第八章机构的选型和组合应用
基本要求:
1. 了解机构选型的基本知识；
2. 了解运动循环图和组合机构应用的基本概念；
3. 了解机构的组合方式和所得相应组合机构的类型、分析及设计方法
4. 了解组合机构分析和设计的基本思路。
教学内容:
1 研究机构选型和组合应用的目的和内容
2 机构的组合方式和相应组合机构的分析与设计
3 机构的选型
4 机器执行机构的协调设计和运动循环图
重点难点:
本章重点是机器执行机构的协调设计和运动循环图。机构的组合是发展新机构的重要途径之一。学习的难点在于掌握机构组合的方式和特点，以及组合机构的基本原理和设计思路，以便在进行机械系统方案设计时，能够根据机械工艺动作的不同特点，选择不同类型的组合机构或利用适当的组合方式创造新机构。
§8－1 研究机构选型和组合应用的目的和内容
一、研究的目的
由于生产对各种机器的要求千变万化，工作原理各殊，因而其工艺过程所需的动作往往不只一个，不是单独一个机构所能实现的，而必须应用几个机构适当组合起来才能完成。
由于能够变化转速大小的传动机构和能够转换输入件与输出件所需运动型式的执行机构往往有很多种，他们各有优缺点，故应当按照实际情况选用其中最好的一种。
因此，设计机器时，便会遇到机构的选型和组合应用问题。
二、机构选型和组合应用的内容
机器整机设计的内容和步骤是：
1.根据生产任务拟定机器的工作原理，再进行工艺动作分析，定出其运动方案，从而
便确定了所需的执行构件的数目和运动。
2.合理选择能够实现各执行构件所需运动的机构。
3.根据工艺过程各个动作的要求，编制机器的运动循环图来确定各执行构件动作的协
调关系。及结构设计计算，绘制装配图和零件工作图。
4.进行整体布置，完成各个机构的运动设计和动力设计，绘制组合起来的机构系统的
运动简图。
5.进行零、部件的动力计算、强度设计
§8－2 机构的组合方式和组合机构的分析与设计
在工程实际中，对于比较复杂的运动变换，单一的基本机构往往由于其本身所固有的局限性而无法满足多方面的要求。由此，人们把若干种基本机构用一定方式连接起来成为组合机构，以便得到单个基本机构所不能有的运动性能。机构的组合是发展新机构的重要途径之一。
组合机构
由串联方式组合所形成的机构系统，其分析和综合的方法均比较简单。
组合机构的定义：指的是用一种机构去约束和影响另一个多自由度机构所形成的封闭式机构系统，或者是由几种基本机构有机联系、互相协调和配合所组成的机构系统。
在组合机构中：
自由度大于1的差动机构称为组合机构的基础机构；
自由度为1的基本机构称为组合机构的附加机构。
应用：多用于来实现一些特殊的运动轨迹或获得特殊的运动规律，广泛地应用于纺织、印刷和轻工业等生产部门。
机构的组合方式有多种。在机构组合系统中，单个的基本机构称为组合系统的子机构。常见的机构组合方式主要有以下几种。
一、串联式组合
在机构组合系统中，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。如图（a）所示的机构就是这种组合方式的一个例子，可用图（b）所示的框图来表示。
（a）
（b）
二、并联式组合
在机构组合系统中，若几个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，则这种组合方式称为并联式组合。
图示的双色胶版印刷机中的接纸机构就
是这种组合方式的一个实例，并可用图示框
图表示。左图所示的双色胶版印刷机中的接
纸机构就是这种组合方式的一个实例。图
中，凸轮1 ，1’为一个构件，当其转动
时，同时带动四杆机构ABCD （子机构1 ）
和四杆机构GHKM （子机构 2 ）运动，而这两个四杆机构的输出运动又同时传给五杆机构DEFNM （子机构3 ），从而使其连杆9 上的P 点描绘出一条工作所要求的运动轨迹。右图所示为这种组合方式的框图。
三、反馈式组合
在机构组合系统中，若其多自由度子机构的一个输入运动是通过单自由度子机构从该多自由度子机构的输出构件回授的，则这种组合方式称为反馈式组合。
图示的精密滚齿机中的分度校正机构就是这种组合方式的一个实例。
上图所示的精密滚齿机中的分度校正机构就是这种组合方式的一个实例。图中，蜗杆1 除了可绕本身的轴线转动外，还可以沿轴线移动，它和蜗轮2 组成一个自由度为2 的蜗杆蜗轮机构（子机构1 ）；凸轮 2 ′和推杆3 组成自由度为 1 的移动滚子从动件盘形凸轮机构（子机构2 ）。其中，蜗杆1 为主动件，凸轮2 ′和蜗轮 2 为一构件。蜗杆1 的一个输入运动（沿轴线方向的移动）就是通过凸轮机构从蜗轮2 回授的。
四、复合式组合机构
组合系统中，若由一个或几个串联的基本机构去封闭一个具有两个或多个自由度的基本机构，则这种组合方式称为复合式组合。
图示的凸轮-连杆组合机构就是这种组
合方式的一个实例。在这种组合方式中，各基
本机构有机连接，互相依存，它与串联式组合
和并联式组合既具有共同之处，又有不同之
处。上图所示的凸轮—连杆机构，就是这种
组合方式的一个例子。图中，构件 1 ，4 ，
5 组成自由度为1 的凸轮机构（子机构1 ），
构件1 ，2 ，3 ，4 ，5 组成自由度为2
的五杆机构（子机构 2 ）。当构件 1 为主动件时， C 点的运动是构件 1 和构件 4 运动的合成。与串联式组合相比，其相同之处在于子机构 1 和子机构2 的组成关系也是串联关系，不同的是，子机构 2 输入运动并不完全是子机构I 的输出运动；与并联式组合相比，其相同之处在于C 点的输出运动也是两个输入运动的合成，不同的是，这两个输入运动一个来自子机构1 ，而另一个来自主动件。
?凸轮-连杆组合机构
组合机构的类型多种多样，在此着重介绍几种常用组合机构的特点和功能。
凸轮-连杆组合机构多是由自由度为2的连杆机构（作为基础机构）和自由度为1的凸轮机构（作为附加机构）组合而成。利用这类组合机构可以比较容易地准确实现从动件的多种复杂的运动轨迹或运动规律，因此在工程实际中得到广泛应用。
?实现复杂运动轨迹的凸轮-连杆组合机构
图示为平板印刷机上的吸纸机构的简图。该机构由自由度为2的五杆机构和两个自由
度为1的摆动从动件凸轮机构所组成。
?实现复杂运动规律的凸轮-连杆组合机构
图示为一种结构简单的能实现复杂运动规律的凸轮-连杆组合机构。其基础机构
为自由度为2的五杆机构（由构件1，2，3，4，5组成），其附加机构为槽凸轮机构。
只要适当地设计凸轮的轮廓曲线，就能使从动滑块3按照预定的复杂规律运动。
从例子可看出：将凸轮机构和连杆机构适当加以组合而形成的凸轮-连杆组合机构，
既发挥了两种基本机构的特长，又克服了它们各自的局限性。这是凸轮-连杆组合机构
在工程实际中得到日益广泛应用的原因之一。
?齿轮-连杆组合机构
轮-连杆组合机构是由定传动比的齿轮机构和变传动比的连杆机构组合而成。近年来，这类组合机构在工程实际中应用日渐广泛，这不仅是由于其运动特性多种多样，还因为组成它的齿轮和连杆便于加工、精度易保证和运转可靠。
?实现复杂运动轨迹的齿轮-连杆组合机构
这类组合机构多是由自由度为2的连杆机构作为基础机构，自由度为1的齿轮机构作为附加机构组合而成。利用这类组合机构的连杆曲线，可方便地实现工作要求的预定轨迹。
