机电一体化技术实践摘要.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 传动比的合理分配 传动机构种类 平带 V带 摩擦轮 齿轮 蜗杆 链 圆周速度 m?s 5?25 5?30 15?25 15?120 15?35 15?40 减速比 ?5 ?8?15 7?10 ?4?8 ?80 ?6?10 最大功率 kW 200 750?1200 150?250 50000 550 3750 常用原动机的类型及主要特点 原动机类型 主要特点 三相异步电动机 结构简单、价格便宜、体积小、运行可靠、维护方便、坚固耐用；能保持恒速运行及经受较频繁的启动、反转及制动；但启动转矩小，调速困难。一般机械系统中应用最多。 同步电动机 能在功率因子cos??1的状态下运行，不从电网吸收无功功率，运行可靠，保持恒速运行；但结构较异步电动机复杂，造价较高，转速不能调节。适用于大功率离心式水泵和通风机等。 直流电动机 能在恒功率下进行调速，调速性能好，调速范围宽，启动转矩大；但结构较复杂、维护工作量较大、价格较高；机械特性较软、需直流电源。 　　二、原动机的选择 常用原动机的类型及主要特点 原动机类型 主要特点 控制电动机 能精密控制系统位置和角度、体积小、重量轻；具有宽广而平滑的调速范围和快速响应能力，其理想的机械特性和调速特性均为直线。广泛用于工业控制、军事、航空航天等领域。 内燃机 功率范围宽、操作简便、启动迅速；但对燃油要求高、排气污染环境、噪声大、结构复杂。多用于工程机械、农业机械、船舶、车辆等。 液压马达 可获得很大的动力和转矩，运动速度和输出动力、转矩调整控制方便，易实现复杂工艺过程的动作要求；但需要有高压油的供给系统，油温变化较大时，影响工作稳定性；密封不良时，污染工作环境；液压系统制造装配要求高。 气动马达 工作介质为空气，易远距离输送、无污染，能适应恶劣环境、动作速度快；但工作稳定性较差，噪声大；输出转矩不大，传动时速度较难控制。适用于小型轻载的工作机械。 一般的钻床多采用第一种方案，但本例是三轴专用钻床，因工件小，工作台轻，移动工作台比移动三轴容易。故采用第二种方案。 　　多头专用钻床机械传动系统设计 　　 设计任务 　　设计一台自动钻床，用来同时加工图示零件上的三个孔，并能自动送料。 30 20 3??8 20 20 50 20 10 ⑴ 运动方案选择 工艺动作　钻头一边旋转，同时相对于工件作移动 三种运动方案 ● 钻头旋转，同时轴向进给，工作台静止 ● 钻头旋转，工作台带动工件进给 ● 工作台旋转，钻头作轴向进给 送料机构采取从料仓推送工件的方式 ⑵ 执行系统运动规律设计 工作台 送料杆 料仓 　三个执行构件 　钻头、工作台、送料杆 　　 工艺过程 ● 送料杆往右推出零件，并顶出加工好的零件 ● 夹具将工件定位并夹紧 ● 送料杆返回，工作台带动工件快速上移接近钻头 ● 工作台慢速工进； ● 钻孔结束后，工作台快速退回，完成一个工作循环 　钻头的转速 nc?1000v?(?d) 　　d?钻头直径，d?8 mm v? 切削速度，查手册45钢，可选v?12.5m?min 　　nc? 500 rpm 　　工作台为往复运动 　　钻孔工艺要求 ● 工作台带动工件快速上移接近钻头 ● 工作台改用工作进给速度先钻凸台上的孔，待钻到 一定深度时，三个钻头才同时钻进，因工作阻力增加，故进给速度应减小 ● 钻孔结束后，工作台快速退回，完成一个工作循环 　　工作台一个工作循环总时间 T1 ? t1 ? t2 ? t3 ? t4 ? t5 ? 24.6 s 　　工作台每分钟工作循环数 n1 ? 60 ?T1 ? 2.44 　　送料杆的运动为往复直动，运动循环时间与工作台相同 Ts ? 24.6 s 　　工作台的行程 Hf ? h0 ? h1 ? h2 h1 —单孔钻削深度，取h1 ? 13 mm h2 —三孔同时钻削深度，取h2 ? 13 mm 　　送料杆的行程取工件的两倍 Hs ? 100 mm h0 —工作台快速趋近钻头的运动距离，取h0 ?15 mm 工作循环图 凸轮转角 0 90o 180o 270o 360o 送料杆 送料 静 止 　　 送料 工作台 停止