大理工机械设计基础课件第27章 机械传动系统运动设计

（一）教学要求了解机械传动系统运动设计的一般方法(机器的运动循环图的设计)（二）教学的重点与难点重点：机械传动系统运动设计难点：机械传动系统运动设计（三）教学内容1第二十七章机械传动系统运动设计

§27-1概述§27-2常用机构比较和机构的变异与组合应用§27-3机构的选型§27-4机器执行机构间运动的协调设计§27-5机械传动系统运动方案的拟定§27-6机械传动系统运动设计实例结束2概述

机械传动系统是机器中由原动机输出轴至机器执行构件间传递与变换运动和动力的系统，是机器的重要组成部分。从运动的观点来看，机械传动系统通常包括机械运动速度变换机构(传动机构)和机械运动形式变换机构(执行机构)两部分。其具体步骤和主要内容概括如下：（1）根据机器的工作任务拟定机器的工作原理和运动方案，再进行工艺动作分析，确定执行构件的数目和运动。（2）机构的选型。即合理选择实现各执行构件所需运动的机构的类型,绘制机械传动系统示意图。3概述

（3）根据工艺过程对各执行构件动作的要求，编制机器的运动循环图，确定各执行构件间动作的协调配合关系。（4）机械传动系统运动方案的拟定。（5）机械传动系统运动尺寸设计，绘制各执行机构或其组合的运动简图和机器整个机械传动系统的运动简图（6）机械传动系统运动、动力分析。根据机械的生产阻力或原动机额定转矩所作的机械受力分析，为机械零部件工作能力计算的依据。4常用机构比较和机构的变异与组合应用

一、常用机构的特性、功用比较1.实现转速变换的机构2.实现其它功能的机构

3.实现运动形式变换的机构●轴线位置变换功能及相应机构●运动的合成与分解功能及相应机构●调整、操纵功能及相应机构5常用机构比较和机构的变异与组合应用

二、机构的变异与组合应用

由凸轮(齿轮)机构和连杆机构经过改变构件尺寸形状和运动副形状，经过倒置或增加辅助构件等手段而得到新的变异机构，或者由上述这些机构按一定方式组合而成新机构。了解机构变异和组合应用的一般规则与方法，对设计人员合理选择机构类型及其组合有积极的意义。6

机构的选型一、机构选型时应考虑的问题1．执行构件的运动形式及原动机的类型；2．执行构件的运动规律或运动轨迹；3．机构的运动链；4．运动副的形式；5．动力特性；6．机构的虚约束。二、机构选型实例分析步骤1．分析机构的要求；2．提出并初选机构方案；3．评选机构方案，选定机构型式。7机器执行机构间运动的协调设计一、机器的运动循环二、机器的运动循环图

机器的运动循环图是指反应机器各执行机构相对其中某一主要执行机构起始位置的运动循环的图形,能反应各执行机构动作的先后次序。常用的机器运动循环图有下列三种。1.直线式运动循环图2.圆环式运动循环图3.直角坐标式运动循环图8

机器执行机构间运动的协调设计三、机器运动循环图的设计

合理设计机器的运动循环图，可使机器具有较高的生产率和较低的能耗。具体设计时，先根据给定的生产率进行计算或通过试验、类比等方法，确定各执行机构在一个运动循环中各运动区段的时间及相应转角，然后根据各执行机构运动时互不干涉、且机器完成一个运动循环所需时间最短的原则，合理地设计机器的运动循环并绘制机器的运动循环图。9

机械传动系统运动方案的拟定运动方案的拟定步骤如下：

1.合理设计传动路线，简化传动环节2.合理安排传动系统中机构的排列顺序3.注意区分主、辅运动链和合理安排功率传递顺序4.合理分配各级传动比根据原动机的输出转速和执行机构的输入转速，求出传动机构的总传动比，按N级传动合理分配各级传动比。①各级传动比应在相应机构常用传动比取值范围内选取；②各级传动件应尺寸协调、结构匀称合理，不干涉、碰撞；③结构紧凑、外廓尺寸小、重量轻，利于合理润滑、密封；④对多级同类传动，一般应遵循“前大后小”的传动比分配原则。

5.注意提高机械传动效率10机械传动系统运动设计实例

以牛头刨床为例，介绍其机械传动系统运动设计的主要内容和主要步骤。内容包括各轴转速、效率、转矩及功率的计算；各执行机构位移、速度、加速度分析；各构件受力分析和运动副反力计算；初步确定原动机所需要的功率并选定原动机型号等。