【正文】 47503000 ??ir 46 ?? 分析：情況（ 1） ?? ： 421 2228 ??? 412 2228 ??? ?? ： 631 22312 ??? 613 23212 ??? 情況（ 2） ?? ： 621 23212 ??? 612 22312 ??? )13( ? ?? ： 931 23318 ??? 913 23318 ??? )13( ? 注意： （ 1） 公比 ? 應為 ir 的整數(shù)方根 （ 2） 把第一擴大組提到基本組之前 優(yōu)點：減少傳動組數(shù)，簡化傳動機構 缺點： （ 1） 高速下功率不能完全輸出 如： 750/1500r/min， （ 2） 擴大組在前，不適合“前密后疏”的原則 3. 具有公用齒輪的傳動鏈 公用齒輪：既是前一傳動組的被動齒輪，又是后一傳動組的主動輪 優(yōu)點：減少齒輪數(shù)目，減少軸向尺寸 缺點：設計中不易實現(xiàn)，徑向尺寸可能增大 4. 具有雙公比（混合公 比）的傳動鏈 如： 421 2228 ??? ?? 423 2228 ??? ?? 兩端的公比值大，相對速度損失率比較大，不常用 優(yōu)點：可減少轉速級數(shù)，簡化結構 注意問題： （ 1） 基本組的級指數(shù) x應為奇數(shù)，否則會出現(xiàn)轉速重復 （ 2） Z’=8 為實際級數(shù) Z=10 為理論計算級數(shù)， 1?? znR ? 5. 某些結構上的原因引起轉速圖的變化 摩擦片離合器 如： CA6140（ 1）結構式： )23(32 3121 ?? ，（ 2）電機：先降后升 注意：（ 1）軸向尺寸（ 2）摩擦片轉速（ 3）摩擦片徑向尺寸大（齒輪大） 五、擴大變速系統(tǒng)調速范圍的辦法 如果最后一個擴大組由二個傳動副組成，則： 2/znr ?? 86 ???nr （ 1） ?? ， Z=12 級 111 ??? ?znR ? （ 2） ?? ， Z=18 級 171 ??? ?znR ? 例如：普通車床， 200~140?nR ，某些新型設備 0?nR ，擴大變速范圍的方法有以下幾種： 1. 轉速重合 《機械系統(tǒng)設計》 電子教案 段鐵群 教授 20 即：增加一個傳動組 ?? ： 272233 9931 ?????Z 級，重復中間 9 級轉速 26 ??nR 缺點：會出現(xiàn)轉速重復 2. 背輪機構（回曲機構） P148 圖 極限傳動比：16141414321m in ????? ZZZZi 注意問題： （ 1） 合上離合器： 應使背輪機構脫離傳動，防止背輪轉速升高，導致振動和噪聲增大，發(fā)熱。 原則 四的變化 ：“早降晚升” P147 圖 圖 即：為使得噪聲小，傳動振動小，中間軸轉速應取得低些，但結構 尺寸會有所增大。 【 查看 】 P144 圖 （ 1） 方案： a、 b、 c、 d m a x)12(6 rrn ??? ? ，可以選用 （ 2） 方案： e、 f m a x)13(4 rrn ??? ? ，不可用 原則 三 ：“前密后疏” 即：基本組和擴大組的排列順序：應盡可能使擴大順序與傳動順序一致，使結構緊湊。 設計步驟： 1. 確定傳動組數(shù)、各傳動組的傳動副數(shù) 2. 擬定結構網或結構式 3. 擬定轉速圖 【例 】 P143 解 ： 1. 確定轉速 數(shù)列 查表 P45 表 查得： 、 4 6 90、 12 180、 250、 35 500、 7 1000、 1400r/min 2. 確定傳動組和傳動副數(shù) 方案：（ 1） 12=3 4（ 2） 12=4 3 （ 3） 12=3 2 2（ 4） 12=2 3 2（ 5） 12=2 2 3 原則 一 ：“前多后少” ，傳動副多的傳動組放置在前面，即在盡可能的高速位置，可使結構緊湊。 P143 圖 2. 結構式：icba ixcxbxax ppppz ????? . .. 3. 