第07章 机械传动系统及其分析计算@

1）执行系统的工况和工作要求与原动机的机械特性相匹配 2）考虑工作要求传递的功率和运转速度 3）有利于提高传动效率 4）尽可能选择结构简单的单级传动装置 5）考虑结构布置 6）考虑经济性 7）考虑机械安全运转和环境条件
机械设计与制作
7.1.3 传动链的方案设计
主要内容：
• • •
传动路线的选择 传动链中机构的顺序 各级传动比的分配
本节重点介绍传动路线的选择
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7.1.3 传动链的方案设计
• 传动路线的选择 （1）串联式单路传动
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7.1.3 传动链的方案设计
• 传动路线的选择 （1）串联式单路传动 （2）并联式分路传动
机械设计与制作
7.1.3 传动链的方案设计
• 传动路线的选择 （1）串联式单路传动 （2）并联式分路传动 （3）并联式多路联合传动
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第7章 机械传动系统的方案设计和原动机选择
7.1 机械传动系统的方案设计 7.2 原动机的选择
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7.1 机械传动系统的方案设计 7.1.1 传动系统的作用及其设计过程 •传动系统的作用
传递运动
传递动力
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7.1.1 传动系统的作用及其设计过程 传动系统的设计过程: • • • • • • 确定传动系统的总传动比 选择传动类型 拟定传动链的布置方案 分配传动比 确定各级传动机构的基本参数及其校核 绘制传动系统运动简图
7.2 原动机的选择
内燃机
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本章基本要求：
1.了解传动系统的作用和传动系统方案设计的一般过程 2.掌握传动类型选型的原则，学会根据设计要求选择传动类型 3.掌握传动路线设计方法，合理分配传动比和安排传动链中各类 机构的顺序 4.掌握原动机选择原则，合理选择原动机类型 5.了解控制系统的类型和组成

§7-2 单自由度机械系统动力学分析
3、等效动力学模型的意义
等效力学模型
等效构件 + 等效质量(转动惯量) + 等效力(力矩)
Je
Me

注意： 、、S、V是某构件的真实运动；
Me是系统的等效力矩；
Je是系统的等效转动惯量。
Fe
me
ve
Fe是系统的等效力； me是系统的等效质量。
例题：图示机构。已知z1＝20，J1；z2＝60，质量中心在B点，
§7-1 概 述
机构力分析的目的和方法
目的： 1）求驱动力。用以确定所需功率，选择合适的电动机。
2）求生产阻力。根据原动件上驱动力的大小，确定机
械所能克服的生产阻力。 3）求机构运动副中的反力。该力大小和性质是零件设
计计算和强度计算的重要依据。
方法：图解法和解析法
§7-1 概 述
二、机械的运转过程 机械运转中的功能关系 Wd - Wc = E2 – E1 其中：Wc = Wr+ Wf 1、 起动阶段： ω=0，↗ωm ， 则：E1 =0，↗E２， W= E=E2-E1 >0 故：Wd > Wc = Wr +Wf 主动件作加速运动。
启
动
Wd-Wc=E2-E1>0
稳定运行
Wd-Wc=E2-E1=0
停
车
原动件速度从正常工作速 度值下降到零
Wd-Wc=E2-E1<0
§7-2 单自由度机械系统动力学分析
为了便于讨论机械系统在外力作用下作 功和动能变化，将整个机械系统多个构件运
动问题根据能量守恒原理转化成对某个构件
的运动问题进行研究。为此引入等效转动惯
等效力可以根据等效前后功率相等的原则求取。

1、减少系统得飞轮转矩 G D 2
2、增加系统的动态转矩 T d T M T L a、制作大扭矩的电机 b、过渡过程尽量控制电机电流在允许的最大值
ns
n＝f（t）
T＝f（t） t
m
t
第七章、机电传动系统的过渡过程
7.2 机电时间常数

m

GD
2
n0 T st
2
是影响机电传动系统过渡过程快慢的直接重要因素
375

m

GD
nL TL
375

m

GD
2
ns T st T L
375

GD
2
ns Td
375
第七章、机电传动系统的过渡过程
7.3 加快机电过渡过程的方法
375
dt
t / m
进一步整理后可得：
ns n
G D n0 3 7 5T st

m

dn dt
2
n ns C e
n0 T st

GD
375
为机电时间常数
第七章、机电传动系统的过渡过程
7.1 机电过渡过程的分析
令过渡过程开始时，t＝0，n＝ni，代入上式得：
n n s ( ni n s )e
t / m
把上式对t求导后，代入机电系统的运动方程式：
T M T L (Ti T s ) e
t / m
若电动机的电流I正比于扭矩T，则：
I a I L ( I i I s )e
t / m
第七章、机电传动系统的过渡过程
7.1 机电过渡过程的分析
电动机在启动过程中：

机械设计基础机械传动系统的设计与分析机械设计基础——机械传动系统的设计与分析机械传动系统是机械设计中的关键部分，它能够将动力从源头传输到需求端，实现机械设备的正常运转。

本文将围绕机械传动系统的设计与分析展开论述，以帮助读者更好地理解和应用机械设计基础知识。

1. 机械传动系统概述机械传动系统由传动装置、传动元件及其工作原理组成。

常见的机械传动系统包括齿轮传动、皮带传动、链传动等。

不同的传动系统具有各自的特点和应用场景，设计师需要根据具体情况选择最合适的传动方式。

2. 机械传动系统的设计原则（1）合理选择传动比：传动比的选择将直接影响到机械设备的性能。

传动比过大或过小都会对设备的运行产生不利影响，因此在设计过程中需要根据需求和受力情况合理选择传动比。

（2）优化传动布局：传动布局的优化能够提高机械传动系统的效能和可靠性。

设计师应充分考虑传动装置的布局和位置，避免干扰和冲突，并通过减小传动系统的总长度来降低传动功率损失。

（3）合理选择传动方式：不同的传动方式适用于不同的工作环境和工作条件。

在选择传动方式时，设计师需要考虑传动效率、传动精度、运行平稳性等因素，以找到最适合的传动方式。

3. 机械传动系统的设计步骤（1）确定传动要素：传动要素包括输入/输出轴的转速、传动功率、传动方式、传动比等。

通过分析机械设备的运行要求和特点，确定传动要素。

（2）选择传动装置：根据传动要素和传动方式的选择，选择合适的传动装置，如齿轮、皮带、链条等。

同时要考虑传动装置的材料、加工精度等因素。

（3）布局传动装置：在设备的布局中合理安排传动装置的位置和传动方式，避免冲突和干扰。

（4）计算和校核：根据传动装置的参数和机械原理计算传动比、传动效率、传动功率等，进行校核和优化设计。

（5）材料选择和配件设计：根据传动装置的要求，选择合适的传动轴、轴承、轴套等配件，并进行材料选择和设计。

（6）传动系统装配和试验：完成装配工作后，进行传动系统的试验并进行调整和改进。