专题七 机械传动系统分析及机构组合创新（教案）-河南省职教高考《机械基础》(高教版)专项复习讲练测

专题七.机械传动系统分析及机构组合创新（讲义）-《机械基础》（高教版）专题复习讲练测 [考纲要求] 1.理解机械传动系统的基本概念，包括系统、机械系统、机械传动系统等。 2.掌握传动原理图及传动系统图的绘制方法。 3.理解轮系及其分类，包括定轴轮系和周转轮系。 4.能够计算定轴轮系传动比和周转轮系传动比。 5.掌握机械传动系统的分析方法和运动计算方法。 6.熟悉机构组合及创新设计方法，包括串接组合、并接组合、回接组合、叠接组合、时序组合和运动循环图的绘制方法。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1. 系统：所谓系统是指具有特定功能的、相互间具有有机联系的若干个要素所组成的一个独立整体。 2. 机械系统：机械系统通常是一个大的系统,机械系统基本上都是由动力系统、机械传动系统、执行系统操纵控制系统、框架支承系统、物料输入输出系统、润滑系统等子系统组成的。 3. 机械传动系统：机械传动系统是指连接动力系统与执行系统的中间装置,它是机器的重要组成部分。其作用是将动力机产生的运动和动力传递给执行机构,以实现预定的功能。每个执行机构与动力机之间都有一个传动联系。 4. 传动原理图 为了便于研究分析复杂的机械传动系统,常用一些简单的符号表示运动源与执行件及执行件与执行件之间的传动联系,这就是传动原理图。传动原理图仅用一些简单的符号表示形成某一表面所需的运动及其传动联系,不涉及复杂的传动机构或过程。因此,传动原理图所反映出的运动及其传动联系简单、清晰、明了。图7-2所示为传动原理图常用的一部分符号。 5. 传动系统图 为了清晰地表示机械传动系统中各零件及其相互连接关系,按照国家标准规定的图形符号画出机械传动系统各个传动链的综合简图,称为传动系统图。如图7-4所示的卧式铣床的主传动系统图,该机床传动系统图简明地表示了机床的传动结构、传动元件、变速方式及名个传动链,它是分析机床运动、计算机床转速和进给量的重要工具。 6. 轮系的功用 ①获得大的传动比。因为一对齿轮的传动比不宜过大,但采用轮系可以获得很大的传动比。 ②作较远距离的传动。如两轴中心距较大时,若用一对齿轮传动,势必将齿轮做得很大,不仅浪费材料,而且传动机构庞大;若用一系列齿轮啮合传动,就可避免上述缺点。 ③得到多种传动比。如汽车变速箱里的滑移齿轮变速系统。 ④改变从动轴的转向。如车床上三星齿轮换向机构。 ⑤将两个独立的转动合成为一个转动,或将一个转动分解成为两个独立的转动。 7. 定轴轮系传动比的计算 所谓轮系的传动比,是指该轮系的主动轮(首轮)与从动轮(末轮)的转速之比。轮系传动比的计算,一般来说,除了要计算传动比的大小以外,还要确定从动轮的转动方向。最简单的定轴轮系是由一对齿轮所组成的,其传动比为 8. 周转轮系的组成 在图7-8所示的周转轮系中,轮1和轮3都绕固定轴线0-0回转,这种绕固定轴回转的齿轮称为太阳轮。构件H带着齿轮2的轴线绕太阳轮的轴线回转,这种具有运动几何轴线的齿轮称为行星轮,而构件H称为系杆或转臂。 9. 械传动系统的分析方法 (一)确定传动链两端件 找出该传动链的始端件和末端件。 (二)根据两端件的相对运动要求确定其运动关系(即计算位移) 这主要是对内联系传动链而言的,确定始端件和末端件之间的计算位移(指单位时间内两者的相对位移量)。 (三)写出传动链的传动路线表达式 从始端件向末端件顺次分析各传动轴之间的传动结构和运动传递关系,查明该传动链的传动路线及变速、换向、接通和断开的工作原理。 (四)列出运动平衡式 对于外联系传动链,因始端件为动力源(电动机),其转速为已知,故主要计算末端执行件的变速级数及各级转速(或速度):对于内联系传动链,根据所确定的计算位移,根据运动平衡式或整理出换置机构(通常为挂轮机构)的换置公式,计算所需采用的挂轮齿数,或确定对其他变速机构的调整要求。 10. 机构串接组合 (1)若千个单自由度的单元机构以前一个机构的输出构件和后一个机构的输入构件固连称为构件固连式串接组合。如图7-15a所示的机构中,椭圆齿轮1是输入件,构件5是输出件从机架、主动椭圆齿轮1、从动椭圆齿轮2再回到机架,分割出一个机构1;又从机架、构件2(3)滑块4、移动输出构件5再回到机架,分割出另外一个单元机构Ⅱ,如图7-15b所示。两机构的构件2、3固连成一个整体,两构件固连时的位置角度"称为机构串接相位角。两机构之间的运动传递框图如图7-15c所示。 (2)若前一个机构的输出为平面运动构件上一点M的轨迹,则轨迹点M与后一个机构的输人构件用铰链连接,称为轨迹点串接组合。 11. 机构并接组合 以一个多自由度单元机构作为基础机构,将一个或几个单自由度单元机构(称为附加机构)的某些输出构件接入基础机构,而附加机构的输入运动并非由基础机构的输出运动反馈得到,