机械传动系统方案的设计-精
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传动系统的方案设计
起停和换向装置
典型结构3： 齿轮换向机构结构图
传动系统的方案设计
制动装置
制动器：使运转中的机构或机器迅速减速、停止并 保持停止状态的装置；有时也用做调节或限制机构 或机器的运动动速度。
对于起停频繁或运动构件惯性大、运动速度高的传 动系统，应安装制动装置； 执行机构频繁换向时，也应先停车后换向； 制动机构还可用于机械一旦发生事故时紧急停车， 或使运动构件可靠地停止在某个位置上。
缺点：滑移齿轮不能在运转中变速，为便于滑移啮合， 多用直齿齿轮传动，因而传动不够平稳。
传动系统的方案设计
3．啮合器变速机构
啮合器分普通啮合器和同步啮合器两种，广泛用于汽车、叉车、 挖掘机等行走机械的变速箱中。啮合器变速机构可采用常啮合的传 动，运动平稳，能在运转中变速，并可传递较大扭矩。
普通啮合器的结构简单，但轴向尺寸较大，变速过程中易出现顶 齿现象，故换档不太轻便，噪声较大。为改善变速性能，目前在中 小型汽车和许多变速频率高的机械中多采用同步啮合器变速。
1)动力机为电动机
允许在负载下起动，可以正反运转。当换向不频繁或换向虽频 繁但电动机功率较小时，可直接由电动机起停和换向。优点是结构 简单，操纵方便，因此得到广泛的应用。
当功率较大且起停和换向频繁时，常采用离合器起停和换向。 执行机构的转速较高时采用摩擦离合器，执行机构的转速较低时可 采用牙嵌离合器等刚性的啮合式离合器。
机械系统的组成
传动系统的方案设计
4 传动系统的方案设计
4.1 传动系统的作用与组成 4.2 传动系统的类型与选择 4.3 传动系统的特点与性能 4.4 机械传动系统的设计程序 4.5 传动系统的运动设计 复习思考题
传动系统的方案设计
4.1 传动系统的作用与组成
机械传动系统方案设计
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
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
14机械传动系统的方案设计
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
机械原理(朱龙英 西电版)第11章 机械传动系统方案设计
第11章 机械传动系统方案设计
（2） 提高传动系统的效率。 蜗杆蜗轮机构传动平稳， 但效率低， 一般用于中、 小功率间隙运动的场合。 对于采 用锡青铜为蜗轮材料的蜗杆传动， 应布置在高速级， 以利 于形成润滑油膜， 提高承载能力和传动效率。
（3） 结构简单紧凑， 易于加工制造。 带传动布置在高 速级不仅可使传动平稳， 而且可减小传动装置的尺寸。 一 般将改变运动形式的机构（如螺旋传动、 连杆机构、 凸轮 机构等）布置在传动系统的最后一级（靠近执行机构或作为 执行机构）， 可使结构紧凑。 大尺寸、 大模数的圆锥齿轮 加工较困难， 因此应尽量放在高速级并限制其传动比， 以 减少其直径和模数。
11.3.1
根据运动和动力的传递路线， 传动链常可分为下列四种： （1） 串联式单路传动。 其传动路线如图11-1所示。 这种 传动路线结构简单， 但传动机构数目越多， 传动系统的效率 越低， 因此， 应尽量减少机构数目。 当系统中只有一个执行 机构和一个原动机时， 宜采用此传动路线。
第11章 机械传动系统方案设计
第11章 机械传动系统方案设计
2． 按传动比和输出速度的变化情况对传动类型分类， 如表 11-2所示。
第11章 机械传动系统方案设计
1） 定传动比传动的输入与输出转速对应， 适应于执行机构 的工况固定或其工况与原动机对应变化的场合。 2） 变传动比有级变速传动的一个输入转速可对应于若干个 输出转速， 适用于原动机工况固定而执行机构有若干种工况 的场合， 或用于扩大原动机的调速范围。
