如前所述,机械传动系统的作用是通过减速(或增速)、变速、换向或变换运动形式,将原动机的运动或动力传递并分配给机械的执行构件,使之获得所需的运动形式和生产能力。这里仅通过一些简单实例来分析机械传动机构的运动方案及其功能,有助于读者掌握对现有机械传动装置工作原理和结构组成进行分析的基本方法。
[实例一] 分析电动玩具马主体运动机构,如图2-24(a)所示。
图2-24 电动玩具马主体运动机构
(1)功能分析
如图2-24(a)所示机构具有模仿马飞奔前进的运动形态,马的这种运动形态可分解为奔腾势态和前进运动。
(2)机构方案分析
该机构由杆件1、2、4及滑块3构成曲柄摇块机构[图2-24(b)],杆件4、5构成两杆机构[图2-24(c)]。
(3)运动方案分析
曲柄摇块机构中的曲柄1转动时,带动导杆2摇摆和升降,其上M点处的模型马获得俯仰和升降的奔驰状态;另一方面两杆机构中的转动构件4绕O轴转动,使模型马做前进运动。两种运动合成为马飞奔前进的运动形态。
[实例二] 分析车床切制螺纹的传动系统(图2-25)。
(1)功能分析
车床切制螺纹时,该传动系统需要将电动机输出的运动分解为工件随主轴的匀速回转和车刀向左的匀速移动,并能够控制两运动之间的传动比和转向,以使其在工件上能正确地切出螺纹。
图2-25 车床切削螺纹的传动系统(www.daowen.com)
1—主轴;2—卡盘;3—工件;4—车刀;5—螺母;6—丝杆
(2)机构方案分析
在该传动系统中,A为从电动机至机床主轴间的变速传动系统,用以调节主轴的转速;丝杆和螺母构成螺旋传动机构,并与传动机构B形成进给系统,B是根据要求的传动比配置的齿轮传动系统。
(3)运动方案分析
车床切制螺纹时,电动机通过主轴卡盘带动工件,以nl做匀速回转(转向如图2-25所示),通过变速传动系统A可使机床主轴得到几种转速,以满足加工要求;同时,又通过传动机构B使主轴每转一周,丝杆通过螺母带动车刀移动的距离恰好等于被加工螺纹的导程s1,达到正确切出螺纹的目的。若丝杆的转速为n2(转向如图2-25所示),导程为s2,则主轴与丝杆的传动比必须为
当丝杆转向与主轴相同时,被切螺纹的旋向与丝杆相同,否则相反。通过传动机构B可改变丝杆的转向。
[实例三] 分析绕线机的机械传动系统,如图2-26所示。
图2-26 绕线机的机械传动系统
(1)功能分析
该绕线机能够实现把导线绕在线轴上和沿线轴长度方向均匀布线两种功能,并可使这两种运动准确地协调配合。
(2)机构及其运动方案分析
经传动比计算(从略)可知,Ⅰ轴和Ⅱ轴之间传动比不大,而Ⅰ轴和Ⅳ轴之间传动比很大。因此,考虑结构紧凑、传动比准确,在电动机与线轴之间采用一级齿轮减速传动,并使线轴连续回转完成绕线功能。同时,在电动机与导线叉之间,考虑均匀布线要求,采用齿轮传动与蜗杆蜗轮传动组合来实现大减速比;与蜗轮固装在同一轴(Ⅳ轴)上的凸轮与导线叉组成凸轮机构,将回转变换为导线叉往复运动,实现往复均匀布线的功能,并且为保证实现准确的传动比,满足绕线和布线两种运动的协调配合,应选择合适的各齿轮齿数。
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