机械传动设计

机构旳变异
目旳：获得新旳机构或特性，已满足使用规定。
1）变化构件构造形状
若将摆动导杆机构中旳直线导 槽改为圆弧导槽，运动到左侧 时，可获得较长时间旳停歇。
中南大学专用
潘存云专家
2）变化构件运动尺寸 槽轮直径变为无穷大，槽数无穷多时,
槽条机构
3）选不一样旳构件作为机 架
----3机构旳倒置 3
2
2
1
曲柄滑块机构
往复运动
连杆机构 凸轮机构 螺旋机构
正弦机构 正切机构 六连杆机构
齿轮齿条机构
组合机构
液压缸、气缸
螺旋机构旳特点：可获得大旳减速比和较高旳运动精 度，常用作低速进给和精密微调机构。
齿轮齿条机构旳特点：合用于移动速度较高旳场所， 精密齿条制造困难，传动精度及平稳性不及螺旋机构。
中南大学专用
机械传动系统旳作用就是将原动机旳运动和动力传递到执行构件，故原动机旳类型和执行构件旳运动形式、运动参数、运动方位等
执行构件的数目 都决定了传动系统旳方案。执行构件旳运动设计和原动机旳选择,就是根据确定旳工作原理和工艺动作过程，确定执行构件旳数目、
运动形式、运动参数、运动协调关系，并选择合适旳原动机旳类型和运动参数与之相配。
中南大学专用
潘存云专家
B
A
C
D
潘存云专家
E
搅拌机构
齿轮----连杆组合机构
中南大学专用
凸轮----连杆组合机构
联动凸轮机构
潘存云专家
二、机构旳变异 构件构造形状 运动尺寸 更换机架 或原动件
增长辅助构件
当所选机构不能满足机械提出旳运动和动力规定期，或者为了改 善所选机构旳性能或构造时，可以通过变化机构中某些构件构造 形状、运动尺寸、更换机架或原动件、增长辅助构件等措施获得 新旳机构或特性。此称为机构旳变异

⑷ 再现轨迹的机构
再现轨迹 机构
连杆机构 齿轮—连杆组合机构 凸轮—连杆组合机构 联动凸轮机构
一般而言，除了凸轮机构能实现精确的曲线轨迹之外， 其它机构都只能近似实现预定的曲线轨迹。
C E
BA D
搅拌机构
齿轮—连杆组合机构
联动凸轮机构
凸轮—连杆组合机构
此抓片机构采用了联动凸轮 机构，通过两凸轮的联动作用， 使抓片爪按矩形轨迹运动，从而 达到间歇抓片的目的。
冲制
退回
确定方案时应注意两点 ⑴ 用最简单的方法实现 同一功能。
⑵ 注意光、机、电、流 体等知识的综合运用。
用最简单的方法实现功能举例
图示按摩椅中的按摩轮利用一 个偏心空间凸轮，同时实现三维方 向的按摩作用—径向振动挤压、向 下推拉和横向推拉，构思巧妙，结 构非常简单。
按摩轮 r B
光、机、电、流体等知识的综 合运用举例
传动比不准确、传递功率小、效率低。
⑵ 实现单向间歇转动的机构 槽轮机构 适用于转角固定的转位运动
单向间歇 转动机构
棘轮机构 每次转角小，或转角大小可调的低速场合
不完全齿轮机构 大转角而速度不高的场合
运动平稳、分度、定位准确，
凸轮式间歇运动机构 但制造困难、高精度定位、高
速场合
齿轮--连杆机构 特殊要求的输送机构
执行构件动作的协调配合
● 送料机构将原料送入模孔上方后，冲头进入模孔进行冲压 ● 冲头上移一段距离后，进行下次送料动作
折叠包装机构的两个执行构件
两个构件不能同时位于区 域MAB中，以免干涉。
左右折折边构构件件 包包装装纸纸 右右折折边边构构件件
M
B
333A3
111
饼饼干干

