机械传动系统的运动分析课件.ppt

實例二：汽車齒輪變速箱。組成：Ⅰ為動力輸入軸，Ⅱ為輸出軸；滑移齒輪4、6通過花鍵與軸形成可動聯接，既能隨軸轉動，變速時又能沿軸移動；離合器A、B由司機操縱。該變速箱利用滑移齒輪和離合器完成的有級變速傳動。634I521II78AB汽車齒輪變速箱低速檔：齒輪5與齒輪6相嚙合，同時齒輪3、4和離合器A、B均脫開；傳動路線為Ⅰ（1）→2（5）→6（Ⅱ）。中速檔：齒輪3與齒輪4相嚙合，同時齒輪5、6和離合器A、B均脫開；傳動路線為Ⅰ（1）→2（3）→4（Ⅱ）。634I521II78AB汽車齒輪變速箱高速檔：離合器A與離合器B相嵌合，同時齒輪3、4和齒輪5、6均脫開；傳動路線為Ⅰ→Ⅱ。低速倒車檔：齒輪6與齒輪8相嚙合，齒輪3、4和齒輪5、6以及離合器A、B均脫開；傳動路線為Ⅰ（1）→2（7）→8→6（Ⅱ）；由於齒輪8的作用，輸出軸反轉。應用：這類齒輪變速箱也廣泛用於各類機床。634I521II78AB汽車齒輪變速箱3．實現運動合成和分解機械傳動中，常需要將兩個運動合成為一個輸出運動或將一個運動分解為兩個輸出運動。傳動機構功能之三：傳動機構能夠實現運動合成和分解。實例一：電風扇搖頭機構。功能要求：①電風扇通過風扇葉輪的旋轉攪動空氣，使空氣流動形成風；②葉輪的軸線能作一定角度的擺動，使整個房間能吹到風。電扇搖頭機構功能原理：一方面，將葉輪直接安裝在可調速電機軸上轉動，獲得不同風速；另一方面，將葉輪及其轉動系統裝在構件4上；蝸杆5裝在電機軸上；蝸輪6固定在構件1上。目的：使構件1以較低的速度相對構件4（2）繞轉動副A（B）作360°整周轉動，帶動構件4（2）往復擺動，實現風扇搖頭的要求。電扇搖頭機構實例二：平板印刷機吸紙機構。功能要求：完成吸紙和送紙兩個主要動作。功能原理：凸輪1→從動件2→吸紙盤P凸輪1→從動件3→吸紙盤P經兩條路線傳遞運動，至吸紙盤P實現運動合成，並走出一個矩形軌跡，實現吸紙和送紙功能。平板印刷機吸紙機構4．獲得大的機械效益根據一定功率下減速增矩的原理，通過減速傳動可實現用較小的驅動轉矩產生較大的輸出轉矩。傳動機構功能之四：能夠增矩、增力，獲得大的機械效益。實例：手動蝸杆傳動起重機構。該起重機構的捲筒半徑為R，重物重量為W。起重時，作用在捲筒上的轉矩為T2=WR。W手動蝸杆傳動起重機構用人力直接驅動時：若T2較大，往往不能實現。採用蝸杆蝸輪減速傳動時：在手柄上用力F驅動蝸杆軸轉動，其驅動轉矩為T1，角速度為ω1；蝸輪與捲筒固聯在同一軸上，其轉矩為T2，角速度為ω2。該機構的輸入和輸出轉矩T1、T2間的關係為：式中：i12——蝸杆蝸輪的傳動比；η12——蝸杆蝸輪的傳動效率。T2=T1η12i12W手動蝸杆傳動起重機構由於T1=FL；T2=WR則有式中，蝸杆蝸輪的傳動比i12（=z2/z1）遠遠大於1。結論：若不考慮傳動效率η12，並合理的控制R和L尺寸，便可用較小的驅動力F提起較大的重量W，達到省力的目的。三、常用機構的類型、特性及應用常用機構的主要性能特點及應用常用機構的主要性能特點及應用（續表）常用機構的主要性能特點及應用（續表）返回第三節平面機構具有確定運動的條件一、平面機構自由度的計算二、運動鏈的可動性及運動確定性的條件三、平面機構自由度計算中的特殊情況機構具有確定運動是有條件的。例如：若原動件1回轉，即給定一個獨立運動，則構件2、3、4的運動並不確定；（實線或虛線）五杆機構：若原動件1和4回轉，即給定兩個獨立運動，其運動完全確定。即成為機構。四杆機構：如果使1和3都為原動件按各自運動規律回轉，除非損壞構件，否則無法運動。可見，運動鏈成為機構時必定是可動並具有運動的確定性；其條件與機構的獨立運動數目即自由度有關。只允許給定一個獨立運動（如原動件1回轉）。一、平面機構自由度的計算在一個平面機構中：設n個活動構件，PL個低副，PH個高副。每一個自由構件有3個自由度，n個自由構件共有3n個自由度。構件的自由度AXYO每一個高副具有一個約束，使機構失去1個自由度。組成機構之後：每一個低副具有兩個約束，使機構失去2個自由度；運動原理：該液壓泵運轉時