綜合分析： （ 1） 可以看出傳動鏈的組成和傳動順序； （ 2） 可以看出各傳動組的級比指數(shù)； （ 3） 可以看出擴大順序。同理第一次起擴大作用的稱為第一擴大組，第二次起擴大作用的稱為第二擴大組，依此類推第 i 次起擴大作用的變速組稱為第 i個擴大組。 4） 基本組和擴大組： 基本組：傳動組的級比指數(shù)為 1 的傳動組。 3） 傳動組的級比和級比指數(shù)： 級比：一個傳動組（變速組）內相鄰傳動副傳動比的比值，用 ix? 表示。 （ 2） 轉速圖分析 P140 圖 、 P138 圖 iiii x)1p(xp21 :. ..::1i:. ..:i:i ???? 1） 從轉速圖中可以看出主軸各轉速下的傳動路線。 3） 轉速點：是指在軸線上畫的圓點，用它來表示該軸所具有的轉速值。 1） 軸線：是用來表示軸的一組間距相等的豎線。 P136 圖 《機械系統(tǒng)設計》 電子教案 段鐵群 教授 16 （四） 安全保護裝置 作用：防止過載而損壞傳動機構（件） 注意：摩擦副過載“打滑”，有保護功能。 基本要求：工作可靠，操縱方便，制動迅速平穩(wěn)，結構簡單，尺寸小，磨損小，散熱好。 特點：功率大，不需要電源。 特點：結構簡單，操縱方便。 （二） 起停和換向裝置 基本要求：省力（操作），安全可靠，結構簡單，能傳遞足夠的動力。 注意問題：減小離合器尺寸，避免出現(xiàn)超速現(xiàn)象。 3. 離合器變速 P132 圖 特點：接合平穩(wěn)，可在運動中變速，傳遞大轉矩，（用斜齒，人字齒輪），結構上較為復雜。 場合：不經常變速的情況 2. 滑移齒輪變速 P127 圖 特點：變速方便，但不能在運動中變速，結構較復雜。 《機械系統(tǒng)設計》 電子教案 段鐵群 教授 15 （一） 變速裝置 改變動力源的輸出轉速和轉矩。 適用場合：低速，重載，大功率，執(zhí)行件少且慣性大。 特點：動源少，便于傳動件之間的聯(lián) 系，傳動系統(tǒng)集中。 適用場合：較大載荷，較高精度，執(zhí)行件距離遠。 P128 圖 （二） 獨立和聯(lián)合驅動傳動系統(tǒng) 1. 獨立驅動傳動系統(tǒng) 是指各執(zhí)行件分別由獨立動力源驅動的傳動系統(tǒng)。 結構類型：滑移齒輪，交換齒輪（掛輪），交換皮帶輪等。 2. 有級變速傳動系統(tǒng) 是指執(zhí)行件的轉速（或速度）在一定范圍內有級變化的傳動系統(tǒng)。 包括：直流并激電動機，交流變頻電動機，直流伺服電動機，步進電機等。 特點：傳動平穩(wěn)載荷大，換向平穩(wěn)。存在轉速損失（磨擦中的彈性滑動 ），調速精度低，力值小。 類型：鋼球式，寬帶式，錐碗式等。 傳動系統(tǒng)的類型和組成 一、傳動系統(tǒng)的類型及其應用 1. 按動源分： （ 1） 電動機 （ 2） 液壓驅動 （ 3） 氣動驅動 （ 4） 內燃機驅動 2. 按執(zhí)行件的被驅動數(shù)目分： （ 1） 獨立驅動 （ 2） 集中驅動 （ 3） 聯(lián)合驅動 3. 按傳動裝置的類型分： （ 1） 機械式 （ 2） 液壓式 （ 3） 氣動式 （ 4） 電氣式 （ 5） 組合式 4. 按變速的形式分： （ 1） 無級變速 （ 2） 有級變速 （ 3） 定比傳動 （一） 無級變速和有級變速傳動系統(tǒng) 1. 無級變速傳動系統(tǒng) 是指執(zhí)行件的轉速（或速度）能在一定范圍內連續(xù)變化的傳動系統(tǒng)。 2. 內聯(lián)傳動鏈：傳動鏈兩端件之間有嚴格的傳動比要求的傳動鏈。 傳動鏈： 動源 +傳動件 +執(zhí)行系統(tǒng) 執(zhí)行系統(tǒng) +傳動件 +執(zhí)行系統(tǒng) 1. 外聯(lián)傳動鏈：傳動鏈兩端件之間無嚴格的傳動比要求的傳動鏈。 難點 ： 擬定 轉速圖 的 方法和步驟，設備的功率扭矩特性和傳動件計算轉速的求解方法， 無級變速傳動系統(tǒng) 設計特點。 16. 某機械設備， minn =45r/min， ? =， Z=12，求： nR ， maxn 及列出它的轉速數(shù)列。