机械传动系统的方案设计ppt课件

1、武汉工业学院武汉工业学院机机 械械 原原 理理 教师：教师： 宋少云宋少云手机：手机：13294152118: : 内容提要内容提要研讨内容： 机械的根本实际机构的构造分析机构的设计机构的力学分析机器动力学方案设计机构机器内容提要内容提要1 绪论2 机构的构造分析3 平面机构的运动分析4 平面机构的力分析5 机械的效率和自锁6 机械的平衡机械的运转及 速度动摇的调理8 平面连杆机构9 凸轮机构10 齿轮机构11 轮系12 其它常用机构13 工业机器人14 机械系统的方案设计机械系统的方案设计机

2、构的构造分析机构的设计方案设计机构的力学分析机器动力学14 14 机械系统的方案设计机械系统的方案设计1 机械总体方案设计2 现代设计观念与创新设计简介3 机械执行系统运动方案设计4 机械传动系统方案设计和原动件选择5 机械系统运动方案设计举例14.3 14.3 机械传动系统方案设计和原动机选择机械传动系统方案设计和原动机选择1.1.机械传动系统方案设计机械传动系统方案设计确定传动系统总传动比确定传动系统总传动比选择传动类型选择传动类型拟定传动链布置方案拟定传动链布置方案分配传动比分配传动比确定各级传动机构的根本参数和主要几何尺寸，计算确定各级传动机构的根本参数和主要几何尺寸，计算传动系统的各

3、项运动学和动力学参数传动系统的各项运动学和动力学参数绘制传动系统运动简图绘制传动系统运动简图1 1 设计过程设计过程14.3 14.3 机械传动系统方案设计和原动机选择机械传动系统方案设计和原动机选择1.1.机械传动系统方案设计机械传动系统方案设计2 2 传动类型的选择传动类型的选择挠性挠性(件件)传动传动 摩擦轮传动摩擦轮传动 绳传动绳传动 圆形齿轮传动圆形齿轮传动 挠性啮合传动挠性啮合传动 带传动带传动 啮合传动啮合传动 机械机械传动传动摩擦传动摩擦传动单级齿轮传动单级齿轮传动 齿轮系传动齿轮系传动 同步齿形带传动同步齿形带传动 螺旋齿轮传动螺旋齿轮传动 蜗杆蜗轮传动蜗杆蜗轮传动 圆锥齿轮

4、传动圆锥齿轮传动 圆柱齿轮传动圆柱齿轮传动 定轴轮系传动定轴轮系传动 周转轮系传动周转轮系传动 链传动链传动 非圆齿轮传动非圆齿轮传动 行星轮系传动行星轮系传动 差动轮系传动差动轮系传动 14.3 14.3 机械传动系统方案设计和原动机选择机械传动系统方案设计和原动机选择1.1.机械传动系统方案设计机械传动系统方案设计2 2 传动类型的选择传动类型的选择 液压、液力传动液压、液力传动 利用液压泵、阀、执行器等元件实现的传动。利用液压泵、阀、执行器等元件实现的传动。 气压传动气压传动 以紧缩空气为任务介质的传动以紧缩空气为任务介质的传动 电气传动电气传动 利用电动机和电气安装实现的传动利用电动机

5、和电气安装实现的传动14.3 14.3 机械传动系统方案设计和原动机选择机械传动系统方案设计和原动机选择1.1.机械传动系统方案设计机械传动系统方案设计3 3 传动比的合理分配传动比的合理分配14.3 14.3 机械传动系统方案设计和原动机选择机械传动系统方案设计和原动机选择2.2.原动机选择原动机选择14.3 14.3 机械传动系统方案设计和原动机选择机械传动系统方案设计和原动机选择2.2.原动机选择原动机选择14 14 机械系统的方案设计机械系统的方案设计1 机械总体方案设计2 现代设计观念与创新设计简介3 机械执行系统运动方案设计4 机械传动系统方案设计和原动件选择5 机械系统运动方案设

6、计举例多头公用钻床机械传动系统设计多头公用钻床机械传动系统设计 设计义务设计义务设计一台自动钻床，用来同时加工图示零件上的三个孔，并能自动送设计一台自动钻床，用来同时加工图示零件上的三个孔，并能自动送料。料。3020382020502010 运动方案选择运动方案选择 工艺动作钻头一边旋转，同时相对于工件作挪动工艺动作钻头一边旋转，同时相对于工件作挪动三种运动方案三种运动方案 钻头旋转，同时轴向进给，任务台钻头旋转，同时轴向进给，任务台静止静止 钻头旋转，任务台带开工件进给钻头旋转，任务台带开工件进给 任务台旋转，钻头作轴向进给任务台旋转，钻头作轴向进给普通的钻床多采用第一种方案，但本例是三轴公