图示为工程实际中常用来实现复杂运动轨迹的一种齿轮-连杆组合机构。
该机构是由定轴轮系1，4，5和自由度为2的五杆机构组成1，2，3，4，5经复合式组合而成。当改变两轮的传动比、相对相位角和各杆长度时，连杆上M点即可描绘出不同的轨迹。
?实现复杂运动规律的齿轮-连杆组合机构
这类组合机构多是以自由度为2的差
动轮系为基础机构，以自由度为1的连杆机
构为附加机构组合而成的。其中最具特色的
是用曲柄摇杆机构来封闭自由度为2的差动
轮系而形成的齿轮-连杆组合机构。图示为这
类组合机构的几种基本型式。图(a)为两轮式
齿轮-连杆组合机构。
§8－3 机构的选型
所谓机构的选型，是利用发散思维的方法，将前人创造发明的各种机构按照运动特性或动作功能进行分类，然后根据设计对象中执行构件所需要的运动特性或动作功能进行搜索、选择、比较和评价，选出执行机构的合适形式。
机构选型的方法：
1.按照执行构件所需的运动特性进行机构选型——这种方法是从具有相同运动特性的机构中，按照执行构件所需的运动特性进行搜寻。当有多种机构均可满足所需要求时，则可根据上节所述原则，对初选的机构形式进行分析和比较，从中选择出较优的机构。
表常见运动特性及其对应机构
利用这种方法进行机构选型，方便、直观。设计者只需根据给定工艺动作的运动特性，从有关手册中查阅相应的机构即可，故使用普遍。
2. 按照动作功能分解与组合原理进行机构选型
任何一个复杂的执行机构都可以认为是由一些基本机构组成的，这些基本机构具有下图所示的进行运动变换和传递动力的基本功能。
在根据生产工艺和使用要求进行执行机构设计时，可首先认真研究它需实现的总体
功能。一般情况下，总体功能可以分解成若干分功能。这样的分解可用下式表达：
U=(U i) i=1,2,…,m
即总体功能U是由若干个分功能U i组成的。而每一个分功能又可以用不同的机构来
实现，即
T j=(t i1,t i2,…,t in) j=1,2,…,n
式中，T j为能够完成该分功能的机构的集合；T ij为对应于一个能完成分功能U i
的机构；n为能实现该分功能的机构数目。若用U i定义行，T j定义列，t ij为元素构成矩阵，则可得如下的功能-技术矩阵：
由于能够实现各分功能的机构数目并不相等，因此，通常将能实现某一分功能的最多
机构数定为n，少于n的分功能的元素项t ij用零表示。
由于总体功能是由若干个分功能组成的，因此，只要在矩阵的每一行任找一个元素，把各行中找出的机构组合起来，就组成一个能实现总体功能的方案。故在确定了各
分功能顺序的前提下方案总数为
N=n m
得到各种方案后，先剔除一些明显不成立的、不符合要求的方案，然后按照上节所述的原则，筛选出一些较合理的方案，以供进一步评价。这种方法有利于利用计算机存储、分析和选择，具有广阔前景。
一、执行构件的运动形式
1、旋转运动：连续旋转运动，间歇旋转运动，往复摆动。
2、直线运动：往复移动，间歇往复移动，单向间歇直线移动。
3、曲线运动：执行构件上某一点作特定的曲线（轨迹）运动。
4、刚体导引运动：一般指非连架杆的执行构件的刚体导引运动。
5、特殊功能运动：如微动、补偿、换向等。
二、机构选型的基本要求
1、满足工艺动作及其运动规律的要求。
高副机构、低副机构、注意约束在机构中的作用、适当设置调整环节。
2、机构的运动链要短。
3、机构的传力性能要好。
传动角（压力角）、防止自锁、惯性力平衡。
4、动力源的选择应有利于简化机构和改善运动质量。
电机（交流电机、直流电机、伺服电机、步进电机、交流变频电机）、内燃机、液压马达、气动马达。
三、能够实现执行机构所需运动的机构
1. 定速比转动变换机构
2. 连续转动变换为往复移动或摆动机构
3. 连续转动变换为周期变速转动机构
4. 连续转动变换为步进运动机构
5. 连续转动变换为轨迹运动机构
6. 运动的合成与分解机构
§8－4 执行机构的协调设计和运动循环图
一、执行系统协调设计的原则
当根据生产工艺要求确定了机械的工作原理和各执行机构的运动规律、并确定了各执行机构的型式及驱动方式后，还必须将各执行机构统一于一个整体，形成一个完整的执行系统，使这些机构以一定的次序协调工作，互相配合，以完成机械预定的功能和生产过程。这方面的工作称为执行系统的协调设计。
执行系统协调设计的原则
满足各执行机构动作先后的顺序性要求
执行系统中各执行机构的动作过程和先后顺序，必须符合工艺过程所提出的要求，以确保系统中各执行机构最终完成的动作及物质、能量、信息传递的总体效果能满足设计要求。
满足各执行机构动作在时间上的同步性要求
为了保证各执行机构的动作不仅能够以一定的先后顺序进行，而且整个系统能够周而复始地循环协调工作，必须使各执行机构的运动循环时间间隔相同，或按工艺要求成一定的倍数关系。
满足各执行机构在空间布置上的协调性要求
各执行机构的空间位置应协调一致，对于有位置制约的执行系统，必须进行各执行机构在空间位置上的协调设计，以保证在运动过程中各执行机构间及机构与环境间不发
生干涉。
满足各执行机构操作上的协同性要求
当两个或两个以上的执行机构同时作用于同一对象完成同一执行动作时，各执行机构之间的运动必须协调一致。
各执行机构的动作安排要有利于提高劳动生产率
为了提高生产率，应尽量缩短执行系统的工作循环周期。通常有两种办法，一是尽量缩短各执行机构工作行程和空回行程的时间；二是在前一个执行机构回程结束之前，后一个即开始工作行程，即在不产生干涉的前提下，充分利用两个执行机构的空间裕量。
各执行机构的布置要有利于系统的能量协调和效率的提高
当系统中包含多个低速大功率执行机构时，宜采用多个运动链并行的联接方式；
当系统中有几个功率不大，效率均很高的执行机构时，采用串联方式比较适宜。二、执行机构运动协调设计
执行机构的布局：
1、执行构件的布置
特别要考虑到控制此执行构件运动的执行机构的安装是否方便
2、执行机构的布置
1）与执行构件的联接是否方便；
2）执行机构原动件布置的位置是否恰当；
6.尽可能接近执行构件；
7.使各执行机构原动件尽可能集中布置在一根轴或少数几根轴上；
8.各原动件应保持等速或定速比。
三、执行机构运动协调设计应满足的要求
1、保证各执行机构动作的顺序性；
2、各执行构件的动作在时间上同步；
3、保证空间的同步性；
4、保证系统各执行构件对操作对象的操作具有单一性或协同性；
5、二执行构件的动作之间应保持时间上的间隔，以避免动作衔接处发生干涉；
四、执行机构运动协调设计的分析计算
1、各执行机构运动循环时间同步化计算
1）确定最大工作循环周期Tmax；
2）确定机械最小工作循环周期Tmin；
3）确定合理的机构系统的工作循环周期T；
4) 确定各机构分配轴的转速和工作行程的起始角。
2、各执行机构运动循环空间同步化计算
合理确定各执行机构的运动错位角，避免空间上的干涉。
五、机械运动循环图
用来描述各执行构件运动间相互协调配合的图称为机械的运动循环图。
由于机械在主轴或分配轴转动一周或若干周内完成一个运动循环，故运动循环图常以主轴或分配轴的转角为坐标来编制。通常选取机械中某一主要的执行构件为参考件，取其有代表性的特征位置作为起始位置（通常以生产工艺的起始点作为运动循环的起始点），由此来确定其他执行构件的运动相对于该主要执行构件运动的先后次序和配合关系。
