山东理工大学农业工程与食品科学学院自动机械设计课件第五章 自动机械传动系统的设计.pptVIP

2. 传动系统的分类 在独立驱动的传动系统中，每一个原动机单独驱动一个执行机构。 在集中驱动的传动系统中，由一个原动机驱动多个执行机构。 在自动机械上，各个执行机构的动作之间都有严格的时间和空间联系。通常是用安装在分配轴上的一系列凸轮来操作和控制各个执行构件的运动，分配轴每转一转完成一个工作循环，各个执行机构从动件的动作顺序均由各自的凸轮曲线保证。因此，自动机械的执行机构虽然较多，但常采用一个原动机集中驱动 。 （3）各执行机构的运动相互独立 3 )联合驱动的传动系统 （1）进行运动和动力的传递，并实现运动形式的改变； （2）保证运动与运动之间严格的速比，完成运动之间的协调配合。 （2）传动比与变速范围 (3)机械特性 无级变速器在输入转速n1一定的情况下，其输出轴上的转矩T2或功率N2与转速n2的关系称为机械特性。 3.无级变速传动链的设计原则 （1）若无级变速器的机械特性和变速范围都符合传动链的要求，则可直接应用或与若干级定比传动副联合使用。 （2）如无级变速器的机械特性符合传动链的要求，但变速范围较小，不能满足需要，则可将有级变速机构与无级变速器串联，以扩大其变速范围。 主要的原始误差有：① 尺寸误差，如构件长度尺寸、中心距以及角度的误差等；② 形状误差，如凸轮轮廓形状误差、齿轮齿形误差等；③ 偏心距误差；④ 运动副轴线的偏斜；⑤ 运动副的间隙。 5.3.3定比传动的选择 作用：将原动机输出的转速降低（或提高），并将其转矩提高（或降低），以适应执行机构的需要。 （1）单级传动不能满足传动比要求时，可采用多级传动，但效率相应降低。 （2）在采用多级传动的系统中，在将总降速比分配给各个定比传动副时，应符合降速传动比“前小后大”的原则，即前级（接近原动机处）传动比要小于后级（接近执行机构处）传动比。 （3）对于大传动比的传动，可采用行星齿轮传动，其外廓尺寸小、重量轻、效率高、能传递大功率。但这类传动制造精度要求较高，零件较多，装配也较复杂。谐波传动、摆线针轮传动和渐开线少齿差传动所能传递的功率较小。 （4）选择定比传动形式时还应考虑布置上的要求。 5.3.2变速传动的选择 有级变速传动常采用直齿圆柱齿轮变速装置，通过杠杆、拨叉移动交换齿轮或离合器进行换档。其变速范围大、尺寸小、寿命长、工作可靠、操作方便；但不能在快速运转中变速，也难于实现自动控制。 （1）有级变速传动的选择 对于简单的小功率传动，可以采用带、链的塔轮装置变速。 在电力传动中，用笼型变极电动机可获得几种刚度较大的输出转速。 在液压传动中，可以采用有级变速的液压马达来扩大液压传动的调速范围。 （2）无级变速传动的选择 机械无级变速器结构简单，恒功率特性好，变速范围可达10~40，维修方便，但寿命短，耐冲击力较差，通常用于响应速度要求不太高的较小功率传动。 r1 r2 液压无级调速装置的尺寸小、重量轻，当功率和转速相同时，液压马达或液压元件的重量仅为电动机的1 / 10 左右；输出转矩相同时，液压马达的转动惯量也比电动机小得多。液压无级调速的响应速度比电力无级调速快，但受管道长短的影响较大。 气压无级调速装置多用于小功率传动和某些恶劣环境下的调速。 电力无级调速的功率范围大，容易实现自控和遥控，而且响应速度快。 有时将机械无级变速器和笼型电动机组合成一体，称为变速电机。 2.机械无级变速器的基本性能 （1）滑动率 由于摩擦传动中弹性滑动和几何滑动的存在，从动轮的实际转速n2将低于其理论转速n02，这种由滑动引起的速度相对降低率称为滑动率。用ε表示 机械无级变速器传动比i n1、 n2——主动轴的转速 与从动轴的转速； r1、r2——主、从动轮的工作半径。 变速范围 机械无级变速器最大传动比与最小传动比之间的比值，或其从动轴的最高输出转速与最低输出转速之比 从动轴最低转速为 (n2) 机械无级变速器的机械特性的分类： （1）恒功率特性 （2）恒转矩特性 （3）变功率、变转矩特性 无级变速器的输出转速随其负载转矩和功率的变化而变化 输出功率N2=fQv (常数) 输出转矩T2=fQr2 (常数) 滚子—平盘式 锥轮—端面盘式 r2 r1 r1 r2 3、若机械无级变速器的机械特性不符合传动链的要求，则不宜采用，应另选或重新设计无级变速机构，或改用电力无级调速及流体无级变速传动。 Rb Ry Rb Rb R 5.4 内联传动链的设计 4.4.1内联传动链的作用和构成 1)机构传动误差