2） 刀架机械传动系统的工作过程如下： 如图11-5所示， 在一组刀具加工完毕后， 在压簧12的作用下， 进刀凸轮机 构的推杆13回程， 通过其扇形齿轮6与齿条7的啮合传动， 使整个活动支架8(连同转塔刀架9)向右退回进行退刀。
机械传动系统的设计与优化
机械传动系统的设计与优化机械传动系统在各行各业中起着至关重要的作用。
它们将动力从一个地方传递到另一个地方，并将旋转运动转换为线性运动或其他所需的运动形式。
因此，设计和优化机械传动系统非常重要，以确保其高效、可靠和经济。
一、机械传动系统的基本原理机械传动系统由传动装置、传动介质和输出装置组成。
传动装置用于将力和运动从一个部件传送到另一个部件，传动介质通常是齿轮、皮带、链条等，用于实现力和运动的传递，输出装置用于将传递的力和运动转换为所需的运动形式。
在机械传动系统中，齿轮是最常用的传动介质之一，因为它们可以传递大扭矩和高速比。
齿轮传动的设计需要考虑齿轮的齿数、模数、齿宽等参数，以及齿轮的材料和硬度。
此外，还需要注意齿轮的配合间隙和润滑问题，以确保传动的平稳和可靠。
二、机械传动系统的设计步骤1. 确定传动需求：首先需要明确机械传动系统的传动比、传递功率和速度要求等。
根据不同的应用需求，选择合适的传动方式和传动介质。
2. 零部件选型：根据传动需求，选择合适的传动零部件，如齿轮、链条等。
对于齿轮传动，需要根据传动比和所需扭矩选择合适的齿轮参数，如齿数、模数等。
3. 连接方式设计：根据传动零部件的选型，设计合适的连接方式，如轴的设计、轴承选型和连接装置的设计等。
确保传动零部件的正确定位和安装。
4. 强度校核：对设计的传动系统进行强度校核，确保传动零部件和连接装置具有足够的强度和刚度，以承受所需的载荷和运动。
5. 润滑设计：设计合适的润滑系统，为传动零部件提供充足的润滑和冷却，以减少磨损和延长零部件的使用寿命。
6. 优化设计：根据实际情况，对传动系统进行优化设计。
可以通过改变传动比、增加传动零件的强度或减小传动零件的质量等方式，提高传动系统的效率和可靠性。
三、机械传动系统的优化方法1. 材料优化：选择合适的材料，以提高传动零件的强度和刚度。
同时，考虑材料的耐磨性和耐蚀性，以增加传动系统的寿命。
2. 减少摩擦损失：采用润滑剂、改善配合间隙和表面光洁度等方式，减少摩擦损失，提高传动系统的效率。
皮带传动系统机械设计
目录一设计任务 (2)二电动机选择 (3)三各级传动比分配 (5)四 V带设计 (7)五齿轮设计 (10)六传动轴设计 (14)6.1输出轴的计算 (14)6.2输入轴的计算 (18)七轴承的校核 (22)八键连接收割机 (22)九联轴器设计 (23)十箱体结构的设计 (23)十一设计小结 (25)参考文献 (26)一设计任务设计带式输送机的传动系统。
要求传动系统含有单级圆柱齿轮减速器以及V带传动。
1 、传动系统方案带式输送机有电动机驱动，电动机1通过V带传动2将动力传入单机圆柱齿轮减速器3，再通过联轴器4，将动力传至输送机滚筒5，带式输送带6工作。
2 、原始数据设输送带最大有效拉力F=2800N，输送带工作速度v=10.5m/s,输送机滚筒直径为D=450mm。
3 、工作条件带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷较平稳；两班制（每班工作8h）要求减速器设计寿命为8年，大修期为2~3年，中批量生产；输送带工作速度v的允许误差为±5%，三相交流电源的电压为380/220V。
二 电动机选择1、电动机类型和结构的选择：选择Y 系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。