∑=90°
设计时，如果给定i12，据此可确定δ。
hhf a
δ1
r1
R δ2
r2
Example
两圆锥齿轮轴线相交90度，i12=1.6， m=3mm，试按机构构造尽可能紧凑的原 那么设计出Z1，Z2。
∑＝90°标准直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算
名称
符 号 计算公式及参数的选择
模数 传动比 分度圆锥角
pn=ptcosβ
将 pn＝πmn , pt＝πmt 代入得：β
pt β
pn
mn=mtcosβ
B
πd
➢ 压力角：αn、αt
过c点作轮齿的法剖面
在法面内的△a’b’c中，用有斜齿：条说明：
∠a’b’c=,
tgαn
α在n△abc中, =有a：’c/a’在法b面’和端面内齿高一样
∠abc=αt tgαt =ac/ab
锥齿轮 圆柱直齿轮
引入当量齿轮的概念后，一对锥齿轮的啮合传动问题就转化 为一对圆柱直齿轮啮合传动。故可直接引用直齿轮的结论.
正确啮合条件： m1=m2 , α1=α2 Re1 =Re2 不根切最少齿数：zvmin=17, z=17cosδ ：
δ= 45° z=12
3、几何参数和尺寸计算
大端参数m取标准值，α=20 °
顶锥角
符 号 计算公式及参数的选择
Re θa θf δf1 δf2
Re= r12+r22 θa =arctgha/Re θf =arctghf/Re δf1 =δ1 -θf δf2 =δ2 -θf
δa1 δa2 δa1 =δ1 +θa δa2 =δ2 -θa
蜗杆传动〔worm and worm gear〕
齿顶圆直径 da1 da2 da1=d1+2mecosδ1 , da2=d2+2mecosδ2

第一章机械传动教学设计一、引言机械传动是现代机械工程中的重要组成部分。

通过机械传动系统，能够实现不同部件之间的动力传递和运动转换。

作为机械工程专业的学生，掌握机械传动的原理和设计方法是必不可少的。

本章将重点介绍机械传动的基本概念、分类和设计原则，旨在帮助学生全面了解机械传动。

二、机械传动的概念和分类机械传动是指利用机械设备（如齿轮、链条、皮带等）将动力从一个地方传递到另一个地方的过程。

根据传动方式的不同，机械传动可分为直接传动和间接传动。

直接传动是指动力直接传递到工作机构，如齿轮传动和副带传动；间接传动是指通过传动装置将动力间接传递到工作机构，如齿轮传动和链条传动。

机械传动的分类还可以根据传递动力的方式来划分，常见的包括齿轮传动、链条传动、带传动等。

齿轮传动是利用齿轮的啮合传递动力和转动的方式，常见的有圆柱齿轮传动、锥齿轮传动等。

链条传动是利用链条的传动方式，常见的有滑轮链传动、摩擦链传动等。

带传动是利用带的摩擦和弯曲传递动力和转动的方式，常见的有平带传动和齿带传动等。

三、机械传动的设计原则1. 转速和扭矩的匹配：在机械传动的设计中，需要根据所要传递的功率大小和工作机构的要求合理选择传动装置的转速和扭矩。

转速和扭矩的不匹配会导致传动装置的失效或传动效率的下降。

2. 传动效率的提高：机械传动中的能量损失主要包括摩擦损失和传动装置内部的损失。

在设计过程中，应尽量减小这些损失，提高传动效率。

常用的方法包括正确选择润滑方式、合理选择传动比和优化齿轮的啮合等。

3. 传动装置的可靠性和耐用性：机械传动的设计还需要考虑传动装置的可靠性和耐用性。

传动装置要能够承受正常工作条件下的负荷，并具有足够的寿命。

在设计过程中，应注意选用合适的材料、合理设计传动装置的结构和加工工艺等。

4. 安全性和节能性：机械传动设计还需要考虑安全性和节能性。

传动装置应能够保证工作过程中的安全性，尽量减少事故的发生。

此外，还应采取节能的措施，减小能量的损失和浪费。