機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)-展示頁
2025-05-15 01:00本頁面
【正文】 來實(shí)現(xiàn)所要求的工藝動(dòng)作。又如在車床上車制螺紋時(shí)，必須保證主軸帶動(dòng)工件的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和刀架上刀具的走刀速度按一定的速度比運(yùn)轉(zhuǎn)，否則難以車制出工藝所要求的螺紋。例如起重機(jī)的吊鉤的起落、吊桿的擺動(dòng)是各自獨(dú)立的，并不存在協(xié)調(diào)配合的問題，將其設(shè)計(jì)成各自獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)鏈，而且可以采用不同的動(dòng)力機(jī)，在另外一些機(jī)構(gòu)中各執(zhí)行構(gòu)件間必須保持嚴(yán)格的協(xié)調(diào)配合，保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比關(guān)系和動(dòng)作的協(xié)調(diào)，否則無法完成生產(chǎn)工藝要求。例如在起重機(jī)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(dòng)鏈中應(yīng)設(shè)置具有足夠自鎖能力的機(jī)構(gòu)或有效的制動(dòng)器。 設(shè)計(jì)機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，必須充分重視機(jī)構(gòu)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，防止發(fā)生人身事故或損壞機(jī)械構(gòu)件的現(xiàn)象出現(xiàn)。安排這種逐級(jí)減速的運(yùn)動(dòng)鏈，可使各級(jí)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。這時(shí)，對(duì)于減速運(yùn)動(dòng)鏈應(yīng)按照“前小后大”的原則分配傳動(dòng)比，而且相鄰兩級(jí)傳動(dòng)比的差值不要相差太大。所以當(dāng)齒輪傳動(dòng)比大于8～10時(shí)，一般應(yīng)設(shè)計(jì)為兩級(jí)傳動(dòng)；當(dāng)傳動(dòng)比在30以上時(shí)，常設(shè)計(jì)兩級(jí)以上的齒輪傳動(dòng)。每一級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比應(yīng)控制在其常用的范圍內(nèi)。◆ 合理分配傳動(dòng)比在傳遞同樣轉(zhuǎn)矩的條件下，與其他傳動(dòng)形式比較摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)尺寸比較大，為了減小其外部尺寸應(yīng)將其布置在運(yùn)動(dòng)鏈的起始端。 機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般均由若干基本機(jī)構(gòu)和組合機(jī)構(gòu)組成，它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和傳動(dòng)作用各不相同，應(yīng)按一定規(guī)律合理的安排傳動(dòng)順序。對(duì)輔助傳動(dòng)鏈主要著眼于簡化機(jī)構(gòu)、減小外部尺寸、力求操作方便、安全可靠等要求。因此，當(dāng)機(jī)械中含有效率較低的機(jī)構(gòu)時(shí)，如蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置，這將降低機(jī)械的總效率。◆ 有較高的機(jī)械效率因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)鏈越簡短，組成傳動(dòng)系統(tǒng)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)所使用的機(jī)構(gòu)和構(gòu)件數(shù)目越少，這不僅降低制造費(fèi)用、減小體積和重量，而且使機(jī)械的傳動(dòng)效率相對(duì)提高。◆ 采用簡短的運(yùn)動(dòng)鏈機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)又是一項(xiàng)繁難的工作，它不但要求設(shè)計(jì)者有多方面的知識(shí)，還要有廣博的見識(shí)和豐富的經(jīng)驗(yàn)。工藝目的及工藝動(dòng)作確定之后，機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括動(dòng)力機(jī)的類型、功率和額定轉(zhuǎn)速的選擇，運(yùn)動(dòng)變換機(jī)構(gòu)的選擇以及協(xié)調(diào)各工藝動(dòng)作的機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的擬定。圖 1返回● 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則 盡管各種機(jī)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(dòng)力機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和操縱控制裝置，如圖1所示。一批又一批的新機(jī)械不斷涌現(xiàn)。 機(jī)械的種類是五花八門十分繁多，常見的機(jī)械有動(dòng)力機(jī)械、生產(chǎn)機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、建筑機(jī)械、礦山機(jī)械、林業(yè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等等。 ● 機(jī)構(gòu)的組合應(yīng)用 ● 動(dòng)力機(jī)類型的選擇 ● 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般考慮以下幾個(gè)方面：機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) ● 機(jī)械的結(jié)構(gòu)組成 ● 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) ● 機(jī)構(gòu)選型 ● 機(jī)械系統(tǒng)的工作循環(huán)圖● 機(jī)械的結(jié)構(gòu)組成隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各類生產(chǎn)機(jī)械的速度和精度要求越來越高，同時(shí)要考慮環(huán)境保護(hù)、節(jié)省原材料、節(jié)約能源，而且大量的采用機(jī)、電或機(jī)、電、液的一體化以滿足自動(dòng)化生產(chǎn)的新要求。