例题绘制冷霜自动灌装机的运动循环图四个基本运动：
1．输送带的连续运动
2．轮盘的间歇转动
3．顶杆的往复运动
4．定量泵活塞的往复运动
直线式：
圆周式：
直角坐标式：
执行机构的比较与选型 执行机构分类 执行机构是一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用并在某种控制信号作用下工作。其基本类型有部分回转(Part-Turn)、多回转(Multi-Turn)及直行程(Linear)三种驱动方式。执行机构的驱动方式主要是气动、电动、液压这三种，液动执行机构也有搭配电动、液压驱动方式，但是其本质和液压没有太大区别。三种驱动方式为执行机构带来的特性不同，在工作性能、造价、使用方便性等方面各有优点，适用于不同的工作场合。 各类执行机构工作原理 气动执行机构 气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，是以压缩气体作为能源，可分为单作用和双作用两种类型：执行器的开关动作都通过气源来驱动执行，叫做DOUBLE ACTING (双作用)。SPRING RETURN (单作用)的开关动作只有开动作是气源驱动，而关动作时弹簧复位。其执行机构有薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式。活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场合；而薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆。拨叉式气动执行器具有扭矩大、空间小、扭矩曲线更符合阀门的扭矩曲线等特点，但是不很美观；常用在大扭矩的阀门上。齿轮齿条式气动执行机构有结构简单，动作平稳可靠，并且安全防爆等优点， 气动薄膜（有弹簧）执行机构的输出信号是直线位移，输出特性是比例式，即输出位移与输入信号成比例关系。动作原理如下：信号压力，通常为0.2－1.0bar 或0.4-2bar，通入薄膜气室时，在薄膜上产生一个推力，使推杆部件移动。与此同时，弹簧被压缩，直到弹簧的反作用力与信号压力在薄膜上产生的力平衡。信号压力越大，在薄膜上产生的推力也越大，则与之平衡的弹簧反力也越大，于是弹簧压缩量也越大即推杆的位移量越大，它与输入薄膜气室信号压力成比例。推杆的位移，即为气动薄膜执行机构的直线输入位移，其输出位移的范围为执行机构的行程
-- 一、概述 角行程电动执行机构作为自控系统中一种重要的现场控制设备，采用直联式结构，能很方便地与旋转型阀门（诸如蝶阀、球阀、旋塞阀）及风门挡板等配套，其输出角位移为0∽110°或其它转角,可广泛用于电站、冶金、石油、化工、水利、机械、轻工、消防和环保等工业部门。RJ系列电动执行机构设计简洁、结构紧凑，全系列涵盖13个品种规格，能在输出扭矩60N.m∽2500 N.m范围内提供最合理的解决方案。 本系列电动执行机构为智能型可根据用户要求，增加选件即附加各种功能配置，满足各种工业过程控制的要求。经磷化、涂层处理的标准型外壳及箱体可适应腐蚀性的工作环境，以选件形式提供的、具有防爆耐压结构的隔爆型产品则可适用于IIA、IIB级T1-T4级爆炸性混合物的1、2区场所等危险作业环境。 二、产品特点 ◆液晶显示 液晶屏幕以数字实时显示阀门的开度大小，并根据工作情况实时显示报警信息；．．．．．．高亮度LED发光管指示阀门的开、关极限位置。 ◆控制方式 远程开关量信号可控（可选远程4∽20mA电流信号控制），就地操作旋钮可现场．．．．．．．．调控阀门的位置。．．◆状态指示 以继电器触点输出来指示阀门的开关限位及故障报警（可选4∽20mA电流信号输出反映阀门开度）。 ◆免开盖调试 工作参数设置、开关限位调试均可通过操作旋钮完成，不需要打开电气罩，使得．．．．环境中的灰尘、潮气等有害物质不能进入执行机构的内部，极大的提高了电气控制部分的可靠性。 ◆高智能化 具有人机对话功能，电气控制部分采用全新的SOC芯片控制，智能化程度高。．．．．．．．◆防护性 铝合金外壳及箱体经表面磷化处理后具有很强的防腐能力，静配合处配有O型圈、动配合处配有骨架油封的箱体达到IP68的防护等级，可选择的防爆型箱体可适合于IIA、IIB级T1-T4级爆炸性混合物的1、2区场所等危险作业环境工作。 ◆高效低噪音 精密蜗轮蜗杆减速机构，间隙小、效率高、噪音低（最高50分贝）、寿命长。 ◆自锁性 蜗轮与蜗杆的自锁性防止了执行机构在断电或断信号的情况下的反转现象。 ◆离合器自动复位 具有独特的机械式手/自动切换机构，手动操作通过扳动离合器分离手柄后实现，电机一旦接受电信号启动，离合器能自动复位并使执行机构恢复到自动状态。 ◆操作手轮 手轮的尺寸设计保证了手动操作时的安全、省力。 ◆电机特性 根据电源要求而配置的单相或三相全封闭鼠笼式感应电机，启动力矩大、转动惯量小。 1 --
概述 本课件描述了组合式空调机组的设计参数、性能要求、设计工况及各元件设计和选型方法。功能段包括混合段、初效过滤段、中效过滤段、表冷段、热盘管段、电加热段、各种加湿、风机段、消声段等二十余种功能段。 组合式空调机组的具体命名方法可参阅GB/T14294-2008《组合式空调机组》： 组合式空调机组的基本设计工况： 风机段、消声段等进行自由组合，对空气的进行处理，满足客户对空气洁净度和舒适度、环境噪声的需求。 现行标准：GB/T14294-2008《组合式空调机组》，该标准侧重空气动力和热工能； EN1886-1998《建筑通风用空气处理机组机械性能》，该标准是EN标准系列中建筑通风和空调用机组系列标准的一部分，侧重箱体结构的机械性能。 换热器设计计算方法 换热器用来实现空气与热源载体——水进行能量交换的设备，是空调末端产品中最重要的部件之一。主要构件有进出水管、集水管、铜管、翅片、U型管、端板等，下面主要介绍表冷器大小、翅片形式、铜管大小等的选择，其结构上的知识不做介绍。 一般换热器的命名方法： 换热器的中文名称加三个主参数，即：换热器 M*N*L，M表示换热器厚度方向铜管排数，N表示换热器高度方向的铜管数，L表示换热器有效长度（即换热铜管长度），如：换热器 4*20* 1500，表示4排换热器，高度方向有20根管，换热器铜管的有效长度为1500。换热器的其他构件相关尺寸都是以这三个基本参数为依据换算而来。换热器的的系列代号方法如下：
完整的换热器的表示方法如下： ZK．HRQ3Z 换热器M×N×L （换热器系列部件图样代号及名称） ZK．HRQ3Z 换热器8×24×2015 （换热器系列部件图样代号及名称） 表示换热管规格为φ16、总水管通径为DN65（3型管）、8排（M=8）换热管、 每排管数为24（N=24）、换热器迎风面长度或换热管有效长度为2015mm （L=2015）的左式换热器。 具体名称命名方式可参阅换热器命名。 换热器的设计： 一、基本参数的设计： M 一般尽量按客户要求选择，在客户没有要求的情况下，我们根据N、L的值，加上我们的经验公式（见后）进行计算。 N、L 根据我们规划的段位尺寸，保证换热器在表冷段中便于安装，且有最大的换热面积和迎风面积，具体的段位尺寸见组合空调标准段位图。 二、翅片和铜管的选择 一般情况下有波纹片、开窗片、平片三种翅片形式。波纹片主要是与φ16铜管 配套，开窗片、平片与φ9.52铜管配套。风机盘管主要采用φ9.52铜管套平片，空调箱按风量区别，5000m3/h以上的采用φ16铜管套波纹片，5000m3/h以下的 采用φ9.52铜管套开窗片。 波纹片与φ16铜管换热器特点：风阻较小，换热能力较小。开窗片与φ9.52的换热器特点：风阻较大，换热能力较大。平片与φ9.52的换热能力最小。 三、铜管管路的分布 根据载体——水在管路中的走向及流程分布，管路可以分为：全回路、1/2回路、3/4回路等，目前多采用的为全回路、1/2回路。