2、电动机容量的选择：根据已知条件，工作机所需要的有效功率为KW Fv P w 76.410007.128001000=⨯==由电动机至运输带的传动总效率为：η=η2×ηa ３×η３×η４×η5式中：ηa 、η2、η3、η4、η5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。
取ηa =0.98、η２=0.95、η３=0.98、η４=0.99、η5=0.96 则： η=0.83279 工作时，电动机所需功率为kW P P wd 716.583279.076.4===η由《课程设计》表12-1可知，满足P e ≥P d 条件的Y 系列三相异步电动机额定功率P e 应取为7.5KW 。
机械原理NO[1]. 24 第十四章 机械传动系统的方案
（三）能实现往复摆动机构：
连杆机构： 四杆机构： 曲柄摇杆机构； 双摇杆机构； 摆动导杆机构； 滑块导杆机构； 多杆机构；
齿条齿轮机构； 摆动推杆凸轮机构； 组合机构；
机械原理
第14章 机械系统的方案设计
（四）能实现往复移动机构：
连杆机构： 四杆机构： 曲柄滑块机构； 正弦机构； 多杆机构；
移动推杆凸轮机构； 齿轮齿条机构； 螺旋机构； 组合机构；
机械原理
第14章 机械系统的方案设计
第14章 机械系统的方案设计
Chapter 14 Project Design of Mechanism System
§14-1 概述
一、机械设计的一般过程
1。计划：提出设计任务，进行可行性研究，编制设计任务书
2。方案设计：选用何种机构以及这些机构如何组成机器才 能完成机器的功能，并对所选机构进行尺寸设计和对方案进 行评价，确定最佳方案。
（五）再现轨迹机构：
连杆机构； 组合机构；
机械原理
第14章 机械系统的方案设计
§14-4 机械的工作循环图
当一台机器有多个执行构件时，这些 执行构件应以一定的次序协调动作，互相 配合，以完成机器预定的功能和生产过程。 这方面的工作称为机械的协调设计。
用来描述各执行构件运动间相互协调 配合的图称为机械工作循环图（也叫机械 运动循环图）。
cdea部分的线路形状不作要求。
机械原理
第14章 机械系统的方案设计
三、原始数据和设计要求(见指导书) 四、设计内容与任务
1。小组内每人拿出两个原始方案，画出机构示意图， 分析优缺点（周一）
2。小组讨论，确定最佳方案（周二）。
3。小组内分工，分别设计最佳方案的机构尺寸：连杆机构、 凸轮机构、齿轮机构、其他常用机构等（周三） 。
连杆机构： 四杆机构： 曲柄摇杆机构； 双摇杆机构； 摆动导杆机构； 滑块导杆机构； 多杆机构；
齿条齿轮机构； 摆动推杆凸轮机构； 组合机构；
机械原理
第14章 机械系统的方案设计
（四）能实现往复移动机构：
连杆机构： 四杆机构： 曲柄滑块机构； 正弦机构； 多杆机构；
移动推杆凸轮机构； 齿轮齿条机构； 螺旋机构； 组合机构；
机械原理
第14章 机械系统的方案设计
第14章 机械系统的方案设计
Chapter 14 Project Design of Mechanism System
§14-1 概述
一、机械设计的一般过程
1。计划：提出设计任务，进行可行性研究，编制设计任务书
2。方案设计：选用何种机构以及这些机构如何组成机器才 能完成机器的功能，并对所选机构进行尺寸设计和对方案进 行评价，确定最佳方案。
（五）再现轨迹机构：
连杆机构； 组合机构；
机械原理
第14章 机械系统的方案设计
§14-4 机械的工作循环图
当一台机器有多个执行构件时，这些 执行构件应以一定的次序协调动作，互相 配合，以完成机器预定的功能和生产过程。 这方面的工作称为机械的协调设计。
用来描述各执行构件运动间相互协调 配合的图称为机械工作循环图（也叫机械 运动循环图）。
cdea部分的线路形状不作要求。
机械原理
第14章 机械系统的方案设计
三、原始数据和设计要求(见指导书) 四、设计内容与任务