此外，為保證機(jī)械正常工作還設(shè)有一些輔助裝置，如潤滑、冷卻、安全保護(hù)，計(jì)數(shù)及照明裝置等。 一臺(tái)較復(fù)雜的機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)中常包括多個(gè)工藝動(dòng)作，相互協(xié)調(diào)配合以完成預(yù)定的工藝目的。這些工作在很大程度上決定了所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的性能、造價(jià)，因而是設(shè)計(jì)工作中關(guān)鍵的一環(huán)。由于機(jī)構(gòu)種類的繁多、功用各異，因此機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難以找出共同的模式，這里討論的僅是設(shè)計(jì)過程中的一般性原則。 擬定機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，盡可能采用簡單、緊湊的運(yùn)動(dòng)鏈。由于減少傳動(dòng)環(huán)節(jié)，使傳動(dòng)中的積累誤差也隨之減小，結(jié)果將提高機(jī)械的傳動(dòng)精度和工作準(zhǔn)確性。 傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械效率主要取決于組成機(jī)械的各基本機(jī)構(gòu)的效率和它們之間的聯(lián)接方式。在機(jī)械傳動(dòng)中的大部分功率是由主傳動(dòng)所傳遞，應(yīng)力求使其具有較高的傳動(dòng)效率；而輔助傳動(dòng)鏈，如進(jìn)給傳動(dòng)鏈、分度傳動(dòng)鏈、調(diào)速換向傳動(dòng)鏈等所傳遞的功率很小，其傳動(dòng)效率的高低對(duì)整個(gè)機(jī)械的效率影響較小。◆ 合理安排傳動(dòng)順序一般將減速機(jī)安排在運(yùn)動(dòng)鏈的起始端，盡量靠近動(dòng)力機(jī)，例如采用帶有減速裝置的電動(dòng)機(jī)；將變換運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)械安排在運(yùn)動(dòng)鏈的末端，使其與執(zhí)行構(gòu)件靠近，如將凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等靠近執(zhí)行構(gòu)件布置；將帶傳動(dòng)類型的摩擦傳動(dòng)安排在運(yùn)動(dòng)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。傳動(dòng)鏈中采用圓錐齒輪時(shí)，應(yīng)考慮到圓錐齒輪制造較困難，造價(jià)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(yùn)動(dòng)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(shí)需要同時(shí)考慮的因素較多，如充分利用空間、降低傳動(dòng)噪音和振動(dòng)，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(dāng)?shù)目紤]。 運(yùn)動(dòng)鏈的總傳動(dòng)比應(yīng)合理地分配到各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，既充分利用各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，又能利于尺寸控制得到結(jié)構(gòu)緊湊的機(jī)械。如果某一級(jí)傳動(dòng)比過大，則對(duì)其性能和尺寸都將有不利的影響。但是對(duì)于傳動(dòng)來說，由于外部尺寸較大實(shí)際很少采用多級(jí)帶傳動(dòng)。 電動(dòng)機(jī)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(dòng)系統(tǒng)。設(shè)有K級(jí)減速傳動(dòng)，其各級(jí)傳動(dòng)比為ii…、iK，取值應(yīng)符合i1＜i2＜…＜iK的順序，相鄰兩級(jí)差不得過大。◆ 保證機(jī)械安全運(yùn)轉(zhuǎn)一般在傳動(dòng)系統(tǒng)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)中設(shè)有安全裝置、防過載裝置、自動(dòng)停機(jī)等裝置。又如為防止機(jī)械因短時(shí)過載而損壞，可采用具有過載打滑的摩擦傳動(dòng)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(jī)械中各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)是彼此獨(dú)立的，所以在設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，不必考慮它們之間運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)。例如齒輪加工機(jī)床按范成法切制齒輪時(shí)，刀具和輪坯的范成運(yùn)動(dòng)必須保持某一恒定的傳動(dòng)比，這樣才能保證切制出所要求的齒數(shù)。為保證這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)和執(zhí)行構(gòu)件之間有嚴(yán)格傳動(dòng)比，而且能協(xié)調(diào)動(dòng)作，應(yīng)將相互有關(guān)的運(yùn)動(dòng)鏈同用一個(gè)動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)。 返回● 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)雖然，在這個(gè)過程中有可能根據(jù)特定的工藝動(dòng)作要求，創(chuàng)造和研制出新的機(jī)構(gòu)，但多數(shù)情況下是可以利用已有的機(jī)構(gòu)，借助于資料和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來完成，因此習(xí)慣上把這一步工作稱為機(jī)構(gòu)的選型。 機(jī)構(gòu)的選型需要考慮多方面的因素，如運(yùn)動(dòng)變換要求、尺寸限制、制造成本、運(yùn)轉(zhuǎn)性能、效率高低、操作方便安全可靠等等。動(dòng)力機(jī)的選擇是機(jī)械設(shè)計(jì)的重要問題之一。 現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用的動(dòng)力機(jī)類型規(guī)格繁多，除了熱機(jī)(蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī))主要應(yīng)用于經(jīng)常變換工作場所的機(jī)械設(shè)備和運(yùn)輸車輛外，用于一般機(jī)械上的動(dòng)力機(jī)為電
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