【正文】 校正原理 蝸桿主動(dòng)，因制造誤差使蝸輪運(yùn)動(dòng)精度達(dá)不到要求，由誤差設(shè)計(jì)一凸輪機(jī)構(gòu)，并驅(qū)動(dòng)蝸桿軸移動(dòng)，使其得到一附加運(yùn)動(dòng)，以校正誤差。 ⑶ 變異法 通過運(yùn)動(dòng)副形狀 、 尺寸和位置安排上的變化生成新的機(jī)構(gòu)型式 。 如四桿機(jī)構(gòu)經(jīng)過運(yùn)動(dòng)倒置能生成不同功能的機(jī)構(gòu)；定軸齒輪機(jī)構(gòu)經(jīng)過運(yùn)動(dòng)倒置后可生成行星齒輪機(jī)構(gòu) 。 改變運(yùn)動(dòng)副元素的接觸性質(zhì) 移動(dòng)副變異為滾滑副 構(gòu)件形狀變異 正弦機(jī)構(gòu)變異 可調(diào)廓線凸輪 構(gòu)件形狀變異 4. 執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì) 一部復(fù)雜的機(jī)械 ， 通常由多個(gè)執(zhí)行構(gòu)件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組合而成 。 執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì) ， 就是根據(jù)工藝過程對各動(dòng)作的要求 ， 分析各執(zhí)行構(gòu)件應(yīng)如何協(xié)調(diào)和配合 ， 設(shè)計(jì)出協(xié)調(diào)配合圖 。 它具有指導(dǎo)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 、 安裝和調(diào)試的作用 。 折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合 ? ?0 范成運(yùn)動(dòng) i??0 ?? ? ?0 執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合 范成法加工時(shí) ， 刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動(dòng)比 。 ? ?0 切削運(yùn)動(dòng) 執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合 范成法加工時(shí) ， 刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動(dòng)比 。 ? ?0 執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合 范成法加工時(shí) ， 刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動(dòng)比 。 ⑵ 執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)方法 ● 確定機(jī)械的工作循環(huán)周期 ● 確定機(jī)械在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件的各個(gè)行程段及其所需時(shí)間 ● 確定各執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作間的配合關(guān)系 ⑶ 機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 用于描述機(jī)械在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)間相互協(xié)調(diào)配合的圖。 機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖形式 直線式 圓周式 直角坐標(biāo)式 退回 停 止 沖 制 直線式機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 進(jìn)給 沖頭 送料器 曲柄轉(zhuǎn)角 ? 0186。 180186。 360186。曲軸為參考構(gòu)件，轉(zhuǎn)動(dòng)兩轉(zhuǎn)為一個(gè)工作循環(huán)。 540186。 180186。 進(jìn) 退 靜止 靜止 靜止 進(jìn) 退 M M 左執(zhí)行機(jī)構(gòu) 1 右執(zhí)行機(jī)構(gòu) 2 分配軸轉(zhuǎn)角 ? 0186。 180186。 360186。 