机械设计基础 教学课件 作者 徐起贺 第十八章　机械传动系统运动设计.ppt

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1、机械设计基础主编第十八章　机械传动系统运动设计第一节　机械传动系统设计概述第二节　机械传动机构的选择与组合第三节　机械传动的特性和参数第四节　机械传动系统运动方案的拟定第五节　机械传动系统方案设计实例第六节　计算机辅助机械设计简介第一节　机械传动系统设计概述一、机械传动系统的基本功用现代生产中使用的的工作机基本上都由电动机来驱动。1)把原动机输出的速度降低或者增高，以适合工作机的需要。2)实现变速传动，以满足工作机经常变速的要求。3)把原动机输出的转矩，变换为工作机所需要的转矩或力。4)把原动机输出的等

2、速旋转运动，转变为工作机所要求的、速度按某种规律变化的旋转或其他类型的运动。5)实现由一个或多个原动机驱动若干个相同或不同速度的工作机。6)由于受机体外形、尺寸的限制，或者为了安全和操作方便，工作机不宜与原动机直接连接时，也需要用传动装置来连接。二、机械传动系统设计的一般步骤第一节　机械传动系统设计概述机械传动系统运动设计的任务是：根据要设计机器的生产任务及给定的运动、动力性能要求和其他限制条件，设计出各组成机构的运动简图和整个机械传动系统的运动简图。1)选择传动机构类型和拟定总体布置方案。2)确定传动

3、系统的总传动比并分配总传动比。3)计算机械传动系统的性能参数。4)确定传动装置的主要几何尺寸。5)绘制机械传动系统的运动简图。6)绘制传动部件和总体的装配图。第二节　机械传动机构的选择与组合一、机械传动机构的选择机械传动系统位于原动机与执行机构之间，在整个机械系统中起着实现变速、变换运动形式和传递功率等作用。(1)实现运动形式的变换　原动机输出轴的运动形式多为匀速回转运动，而执行机构所要求的运动形式却是多种多样的。表18-1　实现各种运动形式变换的常用机构(2)实现运动速度的变化　通常原动件转速很高，第

4、二节　机械传动机构的选择与组合而工作机构速度较低，并且在不同的工况下要求获得不同的速度。(3)实现运动的合成与分解　在有些机器中，有时需把两种运动合成为一种运动(如展成法加工斜齿轮)；在另一些机器中，又需要将一种运动分解为两种运动(如汽车后桥的差速器)。(4)满足运动和动力特性要求　为了合理地选择传动机构的类型，应对各种传动机构及其运动和动力特性等有所了解，在此基础上选择几个不同的方案进行比较，最后确定出比较合理的传动机构。第二节　机械传动机构的选择与组合表18-2　常用机构的运动及动力特性(5)实现轴

5、线位置变换的要求　对于平行轴之间的传动，宜采用圆柱齿轮传动、带传动、链传动；对于相交轴之间的传动，可采用锥齿轮或圆锥摩擦轮传动；第二节　机械传动机构的选择与组合对于交错轴之间的传动，可采用蜗杆传动或交错轴斜齿轮传动。(6)获得较大的机械效益　根据一定功率下减速增矩的原理，通过减速传动机构可以实现用较小驱动转矩来产生较大的输出转矩，即获得较大的机械效益。二、传动机构的组合方式1.基本机构和组合机构2.常见的机构组合方式图18-1　串联式组合机构第二节　机械传动机构的选择与组合(1)串联式组合　在机构组合系

6、统中，若前一级子机构的输出构件即为后一级子机构的输入构件，则这种组合方式称为串联式组合。(2)并联式组合　在机构组合系统中，若干子机构共用同一个输入构件，而它们的输出运动又同时输入给一个多自由度的子机构，从而形成一个自由度为1的机构系统，这种组合方式称为并联式组合。图18-2　并联式组合机构第三节　机械传动的特性和参数1.功率2.圆周速度和转速3.传动比4.功率损耗和传动效率5.外廓尺寸和重量图18-3　不同类型传动的外形尺寸比较第四节　机械传动系统运动方案的拟定1.合理设计传动路线，简化传动环节2.合

7、理安排传动系统中机构的排列顺序1)带传动及其他摩擦传动宜布置在运动链的最前端(高速级)，以求减小外廓尺寸和重量，并有利于发挥其传动平稳、缓冲吸振和过载保护的特点。2)斜齿轮传动的平稳性比直齿轮传动好，因此应布置在直齿轮传动的前端。3)大尺寸的锥齿轮加工制造比较困难，因此应布置在运动链前端并限制其传动比，以减小锥齿轮的模数和直径。4)蜗杆传动多用于实现较大传动比、而传递功率不大的场合。5)在传动系统中，若有改变运动形式的机构，如连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构等，一般将其设置在传动系统的最后一级。第四节　

8、机械传动系统运动方案的拟定6)整个传动机构的布局应外形协调、结构合理，并便于制造、安装、调试和维护等。3.注意区分主、辅运动链并合理安排功率传递顺序4.合理分配各级传动比1)各级传动的传动比应在常用的取值范围内选取。2)各级传动件应尺寸协调，结构匀称合理，传动件之间不应发生干涉碰撞。3)整个传动机构应结构紧凑、外廓尺寸小、重量轻，并有利于采取合理的润滑、密封措施。4)对多级同类传动，如多级齿轮传动、多级蜗杆传动等，一般应遵循“前大后小”的传