機(jī)械本體設(shè)計(jì)應(yīng)用第1頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五第2頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五第3頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五第4頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五第5頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五第二章機(jī)電一體化系統(tǒng)的單元技術(shù)

圖2-1四軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控雕銑機(jī)裝配圖第6頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)精密機(jī)械技術(shù)

第7頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五1機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

1.1

絲杠螺母機(jī)構(gòu)

第8頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五1機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

1.2齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

第9頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五1機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

1.3撓性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

第10頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五1機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

1.3間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

第11頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五2機(jī)械導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

第12頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五2機(jī)械導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

第13頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五2機(jī)械導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

第14頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五3機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)

第15頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五3機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)

第16頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五3機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)

第17頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五4軸系

第18頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五5機(jī)座或機(jī)架

第19頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五階段步驟方法主要指導(dǎo)理論產(chǎn)品規(guī)劃設(shè)計(jì)方法預(yù)測技術(shù)設(shè)計(jì)方法學(xué)技術(shù)預(yù)測理論市場學(xué)信息學(xué)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)一般進(jìn)程信息集約可行性報(bào)告、設(shè)計(jì)要求項(xiàng)目表產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)預(yù)測調(diào)研可行性分析明確任務(wù)要求第20頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五階段步驟方法主要指導(dǎo)理論原理方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)化設(shè)計(jì)法創(chuàng)造技法評(píng)價(jià)決策方法系統(tǒng)工程學(xué)形態(tài)學(xué)創(chuàng)造學(xué)思維心理學(xué)決策論模糊數(shù)學(xué)總功能分析原理參數(shù)表、方案原理圖功能分解功能載體組合功能原理方案(多個(gè))功能元求解原理試驗(yàn)評(píng)價(jià)決策最優(yōu)原理方案第21頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五階段步驟方法主要指導(dǎo)理論技術(shù)設(shè)計(jì)價(jià)值設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì)宜人性設(shè)計(jì)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)系列化設(shè)計(jì)機(jī)械性能設(shè)計(jì)工藝性設(shè)計(jì)自動(dòng)化設(shè)計(jì)價(jià)值工程學(xué)最優(yōu)化方法、工程遺傳算法可靠性理論與實(shí)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué)工業(yè)美學(xué)模塊化設(shè)計(jì)、相似理論有限元法、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、摩擦學(xué)設(shè)計(jì)、高等機(jī)構(gòu)學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)的工藝基礎(chǔ)控制理論、智能工程、人工神經(jīng)元計(jì)算方法、專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案(多個(gè))結(jié)構(gòu)價(jià)值分析試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮囼?yàn)總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造型設(shè)計(jì)造型價(jià)值分析外觀方案(多個(gè))評(píng)價(jià)決策評(píng)價(jià)決策最優(yōu)結(jié)構(gòu)方案最優(yōu)造型方案最優(yōu)技術(shù)設(shè)計(jì)方案總體布置圖、裝配草圖、技術(shù)文件總體效果圖、外觀效果模型第22頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五階段步驟方法主要指導(dǎo)理論工藝設(shè)計(jì)各種制造、裝配、造型、裝飾、檢驗(yàn)等方法各種工藝學(xué)批量生產(chǎn)計(jì)算機(jī)輔助制造銷售反饋控制法零件工作圖外觀件加工工藝、面飾工藝規(guī)程部件裝配圖效果圖、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)文件造型工藝文件試制修改批量生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)用戶訪問第23頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五

二、機(jī)械總體方案設(shè)計(jì)的目的和內(nèi)容

目的產(chǎn)品功能是否齊全、性能是否優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)效益是否顯著，在很大程度上取決于總體方案設(shè)計(jì)的構(gòu)思和方案擬定時(shí)的設(shè)計(jì)思想。

內(nèi)容

執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)執(zhí)行系統(tǒng)方案評(píng)價(jià)與決策執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能原理設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)尺度設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析第24頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五原動(dòng)機(jī)類型的選擇和傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)各級(jí)傳動(dòng)比的分配傳動(dòng)鏈中機(jī)構(gòu)順序的安排傳動(dòng)路線選擇傳動(dòng)類型選擇控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)其它輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)故障檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)潤滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)第25頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)

