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第一章 概述
第一節(jié) 機(jī)器的組成
一、按功能分析機(jī)器的組成
日常生活和工作中機(jī)器多種多樣,如汽車、飛機(jī)、輪船、機(jī)床、洗衣機(jī)等。構(gòu)造不同,工作對(duì)象也不同。
例如:圖1-1礦石球磨機(jī)外形圖,它由1給料部、2進(jìn)料不、3筒體、4出料部、5大齒輪、6小齒輪、7聯(lián)軸器、8減速器、9電動(dòng)機(jī)等組成。其中9是動(dòng)力源;5、6、7、8是把電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給筒體的部分,為傳動(dòng)部分;筒體是對(duì)給料進(jìn)行加工的部分稱為工作部分。
圖1-2牛頭刨床示意簡(jiǎn)圖,它由1電動(dòng)機(jī)、2主導(dǎo)軸、3滑枕、4工作臺(tái)、5刨刀、6絲杠、7主曲柄、8曲柄、9連桿、10棘輪等組成。其中1是動(dòng)力源,稱為動(dòng)力部分;2、4、6、7、8、9、10是將電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給滑枕、刨刀的部分我們稱其為傳動(dòng)部分;3、5是執(zhí)行加工的部分稱為工作部分。
通過(guò)上述分析可歸納如下:
機(jī)器的組成:
1、 動(dòng)力部分,2、傳動(dòng)部分3、工作部分、4控制板分。如圖1-3機(jī)器組成框圖
(一) 動(dòng)力部分 功用是將非機(jī)械能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并為機(jī)器提供動(dòng)力。
動(dòng)力機(jī)有一次和二次之分,一次動(dòng)力機(jī)是將自然界的能源直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;二次動(dòng)力機(jī)是將二次能源(如電能)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
(二) 傳動(dòng)部分 功用將原動(dòng)機(jī)提供的機(jī)械能以動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的形式傳遞給工作部分。現(xiàn)代機(jī)械的傳動(dòng)裝置可按以下方法分類:
1、 按照傳動(dòng)的工作原理分類如1-4
表 按傳動(dòng)的工作原理分類
類型 |
說(shuō) 明 | ||||
機(jī) 械 傳 動(dòng) |
摩擦輪傳動(dòng) | 圓柱形、槽形、圓錐形、圓柱圓盤式 | |||
摩擦 傳動(dòng) |
撓性摩擦傳動(dòng) | 帶傳動(dòng):V帶(普通V帶、窄V帶、大楔角V帶、特殊用途V帶);平帶;多楔帶;圓帶繩及鋼絲繩傳動(dòng) | |||
摩擦式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng) | 定軸的(無(wú)中間體的、有中間體的) 動(dòng)軸的 有撓性元件的 |
||||
嚙合 傳動(dòng) |
齒 輪 傳 動(dòng) |
圓柱齒輪傳動(dòng) |
嚙合形式:內(nèi)、外嚙合;齒條 齒形曲線:漸開(kāi)線;單、雙圓弧;擺線 齒向曲線:直齒;螺旋(斜)齒;曲線齒 |
||
圓錐齒輪傳動(dòng) |
嚙合形式:外、內(nèi)嚙合;平頂及平面齒輪 齒形曲線:漸開(kāi)線;單、雙圓弧 齒向曲線:直齒;斜齒;弧線齒 |
||||
動(dòng)軸輪系 |
漸開(kāi)線齒輪行星傳動(dòng)(單自由度、多自由度) 擺線針輪行星傳動(dòng) 諧波傳動(dòng)(三角形齒、漸開(kāi)線齒) |
||||
非圓齒輪傳動(dòng) | 可實(shí)現(xiàn)主、從動(dòng)軸間傳動(dòng)比按周期性變化的函數(shù)關(guān)系 | ||||
章動(dòng)傳動(dòng) | 一種大傳動(dòng)比、高效率、低噪聲的互包絡(luò)線結(jié)構(gòu) | ||||
蝸 桿 傳 動(dòng) |
圓柱蝸桿傳動(dòng) |
按形成原理: 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)(阿基米德、漸開(kāi)線、法向直廓、錐面包絡(luò)蝸桿) 圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)(軸面、法面圓弧齒,錐面、環(huán)面包絡(luò)的圓柱蝸桿) |
|||
環(huán)面蝸桿傳動(dòng) |
直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)(平面一次包絡(luò)、平面二次包絡(luò)蝸桿) |
||||
錐蝸桿 | |||||
機(jī) 械 傳 動(dòng) |
嚙合 傳動(dòng) |
撓性嚙合傳動(dòng) |
鏈傳動(dòng):套筒滾子鏈、套筒鏈、彎板鏈、齒形鏈 帶傳動(dòng):同步帶 |
||
螺旋傳動(dòng) | 摩擦形式:滑動(dòng)、滾動(dòng)、靜壓 頭數(shù):?jiǎn)晤^、多頭 |
