機械創(chuàng)新設計6

1、機械創(chuàng)新設計 在機器中，將原動系統(tǒng)的動力和運動按預定工作要求傳遞到工作系統(tǒng)的中間裝置，稱為傳動系統(tǒng)，傳動可以通過機、電、液等多種形式來實現(xiàn)、傳統(tǒng)的機械傳動有：帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動等。在機械設計中，原動系統(tǒng)的設計主要是選擇原動機，工作系統(tǒng)的工作要求也往往是明確的，因此，傳動系統(tǒng)的設計往往成為機械設計的主體。第一節(jié) 傳動類型分析n 常用的機械傳動類型有：帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動等，它們都有各自的優(yōu)缺點和運用場合，為了便于選用和設計，現(xiàn)將各種基本傳動類型的特點列于表6-1中。第二節(jié) 各類傳動舉例一、齒輪傳動1.行星齒輪傳動 常見的齒輪傳動裝置中，齒輪的軸線一般是固定的，而行星齒輪傳動裝

2、置中（如圖6-1和圖6-2所示，通常稱為行星輪系），就存在著軸線不固定的齒輪2，它繞自身幾何軸線O2轉(zhuǎn)運，又繞固定的幾何軸線O1轉(zhuǎn)動，如同自然界的行星一樣，即有自轉(zhuǎn)又有公轉(zhuǎn)，因此齒輪2稱為行星輪，齒輪1和齒輪3的幾何軸線固定不動，稱為太陽輪，支持行星輪作自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的構(gòu)件H稱為行星架。第二節(jié) 各類傳動舉例第二節(jié) 各類傳動舉例 行星輪系可實現(xiàn)大的傳動比，結(jié)構(gòu)緊湊；利用行星輪系可實現(xiàn)運動的合成與分解，圖6-3所示汽車差速器中的行星輪系，就可以實現(xiàn)左右車輪轉(zhuǎn)速不同的運動合成與分解。第二節(jié) 各類傳動舉例第二節(jié) 各類傳動舉例3.擺線針輪行星傳動裝置 擺線針輪傳動是針對漸開線少齒差行星傳動的主要缺點而改進發(fā)

3、展起來的一種比較新型的傳動。 擺線針輪行星傳動的減速原理、輸出機構(gòu)的形式，均與漸開線少齒差行星齒輪傳動相同，但其齒輪是采用擺線作為齒廓，其機構(gòu)運動簡圖如圖6-6所示。22122HHZzzzznni這種傳動承載能力大，效率高；但加工和安裝精度要求高，散熱也比較困難。圖6-6 太陽輪1為針輪（針輪輪齒為帶有滾動銷套的圓柱銷）固定在機殼上；行星輪2的輪齒為擺線齒。兩輪的齒數(shù)相差1.該傳動裝置的傳動比為：二、鏈傳動 鏈條是人們很熟悉的常用的機構(gòu)傳動構(gòu)件之一。鏈傳動作為有中間撓性件的機械傳動，其應用歷史十分悠久，傳統(tǒng)的鏈傳動如圖6-8所示，主要由鏈條和主動輪、從動輪組成。實際應用場合往往還配置有張緊、潤

4、滑、安全保護等裝置。第二節(jié) 各類傳動舉例第二節(jié) 各類傳動舉例 實際上，鏈條作為機構(gòu)元件應用，有著很廣闊的發(fā)展空間，如能突破傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，可充分發(fā)揮鏈傳動的優(yōu)勢，推動含有鏈條這種撓性結(jié)構(gòu)元件創(chuàng)新設計。第二節(jié) 各類傳動舉例1.導軌鏈傳動 把傳動鏈裝入一幾何形狀的導軌中，再配上與之相嚙合的鏈條作為主動輪，組成導軌傳動。主動輪可以作內(nèi)嚙合布置（如圖6-8所示），還可以作外嚙合布置（如圖6-9所示）。第二節(jié) 各類傳動舉例 從圖6-9可知，銷軸的兩端裝有滾輪2，滾輪2與導軌1配合，以保證鏈條有與導軌相同的幾何軌跡，鏈輪4仍與滾子3嚙合。其滾子鏈條是在標準滾子鏈結(jié)構(gòu)上派生出來的，是一種延長銷軸滾子鏈。導軌

