机械原理第11章.ppt

第11章机械系统的方案设计 11 1概述 机械系统 原动机 传动系统 执行系统 操纵控制系统 传动装置 传动路线 分配传动比 功能分析 协调配合 方案评价 运动分析 类型 转速 容量 机电 机液 电液 液压 气动 电气 微机等 11 2机械执行系统方案设计 11 2 1功能原理及运动分析 根据题目要求进行功能分析 确定需要完成的动作 确定需要的执行机构的形式 数量 以及各执行机构的主动件 从动件的形式 各执行机构的功能要求 运动要求 工艺要求利用方框图描述 功能方框图 机器的功能 工艺动作及执行机构框图 11 2 2结构选型设计 11 2 3执行系统的协调设计 1 协调设计 2 动作协调 各执行构件在时间顺序 空间位置上应协调配合 3 操作协调 多个执行机构对同一构件加工操作的运动必须协调 1 按执行构件的运动形式进行选择 2 按执行构件的功用进行选择 3 简化运动链 按先易后难选择机构形式 4 按不同的动力源选择机构形式 1 速度协调 各执行构件应保证一定的速比 2 运动循环图 1 直线式 2 圆周式如教材图11 2所示 3 直角坐标式如教材图11 3所示 描述各机构间有序 相互配合的运动关系的简单图形称为运动循环图 将机械在一个运动循环中各执行构件各行程区段的起止时间和先后顺序 按比例绘制在直角坐标上 如教材图11 1所示 各执行机构之间的运动协调关系利用运动循环图确定 转角 或时间 s 半自动钻床机械运动循环图 0 360 90 240 150 270 180 30 60 1 12 6 9 3 2 0 送料 夹紧 定位 钻孔 停止 进刀 停止 1 2钻孔 退刀 回程 远休止 近休止 推程 回程 近休止 回程 远休止 推程 近休止 推程 远休止 近休止 近休止 1 直线式运动循环图 2 圆周式运动循环图 排 气 阀 门 开 启 胀 进 气 阀 门 开 启 进 气 阀 门 关 闭 排 气 阀 门 关 闭 进 气 排 气 缩 压 膨 O 曲轴 单缸四冲程内燃机圆周式运动循环图 180 360 0 540 720 排气门 开 闭 点火 进气门 火花塞 曲柄转角 活塞 开 开 闭 开 下移 上移 下移 上移 单缸四冲程内燃机直角坐标式运动循环图 3 直角坐标式运动循环图 180 360 0 540 720 11 3机械传动系统方案设计 11 3 1选择传动类型机械传动 液压传动 气动 电动等 11 3 2拟定传动路线及机构顺序 路线 串联 并联 串并混联 机构顺序分配原则 2 有利于执行运动平稳确定 带传动放在第1级减速 1 有利于减小结构尺寸 功率 前大后小 11 3 3分配各级传动比 4 若传动比过大 应用混合轮系来传动 1 单级 i带 2 2 5 3 i锥齿 3 i直 斜 2 5 i蜗 10 80 2 当i 8 10时 应用两级传动 一级为带传动 另一级为齿轮传动 当i 30时 一般应用两级以上的机械传动 3 传动比的分配原则是 前大后小 5 要求i一对除不尽 总传动比误差 2 设计任务 对已加工好的带有凸台的盘形零件进行钻孔 其总功能应分解成如下几个工艺动作 送料 定位 夹紧 进刀 钻孔 设计参数 零件图如左图所示 要求每分钟加工五个零件 电动机的转速n电 1440r min 现以设计半自动钻床为例说明运动方案设计的步骤和过程 11 4机械运动简图设计举例 确定运动方案及机械运动循环图 转角 或时间 s 半自动钻床机械运动循环图 0 360 90 240 150 270 180 30 60 1 12 6 9 3 2 0 送料 夹紧 定位 钻孔 停止 进刀 停止 1 2钻孔 退刀 回程 远休止 近休止 推程 回程 近休止 回程 远休止 推程 近休止 推程 远休止 近休止 近休止 A C B D G H I E F 动力头 齿轮 齿条 齿扇 料斗 2 1 4 3 8 5 7 6 J 半自动钻床的运动方案图 工作主轴 根据所给的设计参数 可算出执行构件主轴转速n主 5r min 所以机械的总传动比为 传动比分配 i总 i皮 i12 i34 各级分配情况应遵循 前大后小 的原则 以减小结构尺寸 一 机构简图设计 1 计算总传动比 进行传动比分配 传动比误差 2 画机构运动简图取大多数构件运动平面为主视图 3 确定运动循环图 首先在草稿纸上进行简图设计 先定执行机构位置 再连传动机构与电动机 然后在图纸上画机构简图 包括机构图 运动循环图 机构明细栏 标题栏 1 凸轮机构设计在说明书中进行基本参数设计 在图纸