苏州博睿测控设备有限公司 培训教程之 智能型电动执行器选型
电动执行器与工况的关系 ? 电动执行器是过程控制中非常重要的现场控制设备。? 随着现代工业自动化要求的不断提高，电动执行器（尤其是智能型电动执行器）广泛进入了各个行业和领域。?电动执行器可输出不同行程的转角和直线位移，控制阀门、风门等设备，对管线内流体的流量、压力等过程参数进行控制。 ?不夸张地说，现代工业现场中有管线的地方就有电动执行器的身影。? 因此，工业现场过程控制需要电动执行器，电动执行器的选型也必须从现场工况出发！电动执行器选型的基础信息必须从实际工况中获得！只有这样，产品才能最好的为工业现场服务！
电动执行器选型的基础信息 ?工况配置的是什么形式的阀门？ ?工况配置的阀门所需转矩或推力是多少？ ?工况配置的阀门与电动执行器采用何种方式连接，连 接尺寸是多少？ ?工况要求阀门全行程（从开到关）动作所需的时间是 多少？ ?工况能够提供什么标准的动力电源？ ?工况要求电动执行器达到什么样的防护标准？ ?工况要求电动执行器采用什么方式控制？有哪些控制 和保护的要求？ ?工况或用户的其它要求？
电动执行器选型的基础信息 工况配置的是什么形式的阀门？ 闸阀、截止阀等由阀杆带动启闭件沿阀座密封面做升降运动的阀门一般采用多回转输出的推力型电动执行器。球阀、蝶阀等启闭件绕垂直于通路的固定轴旋转的阀门一般选用部分回转输出的转矩型电动执行器。 阀门的形式决定电动执行器输出的形式 调节阀等靠垂直推拉阀 杆改变流体通道面积， 以改变流体流量的阀门 一般用直行程输出的频 繁调节型电动执行器。
电动执行器又称阀门电动装置，它是在不同行业领域的称谓，在工业管道阀门行业称之为阀门电动装置，在仪表行业称之为电动执行器，但现在业内已没有很明确的区分，本文所涉及到的关于称谓问题将统一称之为电动执行器。 阀门在工业管路控制中是经常使用的重要设备，电动阀门随着工业自动化的发展，因其动力源容易取得，且一般情况下无需维护的优点，比起气动、液动等不同驱动方式的设备使用更为普遍。在工业场合电动阀门必需具有更高的可靠性和安全性，当阀门能保证性能和寿命的情况下，电动阀门的安全性与可靠性取决于电动执行器，因此电动执行器的性能、控制水平是电动阀门整机技术水平的综合表现。所以在电动执行器选型时除必需考虑的一些基本要素外，对其提出合理的技术要求才能使电动阀门价值实现最大化。 电动执行器的类型很多，不同类型和功能的电动执行器与阀门配套后都可称之为电动阀门，但往往在设计、选型的过程中只重视阀门的参数忽略或没有明确电动执行器的相关要求，这样不仅使电动阀门发挥不出最佳的性能，而且在安装、调试、使用过程中也会带来不必要的麻烦，甚至给生产造成严重的后果。 本文将针对电动执行器选型考虑的要点进行说明，并对目前智能电动执行器的相关功能做简单介绍，它将是当今乃至将来工业自动化控制发展所需的主流产品。 （一）电动执行器选型考虑要点 一、根据阀门类型选择电动执行器 阀门的种类相当多，工作原理也不太一样，一般以转动阀板角度、升降阀板等方式来实现启闭控制，当与电动执行器配套时首先应根据阀门的类型选择电动执行器。 1．角行程电动执行器（转角<360度） 电动执行器输出轴的转动小于一周，即小于360度，通常为90度就实现阀门的启闭过程控制。此类电动执行器根据安装接口方式的不同又分为直连式、底座曲柄式两种。 a)直连式：是指电动执行器输出轴与阀杆直连安装的形式。 b)底座曲柄式：是指输出轴通过曲柄与阀杆连接的形式。 此类电动执行器适用于蝶阀、球阀、旋塞阀等。 2．多回转电动执行器（转角>360度） 电动执行器输出轴的转动大于一周，即大于360度，一般需多圈才能实现阀门的启闭过程控制。 此类电动执行器适用于闸阀、截止阀等。 3．直行程（直线运动）
组合式空调机组相关知识及设计选型 编制：许辉 目录 概述 第一章换热器（表冷器）如何设计 第二章风机和风机电机的设计选型 第三章加湿器的知识和设计选型 第四章风阀及电动执行器的设计选型 第五章过滤器的知识和设计选型 第六章消声器知识和设计选型 第七章减震器的知识和设计选型 第八章转轮热回收装置的知识和设计选型 第九章框架防冷桥原理介绍 第十章挡水板的设计选型方法和工作原理
概述 本规范描述了组合式空调机组的设计参数、性能要求、设计工况及各元件设计和选型方法。组合式空调机组基本型号有24个，功能段包括混合段、初效过滤段、中效过滤段、表冷段、热盘管段、电加热段、各种加湿、风机段、消声段等二十余种功能段。 组合式空调机组的长、宽、高是按模数进行设计，标准规定：1M=158mm，基本命名方式为：MKZXXXX，前两为数字表高度上的模数，后两位表示宽度上的模数，尺寸的计算方法为：L=XX*158+50（70）（面板厚度为30mm时取50，面板厚度为50mm时取70）。 组合式空调机组的具体命名方法可参阅组合式空调机组产品分类与型号命名（QMZ-J20.011-2007） 组合式空调机组的基本设计工况：
混合段、初效过滤段、中效过滤段、表冷段、热盘管段、电加热段、加湿段、风机段、消声段等进行自由组合，对空气的进行处理，满足客户对空气洁净度和舒适度、环境噪声的需求。 第一章换热器设计计算方法 换热器用来实现空气与热源载体——水进行能量交换的设备，是空调末端产品中最重要的部件之一。主要构件有进出水管、集水管、铜管、翅片、U型管、端板等，下面主要介绍表冷器大小、翅片形式、铜管大小等的选择，其结构上的知识不做介绍。 我们公司换热器的命名方法： 换热器的中文名称加三个主参数，即：换热器M*N*L，M表示换热器厚度方向铜管排数，N表示换热器高度方向的铜管数，L表示换热器有效长度（即换热铜管长度），如：换热器4*20* 1500，表示4排换热器，高度方向有20根管，换热器铜管的有效长度为
温州合力自动化仪表有限公司 培训教程之 智能型电动执行器选型 电动执行器与工况的关系 电动执行器是过程控制中非常重要的现场控制设备。 随着现代工业自动化要求的不断提高，电动执行器（尤其是智能型电动执行器）广泛进入了各个行业和领域。 电动执行器可输出不同行程的转角和直线位移，控制阀门、风门等设备，对管线内流体的流量、压力等过程参数进行控制。 不夸张地说，现代工业现场中有管线的地方就有电动执行器的身影。 因此，工业现场过程控制需要电动执行器，电动执行器的选型也必须从现场工况出发！电动执行器选型的基础信息必须从实际工况中获得！ 只有这样，产品才能最好的为工业现场服务！ 电动执行器选型的基础信息 一.工况配置的阀门所需转矩或推力是多少？ 二.工况配置的阀门与电动执行器采用何种方式连接，连接尺寸是多少？ 三.工况要求阀门全行程（从开到关）动作所需的时间是多少？ 四.工况能够提供什么标准的动力电源？ 五.工况要求电动执行器达到什么样的防护标准？ 六.工况要求电动执行器采用什么方式控制？有哪些控制和保护的要求？ 七.工况或用户的其它要求？