5、鏈傳動中沒有從動輪，其運動輸出直接利用鏈條本身就能夠得到各種幾何形狀的仿形運動，如將導軌鏈傳動設計成各種輸出機構(gòu)，則可以實現(xiàn)給定的各種復雜規(guī)律（包括運動軌跡變化和速度變化）的運動輸出。第二節(jié) 各類傳動舉例導軌鏈傳動的運動輸出機構(gòu)很多，有如圖6-10所示直接利用鏈條本身輸出運動的機構(gòu)。第二節(jié) 各類傳動舉例6-11所示的利用滑塊導槽機構(gòu)、曲柄連桿機構(gòu)、槽輪間隙機構(gòu)輸出運動的機構(gòu)6-11（a）為配置有滑塊導槽機構(gòu)的導軌鏈傳動，它可以用來輸出直線往復運動，這種結(jié)構(gòu)的導軌鏈傳動，在要求作長沖程的直線往復運動時有很大的優(yōu)越性。如在石油行業(yè)的采油作業(yè)中，應采用了含導軌鏈傳動的新式抽油機。 常見的自行車都是采

6、用鏈傳動，鏈傳動有很多優(yōu)點，能在風吹日曬雨淋的惡劣環(huán)境中工作，具有良好的適應性。能不能采用其它方式來代替鏈傳動？第二節(jié) 各類傳動舉例自行車的新創(chuàng)意 新開發(fā)的齒輪傳動自行車（圖6-14所示），腳蹬帶動齒輪通過傳動軸將運動傳至后輪，傳動體被包覆，無絞人裙擺、褲腳之憂，并能提高傳動效率。第二節(jié) 各類傳動舉例 圖6-15所示的自行車，采用曲柄搖桿機構(gòu)代替鏈傳動，以搖桿為主動件，腳踏搖桿時，自行車便可行進。第二節(jié) 各類傳動舉例 自行車有許多創(chuàng)新結(jié)構(gòu)形式，如折疊自行車、高速自行車、多功能自行車等等。第二節(jié) 各類傳動舉例nbb 第二節(jié) 各類傳動舉例第二節(jié) 各類傳動舉例四、離合器 聯(lián)軸器是將軸與軸（或軸與旋轉(zhuǎn)

7、零件）聯(lián)成一體，使其一同運轉(zhuǎn)并實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的傳遞。聯(lián)軸器在運轉(zhuǎn)時兩軸不能分離，必須停車后，經(jīng)過拆卸才能分離。 為了實現(xiàn)在運轉(zhuǎn)時兩軸能夠隨時分離與聯(lián)接，人們設計制造了離合器。第二節(jié) 各類傳動舉例自動離合器 自動離合器有控制轉(zhuǎn)矩的安全離合器，有控制旋轉(zhuǎn)方向的定向離合器，有根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化自動離合的離心式離合器。 自動離合器是一種能根據(jù)機器運轉(zhuǎn)參數(shù)（如轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)向）的變化而自動完成接合與分離動作的離合器。定向離合器 定向離合器只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，反向時能自動分離。 圖6-22是應用較為廣泛的滾柱式定向離合器，主要由星輪1、外圈2、彈簧頂桿4和滾柱3組成。彈簧的作用是將滾柱壓向星輪的楔形槽內(nèi)。使?jié)L柱與星輪

8、、外圈相接觸。第二節(jié) 各類傳動舉例 星輪和外圈均可作為主動輪。當星輪為主動件并按圖示方向旋轉(zhuǎn)時，滾柱受摩擦力的作用被楔緊在槽內(nèi)，因而帶動外圈一起轉(zhuǎn)動，這時，離合器處于接合狀態(tài)。當星輪反轉(zhuǎn)時，滾柱受到摩擦力的作用，被推到槽中較寬的部分，不再楔緊在槽內(nèi)，這時離合器處于分離狀態(tài)。第二節(jié) 各類傳動舉例 如果星輪仍按圖示方向旋轉(zhuǎn)，而外圈還能從另一條運動鏈獲得與星輪轉(zhuǎn)向相同但轉(zhuǎn)速較大的運動時，按相對運動原理，離合器將于分離狀態(tài)。此時星輪和外圈互不相干，各自以不同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。所以，這種離合器又稱為自由行走離合器。又由于它接合和分離是與星輪和外圈之間的轉(zhuǎn)速差有關(guān)，因此也稱超越離合器。第二節(jié) 各類傳動舉例 在汽車的啟動機中，裝上這種定向離合器，啟動時電動機通過定向離合器的外圈（此時外圈轉(zhuǎn)向與