建立評價(jià)體系 選擇評分標(biāo)準(zhǔn) 對各個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行評分 選擇總分計(jì)分法，計(jì)算總分 選取高分者為優(yōu)選方案 選擇評分方法 將各項(xiàng)評分值乘以加權(quán)系數(shù)后相加，考慮了各評價(jià)目標(biāo)的重要程度 加權(quán)計(jì)分法 (有效值法 ) 將均值法所得結(jié)果除以理想值，使 Qi?1，可看出與理想值的差距 相對值法 將相加所得結(jié)果除以評價(jià)目標(biāo)系數(shù)，結(jié)果直觀 均值法 將 n個(gè)評價(jià)目標(biāo)評分值相乘，使各方案總分差拉開，便于比較 分值連乘法 將 n個(gè)評價(jià)目標(biāo)評分值簡單相加，計(jì)算簡單、直觀 分值相加法 特點(diǎn) 公式 方法 總分計(jì)分法 ???njiji PQ1???njiji PQ1???njiji PnQ11???njiji nQPQ10 )(???njjiji gPQ1 二 、 原動(dòng)機(jī)的選擇 常用原動(dòng)機(jī)的類型及主要特點(diǎn) 原動(dòng)機(jī)類型 主要特點(diǎn) 三相異步電動(dòng)機(jī) 結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、體積小、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、堅(jiān)固耐用；能保持恒速運(yùn)行及經(jīng)受較頻繁的啟動(dòng)、反轉(zhuǎn)及制動(dòng)；但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，調(diào)速困難。 同步電動(dòng)機(jī) 能在功率因子 cos??1的狀態(tài)下運(yùn)行，不從電網(wǎng)吸收無功功率，運(yùn)行可靠，保持恒速運(yùn)行；但結(jié)構(gòu)較異步電動(dòng)機(jī)復(fù)雜，造價(jià)較高，轉(zhuǎn)速不能調(diào)節(jié)。 直流電動(dòng)機(jī) 能在恒功率下進(jìn)行調(diào)速，調(diào)速性能好，調(diào)速范圍寬，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大；但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、維護(hù)工作量較大、價(jià)格較高；機(jī)械特性較軟、需直流電源。適用于小型輕載的工作機(jī)械。 液壓馬達(dá) 功率范圍寬、操作簡便、啟動(dòng)迅速；但對燃油要求高、排氣污染環(huán)境、噪聲大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 內(nèi)燃機(jī) 能精密控制系統(tǒng)位置和角度、體積小、重量輕；具有寬廣而平滑的調(diào)速范圍和快速響應(yīng)能力，其理想的機(jī)械特性和調(diào)速特性均為直線。 控制電動(dòng)機(jī) 主要特點(diǎn) 原動(dòng)機(jī)類型 三 、 傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 1. 設(shè)計(jì)過程 ⑴ 確定傳動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)比 ⑵ 選擇傳動(dòng)類型 ⑶ 擬定傳動(dòng)鏈布置方案 ⑷ 分配傳動(dòng)比 ⑸ 確定各級傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)和主要幾何尺寸，計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)的各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù) ⑹ 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡圖 繩傳動(dòng) 撓性 (件 )傳動(dòng) 2. 傳動(dòng)類型選擇 類型與特點(diǎn) 摩擦輪傳動(dòng) 圓形齒輪傳動(dòng) 撓性嚙合傳動(dòng) 帶傳動(dòng) 機(jī)械 傳動(dòng) 摩擦傳動(dòng) 單級齒輪傳動(dòng) 齒輪系傳動(dòng) 同步齒形帶傳動(dòng) 螺旋齒輪傳動(dòng) 蝸桿蝸輪傳動(dòng) 圓錐齒輪傳動(dòng) 圓柱齒輪傳動(dòng) 定軸輪系傳動(dòng) 周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng) 鏈傳動(dòng) 非圓齒輪傳動(dòng) 行星輪系傳動(dòng) 差動(dòng)輪系傳動(dòng) 嚙合傳動(dòng) 液壓、液力傳動(dòng) 利用液壓泵、閥、執(zhí)行器等元件實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng) 氣壓傳動(dòng) 以壓縮空氣為工作介質(zhì)的傳動(dòng) 電氣傳動(dòng) 利用電動(dòng)機(jī)和電氣裝置實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng) 數(shù)控的電力傳動(dòng) 可調(diào) 內(nèi)燃機(jī)調(diào)速傳動(dòng)，電力、液壓及氣壓無級調(diào)速傳動(dòng) 可調(diào) 電力、液壓傳動(dòng)中的有級調(diào)速傳動(dòng) 可調(diào) 周期性 變速 無級變速 有級變速 按速度變化情況劃分的傳動(dòng)類型 