机械系统设计补充课件

1、变速装置转速不宜过高，以免噪声过大。变速装置转速不宜过高，以免噪声过大。 变速装置有以下几种：变速装置有以下几种： 1）交换齿轮变速机构）交换齿轮变速机构 高精度丝杠车床中的高精度丝杠车床中的A、B、C、D齿轮。齿轮。 适适用于不经常变速的机械设备用于不经常变速的机械设备，如各种自动或半自动机械（专用机，如各种自动或半自动机械（专用机械）。械）。 2）滑移齿轮变速机构）滑移齿轮变速机构 在某一轴上安装双联或三联可滑移齿轮，通过在某一轴上安装双联或三联可滑移齿轮，通过改变齿轮的啮合位置改变齿轮的啮合位置，获得不同的各级转速。获得不同的各级转速。 3）离合器变速机构）离合器变速机构 牙嵌式、齿式、

2、摩擦片式离合器、电磁离合器变速机构。牙嵌式、齿式、摩擦片式离合器、电磁离合器变速机构。3）起停和换向装置的结构）起停和换向装置的结构 齿轮齿轮摩擦离合器换向机构摩擦离合器换向机构 右图右图齿轮齿轮摩擦离合器换摩擦离合器换向机构传动原理图，向机构传动原理图，可实现可实现轴轴起停和换向。起停和换向。 齿轮齿轮z1 1、z3 3空套在轴空套在轴上。上。 A A）摩擦离合器）摩擦离合器向左接合向左接合时，通过时，通过z2 2带动轴带动轴旋转。旋转。 B B）向右接合向右接合时，通过时，通过z3 3、z0 0、z4 4带动轴带动轴实现反转。实现反转。 C）摩擦离合器处于）摩擦离合器处于中间中间 位置位置

3、时，轴时，轴不转。不转。 摩擦离合器在汽车上的应用摩擦离合器在汽车上的应用 常用制动器种类常用制动器种类： 1）摩擦式制动器：）摩擦式制动器： 外抱块式、内胀蹄式、带式、盘式等。外抱块式、内胀蹄式、带式、盘式等。 2）非摩擦式制动器：）非摩擦式制动器： 磁粉式、磁涡流式、水涡流式。磁粉式、磁涡流式、水涡流式。盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘，被称为制动盘端面工作的金属圆盘，被称为制动盘。其固定元件结构型式，大体上可分。其固定元件结构型式，大体上可分为两类。一类是制动块及其促动装置为两类。一类是制动块及其促动装置都装在横跨制动盘两侧的夹钳形支架都

4、装在横跨制动盘两侧的夹钳形支架中，总称为制动钳。这种由制动盘和中，总称为制动钳。这种由制动盘和制动钳组成的制动器称为制动钳组成的制动器称为钳盘式制动钳盘式制动器。器。另一类固定元件的金属背板和摩擦片也呈圆盘形，制动另一类固定元件的金属背板和摩擦片也呈圆盘形，制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触，这种制动器称为盘的全部工作面可同时与摩擦片接触，这种制动器称为全盘全盘式制动器。式制动器。钳盘式制动器过去只用作中央制动器，但目前则钳盘式制动器过去只用作中央制动器，但目前则愈来愈多地被各级轿车和货车用作车轮制动器。全盘式制动愈来愈多地被各级轿车和货车用作车轮制动器。全盘式制动器只有少数汽车器只有少数汽

5、车( (主要是重型汽车主要是重型汽车) )采用为车轮制动器。采用为车轮制动器。 外抱块式制动，是靠外抱块式制动，是靠制动块在制动轮上压紧来制动块在制动轮上压紧来实现刹车的。块式制动是实现刹车的。块式制动是早期设计的制动系统，其早期设计的制动系统，其刹车鼓的设计刹车鼓的设计19021902年就已年就已经使用在马车上了，直到经使用在马车上了，直到19201920年左右才开始在汽车年左右才开始在汽车工业广泛应用。工业广泛应用。 设计带式制动器时，应分析制动轮的转动方向及制动带的受力状态。设计带式制动器时，应分析制动轮的转动方向及制动带的受力状态。如图如图a a 所示，操纵力作用在制动带的松边，制动时

