1)实现运动速度的变化(汽车变速器) I轴 II轴轴 III轴 目 有变速要求的地方还有:机床、农业机械、工程机械、矿山机 械、航运机械等。 实现变速功能的原理也有多种,常用的有机械变速、液压变 速、液力变速、变频调速、直流调速等这里不予祥述
1) 实现运动速度的变化 （汽车变速器） 有变速要求的地方还有：机床、农业机械、工程机械、矿山机 械、航运机械等。 实现变速功能的原理也有多种，常用的有机械变速、液压变 速、液力变速、变频调速、直流调速等这里不予祥述。 II 轴轴 I 轴 IIII 轴
例9-2钢窗的开窗机构 (1)明确设计要求: 功能:能够实现窗的自由开合 实现任意位置的定位 能够隔着纱窗方便开启 结构简单可靠 窗的开启率高(开窗最大面积/窗的建筑面积) 制造成本低 运输方便 零件的通用性好,可以方便的从市场上购得 美观大方 占用的空间小 可以用手方便的操作 便于窗玻璃的清洗 易于安装 2)设计的原理方案 转动开启法、平动法开启法、混合开启法
例 9-2 钢窗的开窗机构 （1）明确设计要求： 功能：能够实现窗的自由开合 实现任意位置的定位 能够隔着纱窗方便开启 结构简单可靠 窗的开启率高 （开窗最大面积/窗的建筑面积） 制造成本低 运输方便 零件的通用性好，可以方便的从市场上购得 美观大方 占用的空间小 可以用手方便的操作 便于窗玻璃的清洗 易于安装 （2）设计的原理方案 转动开启法、平动法开启法、混合开启法
窗的开 启方法 平动法 转动法 混合开启法 水垂倾|水‖垂倾随 平直斜平直斜动 移移|移轴轴轴轴 动动动转转转‖转 法法法动动动动 双摇滑块 摇块 曲柄 杆机 摇杆 机构 导杆 构A 机构 机构 (3)评价优选方案 方案(a)与(d)均不能隔着纱窗开启窗子。开启不方便: 方案(a)不能实现任意位置的定位; 方案(b)与(c)均在实际中应用。 方案(d)在简易窗的制作中也得到了应用
A b c d （3）评价优选方案 方案（a） 与（d）均不能隔着纱窗开启窗子。开启不方便； 方案（a）不能实现任意位置的定位； 方案（b）与（c）均在实际中应用。 方案（d） 在简易窗的制作中也得到了应用。 窗的开 启方法 启方法 平动法 转动法 混合开启法 水 平 移 动 法 垂 直 移 动 法 倾 斜 移 动 法 水 平 轴 转 动 法 随 动 轴 转 动 法 垂 直 轴 转 动 法 法 倾 斜 轴 转 动 法 双摇 杆机 构 滑块 摇杆 机构 摇块 机构 曲柄 导杆 机构
9-3户外运煤的带式输送机,已知运输带拉力F=4000N,带速 v=0.8m/s传动滚筒直径D=500mm,滚筒传动效率η=0.96,电 机额定功率P:4kW,转速n=1440r/min,各对轴承皆为滚子轴 承。两班制,连续工作 (1)工作情况分析 a)煤炭属于散体物料的一种,散体连续运输,载荷的变化 不大;但是载荷的质量很大,启动时需要的时间很长 制动也需要一定的时间,因此,启动加速度与制动减速 度均有一定的要求; b)在驱动滚筒上可能发生输送带的打滑问题,这是需要避 免的; C)户外连续工作,要求的传动装置效率较高; d)粉尘较大,应采用闭式传动 (2)传动装置方案 n=30.57.I=472 (a)电机一三级齿轮减速器输送机滚筒 (b)电机—V带传动—两级齿轮传动-输送机滚筒 (c)电机-两级齿轮传动-Ⅴ带传动-输送机滚筒 (d)电机-两级齿轮传动—链传动-输送机滚筒 (e)电机—蜗杆传动-输送机滚筒 (f)电机—行星齿轮传动-输送机滚筒 (3)评价选优 (1)为了保证可靠的传动,不希望采用摩擦传动,因为 摩擦传动需要较大的轴向力,同时需要定期张紧,如果张紧力 不足,则发生打滑,打滑时间稍长,会引起火灾,造成传动系 统失效; (2)由于系统可能满载启动,启动时的时间较长,如果依 靠摩擦传动来消耗电机与工作装置能量上的差异,必 然使输送机的摩擦传动部分过热,为此必须采取合理