1。小组内每人拿出两个原始方案，画出机构示意图， 分析优缺点（周一）
2。小组讨论，确定最佳方案（周二）。
3。小组内分工，分别设计最佳方案的机构尺寸：连杆机构、 凸轮机构、齿轮机构、其他常用机构等（周三） 。
传动方案设计
传动方案设计引言传动方案设计是机械工程中的重要环节，它涉及到机械元件之间的动力传递与转换。
在本文档中，将介绍传动方案设计的基本原理、常见的传动方式以及设计时需要考虑的因素。
传动方案设计的基本原理传动方案设计是在保证转动平稳、传动效率高和可靠性强的基础上进行的。
在设计过程中，需要考虑以下几个主要原理：1.动力传递原理：传动方案的目标是将源动力传递到机械系统中的各个部件。
这涉及到转矩、速度和功率的传递。
2.传动方式选择：根据传动需求的不同，可以选择不同的传动方式，如齿轮传动、皮带传动、链传动等。
每种传动方式都有其特点和适用范围。
3.设计参数计算：根据机械系统的负荷、转速要求等因素，需要计算出传动方案的各种设计参数，如齿轮的模数、皮带的长度等。
4.结构设计优化：传动方案设计中，需要考虑机械系统的紧凑性、轻量化和刚度等结构要求，以提高传动效率和可靠性。
常见的传动方式在传动方案设计中，常见的传动方式包括：1. 齿轮传动齿轮传动是一种常见的转动传动方式，通过两个或多个齿轮来传递动力。
齿轮传动具有传递效率高、传动比稳定和可靠性强的特点，适用于大功率传递和高精度要求的场合。
2. 皮带传动皮带传动使用柔性带来传递动力，通过摩擦力将动力从一个轴传递到另一个轴。
皮带传动具有结构简单、成本低和振动小的特点，适用于低功率和变速传递的场合。
3. 链传动链传动使用链条来传递动力，通过链条的节与齿轮齿形嵌合来传递转矩和速度。
链传动具有传递效率高和传递距离远的优点，适用于高速和重载传递的场合。
传动方案设计的考虑因素在传动方案设计时，需要考虑以下几个因素：1. 转矩与功率传动方案设计的首要考虑因素是传递的转矩和功率。
通过计算负荷、转速和传递效率等参数，确定所需传递的转矩和功率范围，再选择合适的传动方式。
2. 转速要求传动方案设计还需要考虑系统的转速要求。
根据输入轴和输出轴的转速比例，选择合适的传动方式和齿轮的齿数。
同时，要考虑传动系统的转速稳定性和可靠性。
机械设计中的齿轮传动系统设计
机械设计中的齿轮传动系统设计齿轮传动系统在机械设计中扮演着重要的角色。
本文将探讨齿轮传动系统的设计原理、关键要素以及常用的设计方法。
一、设计原理齿轮传动系统是通过齿轮之间的啮合来传递动力和扭矩的机械传动系统。
它的设计原理基于以下几个关键概念：1. 齿轮的模数（Module）：模数是齿轮设计中的重要参数，它表示单位齿数所占的直径。
模数的选择应考虑到所需的传动比、扭矩和转速要求等。
2. 齿轮的齿数：齿数决定了齿轮的啮合速比。
根据传动比的要求和齿轮的载荷要求，可以确定齿数。
3. 齿轮的啮合角：啮合角是指齿轮齿廓的锐角和啮合线的夹角。
合适的啮合角可以提高传动效率和传动性能。
4. 齿轮齿廓的修形：通过对齿轮齿廓进行修正，可以改善啮合过程的运动性能和传动效率。
二、设计要素在进行齿轮传动系统的设计时，需考虑以下几个重要的要素：1. 传动比和转速：根据机械系统的需求，确定合适的传动比和转速比，从而满足所需的输出扭矩和转速要求。
2. 动力传递和承载能力：根据工作条件和载荷要求，选择合适的齿轮材料和热处理工艺，确保齿轮传动系统能承受所需的载荷和传递所需的动力。
3. 齿轮啮合的几何要求：通过几何参数的选择，确保齿轮啮合过程的顺利进行，同时避免齿轮齿面的过度磨损和损坏。
4. 齿轮传动的噪声和振动控制：通过合理的齿轮设计和优化，减少齿轮传动过程中产生的噪声和振动，提高传动系统的运行平稳性和寿命。
三、设计方法在实际的齿轮传动系统设计过程中，可以采用以下几种常用的设计方法：1. 标准化设计：根据已有的标准齿轮模型和参数，选择合适的齿轮尺寸和几何参数，简化设计过程，提高效率。
