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第十三章机械传动系统的方案设计?引言:机械产品的设计开发一般要经过产品规划、方案设计、技术设计、施工设计等几个阶段。机械传动系统方案设计是机械系统方案设计的核心。机械传动系统的方案设计包括功能原理设计、运动规律设计、执行机构的型式设计、执行系统的协调设计、执行机构的尺度设计、方案的评价与决策等内容。第一节概 述? ?机械传动系统,是指将原动机的运动和动力传递到执行构件的中间环节,它是机械的重要组成部分。?机械传动系统的作用不仅是转换运动形式,改变运动大小和保证各执行构件的协调配合工作等,而且还要将原动机的功率和转矩传递给执行构件,以克服生产阻力。除此之外,现代完善的机械传动系统,还具有运动操纵和控制功能,将光、机、电、液有机地组合,借助微机控制,自动实现机械所需要的完整工作过程。 ?(1) 拟定机械的工作原理; ?(2) 执行构件和原动机的运动设计; ?(3) 机构的选型、变异与组合; ?(4) 机构的尺寸综合; ?(5) 方案分析; ?(6) 方案评审。第二节机械工作原理的拟定? ?产品功能是指根据人们的生产或生活需要提出来的产品的用途、性能及使用要求。?功能确定在确定机械产品的功能指标时应进行科学分析,以保证产品的先进性、可行性和经济性。?机械工作原理的拟定产品功能是指根据人们的生产或生活需要提出来的产品的用途、性能及使用要求。?功能确定在确定机械产品的功能指标时应进行科学分析,以保证产品的先进性、可行性和经济性。?机械传动系统的设计是机械设计中极其重要的一环,设计得正确和合理与否,对提高机械的性能和质量,降低制造成本与维护费用等影响很大, 故应认真对待。?机械传动系统方案的设计是一项创造性活动, 要求设计者善于运用已有知识和实践经验,认真总结过去的有关工作,广泛收集、了解国内外的有关信息(如查阅文献、专利、标准,同有关人员交谈等),充分发挥创造思维和想象能力,灵活应用各种设计方法和技巧,以便设计出新颖、灵巧、高效的传动系统。?实现同一功能要求,不同的工作原理和许多不同的运动方案。则其中必有好坏优劣之分。因此, 在设计机械时,要其工作原理和运动方案进行综合评价,从中选出最佳设计方案。?设计一个糖果包装机实现糖果的包装。糖果有多种包装方式,比如纽结式、接缝式、折叠式等等,这三种包装方式分别示意如下:容易实现比较美观容易实现,缺点是不太美观比较美观,实现起来比较复杂分析比较包装示意图 3接缝式包装方式 2折叠式包装方式 1纽结式包装方式包装方式三种包装方法所依据的工作原理不同,工艺动作也显然不同,所设计的机械的运动方案也不同. 第三节执行构件的运动设计和原动机的选择?机械传动系统的作用就是将原动机的运动和动力传递到执行构件,故原动机类型和执行构件的运动形式、运动参数及运动方位等都决定着传动系统的方案。执行构件和原动机的运动设计和选择, 就是根据拟定的工作原理和工艺动作过程,确定执行构件的数目、运动形式、运动参数及运动协调关系,并选择恰当的原动机的类型和运动参数与之匹配,从而为机械传动系统方案设计奠定基础。 ?(1) 执行构件的数目:执行构件的数目取决于机械分功能或分动作的数目的多少,但两者不一定相等,要针对机械的工艺过程及结构复杂性等进行具体分析。?(2) 执行构件的运动形式和运动参数执行构件的运动形式取决于要实现的分功能的运动要求。常见的运动形式有回转运动、直线运动、曲线运动及复合运动等四种。前两种运动形式是最基本的。?回转运动又可分为如下三种:即连续回转运动,其运动参数为每分钟的转数;间歇回转运动,其运动参数为每分钟转动的次数、转角的大小和运动系数等;往复摆动,其运动参数为每分钟摆动次数、摆角大小和行程速比系数等。?直线运动也可分为三种:即往复直线运动,其运动参数为每分钟的行程数、行程的大小和行程速比系数等;带停歇的往复直线运动,其运动参数为一个运动循环内停歇的次数、位置及时间,还有行程的大小和工作速度等;带停歇的单向直线运动,其运动参数为停歇时间及运动位移等。?曲线运动又可分为如下两种:即沿固定不变的曲线运动, 沿可变的曲线运动。?复合运动是由上述几种单一运动组合而成的,复合运动的参数根据各单一运动形式及它们的协调配合关系而定。