7、用钻床，因工件小，任务台轻，移开任务台比挪动三轴容易。故采用第二种方案。 运动方案选择运动方案选择 方案选择方案选择 执行系统运动规律设计执行系统运动规律设计任务台任务台送料杆送料杆料仓料仓 三个执行构件三个执行构件送料杆钻头任务台头 执行系统运动规律设计执行系统运动规律设计任务台任务台送料杆送料杆料仓料仓 送料：送料杆往右推出零件，送料：送料杆往右推出零件，并顶出加工好的零件并顶出加工好的零件 夹紧：夹具将工件定夹紧：夹具将工件定位并夹紧。位并夹紧。 快进：送料杆前往，任务台带开工件快快进：送料杆前往，任务台带开工件快速上移接近钻头。速上移接近钻头。 钻孔：任务台慢速工进；钻孔：任务台慢速工

8、进； 前往：钻孔终了后，任务台快速退回，完成一个任务循环前往：钻孔终了后，任务台快速退回，完成一个任务循环 工艺过程工艺过程 任务台带开工件快速上移接近钻头任务台带开工件快速上移接近钻头 任务台改用任务进给速度先钻凸台上的孔，待钻到任务台改用任务进给速度先钻凸台上的孔，待钻到 一定深度时，三个钻一定深度时，三个钻头才同时钻进，因任务阻力添加，故进给速度应减小。头才同时钻进，因任务阻力添加，故进给速度应减小。 钻孔终了后，任务台快速退回，完成一个任务循环。钻孔终了后，任务台快速退回，完成一个任务循环。 钻孔的工艺要求钻孔的工艺要求 - 对任务台运动的要求对任务台运动的要求任务循环图任务循环图1钻

9、头转速的计算钻头转速的计算 d钻头直径，钻头直径，d8 mm v 切削速度，选切削速度，选v12.5mmin根据：根据： nc1000v(d)nc 500 rpm结论：结论：任务循环图任务循环图2任务台运动速度的计算任务台运动速度的计算任务台一个任务循环总时间任务台一个任务循环总时间 T1 t1 t2 t3 t4 t5 24.6 s任务台每分钟任务循环数任务台每分钟任务循环数 n1 60 T1 2.44任务循环图任务循环图3送料杆运动速度的计算送料杆运动速度的计算送料杆的运动为往复直动，运动循环时间与任务台一样送料杆的运动为往复直动，运动循环时间与任务台一样 Ts 24.6 s任务循环图任务循

10、环图4行程的计算行程的计算任务台的行程任务台的行程 Hf h0 h1 h2h1 单孔钻削深度，取单孔钻削深度，取h1 13 mmh2 三孔同时钻削深度，取三孔同时钻削深度，取h2 13 mm送料杆的行程取工件的两倍送料杆的行程取工件的两倍Hs 100 mmh0 任务台快速趋近钻头的运动间隔，取任务台快速趋近钻头的运动间隔，取h0 15 mm任务循环图任务循环图凸轮转角凸轮转角 0 70 90 180 270 360 送料杆送料杆 送料送料 静静 止止 任务台任务台 停顿停顿 单孔钻单孔钻 三孔钻三孔钻 快退快退快快进进 钻头钻头 旋转旋转 5绘制任务循环图绘制任务循环图 原动机的选择原动机的选

11、择类型类型交流异步感应电动机交流异步感应电动机 。 由机床的任务要求确由机床的任务要求确定定为了减少原动机的数量，三个钻头共用一个原动机。为了减少原动机的数量，三个钻头共用一个原动机。转速转速额定转速额定转速 nn 1440 rpm 计算运动链的总传动比计算运动链的总传动比切削运动链的总传动比钻头的运动切削运动链的总传动比钻头的运动ic nnnc 1440500 2.88 进给运动链的总传动比任务台的运动进给运动链的总传动比任务台的运动if is nnnf 14402.44 563 机构选型机构选型 钻削运动链的设计钻削运动链的设计 运动方式：钻头作延续回转运动，运动链的总传动比运动方式：钻头