非圓齒輪傳動(dòng)，凸輪機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)及組合機(jī)構(gòu) 恒定 機(jī)械無級變速器，液力耦合器及變矩器，電磁滑塊離合器，磁粉離合器，流體粘性傳動(dòng) 恒定 帶塔輪的皮帶傳動(dòng)，滑移齒輪變速箱 恒定 變傳動(dòng)比傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng)，帶、鏈傳動(dòng)，螺旋傳動(dòng)，不調(diào)速的電力，液壓及氣壓傳動(dòng) 恒定 定傳動(dòng)比傳動(dòng) 傳動(dòng)類型舉例 原動(dòng)機(jī) 輸出速度 傳動(dòng)類型 選擇原則 ● 執(zhí)行系統(tǒng)的工況和工作要求與原動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性相匹配 ● 考慮工作要求傳遞的功率和運(yùn)轉(zhuǎn)速度 ● 有利于提高傳遞效率 ● 盡可能結(jié)構(gòu)簡單的單級傳動(dòng)裝置 ● 考慮結(jié)構(gòu)布置 ● 考慮經(jīng)濟(jì)性 ● 考慮機(jī)械安全運(yùn)轉(zhuǎn)條件 傳動(dòng)比的合理分配 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)種類 平帶 V帶 摩擦輪 齒輪 蝸桿 鏈 圓周速度 m?s 5?25 5?30 15?25 15?120 15?35 15?40 減速比 ?5 ?8 ? 15 7?10 ?4 ? 8 ? 80 ? 6 ?10 最大功率 kW 200 750?1200 150?250 50000 550 3750 第五節(jié) 機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程 設(shè)計(jì)題目 牛頭刨床外形圖 一、牛頭刨床機(jī)械系統(tǒng) 1. 工作原理 牛頭刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金屬切削機(jī)床 ， 多用于單件或小批量生產(chǎn) 。 一、牛頭刨床機(jī)械系統(tǒng) 1. 工作原理 刨刀可隨小刀架作不同進(jìn)給量的垂直進(jìn)給；安裝工件的工作臺(tái)應(yīng)具有不同進(jìn)給量的橫向進(jìn)給 ， 以完成平面的加工 ， 工作臺(tái)還應(yīng)具有升降功能 ， 以適應(yīng)不同高度的工件加工 。 當(dāng)刨刀取最常用行程 (400~450mm)時(shí) ， 其行程速度變化系數(shù) K控制為 ~； ⑺ 第四檔時(shí) ， 刨刀的行程 H?400~450mm， 刨刀的切削力不超過 4200N， 刨刀的切入 、 切出空行程均為 5%H； ⑻ 許用速度不均勻系數(shù) [? ] ? ； ⑼ 工作行程 ， 切削平穩(wěn) (刨刀切削速度盡可能近似為常數(shù) )。各構(gòu)件的質(zhì)量 ， 質(zhì)心的位置和過質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量由設(shè)計(jì)者類比確定； ⑹ 對指定零部件進(jìn)行強(qiáng)度 、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ， 畫出裝配圖及部分零件圖； ⑺ 根據(jù)機(jī)電液一體化策略和現(xiàn)代控制 (包括計(jì)算機(jī)控制 )理論 ， 大膽提出一種或一種以上與該機(jī)現(xiàn)有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不同的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案 。 3號(hào)圖 (或 3號(hào)圖 )一張 (含機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)圖 ， 轉(zhuǎn)速圖 )； ⑷ 1號(hào)圖一張 (傳動(dòng)裝置裝配圖 )； ⑸ 3號(hào)圖一張 (齒輪軸工作圖 )； ⑹ 3號(hào)圖一張 (大齒輪工作圖 )。沖床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要包括沖壓機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)，其工作原理為：上模先以較大速度接近坯料，然后以勻速進(jìn)行拉延成型工作，然后上模繼續(xù)下行將成品推出型腔，最后快速返回。 2. 結(jié)構(gòu)組成 沖壓機(jī)構(gòu) 送料機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)系統(tǒng) ⑴ 以電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源 ， 下模固定 ， 從動(dòng)件 （ 執(zhí)行構(gòu)件 ） 為上模 ， 作上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng) ，其大致運(yùn)動(dòng)規(guī)律如圖所示 ， 具有快速下沉 、 等速工作進(jìn)給和快速返回等特性； 3. 