6、，制动轮作用于制动带上的摩擦所示，操纵力作用在制动带的松边，制动时，制动轮作用于制动带上的摩擦力方向与力方向与F F 一致，有助于制动，在同样大小的一致，有助于制动，在同样大小的F F 时可获得较大的制动力矩。而时可获得较大的制动力矩。而b b 所所示的操纵力作用于制动带的紧边，摩擦力方向与示的操纵力作用于制动带的紧边，摩擦力方向与F F 相反相反, ,若要求产生相同的制动力矩，若要求产生相同的制动力矩，则制动带的拉紧力则制动带的拉紧力F F 必须加大，所需要的操纵力必须加大，所需要的操纵力F F 也增大，所以设计时应使拉紧力也增大，所以设计时应使拉紧力F F 作用于制动带的松边。带式制动器的

7、结构简单，轴向尺寸小，操纵方便，但制动时作用于制动带的松边。带式制动器的结构简单，轴向尺寸小，操纵方便，但制动时制动轮和传动轴受单向压力，制动带的压强及磨损不均匀，制动力矩受摩擦因数变制动轮和传动轴受单向压力，制动带的压强及磨损不均匀，制动力矩受摩擦因数变化的影响大，散热性差，因此只适用于中小型机械的制动。化的影响大，散热性差，因此只适用于中小型机械的制动。 4、安全保护装置安全保护装置 1）销钉安全联轴器）销钉安全联轴器 2）钢珠安全离合器）钢珠安全离合器 3) 摩擦式安全离合器摩擦式安全离合器4 4）检测）检测 对工件的尺寸、形状及性对工件的尺寸、形状及性能进行检验和测量。能进行检验和测量

8、。5 5）分度与转位）分度与转位分度分度是指对工件或者是工作是指对工件或者是工作台的角度进行精确的等分，台的角度进行精确的等分，如如 在插齿加工中要按给定在插齿加工中要按给定的齿数等分齿轮。的齿数等分齿轮。转位转位则是指将工件或工作台则是指将工件或工作台旋转一个给定的角度，如六旋转一个给定的角度，如六角车床的刀架转位换刀等角车床的刀架转位换刀等 相互联系型相互联系型 有多个执行机构，且它们之间有运动上的联系与有多个执行机构，且它们之间有运动上的联系与制约，如缝纫机、包装机、纺织机。制约，如缝纫机、包装机、纺织机。3、执行构件的运动形式执行构件的运动形式 执行机构是执行系统的核心。执行机构是执行

9、系统的核心。不能因其他非操纵力的作用而改变其操纵状态。对可能发生不能因其他非操纵力的作用而改变其操纵状态。对可能发生意外事故造成人身伤害的部位，除应采取必要的安全保护意外事故造成人身伤害的部位，除应采取必要的安全保护措施外，还应有应急措施。措施外，还应有应急措施。3、操纵系统的组成及分类、操纵系统的组成及分类（1）操纵系统的组成）操纵系统的组成 主要包括操纵件、执行件和传动件三部分。主要包括操纵件、执行件和传动件三部分。 1 1) )操纵件操纵件 常用的有常用的有拉杆、手柄、手轮和脚踏板拉杆、手柄、手轮和脚踏板；电气的；电气的按钮、按键、按钮、按键、开关开关；液压、气动的；液压、气动的调节阀、手柄调节阀、手柄等。等。 2 2) )执行件执行件 与被操纵部分直接接触的元件，完成操纵系统的功能。常见与被操纵部分直接接触的元件，完成操纵系统的功能。常见的有的有拨叉、滑块、销子、气拨叉、滑块、销子、气( (液压液压) )缸、电磁铁等缸、电磁铁等。 3) )液压操纵系统液压操纵系统 通常需操作者施加的通常需操作者施加的操纵力较小，只需克服传动操纵力较小，只需克服传动件的摩擦阻力件的摩擦阻力，而克服操作阻力所需的力全部由，而克服操作阻力所需的力全部由液压系统供给。液压系统供给。适宜于操纵力更大的机械。适宜于操纵力更大的机械。4) )气压操纵系统气压操