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