2. 计算机辅助设计：借助计算机辅助设计软件，进行齿轮传动系统的三维建模和力学分析，快速得到设计结果。
3. 优化设计：通过设计参数的优化选择，使齿轮传动系统满足最佳的传动性能和经济指标。
4. 实验验证：设计完成后，进行实验验证，测试齿轮传动系统的性能和可靠性，发现潜在问题并进行改进。
传动方案的设计原则包括什么
传动方案的设计原则包括什么传动方案的设计原则包括什么在机械设计领域，传动方案的设计是至关重要的一环。
一个优秀的传动方案能够有效地将动力传递到所需的位置，保证机械设备的正常运行。
本文将从六个方面展开，详细介绍传动方案的设计原则。
一、匹配性原则传动方案的设计必须考虑到所需传递的动力与传动元件之间的匹配性。
匹配性主要包括功率匹配、转速匹配和扭矩匹配。
在选择传动元件时，需要根据所需传递的功率大小、转速大小和扭矩大小来选择合适的传动元件，确保其能够承受所需的工作条件，并能够保持稳定的传动效果。
二、可靠性原则传动方案的设计必须注重可靠性，确保传动系统的稳定性和可靠性。
在设计过程中，需要考虑到传动元件的寿命、可靠性和使用环境等因素。
选择可靠的传动元件，合理计算其使用寿命，以及在设计中增加适当的安全因数，确保传动系统在长时间使用中不会出现故障。
三、效率原则传动方案的设计需要考虑到传动系统的效率。
在选择传动元件时，应尽可能选择效率高的元件，减少能量损失。
同时，还需要考虑到传动系统的耗能情况，通过合理的设计和优化来提高传动系统的效率。
四、紧凑性原则传动方案的设计需要考虑到系统的紧凑性。
在设计过程中，需要尽量减少传动元件的数量和体积，以提高系统的紧凑性。
这样不仅可以减小机械设备的体积，还可以提高传动系统的工作效率。
五、可维护性原则传动方案的设计需要考虑到系统的可维护性。
在选择传动元件时，应尽可能选择易于维护和更换的元件，以方便后续的维护工作。
同时，在设计过程中，需要考虑到传动元件的布局和结构，以便于维修和更换。
六、成本原则传动方案的设计需要考虑到成本因素。
在选择传动元件时，需要综合考虑其价格、性能和可靠性等因素，以选择性价比最高的传动元件。
同时，在设计过程中，还需要考虑到制造成本和使用成本等因素，以使传动系统在满足性能要求的前提下，使成本最小化。
根据以上六个原则，我们可以设计出一种优化的传动方案。
以一台工业机械设备为例，该设备需要将电机的动力传递到旋转轴上。
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程所需运动的系统。
作用： 1.实现预期运动
减速(或增速)、变速、转换运动形式和使执行构件 协调配合工作等运动要求。
2.传递动力 把原动机输出的功率或转矩传递到执行构件上去，
以克服生产阻力。
3.运动操纵与控制 指现代机械 将光、机、电、液有机结合，借助于微机控制，自
动实现机械所需的完整的工作过程。
正确、合 理的设计
1)拟定机械的工作原理; 2)执行机构的运动设计和原动机的选择; 3)机构选型、变异与组合; 4)机构的尺寸综合; 5)方案分析; 6)方案评审。
3)机构选型、变异与组合----根据机械的动力与功能要 求，合理选择机构类型，拟定机构的组合方案，形成 能满足运动和动力要求的机械传动系统方案。绘制机 械传动系统的示意图。
图示分析天平，要求精
刀口
度达到0.01g,但靠目力
玛瑙
读指针的微小偏角已不
支撑
可能。 增加了一级光学杠杆，
活动 指针 游标
将读数放大。
K向
光源 透镜
活动游标
读数窗
§14－3 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，故原动机的类型和执行构件的运动形式、运动参数、运动方位等
如齿轮加工：
滚齿 插齿 剃齿
加工刀具不同， 运动方案也不同。