一．工况配置的是什么形式的阀门？ （一）阀门的形式决定电动执行器输出的形式 1.闸阀、截止阀等由阀杆带动启闭件沿阀座密封面做升降运动的阀门一般采用多回转输出的推力型电动执行器。 2.球阀、蝶阀等启闭件绕垂直于通路的固定轴旋转的阀门一般选用部分回转输出的转矩型电动执行器。 3.调节阀等靠垂直推拉阀杆改变流体通道面积，以改变流体流量的阀门一般用直
行程输出的频繁调节型电动执行器。 （二）阀门的形式决定电动执行器输出的形式 1.闸阀、截止阀等启闭件由阀杆带动沿阀座密封面做升降运动的阀门一般采用多回转输出的电动执行器。 2.一般多回转和部分回转电动执行器输出转矩都不大于几千N.m。
第八章机构的选型和组合应用 基本要求: 1. 了解机构选型的基本知识； 2. 了解运动循环图和组合机构应用的基本概念； 3. 了解机构的组合方式和所得相应组合机构的类型、分析及设计方法 4. 了解组合机构分析和设计的基本思路。 教学内容: 1 研究机构选型和组合应用的目的和内容 2 机构的组合方式和相应组合机构的分析与设计 3 机构的选型 4 机器执行机构的协调设计和运动循环图 重点难点: 本章重点是机器执行机构的协调设计和运动循环图。机构的组合是发展新机构的重要途径之一。学习的难点在于掌握机构组合的方式和特点，以及组合机构的基本原理和设计思路，以便在进行机械系统方案设计时，能够根据机械工艺动作的不同特点，选择不同类型的组合机构或利用适当的组合方式创造新机构。
§8－1 研究机构选型和组合应用的目的和内容 一、研究的目的 由于生产对各种机器的要求千变万化，工作原理各殊，因而其工艺过程所需的动作往往不只一个，不是单独一个机构所能实现的，而必须应用几个机构适当组合起来才能完成。 由于能够变化转速大小的传动机构和能够转换输入件与输出件所需运动型式的执行机构往往有很多种，他们各有优缺点，故应当按照实际情况选用其中最好的一种。 因此，设计机器时，便会遇到机构的选型和组合应用问题。 二、机构选型和组合应用的内容 机器整机设计的内容和步骤是： 1.根据生产任务拟定机器的工作原理，再进行工艺动作分析，定出其运动方案，从而 便确定了所需的执行构件的数目和运动。 2.合理选择能够实现各执行构件所需运动的机构。 3.根据工艺过程各个动作的要求，编制机器的运动循环图来确定各执行构件动作的协 调关系。及结构设计计算，绘制装配图和零件工作图。 4.进行整体布置，完成各个机构的运动设计和动力设计，绘制组合起来的机构系统的 运动简图。 5.进行零、部件的动力计算、强度设计
凸轮机构 4.1 凸轮机构的类型及应用 4.1.1 凸轮机构的组成和应用 组成：由凸轮、从动件和机架三部分组成 特点： 1）只要设计出适当的凸轮轮廓曲线，就可以使从动件实现任何预期的运动规律。2）结构简单、紧凑。 3）凸轮机构是高副机构，易于磨损。 4）凸轮轮廓加工比较困难。 应用：只适用于传递动力不大的场合。 应用实例：内燃机配气机构绕线机的凸轮机构凸轮自动送料机构 结论：从动杆的运动规律取决于凸轮轮廓曲线或凹槽曲线的形状。 二、凸轮机构的分类 (一)按凸轮的形状分 1．盘形凸轮(盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴线回转)
尖顶移动从动杆盘形凸轮机构尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构滚子移动从动杆盘形凸轮机构滚子摆动从动杆盘形凸轮机构平底移动从动杆盘形凸轮机构平底摆动从动杆盘形凸轮机构特点：结构简单，但是从动件行程不能太大，否则凸轮运转沉重。 2．移动凸轮(移动凸轮可看作是转轴在无穷 远处的盘形凸轮的一部分，它 作往复直线移动。) 特点：凸轮和从动件都可作往复移动。 3. 圆柱凸轮（圆柱凸轮是一个在圆 柱面上开有曲线凹槽，或是在圆柱端 面上作出曲线轮廓的构件，它可看作 是将移动凸轮卷于圆柱体上形成的。） 特点：从动件可获得较大的行程。 (二)按从动杆的端部型式分 1．尖顶从动件凸轮机构 特点： （1）传动灵敏。 （2）从动杆的构造最简单，但易磨损。 应用：只适用于作用力不大和速度较低的场合(如用于仪表等机构中)。 2．滚子从动件凸轮机构 特点：磨损较小，可用来传递较大的动力，但结构复杂。 应用：常用于速度不高、载荷较大的场合。 3．平底从动件凸轮机构
组合式空调机组知识、设计选用、ZK型 目录 概述 第一章换热器（表冷器）如何设计 第二章风机和风机电机的设计选型 第三章加湿器的知识和设计选型 第四章风阀及电动执行器的设计选型 第五章过滤器的知识和设计选型 第六章消声器知识和设计选型 第七章减震器的知识和设计选型 第八章转轮热回收装置的知识和设计选型 第九章框架防冷桥原理介绍 第十章挡水板的设计选型方法和工作原理
概述 组合式空调机组的型号很多，不同公司的产品也不一样，功能段包括混合段、初效过滤段、中效过滤段、表冷段、热盘管段、电加热段、各种加湿、风机段、消声段等二十余种功能段。 组合式空调机组的具体命名方法可参阅组合式空调机组产品分类与型号命名（QMZ-J20.011-2007） 组合式空调机组的基本设计工况： 混合段、初效过滤段、中效过滤段、表冷段、热盘管段、电加热段、加湿段、风机段、消声段等进行自由组合，对空气的进行处理，满足客户对空气洁净度和舒适度、环境噪声的需求。 第一章换热器设计计算方法
换热器用来实现空气与热源载体——水进行能量交换的设备，是空调末端产品中最重要的部件之一。主要构件有进出水管、集水管、铜管、翅片、U 型管、端板等，下面主要介绍表冷器大小、翅片形式、铜管大小等的选择，其结构上的知识不做介绍。 我们公司换热器的命名方法： 换热器的中文名称加三个主参数，即：换热器 M*N*L ，M 表示换热器厚度方向铜管排数，N 表示换热器高度方向的铜管数，L 表示换热器有效长度（即换热铜管长度），如：换热器 4*20* 1500，表示4排换热器，高度方向有20根管，换热器铜管的有效长度为1500。换热器的其他构件相关尺寸都是以这三个基本参数为依据换算而来。 换热器的系列代号方法如下： 完整的换热器的表示方法如下： MK ．HRQ3Z 换热器M ×N ×L （换热器系列部件图样代号及名称） MK ．HRQ3Z 换热器8×24×2015 （换热器系列部件图样代号及名称） 表示换热管规格为φ16、总水管通径为DN65（3型管）、8排（M=8）换热管、每排管数 为24（N=24）、换热器迎风面长度或换热管有效长度为2015mm （L=2015）的左式换热器。 具体名称命名方式可参阅换热器命名 。 换热器的设计： 一、 基本参数的设计： M 一般尽量按客户要求选择，在客户没有要求的情况下，我们根据N 、L 的值，加上我们的经验公式（见后）进行计算。 N 、L 根据我们规划的段位尺寸，保证换热器在表冷段中便于安装，且有最大的换热面积和迎风面积，具体的段位尺寸见组合空调标准段位图。 二 、翅片和铜管的选择 目前我们公司有波纹片、开窗片、平片三种翅片形式。波纹片主要是与φ16铜管配套，开窗片、平片与φ9.52铜管配套。风机盘管主要采用φ9.52铜管套平片，空调箱按风量区 换热器基本代号，换热器汉语拼音缩写，用HRQ表示 空调末端产品基本代号，美的空调汉语拼音缩写，用MK表示MK ·HRQ 部件分隔符，用“·”表示 □换热管代号，φ16换热管缺省不表示，φ9.52用U表示 □换热器总水管代号，用1、2、3、4表示，分别代表通径 为DN40、DN50、DN65、DN80的总水管 □ 左、右式换热器区别代号，左式用Z表示、右式用Y表示。
