机械系统设计第２版朱龙根主编第六章操作系统设计课件教学.pptVIP

馋死 PPT研究院 POWERPOINT ACADEMY * * * 哈尔滨工业大学机械电子工程教研室 哈尔滨工业大学机械电子工程教研室 * 第一节操作系统的功能和要求 定义：把人和机械联系起来，使机械按照人的指令工作的装置和元件所构成的总体。 一、操纵系统的功能 实现信号转换、即把操作者施加于机械的信号转换，传递到执行系统，以实现机械的起动、停止、制动、换向、变速和变力等目的。 第六章 操纵系统设计 第一节操作系统的功能和要求 二、操纵系统的功能 （1）操作轻便省力 （2）操作行程适当 （3）操作灵活 （4）操作件定位可靠 （5）操作灵敏、效率高 （6）操作系统的反馈准确迅速 （7）操作系统应有可调性 （8）操作方便和舒适 （9）操作安全可靠 一、操纵系统的组成：操纵件、传动件和执行件。 （1）操纵件：机械：拉杆、手柄、手轮和脚踏板； 电气：按钮、按键、开关； 液压、气动：调节阀、手柄等。 （2）传动件： 将操作件的运动及其上的作用传递到执行件，以实 现操作目的的中间元件。 常用的有杠杆、凸轮、齿轮齿条、丝杠螺母及摇杆等机构。 （3）执行件：是与被操纵部分直接接触的元件。 常用的有拨叉、滑块、气（液）缸、电磁铁等。 （4）辅助元件：如定位元件、锁定和互锁元件及回拉元件 第六章 操纵系统设计 第二节操作系统的组成和分类 二、操纵系统的分类： 按操纵力的来源：人力、电动、液压、气压和混合操纵系统。 按一个操纵件控制的执行件数：单独操纵系统和集中操纵系统。 * 第六章操作系统设计 第三节操纵系统的设计 * 操纵力Fc、执行件的工作阻力Fz与操纵系统的传动比ic关系： Fc=Fz/?ic 其中： ? 为操纵系统的传动效率 操纵行程Sc、执行件的行程Sz与操纵系统的传动比ic的关系： Sc=icSz 人机工程学或者经验值确定的允许用操纵力，一般手操纵力建议不大于150N，脚操纵力不大于180N。操纵行程的大小应使人体在不移动位置的情况下能方便自如地达到。机床手柄的转角不宜大于90o 。 传动比确定时要结合操纵力、操纵行程和总体方案全面考虑。 一、操作系统主要参数的确定 二、操作系统的原理方案设计 初步确定传动比后，结合设计任务要求，如执行件的运动轨迹、行程、速度和被操纵件的数目以及各执行件之间的关系等，进行原理方案设计。 原理方案确定要与整个机械系统的复杂程度、控制系统的自动化程度相一致，同时要考虑动力的来源和所占空间的限制。 设计过程：选择传动机构→确定传动比→结构设计。 * 二、操纵系统的设计 三、操纵系统的设计实例：摆动式变速操纵机构 * 操纵系统的设计实例：摆动式变速操纵机构 摆动式变速操纵机构的基本结构如右图，这是一种结构简单的单独操纵机构。在设计摆杆长度R时除了要考虑行程L外，还要考虑由于圆弧运动，滑块相对齿轮环槽的上下偏移量。为了减少滑块的偏移量，摆杆轴最好布置在滑移齿轮行程中点的垂直面内。 三、操纵系统的设计实例：摆动式变速操纵机构 * 操纵系统的设计实例：摆动式变速操纵机构 a—滑块偏移量；A—摆杆轴与滑移齿轮轴间距离 R—摆杆搬动半径；L—滑移齿轮总移动量 h—滑块高度 哈尔滨工业大学机械电子工程教研室 操纵系统设计实例：摆动式变速操纵机构 a—滑块偏移量 A—摆杆轴与滑移齿轮轴间距离 R—摆杆搬动半径 L—滑移齿轮总移动量 h—滑块高度 A值不宜过小，否则在L一定的条件下，a将增大，使作用在滑移齿轮上的偏转力矩和摩擦力相应增加，操纵就费力，且滑块有可能脱离齿轮的环形槽，而不能正常工作。因此，一般要求a≤0.3h 三、操纵系统的设计实例：摆动式变速操纵机构 在选定滑块高度的情况下。L越大，A越大，设计时摆角应保持在60°-90°之间 （2）不自锁条件 单边拨动滑移齿轮，拨动力F，拨动点距轴线距离为A，齿轮宽度B，轴径d。求能使滑移齿轮顺利移动而不自锁的条件。 三、操纵系统的设计实例：摆动式变速操纵机构 确定拨动点距轴线距离为A与齿轮宽度B的关系 哈尔滨工业大学机械电子工程教研室 受力情况分析及假设： 齿轮受力包括： 拨动力F 滑移齿轮重量产生的摩擦力