应根据机械的功能要求，根据不同的工作原理拟
定出多种运动方案，进行综合评价，从中选择一个最 佳方案。
为了便于设计，应将机械的功能进行分解。
设计一台彩色电视机阴极盘用的金属片的冲裁
机器，圆片直径φ10mm，厚度0.8mm。
功能分解：送料
冲制
退回
执行构件的数目 都决定了传动系统的方案。执行构件的运动设计和原动机的选择,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、运动协调关系，并选择适当的原动机的类型和运动参数与之相配。
根据工作原理 工艺动作过程
运动形式 运动参数 运动协调关系
原动机的类型和运动参数
一、执行构件的运动设计
4)机构的尺寸综合----根据执行构件和原动件的运动 参数，以及各执行构件运动的协调配合的要求，确 定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图。
设计 步骤
1)拟定机械的工作原理; 2)执行机构的运动设计和原动机的选择; 3)机构选型、变异与组合; 4)机构的尺寸综合; 5)方案分析; 6)方案评审。
5)方案分析----根据机械的生产阻力或原动机的额定转 矩，进行机械中力的计算，作为下一步零件强度计算 的依据。
1)拟定机械的工作原理----根据需要制定机械的总功能， 拟定实现总功能的工作原理和技术手段，确定机械 所要实现的工艺动作。
2)执行机构的运动设计和原动机的选择----根据功能和 工艺动作，确定各执行构件的数目、运动形式、运 动参数以及运动协调配合关系，生产阻力等，确定 原动机的类型和功率。
设计 步骤
机械传动系统方案的设计
§14－1 概述 §14－2 机械工作原理的方案拟定 §14－3 执行构件的运动设计和原动机的选择 §14－4 机构的选型和变异 §14－5 机构的组合 §14－6 机械传动系统方案的拟定 §14－7 机械传动系统设计举例
§14－1 概 述
机械传动系统的组成： 由若干种不同机构组合而成，能实现机械工艺过
提高机械的性能与质量 降低制造成本 减少维护费用 故应予以高度重视
机械传动系统设计的特点---- 创造性的思维活动。
要求：
1)注重多学科知识的综合应用；
2)注重总结与实践经验的积累；
3)充分发挥创造思维和想象能力，灵活应用各种ห้องสมุดไป่ตู้ 计方法与技巧。以便设计出新颖、灵活、高效的机械传动系统
设计 步骤
1)拟定机械的工作原理; 2)执行机构的运动设计和原动机的选择; 3)机构选型、变异与组合; 4)机构的尺寸综合; 5)方案分析; 6)方案评审。
行 构
往复直线
每分钟行程数目、大 小、行程速比系数
件 直线运动 停歇往复直线 每循环停歇次数、位置、时
运 动
间、行程大小和工作速度。
停歇单向直线 ----每次进给量的大小。
形 式
沿固定曲线运动 曲线运动
沿可变曲线运动
复合运动 ----由两个以上单一运动合成
二、原动件的类型及其运动参数的选择
汽油机
内 燃 机 柴油机
先进性
确定功能指标应考虑---- 可行性
经济性
实现产品功能的 工作原理决定了
技术水平 工作质量 传动方案 结构形式
制造成本
确定工作原理应利用各种创造技法，借鉴同类产品 的成功的经验和最新科技成果。
实现同一种功能可以采用多种工作原理。
如螺纹加工：
车削 套丝 搓丝
工作原理不同， 运动方案也不同。
即使工作原理相同，也可以有不同的运动方案。
φ10
0.8
确定方案时应注意两点：
1）用最简单的方法实现同一功能。
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
确定方案时应注意两点：
1）用最简单的方法实现同一功能。
2）注意光、机、电、流体等知识的综合运用。
1)执行构件的数目
---- 取 决 于 机 械 分 功 能或分动作的多少， 两者不一定相等， 要具体分析确定。