9-3 户外运煤的带式输送机，已知运输带拉力 F=4000N,带速 v=0.8m/s,传动滚筒直径 D=500mm, 滚筒传动效率η=0.96,电 机额定功率 Pd=4kW,转速 n0=1440r/min,各对轴承皆为滚子轴 承。两班制，连续工作 （1） 工作情况分析 a)煤炭属于散体物料的一种，散体连续运输，载荷的变化 不大；但是载荷的质量很大，启动时需要的时间很长， 制动也需要一定的时间，因此，启动加速度与制动减速 度均有一定的要求； b)在驱动滚筒上可能发生输送带的打滑问题，这是需要避 免的； c)户外连续工作，要求的传动装置效率较高； d)粉尘较大，应采用闭式传动。 （2） 传动装置方案 n=30.57, I=47.2 (a) 电机—三级齿轮减速器—输送机滚筒 (b) 电机—V 带传动—两级齿轮传动--输送机滚筒 (c) 电机--两级齿轮传动-- V 带传动--输送机滚筒 (d) 电机--两级齿轮传动—链传动--输送机滚筒 (e) 电机—蜗杆传动--输送机滚筒 (f) 电机—行星齿轮传动--输送机滚筒 （3） 评价选优 （1）为了保证可靠的传动，不希望采用摩擦传动，因为 摩擦传动需要较大的轴向力，同时需要定期张紧，如果张紧力 不足，则发生打滑，打滑时间稍长，会引起火灾，造成传动系 统失效； （2） 由于系统可能满载启动，启动时的时间较长，如果依 靠摩擦传动来消耗电机与工作装置能量上的差异，必 然使输送机的摩擦传动部分过热，为此必须采取合理
的措施。如增设液力联轴器,液控摩擦离合器,改变 电机的启动参数等手段 (3)由于系统连续运转,传动装置的效率应尽可能的高, 所以采用蜗杆传动的方案应该放弃 (4)由于工作在露天环境,虽然链传动能够适应传动要 求,但是为了增加系统的可靠性,减小传动装置占用 的空间,我们还事放弃为好 (5)三级齿轮减速器、行星齿轮减速器可以在市场上方便 的购得,成本也不很高,所以实际上中小功率的带式 输送机广泛的采用方案(a)和方案(f),在我国的天津 就有一家专门生产电动滚筒的机械厂一约基电动滚筒
的措施。如增设液力联轴器，液控摩擦离合器，改变 电机的启动参数等手段。 （3） 由于系统连续运转，传动装置的效率应尽可能的高， 所以采用蜗杆传动的方案应该放弃。 （4） 由于工作在露天环境，虽然链传动能够适应传动要 求，但是为了增加系统的可靠性，减小传动装置占用 的空间，我们还事放弃为好。 （5） 三级齿轮减速器、行星齿轮减速器可以在市场上方便 的购得，成本也不很高，所以实际上中小功率的带式 输送机广泛的采用方案（a）和方案(f),在我国的天津 就有一家专门生产电动滚筒的机械厂—约基电动滚筒 厂
a 9-4设计化工厂的双杆搅拌器的机械传动装置,电动机转速 n=960r/min,两搅拌杆以240次/min同步往复摆动。 (1)工作情况分析 为了将液体进行均匀的搅拌,搅拌杄的摇摆角度与搅拌灌 的面积之比应尽可能的大 这可以通过改变搅拌灌的截面积或搅拌杆的搅动方式实 现。图中方案(b)较方案(a)的搅拌效果会好一些。 搅拌杆的减速比ⅰ=960/240=4 回转—摆动:将240r/min的转动变为240次/min的摆动 两杆同步摆动 摆动方向相同;有惯性力引起的震动 摆动方向相反;自动消除摆动引起的惯性力 (2)机械传动方案综合 分功能解|1 分功 能 Ⅰ降速i「齿轮传动」带传动__链传动」摩擦传动 Ⅱ1回转-曲柄摇杆|摆动导杆|凸轮机构 摆动机构 机构 II双杆同平行四杆|对称凸轮 摆 机构 机构
