兰州工业高等专科学校：《机械设计基础》课程电子教案（PPT课件讲稿）第二十七章 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 其重点:机械传动系统运动设计 其难点:机械传动系统运动设计 (三)教学内容

1 （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

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D

2 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

概述 机械传动系统是机器中由原动机输岀轴至机器执行构 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 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

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 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

常用机构比较和机构的变异与组合应用 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 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

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 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

机构的选型 、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。 机构选型实例分析步骤 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

机器执行机构间运动的协调设计 、机器的运动循环 、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 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

机器执行机构间运动的协调设计 、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

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