設(shè)計(jì)要求與技術(shù)條件 ?0 2? S L ? O 上模運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ⑵ 機(jī)構(gòu)應(yīng)具有較好的傳力性能，工作段的傳動(dòng)角 ? 大于或等于許用傳動(dòng)角 ?? ? ? 40?； ⑶ 上模到達(dá)工作段之前，送料 機(jī)構(gòu)已將坯料送至待加工位置 (下模上方 )； ⑷ 生產(chǎn)率為每分鐘 70件 ； ⑸ 上模的工作段長度 L?30?100mm，對應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)角 ?0 ? (1/3 ?1/2 )?。 ⑻ 送料距離 H?60 ?250mm。 ?0 2? ? O F1 F0 F(N) 上模受力圖 3. 設(shè)計(jì)要求與技術(shù)條件 對機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力分析時(shí)，為方便起見，所需參數(shù)值建議按如下方式選?。? ● 設(shè)連桿機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件均為等截面均質(zhì)桿 ， 其質(zhì)心在桿長的中點(diǎn) ， 而曲柄的質(zhì)心則與回轉(zhuǎn)軸線重合； ● 設(shè)各構(gòu)件質(zhì)量按 40kg/m計(jì)算 ， 繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量按2kg?m2/m計(jì)算； ● 轉(zhuǎn)動(dòng)滑塊的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量忽略不計(jì) ， 移動(dòng)滑塊的質(zhì)量設(shè)為 36kg； ● 傳動(dòng)裝置的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 (以曲柄為等效構(gòu)件 )設(shè)為30kg?m2。 對沖壓機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)用解析法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析 ， 用相對運(yùn)動(dòng)圖解法對 沖壓機(jī)構(gòu) 的一個(gè)位置加以驗(yàn)證 ， 并根據(jù)計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果畫出上模位移圖 ， 速度圖和加速度線圖； ⑷ 用圖解法對 沖壓機(jī)構(gòu) 的一個(gè)位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)靜力分析 。 4. 設(shè)計(jì)任務(wù) 5. 提交材料 ⑴ 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份 (含解析法計(jì)算結(jié)果與相應(yīng)線圖 )； ⑵ 1號(hào)圖一張 (主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)態(tài)靜力分析 )； ⑶ 3號(hào)圖一張 (凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 )。 6. 部分參考資料 沖壓機(jī)構(gòu) 送料機(jī)構(gòu) 齒輪減速器 主軸 電動(dòng)機(jī) 帶傳動(dòng) 沖床傳動(dòng)系統(tǒng) 第六節(jié) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺度設(shè)計(jì) 及計(jì)算機(jī)輔助分析 一、牛頭刨床主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺度設(shè)計(jì) ? ?180?(K?1)/(K ?1) ? ? ? LAB ? LACsin(? / 2) H ?EE ?? DD? LCD ?(H / 2)/sin(? / 2) L ? LCDcos(? / 2)?h / 2 工作行程 B→ B? 空回行程 B?→ B h C B ? A H E D ? E ? D? L B? 實(shí)驗(yàn)法 要求 AB 、 DE 均為曲柄 ， 兩者轉(zhuǎn)速相同 ， 轉(zhuǎn)向相反 ， 在曲柄轉(zhuǎn)角 ??(1/3?1/2)?的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ， 從動(dòng)件滑塊在 L?60mm范圍內(nèi)等速移動(dòng) ， 且其行程 H ?150mm K2 K4 K3 K1 K5 C1 C2 C3 C5 C4 B5 F1 F4 F3 F2 F5 L5 L2 L4 L3 L1 B4 B5 B3 B2 B1 D2 D1 D3 D4 D5 A A E ? B4 B3 B2 B1 L 二、自動(dòng)送料沖床沖壓機(jī)構(gòu)的尺度設(shè)計(jì) ⑴ 作一直線為滑塊導(dǎo)路 ， 在其上取長為 L