||||
其他 傳動(dòng) |
連桿機(jī)構(gòu) | 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(包括脈動(dòng)無(wú)級(jí)變速器)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、液壓缸驅(qū)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu) | |||
凸輪機(jī)構(gòu) | 直動(dòng)和擺動(dòng)從動(dòng)件的凸輪機(jī)構(gòu),凸輪式無(wú)級(jí)變速器 | ||||
組合機(jī)構(gòu) | 齒輪—連桿、齒輪—凸輪、凸輪—連桿、液壓連桿系統(tǒng) | ||||
流 體 傳 動(dòng) |
氣壓傳動(dòng) | 運(yùn)動(dòng)形式:往復(fù)移動(dòng)、往復(fù)擺動(dòng)、旋轉(zhuǎn) | |||
液壓傳動(dòng) | 速度變化:恒速、有級(jí)調(diào)速、無(wú)級(jí)調(diào)速 | ||||
液力傳動(dòng) | 液力變矩器 液力耦合器 |
||||
液體粘性傳動(dòng) | 與多片摩擦離合器相似,借改變摩擦片間的油膜厚度與壓力,以改變油膜的剪切力進(jìn)行無(wú)級(jí)變速傳動(dòng) | ||||
電 力 傳 動(dòng) |
交流電力傳動(dòng) | 恒速,可調(diào)速(電磁滑差離合器、調(diào)壓、串級(jí)、變頻、無(wú)換向器電動(dòng)機(jī)等) | |||
直流電力傳動(dòng) | 恒速,可調(diào)速(調(diào)磁通、調(diào)壓、復(fù)合調(diào)速) | ||||
磁力傳動(dòng) | 可透過(guò)隔離物傳動(dòng):磁吸引式、蝸流式 不可透過(guò)隔離物傳動(dòng):磁滯式、磁粉離合器 |
2、 按照傳動(dòng)比變化的情況分類如表1-1
表1—1 按傳動(dòng)比變化情況分類
傳動(dòng)分類 | 說(shuō) 明 | 傳動(dòng)舉例 | |
定傳動(dòng)比傳動(dòng) | 輸入與輸出轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng),適用于工作機(jī)工況固定,或其工況與動(dòng)力機(jī)工況對(duì)應(yīng)變化的場(chǎng)合 | 帶、鏈、摩擦輪傳動(dòng),齒輪、蝸桿、章動(dòng)傳動(dòng) | |
變 傳 動(dòng) 比 |
有級(jí) 調(diào)速 |
一個(gè)輸入轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)若干個(gè)輸出轉(zhuǎn)速,且按某種數(shù)列排列,適用于動(dòng)力機(jī)工況固定而工作機(jī)有若干種工況的場(chǎng)合,或用來(lái)擴(kuò)大動(dòng)力機(jī)的調(diào)速范圍 | 齒輪變速箱、塔輪傳動(dòng) |
無(wú)級(jí) 調(diào)速 |
一個(gè)輸入轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)于某一范圍內(nèi)無(wú)限多個(gè)輸出轉(zhuǎn)速,適用于工作機(jī)工況極多或最佳工況不明確的情況 |
各種機(jī)械無(wú)級(jí)調(diào)速器、液力耦合器及變矩器、電磁滑差離合器、流體粘性傳動(dòng) | |
按周 期性 |
輸出角速度是輸入角速度的周期性函數(shù),用來(lái)實(shí)現(xiàn)函數(shù)傳動(dòng)及改善某些機(jī)構(gòu)的動(dòng)力特性 | 非圓齒輪、凸輪、連桿機(jī)構(gòu)、組合機(jī)構(gòu) |
(三)工作部分(執(zhí)行部分) 功用:完成機(jī)器預(yù)定功能的部分。如車床的刀架、飛機(jī)的客、貨倉(cāng)等。
動(dòng)力部分,傳動(dòng)部分,控制部分參數(shù)都應(yīng)根據(jù)工作部分的功能要求、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的合理范圍為設(shè)計(jì)依據(jù)。
機(jī)器其動(dòng)力部分,傳動(dòng)部分大致相同而工作部分不同,則用途、性能不同便成為不同的機(jī)器。如汽車、拖拉機(jī)、輪船等。
(四)控制部分 為減輕勞動(dòng)強(qiáng)調(diào),提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率而設(shè)置的控制器。
如圖1-5人工控制示意圖。對(duì)模板1的曲面加工通過(guò)人工控制,眼睛觀測(cè)道具運(yùn)動(dòng)位置,雙手操縱X、Y手柄,使得刀具加工出模板的曲面軌跡,這是通過(guò)人的眼睛,大腦,手的配合組成的控制系統(tǒng)。
對(duì)于復(fù)雜、高精度控制系統(tǒng)需要用機(jī)器代替人工控制。機(jī)器控制系統(tǒng)由控制器和被控制對(duì)象組成。
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