9-4 设计化工厂的双杆搅拌器的机械传动装置，电动机转速 n0=960r/min, 两搅拌杆以 240 次/min 同步往复摆动。 （1） 工作情况分析 为了将液体进行均匀的搅拌，搅拌杆的摇摆角度与搅拌灌 的面积之比应尽可能的大。 这可以通过改变搅拌灌的截面积或搅拌杆的搅动方式实 现。图中方案（b）较方案（a）的搅拌效果会好一些。 搅拌杆的减速比 i=960/240=4 回转—摆动：将 240r/min 的转动变为 240 次/min 的摆动 两杆同步摆动 摆动方向相同；有惯性力引起的震动 摆动方向相反；自动消除摆动引起的惯性力 （2） 机械传动方案综合 分功能解 分功 能 1 2 3 4 I 降速 i 齿轮传动 带传动 链传动 摩擦传动 II 回转- 摆动 曲柄摇杆 机构 摆动导杆 机构 凸轮机构 III 双杆同 摆 平行四杆 机构 对称凸轮 机构 (b)
(3)方案优选 方案A;I1+Il3+I2 电机一齿轮传动一凸轮一双摆动杆 特点:结构紧凑,震动小 1)齿轮传动比=3 2)凸轮轮廓对称 3)机构自由度 F=3n-2PL-PH 3*4-2*4-1*3 方案B的分析自学 方案B的结构比较庞大,占用空间较大 9-5设计绕线机的机械传动方案 电动机转速n=960r/min,绕线轴有效长度L=75mm,线径 d=06mm,要求每分钟绕线4层,均匀布线。 (1)工作情况分析 台原动机带动绕线和布线的两种功能,同时满足运动协调的 关系 线轴回转 电动机 传动系统 导线匀速 往复 参数分析与计算
（3） 方案优选 方案 A；I1+II3+III2 电机—齿轮传动—凸轮—双摆动杆 特点：结构紧凑，震动小 1）齿轮传动比=3 2）凸轮轮廓对称 3）机构自由度 F=3n-2PL-PH =3*4-2*4-1*3 =1 方案 B 的分析自学 方案 B 的结构比较庞大，占用空间较大， 9-5 设计绕线机的机械传动方案 电动机转速 n0=960r/min, 绕线轴有效长度 L=75mm, 线径 d=0.6mm, 要求每分钟绕线 4 层，均匀布线。 （1）工作情况分析 一台原动机带动绕线和布线的两种功能，同时满足运动协调的 关系 参数分析与计算 电动机 传动系统 线轴回转 导线匀速 往复
绕一层线需7506=125r, 每分钟绕四层,线轴转速 n1=125*4=500r/min 每分钟绕四层,布线往复运动2次/min (2)机械传动方案综合 电机与线轴间的传动比:i1=960/500=192 采用的方案有很多:如带传动、齿轮传动等 为了结构紧凑,采用齿轮传动为好。 绕线轴与布线轴间的传动比: i1.3=500/2=250 (3)方案优选 从绕线轴到布线轴采用一级齿轮传动与一级蜗杆传动的 方式,具体选择参数从略 注意:选择齿轮齿数时,以齿数为素数位好,这样可以 有利于各齿的磨损比较均匀。蜗杆的头数可取为1、2、4,这 种连续,辅助工作的情况下,蜗杆头数取2为宜
绕一层线需 75/0.6=125r, 每分钟绕四层，线轴转速 n1=125*4=500r/min 每分钟绕四层，布线往复运动 2 次/min （2）机械传动方案综合 电机与线轴间的传动比： i01=960/500=1.92 采用的方案有很多：如带传动、齿轮传动等 为了结构紧凑，采用齿轮传动为好。 绕线轴与布线轴间的传动比： i1,3=500/2=250 （3）方案优选 从绕线轴到布线轴采用一级齿轮传动与一级蜗杆传动的 方式，具体选择参数从略。 注意：选择齿轮齿数时，以齿数为素数位好，这样可以 有利于各齿的磨损比较均匀。蜗杆的头数可取为 1、2、4，这 种连续，辅助工作的情况下，蜗杆头数取 2 为宜