采用無級調速自動包裝機的生產率可調范圍是 70~130塊 /分鐘。 （ 2） 包裝材料 采用厚度為 金色鋁箔卷筒紙。按等強度原理設計的結構，材料可以得到充分利用，從而減輕了重量，降低了成本。如人字齒輪的使用。 （ 1） 自增強 P55圖 （ 2） 自平衡 P55圖 （ 3） 自保護 5. 變形協(xié)調原理： 使兩零件的連接處在外載荷作用下所產生的變形方向（從應力 分布圖來看）相同，且使其相對變形量盡可能小。 P53圖 、圖 3. 合理力流原理： （ 1） 力傳遞特點：力流不會中斷，力線不會消失，從一處傳入從另一處傳 《機械系統(tǒng)設計》 電子教案 段鐵群 教授 11 出。 【例】型孔輪式排種器 P45圖 4. 動力參數(shù) 動力參數(shù)是指電動機的額定功率、液壓缸的牽引力、液壓馬達、氣動馬達、伺服電動機或步進電動機的額定轉矩等。 2） 有些小型機械系統(tǒng)希望簡化機構，此時公比 ? 可取得大些，如? = ? =2等。但公比越小，級數(shù)就越多，系統(tǒng)的結構就越復雜。 【例 】確定顎式破碎機鉗角 ? P41圖 3. 運動參數(shù)： （ 1） 最高、最低轉速： 1） 最高轉速： m in)/r(d v1000n m inm a xm a x ?? ?? 2） 最低轉速： m in)/r(d v1000n m a xm inm in ?? ?? 3） 變速范圍：minmaxn nnR ? 【例 】 P42表 （ 2） 轉速數(shù)列： 1n ， 2n ， 3n ??， jn ， 1jn? ，??， Zn （按等比數(shù)列分級） 1） 轉速級數(shù) Z 2） 公比值 :jjnn 1??? ??????????????????????? m a x1Z11ZZ212312m in1nnnnnnnnnnn? 則變速范圍： 1Z11Z1m inm a xn nnnnR ?? ????? 《機械系統(tǒng)設計》 電子教案 段鐵群 教授 10 3） 轉速損失率： jnn? a. 相對轉速損失率：nnnA j?? b. 最大相對轉速損失率： 1jj1jj1jjnnm a x nn1n nnn nnl i mA1j ???? ??????? %100)11(A m a x ???? 【例 】 （ 3） 標準公比和標準數(shù)列： 轉速是由小到大遞增的，所以 ? 應大于 1，并規(guī)定最大相對轉速損失率不超過 50%，則相應公比 ? 不應大于 2，故 1? ? 2。 2. 尺寸參數(shù)： 尺寸參數(shù)主要是指影響機械性能和工作范圍的主要結構尺寸和作業(yè)位置尺寸。設加工一個工件或裝備一個組件所需的循環(huán)時間為 《機械系統(tǒng)設計》 電子教案 段鐵群 教授 9 fg ttT ?? 式中 ： T—— 機械系統(tǒng)的一個工作循環(huán)時間或稱工作周期時間，常用單位有小時、分鐘等； gt －－工作時間； ft －－輔助工作時間。 1. 總體布置設計的基 本要求： （ 1） 功能合理 （ 2） 結構緊湊、層次清晰、比例協(xié)調 （ 3） 充分考慮產品的系列化及發(fā)展 2. 機械系統(tǒng)總體布置的基本類型： （ 1） 按工作機構的空間幾何位置可分為： 1） 平面式 2） 空間式 （ 2） 按執(zhí)行機構的布置方向可分為： 1） 平式 2） 直立式 3） 傾斜式 4） 圓弧式 （ 3） 按原動機與機架的相對位置可分為： 1） 前置式 2） 中置式 3） 后置式 （ 4） 按工作機構的運動關系可分為： 1） 轉式 2） 直線式 3） 振動式 （ 5） 按機架（或機殼）的形式可分為： 1） 整體式 2） 剖分式 3） 組合式 4） 單柱式（開式） 5） 龍門式（閉式） 6） 懸臂式 P37圖 四、總體（主要）參數(shù)的確定 總體參數(shù)是結構總體設計和零部件設計的依據(jù) 。