重要性執(zhí)行系統(tǒng)是機(jī)械系統(tǒng)中的重要組成部分，直接完成機(jī)械系統(tǒng)預(yù)期工作任務(wù)。機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)是機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)的核心，是整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)。機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的組成

由一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。執(zhí)行構(gòu)件是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件，其數(shù)量及運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)規(guī)律和傳動(dòng)特性等要求，決定了整個(gè)執(zhí)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案。

第26頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五

一、機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和過程

功能原理設(shè)計(jì)根據(jù)需要制定機(jī)械的總功能，擬定實(shí)現(xiàn)總功能的工作原理和技術(shù)手段，確定機(jī)械所要實(shí)現(xiàn)的工藝動(dòng)作運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)通過對(duì)工作原理所提出的工藝動(dòng)作進(jìn)行分解，決定采用何種運(yùn)動(dòng)規(guī)律來實(shí)現(xiàn)工作原理執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)決定選擇何種機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)根據(jù)工藝過程對(duì)各動(dòng)作的要求，分析各執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)如何協(xié)調(diào)配合，設(shè)計(jì)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖確定各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸，繪制出各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析檢驗(yàn)執(zhí)行系統(tǒng)是否滿足運(yùn)動(dòng)要求和動(dòng)力性能方面的要求方案評(píng)價(jià)與決策對(duì)方案進(jìn)行定性評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)并從中選出最佳設(shè)計(jì)方案第27頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五

二、執(zhí)行系統(tǒng)的功能原理設(shè)計(jì)

1.功能原理的選擇與構(gòu)思產(chǎn)品的功能產(chǎn)品的用途、性能、使用價(jià)值等，根據(jù)人們生產(chǎn)或生活需要提出。確定功能指標(biāo)的考慮因素先進(jìn)性可行性經(jīng)濟(jì)性功能原理設(shè)計(jì)的重要性決定產(chǎn)品的技術(shù)水平、工作質(zhì)量、傳動(dòng)方案、結(jié)構(gòu)型式、制造成本等。第28頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五

功能原理設(shè)計(jì)的多方案性

工作原理不同，運(yùn)動(dòng)方案也不同齒輪加工剃齒范成原理仿形原理

工作原理相同，運(yùn)動(dòng)方案不同齒輪加工插齒滾齒第29頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五

三、執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)

1.工藝動(dòng)作分解和運(yùn)動(dòng)方案選擇刀具作復(fù)合運(yùn)動(dòng)刀具與工作臺(tái)分別運(yùn)動(dòng)

運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)通常是對(duì)工藝方法和工藝動(dòng)作進(jìn)行分析，把其分解成若干個(gè)基本動(dòng)作。工藝動(dòng)作分解的方法不同，所形成的運(yùn)動(dòng)方案也不同。立式鉆床工藝動(dòng)作分解第30頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五直線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)復(fù)合運(yùn)動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)rpm由兩個(gè)以上單一運(yùn)動(dòng)合成間歇轉(zhuǎn)動(dòng)停歇往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)停歇單向直線運(yùn)動(dòng)沿可變曲線運(yùn)動(dòng)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)沿固定曲線運(yùn)動(dòng)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)每分鐘轉(zhuǎn)位次數(shù)、轉(zhuǎn)角大小、運(yùn)動(dòng)系數(shù)每分鐘擺動(dòng)次數(shù)、轉(zhuǎn)角大小、行程速度變化系數(shù)每分鐘行程數(shù)、大小、行程速度變化系數(shù)每次進(jìn)給量的大小每循環(huán)停歇次數(shù)、位置、時(shí)間、行程大小和工作速度第31頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五

四、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式設(shè)計(jì)

1.

設(shè)計(jì)原則●滿足執(zhí)行構(gòu)件的工藝動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)要求●盡量簡化和縮短運(yùn)動(dòng)鏈●盡量減小機(jī)構(gòu)尺寸●選擇合適的運(yùn)動(dòng)副形式

●考慮動(dòng)力源的形式●使執(zhí)行系統(tǒng)具有良好的傳力和動(dòng)力特性●使機(jī)械具有調(diào)節(jié)某些運(yùn)動(dòng)參數(shù)的能力●保證機(jī)械的安全運(yùn)轉(zhuǎn)第32頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五

2.