ROTORK电动执行机构参数设置及操作方法 作者：杨潇波 2013年10月22日来源：浏览量：1181 字号：T | T 1结构ROTORKIQ系列电动执行器是对阀门进行就地及远程电动控制的非侵入式自控设备。它由一个电机、减速齿轮、现场控制反转启动器、带电逻辑控制力矩、限位和监视装置组成。 ROTOKIQ系列使用非侵入式手持红外线IQ设定器 1 结构 ROTORK IQ系列电动执行器是对阀门进行就地及远程电动控制的非侵入式自控设备。它由一个电机、减速齿轮、现场控制反转启动器、带电逻辑控制力矩、限位和监视装置组成。ROTOKIQ系列使用非侵入式手持红外线IQ设定器完成对力矩、限位以及一级、二级设定的。IQ的结构如图1所示。 图 1 IQ的结构 2 IQ执行器的操作方法 2.1 手动操作
压下手动/自动手柄，使其处于手动位置。旋转手轮以挂上离合器，此时松开手柄，手柄将自动弹回初始位置，手轮将保持啮合状态，直到执行器被电动操作，手轮将自动脱离，回到电机驱动状态。如果需要，可用一个带6.5mm铁钩的挂锁将离合器锁定在任何状态。 2.2 电动操作 检查电源电压，应与执行器铭牌上的标识相符，然后即可开启电源。无需检查相位。如果没有进行初步检查，则不要进行电气操作，至少要用红外线设定器来完成初级设定。 选择现场/停止/远程操作：红色选择器可选择现场或远程两种操作，当选择器锁定在就地或远程位置时，停止功能仍然有效。选择器也可锁定在停止状态，以防止现场或远程的电动操作。逆时针旋转红色选择器旋钮至现场位置，相邻的黑色旋钮可分别转至开和关的位置；顺时针旋转红色旋钮则停止运行。如果逆时针旋转红色选择器旋钮至远程位置，远程控制只能用于开和关，此时顺时针旋转红色旋钮仍可使执行器停止运行。 3 IQ执行器的功能检查参数设置 3.1 基本参数设定方法 ROTORK IQ系列执行器是全世界首家推出无需打开电气端盖即可进行调试和查询的阀门执行器。当执行器与阀门连接可靠后，接通主电源，并将执行器选择在就地或停止位，使用所提供的红外线设定器进入执行器的设定程序，即可对行程末端的限位方式、力矩值和限位以及其它所有控制和指示功能进行设定。（IQ的设定和调整在执行器主电源接通和断开时均可完成。）设定器的按键名称及作用（图2）：
气动执行器的选型 气动执行器的选型 气动执行机构的操作要求有两个外部影响因素：一是信号，二是动力源。 信号通常是120/240 VAC或12/24VDC的离散电压，可以为电磁阀供电。如果使用定位器控制执行机构的旋转，信号通常是模拟（4~20 mA）或数字信号。电磁阀或数字定位器控制着执行机构汽缸的供气和排气，交替控制阀门的位置。电磁阀用来完成阀的开、关位置的转换。定位器也有同样的功能，但主要用于调节控制功能，并能支持更先进的应用，如安全仪表系统中的部分行程测试。随着数字式定位器成本的日益降低，其应用在持续增长。气动执行机构的常用动力源是约为60~100 psig的压缩空气。 每一种气动执行器在切断气源后都会有一个故障位置。双作用执行器故障断气时（通气开、通气关），阀门会停在最后的位置处。但如果管道流体压力产生的动力矩大于阀门的摩擦力矩时，就会出现阀门旋转。弹簧复位式执行机构在阀断气时阀门会恢复至初始位置。这样的设计通常被选用于有故障安全要求的关键场合。 一旦阀门的扭矩要求确定后，即可正确地进行执行机构的选型。在选型前，确切的信息是必须的。客户应提供执行机构的最低供气压力和动作模式（如：双动式或弹簧复位式）。如执行机构要求弹簧复位式，故障模式（即：故障关或故障开）也必须加以确定。请遵循以下指导方针： 双动用操作：所选择的执行机构在最小供气压力时的输出扭矩应大于计算所得的阀门扭矩。弹簧复位操作，故障关：所选择的执行机构在最小供气压力情况下弹簧行程末端时的输出扭矩应大于关闭阀门所需要的扭矩。 弹簧复位操作，故障开：所选择的执行机构在最小供气压力情况下气动行程末端时的扭矩输出应大于打开阀门所需要的扭矩。
如何选择合适的电动执行机构 一、对电动执行机构的叫法做的说明 电动执行机构在市场上的叫法很多，很容易让人混淆，其实这是根据行业分类而来的。在阀门行业分类中，电动执行机构称为阀门电动装置，简称电动装置，而阀门行业内的从业人员更将其简称为电装。在仪器仪表行业分类中，属于执行器的一种，所以称为电动执行器或电动执行机构。 二、电动执行机构的定义 百度百科对其广泛的定义为：一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作。执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。 在阀门行业内这个表述更加具体一些：阀门电动装置是实现阀门程控、自控和遥控不可缺少的驱动设备，其运动过程可由行程、转矩或轴向推力的大小来控制。由于阀门电动装置的工作特性和利用率取决于阀门的种类、装置工作规范及阀门在管线或设备上的位置。 通过对上面定义的了解，我们知道电动执行机构在现实生活中的应用十分广泛，比如：电力、冶金、石油、化工、造纸、污水处理等行业。通过电力驱动阀门及其类似设备，从而完成人力所不能及的任务，比如：力矩要求过大或者阀门所处环境恶劣。 三、如何选择合适的电动执行机构 那怎么样才能选择一款合适的电动装置呢？从我们电动装置销售这个角度也可以说成我们需要哪些参数来确定客户需要哪种电动执行器呢？下面进行详细解释： 当然最简单的是，客户直接提供电动执行机构的型号，是最容易确定的，但这里有一个问题，市场上电动执行机构的型号很多，从而也为产品之间的对比造成一些麻烦。 如果没有电动执行机构的型号，那就要采取下面的步骤: 第一、确定电动装置的种类 电动执行器总体上分为四类：多回转电动装置，部分回转电动装置，直行程电动执行器，角行程电动执行器。这是根据电动执行器的运转方式而区分的。因为阀门或类似设备的运转方式决定着电动执行器运转方式。 比如闸阀、截止阀等需要转多圈才能实现阀门的开启或关闭，所以它们是多回转类的阀门，配此类阀门就需要多回转电动装置。
