ppt课件七 机械传动系统.ppt
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1、完整版教学课件完整版教学课件七 机械传动系统一、机械传动系统的概念一、机械传动系统的概念 将若干种机构根据需要组合起来,构成一个机械传动系统,其作用不仅是实现减速(或增速)、变速以及运动形式的转变,使执行构件能完成预定的运动,同时它还把原动机输出的功率和扭矩传递到执行构件上去,使它能够克服生产阻力而做功。因此,实现预期的运动和传递动力是机械传动系统的两个基本任务。第一节第一节 机械传动系统的概念及其设计步骤机械传动系统的概念及其设计步骤3二、机械传动系统的设计步骤二、机械传动系统的设计步骤 1 1、根据机器的生产任务拟定实现工作过程的运动方案。 2 2、确定各执行构件的运动参数和生产阻力,并选
2、择电动机,确定其类型、转速和功率。 3 3、合理选择机构类型、拟定机构的组合方案,绘制机械传动系统的机构运动简图。 4 4、根据执行构件和原动机的运动参数以及各执行构件的运动协调要求,确定各机构的运动参数。 5 5、根据机器的生产阻力或原动机的额定转矩计算各零件承受的载荷(包括轴所传递的扭矩)。4 机器的工作原理多种多样,同一工作原理又可以拟定出几种不同运动方案。设计时从多方面综合比较,合理选择。 执行构件的运动形式常见的有回转运动回转运动和直线运动直线运动两种,回转运动又分为连续连续回转和间歇间歇回转;直线运动又分为往复直线和带停歇的往复直线等运动。 原动机原动机:电动机、油马达或油缸(液动
3、机)、气马达或气缸(气动机)、内燃机等,其运动形式有连续回转、往复直线运动和往复摆动等。电动机的同步转速分为3000、1500、1000、750、600 r/min等五种,相应的极数为2、4、6、8、10极。当功率相同时,转速越高,极数就越少,体积和重量也越小,价格也越低。当执行构件的速度较高时,宜选用较高转速电动机,不仅便宜,还能缩短运动链、提高机械效率。当执行构件的速度较低时,宜选用较低转速电动机。否则,虽然电动机费用减少了,但运动链会加长,机械效率会降低,使总的成本增加。第二节第二节 机器的工作原理、运动方案机器的工作原理、运动方案和原始运动参数和原始运动参数5 主要有以下两大类:一类是
4、摩擦传动机构,包括皮带传动、摩擦轮传动等;另一类是啮合传动机构,包括齿轮传动、蜗杆传动、链传动等。 摩擦传动比较平稳,噪音小,过载时可以打滑而避免机件损坏;并且构造比较简单,容易制造维修。但是由于弹性滑动或短暂打滑将使传动比不能保持恒定,并且在传动时构件之间需要一定的压紧力,因而使轴上所受的压力较大。第三节第三节 常用机构的分析比较与机构常用机构的分析比较与机构组合方案的拟定组合方案的拟定一、传递回转运动的机构一、传递回转运动的机构6表表7-17-1各种传动机构常用的圆周速度、单级传动比和传递功率的概值各种传动机构常用的圆周速度、单级传动比和传递功率的概值表表7-27-2各种传动机构的尺寸和重
5、量对比各种传动机构的尺寸和重量对比7二、实现单向间歇运动的机构二、实现单向间歇运动的机构(自学)(自学)三、实现往复移动和往复摆动的机构三、实现往复移动和往复摆动的机构(自学(自学)四、机构组合方案的拟定四、机构组合方案的拟定 1 1、应尽量简化和缩短运动链、应尽量简化和缩短运动链 2 2、应使机器有较高的机械效率、应使机器有较高的机械效率 3 3、合理安排传动机构的顺序、合理安排传动机构的顺序 4 4、合理分配传动比、合理分配传动比 5 5、保证机器的安全运转、保证机器的安全运转8一、电动机功率的确定一、电动机功率的确定 对于连续工作的一般旋转运动的机器或直线运动的机器,当载荷恒定时,可按下
6、式确定电动机的功率。当载荷周期性变动时,须计算出相应于时间变量平均的等效载荷,具体过程参阅有关书籍。9550TnPn1000FvPn1000FvPn式中:Pn电动机的额定功率,kW,参见电动机样本;T 作用在执行构件上的生产阻力矩,Nm,由计算得到; F 作用在执行构件上的生产阻力,N,由计算得到;n 执行构件的转速,r/min,已知量;v 执行构件上F力作用点沿F力方向的速度,m/s; 机器的总效率,%,由传动系统和有关表格计算得到。 第四节第四节 机器的功率计算与转矩校核机器的功率计算与转矩校核9二、电动机过载能力校核二、电动机过载能力校核 电动机都有一定的过载能力。但是当机器的载荷(生产
7、阻力矩)变化时,在按(7-1)式粗略的确定电动机功率后,还应较核电动机的过载能力,即在机器过载时,电动机的最大输出转矩应大于电动机的最大负载转矩,即满足(7-3)式。否则,电动机会发生闷车现象,电流增大67倍,电动机过热甚至烧坏。iTnPnn29550式中:Pn 初选电动机的额定功率,kW,已知量;nn 初选电动机的额定转速,r/min,由电动机样本查到;i 从电动机轴到机器的执行构件轴的总传动比,已知量;T2过载时,作用在执行构件轴上的最大生产阻力矩,Nm,由计算得到;初选电动机的过载系数,由电动机样本查到。是电动机的最大输出转矩(简称最大转矩)与电动机额定转矩的比值,因电动机都有一定的过载
8、能力,故1。10 当机器的转动惯量较大;或满载起动;或频繁起动;或虽然空载起动,但是要求起动时间短时,还应校核电动机的起动转矩。特别是鼠笼式电动机的起动转矩较小,该项校核就更加必要。校核起动力矩就是让电动机的起动转矩应大于机器在规定时间内完成起动所需要的转矩。否则,过大的启动电流会使线路电压急剧下降,使邻近电动机出力不足,甚至被迫停机。 三、电动机起动转矩校核三、电动机起动转矩校核11iTt30Jn)(nP9550)5 . 045. 0(nqnn式中: 系数0.450.5,快速起动的场合取大值,反之取小值。 起动系数q可由初选电动机从产品样本中查到,y系列电动机q=1.42.2不等。 t起动时
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