如立式钻有两种方案: 一个执行构件 两个执行构件
2)执行构件的运动形式和运动参数
连续回转 每分钟转数 rpm
每分钟转位次数、转角大
回转运动 间歇回转 小、运动系数
执
往复摆动
每分钟摆动次数、转角大小、 行程速比系数
原 动 件
连续回转
液压马达 气动马达 电动机
燃气轮机
交流异步电动机 直流电动机 交流变频变速电动机
运 动 形 式
往复摆动
液压马达
气动马达 油缸
伺服电动机 步进电动机
力矩电动机
往复直线 气缸
直线电机
交流异步电动机的运动参数----同步转数： 3000，1500，1000，750，600 rpm
三、各执行构件间运动的协调配合和机械的工作循环图 1）各执行构件间运动的协调配合关系 a)运动彼此独立无需协调配合： 外圆磨床的砂轮和工件的四个运动彼此独立。故应 为每个运动单独设计各自的运动链。
6)方案评审----通过对众多方案的评比，选择最佳方案。
§14－2 机械工作原理的方案拟定
设计机械产品时，首先应根据使用要求、技术条件及工作环境等情况，明确提出机械所要达到总功能，然
后产拟定品实现的这些功功能能工作--原-理-用及技途术手、段；性最后能设计使出机用械系价统传值动方等案。，它是根据人 们生产或生活需要提出来的。
作用： 1.实现预期运动
减速(或增速)、变速、转换运动形式和使执行构件 协调配合工作等运动要求。
2.传递动力 把原动机输出的功率或转矩传递到执行构件上去，
以克服生产阻力。
3.运动操纵与控制 指现代机械 将光、机、电、液有机结合，借助于微机控制，自
动实现机械所需的完整的工作过程。
正确、合 理的设计
1)拟定机械的工作原理; 2)执行机构的运动设计和原动机的选择; 3)机构选型、变异与组合; 4)机构的尺寸综合; 5)方案分析; 6)方案评审。
3)机构选型、变异与组合----根据机械的动力与功能要 求，合理选择机构类型，拟定机构的组合方案，形成 能满足运动和动力要求的机械传动系统方案。绘制机 械传动系统的示意图。
图示分析天平，要求精
刀口
度达到0.01g,但靠目力
玛瑙
读指针的微小偏角已不
支撑
可能。 增加了一级光学杠杆，
活动 指针 游标
将读数放大。
K向
光源 透镜
活动游标
读数窗
§14－3 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，故原动机的类型和执行构件的运动形式、运动参数、运动方位等
如齿轮加工：
滚齿 插齿 剃齿
加工刀具不同， 运动方案也不同。
应根据机械的功能要求，根据不同的工作原理拟
定出多种运动方案，进行综合评价，从中选择一个最 佳方案。
为了便于设计，应将机械的功能进行分解。
设计一台彩色电视机阴极盘用的金属片的冲裁
机器，圆片直径φ10mm，厚度0.8mm。
功能分解：送料
冲制
退回
执行构件的数目 都决定了传动系统的方案。执行构件的运动设计和原动机的选择,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、运动协调关系，并选择适当的原动机的类型和运动参数与之相配。
根据工作原理 工艺动作过程
运动形式 运动参数 运动协调关系
原动机的类型和运动参数
一、执行构件的运动设计
4)机构的尺寸综合----根据执行构件和原动件的运动 参数，以及各执行构件运动的协调配合的要求，确 定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图。
设计 步骤
1)拟定机械的工作原理; 2)执行机构的运动设计和原动机的选择; 3)机构选型、变异与组合; 4)机构的尺寸综合; 5)方案分析; 6)方案评审。
5)方案分析----根据机械的生产阻力或原动机的额定转 矩，进行机械中力的计算，作为下一步零件强度计算 的依据。