常用机构的型式及工作特点 机构名称基本功能应用特点 连杆机构曲柄摇杆机构 等速转动—— 非等速摇摆 汽车雨刮器、缝纫机 常为曲柄主 动，连杆可实 现复杂轨迹， 摇杆有急回特 性。 双曲柄机构 等速转动—— 非等速转动 火车轮 将曲柄摇杆中 的曲柄固定， 即演化为双曲 柄机构，可实 现从动连架杆 的整周回转。双摇杆机构汽车转向机构 曲柄滑块机构 等速转动—— 非等速往复直 线运动 自卸汽车卸料机构 将曲柄摇杆机 构中摇杆长度 延长至无穷大 时，即演化为 曲柄滑块机 构，滑块作直 线往复运动， 当滑块偏置 时，机构有急 回特性。 导杆机构 等速运动—— 非等速摆动 压水井 一般曲柄主 动，导杆摆动 且有急回特 性。 摇块机构 等速运动—— 非等速摆动 汽车卸料机构 一般曲柄主 动，摇块摆动 且有急回特 性。 凸轮 机构移动尖顶推杆凸 轮机构 等速转动—— 往复直线运动 凸轮等速转 动，尖顶从动 杆件按凸轮给 定运动规律作 往复运动，尖 顶处摩擦大。
摆动滚子摆杆凸 轮机构等速转动—— 往复摆动 凸轮等速转 动，滚子从动 杆件按凸轮给 定运动规律摆 动，滚子的存 在使从动件受 力状况好转。 间歇运动机构棘轮机构单向间歇转动 通过棘轮棘 爪，实现单向 回转运动的传 递。 槽轮机构双向间歇运动 主动轮等速转 动，从动槽轮 间歇运动。 齿轮机构 齿轮机构 两轴间等速转 动 两轮齿数不同 时，可实现增 减速转动的传 递，传动平稳， 速比恒定。 齿轮齿条机构 齿轮转动—— 齿条平动 齿条相当于将 一齿轮直径延 展至无限大， 实现传动—— 平动转换，传 动平稳，速比 恒定。 螺旋 机构双螺旋机构 转动——双向 平动——单向 平动 压榨机 转动螺旋手 柄，螺杆上螺 母实现双向平 动，通过连杆 能实现换向平 动，可用于压 榨机等。 组合机构凸轮连杆组合机 构 实现复杂运动 轨迹 利用凸轮连杆 组合机构，控 制连杆，实现 复杂运动轨 迹。 凸轮齿轮组合机 构 实现复杂运动 轨迹 利用凸轮连杆 组合机构，控 制齿轮上某 点，实现复杂 运动规律。
控制阀执行机构的选用 任何一种控制阀执行机构都是一种利用能源去驱动阀门的装置。这种装置可能是人力操作的齿轮组，用它去开关阀门，或者是一种具备复杂控制和测量装置的智能电子部件，用它可实现阀门的连续调节。随着微电子技术的发展，执行机构变得更加复杂。早期的执行机构只不过是带有位置感应开关的马达齿轮传动装置。如今的执行机构已经具备了更多先进的功能，它们不仅可以打开或关闭阀门而且可以检测阀门与执行机构的工作状态为预测性维护提供各种数据。 执行机构是什么？对于执行机构最广泛的定义是：一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作。 执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。基本的执行机构用于把阀门驱动至全开或全关的位置。用与控制阀的执行机构能够精确的使阀门走到任何位置。尽管大部分执行机构都是用于开关阀门，但是如今的执行机构的设计远远超出了简单的开关功能，它们包含了位置感应装置，力矩感应装置，电极保护装置，逻辑控制装置，数字通讯模块及PID控制模块等，而这些装置全部安装在一个紧凑的外壳内。 因为越来越多的工厂采用了自动化控制，人工操作被机械或自动化设备所替代，人们要求执行机构能够起到控制系统与阀门机械运动之间的界面作用，更要求执行机构增强工作安全性能和环境保护性能。在一些危险性的场合，自动化的执行机构装置能减少人员的伤害。某些特殊阀门要求在特殊情况下紧急打开或关闭，阀门执行机构能阻止危险进一步扩散同时将工厂损失减至最少。对一些高压大口径的阀门，所需的执行机构输出力矩非常大，这时所需执行机构必须提高机械效率并使用高输出的电机，这样平稳的操作大口径阀门。 阀门与自动化 为了成功的实现过程自动化，最重要的是要确保阀门自身能够满足过程及管道内介质的特殊要求。通常生产过程和工艺介质能够决定阀门的种类，阀芯的类型以及阀内件和阀门的结构和材料。 阀门选择好后接下来就要考虑自动化的要求即执行机构的选择。可以简单的按两种基本的阀门操作类型来考虑执行机构。 1.旋转式阀门（单回转阀门） 这类阀门包括：旋塞阀、球阀、蝶阀以及风门或挡板。这类阀门需要已要求的力矩进行90度旋转操作的执行机构 2.多回转阀门 这类阀门可以是非旋转提升式阀杆或旋转非提升式杆，或者说是他们需要多转操作去驱动阀门到开或关的位置。这类阀门包括：直通阀（截止阀）、闸阀、刀闸阀等。作为一种选择，直线输出的气动或液动气缸或薄膜执行机构也开来驱动上述阀门。目前共有四种类型的执行机构，它们能够使用不同的驱动能源，能够操作各种类型的阀门。 1.电动多回转式执行机构 电力驱动的多回转式执行机构是最常用、最可靠的执行机构类型之一。使用单相或三相电动机驱动齿轮或蜗轮蜗杆最后驱动阀杆螺母，阀杆螺母使阀杆产生运动使阀门打开或关闭。 多回转式电动执行机构可以快速驱动大尺寸阀门。为了保护阀门不受损坏，安装在在阀门行程的终点的限位开关会切断电机电源，同时当安全力矩被超过时，力矩感应装置也会切断电机电源，位置开关用于指示阀门的开关状态，安装离合器装置的手轮机构可在电源故障时手动操作阀门。 这种类型执行机构的主要优点是所有部件都安装在一个壳体内，在这个防水、防尘、防爆的外壳内集成了所有基本及先进的功能。主要缺点是，当电源故障时，阀门只能保持在原位，只有使用备用电源系统，阀门才能实现故障安全位置（故障开或故障关） 2.电动单回转式执行机构 这种执行机构类似于电动多回转执行机构，主要差别是执行机构最终输出的是1/4转记90度的运动。
阀门的执行机构以及选用 【摘要】一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作，这是对于执行机构最广泛的定义。执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用，基本的执行机构用于把阀门驱动至全开或全关的位置。用与控制阀的执行机构能够精确的使阀门走到任何位置。因为越来越多的工厂采用了自动化控制，人工操作被机械或自动化设备所替代，人们要求执行机构能够起到控制系统与阀门机械运动之间的界面作用，更要求执行机构增强工作安全性能和环境保护性能。在本文就阀门的执行机构及其选用做简单的介绍。 【关键词】阀门；执行机构；自动化；选用 前言：随着微电子技术的发展，执行机构变得更加复杂，早期的执行机构只不过是带有位置感应开关的马达齿轮传动装置。如今的执行机构已经具备了更多先进的功能，它们不仅可以打开或关闭阀门而且可以检测阀门与执行机构的工作状态为预测性维护提供各种数据。尽管大部分执行机构都是用于开关阀门，但是如今的执行机构的设计远远超出了简单的开关功能，它们包含了位置感应装置，力矩感应装置，电极保护装置等。任何一种控制阀执行机构都是一种利用能源去驱动阀门的装置。这种装置可能是人力操作的齿轮组，用它去开关阀门，
或者是一种具备复杂控制和测量装置的智能电子部件，用它可实现阀门的连续调节。 一、阀门的执行机构介绍 为了成功的实现过程自动化，最重要的是要确保阀门自身能够满足过程及管道内介质的特殊要求。通常生产过程和工艺介质能够决定阀门的种类，阀芯的类型以及阀内件和阀门的结构和材料。阀门选择好后接下来就要考虑自动化的要求，它们能够使用不同的驱动能源，能够操作各种类型的阀门。 1、首先一种是电动单回转式的执行机构，它与电动多回转执行机构类似但是存在最终输出的是1/4转即90度的运动的差别，这种单回转式执行机构相对来说比较紧凑，甚至可以安装到小尺寸的阀门上，且在运行过程中所需要的电源较小，可以利用电池来实现故障安全操作。同时，新一代电动单回转式执行机构结合了大部分多回转执行机构的复杂功能，使用非侵入式用户友好的操作界面实现参数设定与诊断功能等。 2、在阀门的执行机构中，最常用、最可靠的执行机构类型便是电力驱动的多回转式执行机构。这种执行机构运用原理是使用单相或三相电动机驱动齿轮或蜗轮蜗杆最后驱动阀杆螺母，利用阀杆螺母的转动使阀杆产生运动，最终控制阀门打开或关闭的效果。在运用过程中为了保护阀门不受损坏，安装在在阀门行程的终点的限位开关会切断电机电源，同时当安全力矩被超过时，力矩感应装置也会切断电机电源，