12、作延续回转运动，运动链的总传动比为为2.882.88，无需运动转换，但需求减速，无需运动转换，但需求减速 钻头间的协调运动：三个钻头应同向旋转，且各钻头钻头间的协调运动：三个钻头应同向旋转，且各钻头之间的间隔很小，即要求具有运动分解功能，其尺寸之间的间隔很小，即要求具有运动分解功能，其尺寸遭到限制遭到限制 运动方向：电动机轴普通为程度放置，与钻头的方向运动方向：电动机轴普通为程度放置，与钻头的方向不一致，即要求具有改动运动轴线方向的功能不一致，即要求具有改动运动轴线方向的功能 运动链长度：电动机与钻头之间有较大的传动间隔，运动链长度：电动机与钻头之间有较大的传动间隔，即要求运动链作远间隔传动即

13、要求运动链作远间隔传动 机构选型机构选型 钻削运动链的设计钻削运动链的设计 运动方式：钻头作延续回转运动，运动链的总传动比运动方式：钻头作延续回转运动，运动链的总传动比为为2.882.88，无需运动转换，但需求减速，无需运动转换，但需求减速具有减速功能的传动有：齿轮传动、带传具有减速功能的传动有：齿轮传动、带传动、链传动、链传 动。思索到速度较高，间隔动。思索到速度较高，间隔较远等要素，选用较远等要素，选用 V带传动带传动 机构选型机构选型 钻削运动链的设计钻削运动链的设计 运动方向：电动机轴普通为程度放置，与钻头的方向运动方向：电动机轴普通为程度放置，与钻头的方向不一致，即要求具有改动运动轴

14、线方向的功能不一致，即要求具有改动运动轴线方向的功能能变换运动轴线方向的传动有：圆锥齿能变换运动轴线方向的传动有：圆锥齿轮传动、交错轴斜传动、蜗杆传动。轮传动、交错轴斜传动、蜗杆传动。思索到两轴线垂直相交且传动比较小，思索到两轴线垂直相交且传动比较小，选择圆锥齿轮传动选择圆锥齿轮传动 机构选型机构选型 钻削运动链的设计钻削运动链的设计 运动链长度：电动机与钻头之间有较大的传动间隔，运动链长度：电动机与钻头之间有较大的传动间隔，即要求运动链作远间隔传动即要求运动链作远间隔传动具有减速功能的传动有：齿轮传动、带传具有减速功能的传动有：齿轮传动、带传动、链传动、链传 动。思索到速度较高，间隔动。思索

15、到速度较高，间隔较远等要素，选用较远等要素，选用 V带传动带传动 机构选型机构选型 钻削运动链的设计钻削运动链的设计 钻头间的协调运动：三个钻头应同向旋转，且各钻头钻头间的协调运动：三个钻头应同向旋转，且各钻头之间的间隔很小，即要求具有运动分解功能，其尺寸之间的间隔很小，即要求具有运动分解功能，其尺寸遭到限制遭到限制 三个钻头应同向旋转，选择一个中心三个钻头应同向旋转，选择一个中心齿轮带动周围三个从动齿轮的定轴齿轮带动周围三个从动齿轮的定轴轮系轮系 机构选型机构选型 钻削运动链的设计钻削运动链的设计进给运动链的设计进给运动链的设计 运动方式：任务台作往复直线运动，且运动规律较复杂，运动方式：任

16、务台作往复直线运动，且运动规律较复杂，但行程不大，选用凸轮机构但行程不大，选用凸轮机构 传动比：进给运动链应实现很大的传动比传动比：进给运动链应实现很大的传动比563563，但进给力，但进给力不需求太大，选用带传动与蜗杆传动实现二级减速不需求太大，选用带传动与蜗杆传动实现二级减速 运动方向：进给运动的方向和位置与电动机不一致，选用运动方向：进给运动的方向和位置与电动机不一致，选用蜗杆传动实现回转轴线方向的变化蜗杆传动实现回转轴线方向的变化 机构选型机构选型进给运动链的设计进给运动链的设计 机构选型机构选型送料运动链的设计送料运动链的设计 减速比：送料运动链减速比与进给运动链一样减速比：送料运动链减速比与进给运动链一样 ，故直接，故直接由蜗杆轴带动由蜗杆轴带动 运动方式：送料运动规律较复杂，应选用凸轮机构运动方式：送料运动规律较复杂，应选用凸轮机构 行程：送料杆行程较大，采用连杆机构将行程放大行程：送料杆行程较大，采用连杆机构将行程放大 机构选型机构选型送料运动链的设计送料运动链的设计 机构选型机构选型 机构的组合机构的组合 将以上所选机构组合，将以上所选机构组合，得到图示自动钻床的机械