16.3 机械传动方案设计

机械传动方案拟定的是否合理、得当,对机械的性能、质量和成本有着很大的影响。在设计传动方案的同时,应考虑机器的工作性能、适应性、可靠性技术先进性和经济性等各方面因素。在对若干的传动方案进行技术、经济性能指标综合分析评价后,才能从中确定满意的传动方案。
16.3.1 传动方案设计的依据
在进行机械传动方案设计时应综合分析以几方面情况:
1.机器原动机功能参数和执行构件运动形式或动作要求;
2.机器的工作情况及工作时执行构件承受载荷的状况;  
3.传动系统的重量、外廓尺寸及整体布置要求;
4.机器工作环境要求,粉尘、温度、腐蚀、易燃易爆等;
5.安全使用方便、外型美观大方;
6.经济性要求,以最低的成本获得最佳的功能。
 
16.3.2 机械传动方案的拟定

  机械传动方案的拟定的主要任务是根据机器的设计要求,合理选择机构进行恰当的组合排序,绘出传动方案简图,使设计的机械传动系统能较好的实现预期的功能。机械传动方案的设计并无一成不变的模式可循,应结合所设计机械的特点,具体要求和运动条件,综合分析比较,才能拟定出较好的机械传动系统方案。在此,仅就传动方案拟定的一些基本原则作简要论述。

 1.尽可能采用简单的运动链
2.应具有较高的机械传动效率
3.合理安排传动机构的顺序
4.合理分配各级传动比
5.合理安排功率传递顺序
6.保障机械安全运转
 
16.3.3传动方案设计的一般步骤和方法

1.传动方案设计的一般步骤
2.设计的一般方法
(1) 类比法:借鉴现有机器的传动设计方案,进行适当的技术改进和功能开发研究,即可完成方案设计。
(2)功能模块法:从功能要求出发,将总功能分解为若干个基本子功能,选择满足子功能要求的机构,并组合成可行的传动方案。
(3)形态模块放:对组成传动系统的各子功能求解,找出可能实现的方案,将子功能及实现方案分列矩阵,建立矩阵描述传动系统。
 
  3.传动线路选择传动系统中根据功率传递流向,大致可分为:
(1)串联式单路传动:如下图示,当系统中只有一个执行机构和一个原动机时,采用此传动路线较为适宜。由于全部能量流过每一 个传动机构,故所选的传动机构必须都具有较高的效率,或消耗功率大的机构放在运动链的前端,以保证整个系统具有较高的总效率。 原动机 → 传动机构1 → 传动机构2→ 传动机构k→ 执行机构
(2) 并联式分路传动:如下图示,当含有多个执行机构且各执行机构所需的功率之和并不很大时,可采用这种传动路线,为使系统具有较高的总效率,在传递功率最大的支线上,应选择效率较高的传动机构。
→ 传动机构11 → 传动机构12 → … 传动机构1k → 执行机构1
→ 传动机构21 → 传动机构22 → … 传动机构2k → 执行机构2

.      .          .      .
原动机    .      .          .      . 
.      .          .      .

→ 传动机构n1 → 传动机构n2 → … 传动机构nk → 执行机构n
(3)混合式传动:如下图示是串联和并联或几种传动线路的组合。
原动机→传动机构1
→传动机构2→执行机构1
→传动机构3→执行机构2