凸轮机构的设计及应用 精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
凸轮机构的应用 学院：机械学院 专业：机械电子工程 班级：机电02班 学号： 姓名：王爽 2015年6月1日
凸轮机构的应用 作者：王爽学号： 摘要 凸轮机构是一种典型的高副机构，它具有机构简单、紧凑、工作可靠的特点。凸轮机构可以通过合理设计凸轮的轮廓曲线，精确地完成各种功能，如实现预期的位置及动作时间要求，实现预期的运动规律要求，实现运动和动力特性要求等。现在，随着中国世界工厂地位的确立，越来越多的装备被引进来，也带进来了越来越多的凸轮机构，如包装机械、印刷机械、自动机械等应用大量的凸轮机构，各大公司的机械研发部门开发了很多优良的凸轮运动曲线。可以这么说，由于凸轮机构具有独特的机械特性而不断扩散到各个行业中。在机械高度发展的今天，很多机械构件越来越模块化，您可以随手拿来就用，但凸轮机构还不能这么做，您得计算、分析再设计，这个弯是绕不过去的。它广泛地应用于各种机械，特别是自动机械、自动控制装置和装配生产线中，如自动、、和纺织机中得到广泛应用。 关键词：凸轮轮廓曲线应用包装印刷自动内燃机纺织机 构成：凸轮机构由凸轮、从动件、机架三个基本构建组成 功能：实现预期的位置及动作时间要求 实现预期的运动规律要求
实现运动与动 力特性要求 应用分类： 1.按凸轮的形状 盘形凸轮：凸轮是绕固定轴转动并具有变化向径的盘形构件。 移动凸轮：盘形凸轮的轴心趋于无穷远时就演化成了移动凸轮。 圆柱凸轮：凸轮的轮廓曲线在圆柱体上，凸轮与从动件的相对运动是空间运动。 2.按从动件运动副元素的形状 尖顶从动件：从动件的尖顶能与任意形状的凸轮轮廓保持接触，但尖顶易磨损，只适用于低速轻载的凸轮机构中 曲面从动件：从动件端部做成曲面形状。
空调系统设备选型 1 水冷冷水机空调系统 ☆主要设备 （1）制冷主机（2）冷冻水泵（3）冷却水泵（4）冷却塔 （5）电子水处理仪（6）水过滤器（7）膨胀水箱 （8）末端装置（组合式空调机组、柜式空调机组、风机盘管等） 2 冷、热源的选择 1. 冷、热源系统设计选型注意的几个方面 1.1 各种冷、热源系统的能效特性 1.2 冷、热源系统的部分负荷性能 1.3 冷、热源系统的投资费用 1.4 冷、热源系统的运行费用 1.5 冷、热源系统的环境行为 2. 冷源设备选择 2.1 冷水机组的总装机容量 冷水机组的总装机容量应以正确的空调负荷计算为准，可不作任何附加，避免所选冷水机组的总装机容量偏大，造成大马拉小车或机组闲置的情况。 2.2 冷水机组台数选择 制冷机组一般以选用2～4台为宜，中小型规模宜选用2台，较大型可选用3台，特大型可选用4台。机组之间要考虑其互为备用和切换使用的可能性。同一机房内可采用不同类型、不同容量的机组搭配的组合式方案，以节约能耗。并联运行的机组中至少应选择一台自动化程度较高、调节性能较好、能保证部分负荷下能高效运行的机组。 为保证运转的安全可靠性，当小型工程仅设1台时，应选用调节性能优良、运行可靠的机型，如选择多台压缩机分路联控的机组，即多机头联控型机组。 2.3 冷水机组机型选择 2.3.1水冷电动压缩式冷水机组的机型宜按制冷量范围，并经过性能价格比进行选择。 冷水机组机型冷量范围（kW）参考价格（元/kcal/h） 往复活塞式≤700 0.5~0.6 螺杆式116~1758 0.6~0.7 离心式≥1758 0.5~0.6 2.3.2冷水机组机型选择 电机驱动压缩机的蒸气压缩循环冷水机组，在额定制冷工况和规定条件下，性能系数（COP）不应低于以下规定。 水冷冷水机组机型额定制冷量（kW）性能系数（W/W） 活塞式/涡旋式<528 3.8 528~1163 4.0 >1163 4.2 螺杆式<528 4.10 528~1163 4.30 >1163 4.60 离心式<528 4.40 528~1163 4.70 >1163 5.10 2.3.3冷水机组的制冷量和耗功率
§7-1凸轮机构的应用，间歇运动机构 【课程名称】 凸轮机构的应用，间歇运动机构 【教材版本】 李世维主编，中等职业教育国家规划教材――机械基础（机械类）。第2版。北京：高等教育出版社，2006。 【教学目标与要求】 一.知识目标 1.掌握凸轮机构的应用实例。了解凸轮机构的有关参数。 2.熟悉棘轮机构和槽轮机构的组成及运动特点。 二.能力目标 1.能够分析凸轮机构中的凸轮运动与从动件运动轨迹的关系。 2.熟悉常用棘轮机构与槽轮机构的间歇运动特性。 三.素质目标 1.善于从凸轮应用的实例中归纳总结出凸轮应用的规律。 2.能够分析棘轮机构和槽轮机构的运动特点和应用实例，培养善于理论联系实际的思维方式。 四.教学要求 1.熟悉几种常用的凸轮应用实例，让学生尽力举出所见到的应用凸轮机构工作的例子。 2.了解常用间歇运动机构的运动特点与应用。 【教学重点】 1.凸轮应用举例。讲授时重点放在为什么要选用凸轮机构，而不用四杆机构来代替。并注意凸轮机构的选型思考。 2.机构和槽轮机构的运动特点。 【难点分析】 1.根据工作条件来选择合适的凸轮机构。 2.机构和槽轮机构运动特点比较。 【教学方法】
应用课件，教具进行动态演示，讲授凸轮机构的应用，分析间歇运动机构的运动特点。 【学生分析】 实物与课件，教具的演示将会提高学生的学习兴趣，增强感性认识，提高教学效果。 注意从演示中让学生比较各种间歇运动机构之间的特点。 【教学资源】 1.吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2006。 2.教具，实物或课件。 【教学安排】 2学时 【教学过程】 一.导入新课 从上节课中已经知道凸轮机构的运动特点和常用类型，凸轮机构有着广泛的用途，如缝纫机，补鞋机这二种日常生活机械就是典型例子，电子自动配钥匙机也是一种。在工业生产中也应用很广。引出了本节课的内容。 二.新课讲授 1.凸轮机构的应用 通过书中四个实例的讲解，分别对三种类型的凸轮例举出应用实例，如学生能够举出自己见到的例子，那教学效果更好！讲授时注意分析比较不同例子的运动特点，从中更进一步地认识不同类型凸轮的运动特点。 2.棘轮机构与槽轮机构 从教具或课件的演示入手，比较得出这二种机构的各自组成，即连续转动而且是匀速转动的主动轮，将运动转化称断续的间歇运动的棘轮和槽轮，所不同的是棘轮的转角比较小，一般不大于45°，而槽轮的转角只能是90°，60°和45°几种，不能作任意调整。所以可根据从动轮的转角大小，来选择对应的间歇运动机构。 止回棘爪在起重机构中是必不可少的辅助元件，它保证了重物不