1)拟定机械的工作原理----根据需要制定机械的总功能， 拟定实现总功能的工作原理和技术手段，确定机械 所要实现的工艺动作。
2)执行机构的运动设计和原动机的选择----根据功能和 工艺动作，确定各执行构件的数目、运动形式、运 动参数以及运动协调配合关系，生产阻力等，确定 原动机的类型和功率。
设计 步骤
机械传动系统方案的设计
§14－1 概述 §14－2 机械工作原理的方案拟定 §14－3 执行构件的运动设计和原动机的选择 §14－4 机构的选型和变异 §14－5 机构的组合 §14－6 机械传动系统方案的拟定 §14－7 机械传动系统设计举例
§14－1 概 述
机械传动系统的组成： 由若干种不同机构组合而成，能实现机械工艺过
提高机械的性能与质量 降低制造成本 减少维护费用 故应予以高度重视
机械传动系统设计的特点---- 创造性的思维活动。
要求：
1)注重多学科知识的综合应用；
2)注重总结与实践经验的积累；
3)充分发挥创造思维和想象能力，灵活应用各种ห้องสมุดไป่ตู้ 计方法与技巧。以便设计出新颖、灵活、高效的机械传动系统
设计 步骤
1)拟定机械的工作原理; 2)执行机构的运动设计和原动机的选择; 3)机构选型、变异与组合; 4)机构的尺寸综合; 5)方案分析; 6)方案评审。
行 构
往复直线
每分钟行程数目、大 小、行程速比系数
件 直线运动 停歇往复直线 每循环停歇次数、位置、时
运 动
间、行程大小和工作速度。
停歇单向直线 ----每次进给量的大小。
形 式
沿固定曲线运动 曲线运动
沿可变曲线运动
复合运动 ----由两个以上单一运动合成
二、原动件的类型及其运动参数的选择
汽油机
内 燃 机 柴油机
先进性
确定功能指标应考虑---- 可行性
经济性
实现产品功能的 工作原理决定了
技术水平 工作质量 传动方案 结构形式
制造成本
确定工作原理应利用各种创造技法，借鉴同类产品 的成功的经验和最新科技成果。
实现同一种功能可以采用多种工作原理。
如螺纹加工：
车削 套丝 搓丝
工作原理不同， 运动方案也不同。
即使工作原理相同，也可以有不同的运动方案。
φ10
0.8
确定方案时应注意两点：
1）用最简单的方法实现同一功能。
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
确定方案时应注意两点：
1）用最简单的方法实现同一功能。
2）注意光、机、电、流体等知识的综合运用。
1)执行构件的数目
---- 取 决 于 机 械 分 功 能或分动作的多少， 两者不一定相等， 要具体分析确定。
如立式钻有两种方案: 一个执行构件 两个执行构件
2)执行构件的运动形式和运动参数
连续回转 每分钟转数 rpm
每分钟转位次数、转角大
回转运动 间歇回转 小、运动系数
执
往复摆动
每分钟摆动次数、转角大小、 行程速比系数
原 动 件
连续回转
液压马达 气动马达 电动机
燃气轮机
交流异步电动机 直流电动机 交流变频变速电动机
运 动 形 式
往复摆动
液压马达
气动马达 油缸
伺服电动机 步进电动机
力矩电动机
往复直线 气缸
直线电机
交流异步电动机的运动参数----同步转数： 3000，1500，1000，750，600 rpm
三、各执行构件间运动的协调配合和机械的工作循环图 1）各执行构件间运动的协调配合关系 a)运动彼此独立无需协调配合： 外圆磨床的砂轮和工件的四个运动彼此独立。故应 为每个运动单独设计各自的运动链。
6)方案评审----通过对众多方案的评比，选择最佳方案。
§14－2 机械工作原理的方案拟定
设计机械产品时，首先应根据使用要求、技术条件及工作环境等情况，明确提出机械所要达到总功能，然
后产拟定品实现的这些功功能能工作--原-理-用及技途术手、段；性最后能设计使出机用械系价统传值动方等案。，它是根据人 们生产或生活需要提出来的。