件用約束機(jī)構(gòu)封閉起來的組合方式稱為機(jī)構(gòu)的一般封閉式組合。 圖 1412 圓珠筆芯自動送料機(jī)構(gòu) 1 5 4 3 2 6 ω1 有速比要求： Northwest AF University 第十四章 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 有時序要求： 各分支機(jī)構(gòu)在動作的先后次序上有嚴(yán)格的要求。 5 1 2 3 4 ω1 II I ω1 s3 s4 II I 一般串聯(lián)組合 1 2 3 A 5 4 D C B F E M 特殊串聯(lián)組合 特殊串聯(lián)組合：后一級機(jī)構(gòu)的主動件串接在前一級機(jī)構(gòu)的一個連桿上?；爻虝r，推桿先順時針轉(zhuǎn)動，推桿與工件脫離，碰到上擋銷時，推桿與滑塊一起返回。 擺動凸輪機(jī)構(gòu) 1 2 3 1 2 3 連桿 凸輪機(jī)構(gòu) A 1 B C O 2 3 4 罐頭封口機(jī)構(gòu) 要求 C點(diǎn)沿接合縫運(yùn)動。 凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：能實(shí)現(xiàn)任意復(fù)雜的運(yùn)動和各構(gòu)件之間的運(yùn)動協(xié)調(diào)，承載 能力不大。 2)機(jī)械的工作循環(huán)圖 Northwest AF University 運(yùn)動循環(huán)圖形式 形式 繪制方法 特點(diǎn) 直線式 將機(jī)械在一個運(yùn)動循環(huán)中各個執(zhí)行構(gòu)件各行程區(qū)段的起止時間和先后順序，按比例繪制在直線坐標(biāo)上 繪制方法簡單，能清楚表示一個運(yùn)動循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動的順序和時間關(guān)系；直觀性差，不能顯示各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動規(guī)律 圓周式 以極坐標(biāo)系原點(diǎn)為圓心作若干個同心圓，每個圓環(huán)代表一個執(zhí)行構(gòu)件，由各相應(yīng)圓環(huán)引徑向直線表示各執(zhí)行構(gòu)件不同運(yùn)動狀態(tài)的起始和終止位置 能比較直觀地看出各執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動件在主軸或分配軸上的相位；當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)多時，同心圓環(huán)太多不能一目了然，無法顯示各構(gòu)件的運(yùn)動規(guī)律 直角坐標(biāo)式 用橫坐標(biāo)表示機(jī)械主軸或者分配軸轉(zhuǎn)角，縱坐標(biāo)表示各執(zhí)行構(gòu)件的角位移或者線位移，各區(qū)段之間用直線相連 不僅能清楚地表示各執(zhí)行構(gòu)件動作的先后順序，而且能表示各執(zhí)行構(gòu)件在各區(qū)段的運(yùn)動規(guī)律 2)機(jī)械的工作循環(huán)圖 第十四章 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) Northwest AF University 第十四章 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 第四節(jié) 機(jī)構(gòu)的選型和變異 首先根據(jù)已知的設(shè)計(jì)要求，按執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動形式及運(yùn)動功能要求，先在 基本機(jī)構(gòu) 中進(jìn)行類比選擇，當(dāng)基本機(jī)構(gòu)不能滿足運(yùn)動或動力要求時，才考慮對基本機(jī)構(gòu)進(jìn)行組合、變異等方法形成新的機(jī)構(gòu)，或選用組合機(jī)構(gòu)。 為進(jìn)一步設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸提供了重要的依據(jù)。 1)各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動的協(xié)調(diào)配合關(guān)系： 對于各個執(zhí)行構(gòu)件之間的運(yùn)動不需要協(xié)調(diào)配合而是彼此獨(dú)立的機(jī)械，可分別為每一種運(yùn)動設(shè)計(jì)一個獨(dú)立的運(yùn)動鏈，并有單獨(dú)的原動機(jī)驅(qū)動。例如，對于電動機(jī)來說，在額定功率相同的情況下，額定轉(zhuǎn)速越高的電動機(jī)尺寸越小，重量和價格也低，即高速電動機(jī)反而經(jīng)濟(jì)。 ★ 在相同功率下，要求外形尺寸盡可能小、重量盡可能輕時，宜選用液壓馬達(dá)。其主要優(yōu)點(diǎn)為： 工作介質(zhì)為空氣，故容易獲取且成本低廉；易遠(yuǎn)距離輸送，排入大氣也無污染；能適應(yīng)惡劣環(huán)境；動作迅速、反應(yīng)快 。 應(yīng)用 : 伺服電機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、軍事、航空航天等領(lǐng)域，如數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、火炮隨動系統(tǒng)中。 第十四章 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) Northwest AF University 原動機(jī)的運(yùn)動形式主要是回轉(zhuǎn)運(yùn)動、往復(fù)擺動和往復(fù)直線運(yùn)動等。則其中必有好壞優(yōu)劣之分。 。 第一節(jié) 概述 第十四章 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) Northwest AF University 第十四章 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 一、機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程 : 階段 內(nèi)容 應(yīng)完成的工作 計(jì)劃 1. 提出設(shè)計(jì)任務(wù) 方案設(shè)計(jì) 提出最佳方案的原理圖和機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 技術(shù)設(shè)計(jì) 、潤滑系統(tǒng)圖等