機(jī)構(gòu)的選型

目的選擇或創(chuàng)造出滿足執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力要求的機(jī)構(gòu)。⑴傳遞連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

連桿機(jī)構(gòu)傳遞連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

摩擦輪傳動(dòng)

蝸桿傳動(dòng)

鏈傳動(dòng)

齒輪傳動(dòng)

平行四邊形機(jī)構(gòu)

雙曲柄機(jī)構(gòu)

帶傳動(dòng)

第33頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五⑵實(shí)現(xiàn)單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)

齒輪--連桿機(jī)構(gòu)

單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)

不完全齒輪機(jī)構(gòu)

凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

適用于轉(zhuǎn)角固定的轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)每次轉(zhuǎn)角小，或轉(zhuǎn)角大小可調(diào)的低速場合大轉(zhuǎn)角而速度不高的場合運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、分度、定位準(zhǔn)確，但制造困難、高精度定位、高速場合特殊要求的輸送機(jī)構(gòu)第34頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五

⑶實(shí)現(xiàn)往復(fù)移動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)

組合機(jī)構(gòu)

往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)

螺旋機(jī)構(gòu)

齒輪齒條機(jī)構(gòu)

液壓缸、氣缸

正弦機(jī)構(gòu)

正切機(jī)構(gòu)多桿機(jī)構(gòu)

曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

連桿機(jī)構(gòu)特點(diǎn)制造容易、承載能力大，但難以實(shí)現(xiàn)精確運(yùn)動(dòng)，適用于無嚴(yán)格運(yùn)動(dòng)規(guī)律的場合。凸輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)能實(shí)現(xiàn)任意復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)和各構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，承載能力不大。第35頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五螺旋機(jī)構(gòu)特點(diǎn)可獲得大的減速比和較高的運(yùn)動(dòng)精度，常用作低速進(jìn)給和精密微調(diào)機(jī)構(gòu)。

齒輪齒條機(jī)構(gòu)特點(diǎn)適用于移動(dòng)速度較高的場合，精密齒條制造困難，傳動(dòng)精度及平穩(wěn)性不及螺旋機(jī)構(gòu)。

凸輪機(jī)構(gòu)

連桿機(jī)構(gòu)

⑶實(shí)現(xiàn)往復(fù)移動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)

往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)

齒輪齒條機(jī)構(gòu)

液壓缸、氣缸

正弦機(jī)構(gòu)

正切機(jī)構(gòu)多桿機(jī)構(gòu)

曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

第36頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五⑷再現(xiàn)軌跡的機(jī)構(gòu)齒輪—連桿組合機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)

再現(xiàn)軌跡機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)

凸輪—連桿組合機(jī)構(gòu)

一般而言，除了凸輪機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)精確的曲線軌跡之外，其它機(jī)構(gòu)都只能近似實(shí)現(xiàn)預(yù)定的曲線軌跡。

第37頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五齒輪—連桿組合機(jī)構(gòu)攪拌機(jī)構(gòu)CBADE第38頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五聯(lián)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)凸輪—連桿組合機(jī)構(gòu)第39頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五

五、執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)⑴執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)原則●滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作先后的順序性要求●滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作在時(shí)間上的同步性要求●滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu)在空間布置上的協(xié)調(diào)性要求●滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu)在操作上的協(xié)同性要求●各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作安排要有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率●各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的的布置要有利于系統(tǒng)的能量協(xié)調(diào)和效率的提高第40頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五

⑵執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)方法●確定機(jī)械的工作循環(huán)周期●確定機(jī)械在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件的各個(gè)行程段及其所需時(shí)間●確定各執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作間的配合關(guān)系

⑶機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖用于描述機(jī)械在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)間相互協(xié)調(diào)配合的圖。通常選取機(jī)械中某一主要的執(zhí)行構(gòu)件為參考構(gòu)件，以生產(chǎn)工藝的起始點(diǎn)作為運(yùn)動(dòng)循環(huán)的起始點(diǎn)，據(jù)此確定其它執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)相對(duì)于參考構(gòu)件的先后次序和配合關(guān)系。第41頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五

六、方案評(píng)價(jià)與決策

評(píng)價(jià)指標(biāo)●系統(tǒng)功能

實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡、實(shí)現(xiàn)工藝動(dòng)作的準(zhǔn)確性●運(yùn)動(dòng)性能

運(yùn)轉(zhuǎn)速度、行程可調(diào)性、運(yùn)動(dòng)精度等●動(dòng)力性能

承載能力、增力特性、傳力特性、振動(dòng)噪音等●工作性能

效率高低、壽命長短、可操作性、安全性、可靠性適用范圍等●經(jīng)濟(jì)性

加工難易、能耗大小、制造成本等●結(jié)構(gòu)緊湊性

尺寸、重量、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性等第42頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五

一、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)過程⑴確定傳動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)比⑵選擇傳動(dòng)類型⑶擬定傳動(dòng)鏈布置方案⑷分配傳動(dòng)比⑸確定各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)和主要幾何尺寸，計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)的各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)⑹繪制傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡圖第三節(jié)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

和原動(dòng)機(jī)選擇

第43頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五2.傳動(dòng)類型選擇類型與特點(diǎn)撓性(件)傳動(dòng)

摩擦輪傳動(dòng)

繩傳動(dòng)

圓形齒輪傳動(dòng)

撓性嚙合傳動(dòng)

帶傳動(dòng)

嚙合傳動(dòng)

機(jī)械傳動(dòng)摩擦傳動(dòng)單級(jí)齒輪傳動(dòng)

齒輪系傳動(dòng)

同步齒形帶傳動(dòng)

螺旋齒輪傳動(dòng)

蝸桿蝸輪傳動(dòng)

圓錐齒輪傳動(dòng)

圓柱齒輪傳動(dòng)

定軸輪系傳動(dòng)

周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)

鏈傳動(dòng)

非圓齒輪傳動(dòng)

行星輪系傳動(dòng)

差動(dòng)輪系傳動(dòng)

第44頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五

選擇原則

●執(zhí)行系統(tǒng)的工況和工作要求與原動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性相匹配●考慮工作要求傳遞的功率和運(yùn)轉(zhuǎn)速度●有利于提高傳遞效率●盡可能結(jié)構(gòu)簡單的單級(jí)傳動(dòng)裝置

●考慮結(jié)構(gòu)布置

●考慮經(jīng)濟(jì)性●考慮機(jī)械安全運(yùn)轉(zhuǎn)條件第45頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五

傳動(dòng)比的合理分配傳動(dòng)機(jī)構(gòu)種類平帶V帶摩擦輪齒輪蝸桿鏈圓周速度ms52553015251512015351540減速比58157104880610最大功率kW2007501200150250500005503750第46頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五常用原動(dòng)機(jī)的類型及主要特點(diǎn)

原動(dòng)機(jī)類型主要特點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)

結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、體積小、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、堅(jiān)固耐用；能保持恒速運(yùn)行及經(jīng)受較頻繁的啟動(dòng)、反轉(zhuǎn)及制動(dòng)；但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，調(diào)速困難。一般機(jī)械系統(tǒng)中應(yīng)用最多。

同步電動(dòng)機(jī)

能在功率因子cos1的狀態(tài)下運(yùn)行，不從電網(wǎng)吸收無功功率，運(yùn)行可靠，保持恒速運(yùn)行；但結(jié)構(gòu)較異步電動(dòng)機(jī)復(fù)雜，造價(jià)較高，轉(zhuǎn)速不能調(diào)節(jié)。適用于大功率離心式水泵和通風(fēng)機(jī)等。

直流電動(dòng)機(jī)

能在恒功率下進(jìn)行調(diào)速，調(diào)速性能好，調(diào)速范圍寬，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大；但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、維護(hù)工作量較大、價(jià)格較高；機(jī)械特性較軟、需直流電源。

二、原動(dòng)機(jī)的選擇第47頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五常用原動(dòng)機(jī)的類型及主要特點(diǎn)

原動(dòng)機(jī)類型主要特點(diǎn)控制電動(dòng)機(jī)能精密控制系統(tǒng)位置和角度、體積小、重量輕；具有寬廣而平滑的調(diào)速范圍和快速響應(yīng)能力，其理想的機(jī)械特性和調(diào)速特性均為直線。廣泛用于工業(yè)控制、軍事、航空航天等領(lǐng)域。

內(nèi)燃機(jī)

功率范圍寬、操作簡便、啟動(dòng)迅速；但對(duì)燃油要求高、排氣污染環(huán)境、噪聲大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。多用于工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、船舶、車輛等。

液壓馬達(dá)

可獲得很大的動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩，運(yùn)動(dòng)速度和輸出動(dòng)力、轉(zhuǎn)矩調(diào)整控制方便，易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工藝過程的動(dòng)作要求；但需要有高壓油的供給系統(tǒng)，油溫變化較大時(shí)，影響工作穩(wěn)定性；密封不良時(shí)，污染工作環(huán)境；液壓系統(tǒng)制造裝配要求高。氣動(dòng)馬達(dá)

工作介質(zhì)為空氣，易遠(yuǎn)距離輸送、無污染，能適應(yīng)惡劣環(huán)境、動(dòng)作速度快；但工作穩(wěn)定性較差，噪聲大；輸出轉(zhuǎn)矩不大，傳動(dòng)時(shí)速度較難控制。適用于小型輕載的工作機(jī)械。第48頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五一般的鉆床多采用第一種方案，但本例是三軸專用鉆床，因工件小，工作臺(tái)輕，移動(dòng)工作臺(tái)比移動(dòng)三軸容易。故采用第二種方案。

多頭專用鉆床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一臺(tái)自動(dòng)鉆床，用來同時(shí)加工圖示零件上的三個(gè)孔，并能自動(dòng)送料。3020382020502010⑴運(yùn)動(dòng)方案選擇

工藝動(dòng)作鉆頭一邊旋轉(zhuǎn)，同時(shí)相對(duì)于工件作移動(dòng)三種運(yùn)動(dòng)方案●鉆頭旋轉(zhuǎn)，同時(shí)軸向進(jìn)給，工作臺(tái)靜止●鉆頭旋轉(zhuǎn)，工作臺(tái)帶動(dòng)工件進(jìn)給●工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)，鉆頭作軸向進(jìn)給第49頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五送料機(jī)構(gòu)采取從料倉推送工件的方式⑵執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)工作臺(tái)送料桿料倉

三個(gè)執(zhí)行構(gòu)件鉆頭、工作臺(tái)、送料桿

工藝過程●送料桿往右推出零件，并頂出加工好的零件●夾具將工件定位并夾緊●送料桿返回，工作臺(tái)帶動(dòng)工件快速上移接近鉆頭●工作臺(tái)慢速工進(jìn)；●鉆孔結(jié)束后，工作臺(tái)快速退回，完成一個(gè)工作循環(huán)第50頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五

鉆頭的轉(zhuǎn)速

nc1000v(d)

d鉆頭直徑，d8mm

v

切削速度，查手冊(cè)45鋼，可選v12.5mmin

nc500rpm

工作臺(tái)為往復(fù)運(yùn)動(dòng)鉆孔工藝要求●工作臺(tái)帶動(dòng)工件快速上移接近鉆頭●工作臺(tái)改用工作進(jìn)給速度先鉆凸臺(tái)上的孔，待鉆到一定深度時(shí)，三個(gè)鉆頭才同時(shí)鉆進(jìn)，因工作阻力增加，故進(jìn)給速度應(yīng)減小●鉆孔結(jié)束后，工作臺(tái)快速退回，完成一個(gè)工作循環(huán)第51頁，共55頁，2023年，2月20日，星期五

工作臺(tái)一個(gè)工作循環(huán)總時(shí)間

T1

t1

t2

t3

t4

t5

24.6s

工作臺(tái)每分鐘工作循環(huán)數(shù)

n1

60T1

2.44

送料桿的運(yùn)動(dòng)為往復(fù)直動(dòng)，運(yùn)動(dòng)循環(huán)時(shí)間與工作臺(tái)相同

Ts

24.6s

工作臺(tái)的行程Hf

h0

h1

h2h1

—單孔鉆削深度，取h1

13mmh2

—三孔同時(shí)鉆削深度，取h2

13mm

送料桿的行程取工件的兩倍Hs

100