机械创新设计.pptx

; 第九章 机械创新设计实例分析 ;;;2．传动原理 运动和动力输入时，支承在两高速轴上的内齿轮G作平面平动，并驱动与之啮合的定轴外齿中心轮K，使运动和动力从与其固联的从动轴输出，从而实现了大速比减速。 当单轴输入时，每一片行星轮在0°和180°位置时，是不能传递运动和扭矩的，所以必须要用三片以上的内齿轮才能正常地工作。 3．运动学分析;;（3）传动效率高 同K-H-V型少齿差行星传动相比，因省去了W输出机构，单级传动效率可达92%~96%。 （4）结构紧凑，体积小，重量轻 （5）制造简单、维修拆装方便 （6）能单轴或多轴传输动力 5．外平动齿轮传动存在的问题： 1）为避免传动发生渐开线齿廓重迭干涉，内齿轮副应采用角变位齿轮传动中的正传动（x1+x2>0），并降低齿高，形成非标准的短齿。啮合角α′增加，使传动机构的动力学性能变差。 2）必须满足一定的装配条件能装配起来。同时也为精度设计增加了限制条件。 3）传动机构的振动大、噪声高，并随着转速的提高迅速增加。 上述存在的问题是这种传动的基本原理所决定的，改进传动原理，开发新的传动类型是平动齿行星轮传动发展的重要途径。;外平动齿轮机构的A、D两轴之距离受结构的限制;;;二、平动齿轮传动的关键技术 使齿轮实现圆平动运动的机构为圆平动机构。常用的圆平动机构有： 1．用平行四边形机构实现齿轮圆平动 应用“机构同性异形变换原理”，以平行四边形机构为原始机构，可以演化出多种性能相同而结构不同的圆平动机构。 ;2．用正弦机构实现齿轮圆平动 3．用孔销机构实现齿轮圆平动 应用“机构同性异形变换原理”，还可以演化出多种圆平动机构。它的性能决定了平动齿轮传动的性能，所以每综合出一种圆平动机构，就得到一种新型平动齿轮传动。;;三、平动齿轮机构的演化 平动发生器是平动齿轮机构的关键技术。不同的平动发生器，会演化出结构不同的平动齿轮机构，相同的平动发生器，结构不同，也会演化出性能差异很大的平动齿轮传动装置。 1．浮动盘式平动齿轮机构;;;3．双曲柄平动齿轮机构 多曲柄平动齿轮机构。如图9-11所示?? 多曲柄平动齿轮机构的传动原理：输入轴的转速经第一级减速后，由平动发生器传递给平动齿轮ZG，同时限制了平动齿轮ZG的自转，再经第二级减速后，由内齿中心轮Zb输出。其传动比统一表达式为;第二节 活齿减速带轮机构;二、原始机构选择 1．行星传动的选择——外激波摆动活齿传动 （1）组成结构及传动原理 图9-12所示 外激波摆动活齿传动的传动原理；当驱动力输入后，输入轴以等角速度带动外激波器H绕固定主轴线转动，由于外激波器内轮廓径向尺寸的变化，产生向心的推力，推动摆动活齿绕其在活齿架上的铰链点摆动，通过摆动活齿中心轮高副啮合运动，摆动活齿推动外齿中心轮K以等角速度绕主轴线转动，使与其固联的输出轴获得输出转速，于是外激波摆动活齿传动完成了转速变换运动。;（2）传动比的计算 活齿传动传动比通用方程式为;; 1）省掉了少齿差传动中的W输出机构 2）提高了摆动活齿与激波器高副的接触强度 3）外齿中心轮K的特点 4）外激波器的尺寸大，动平衡性能差 2．带传动的选择 图9-14a所示为带传动的一种从动带轮结构。如图9-14b所示，齿轮副合状态和轴承4的受力状态都得到改善，取得极好效果。称这种结构的带轮为卸荷带轮。带传动的从动带轮仍采用卸荷结构。;;三、活齿减速带轮的形成 1．带轮与外激波器的组合 （1）电动机转速ne是通过一级带传动减速后才输送给带轮激波器的，所以外激波摆动活齿传动的输入转速大幅度降低，外激波摆动活齿轮的转速nH为：;;第三节 变速凸轮机构;根据传动函数的数学性质，将机构划分为“线性机构”与“非线性机构”两种类型。线性机构和非线性机构分别对应于传统概念中的定传动比机构和变传动比机构。机构的类型如表9-1所示。;表9-2 根据输入运动函数的数学性质划分机构的驱动方式;表9-3 根据输出运动函数的数学性质划分原动机的类型;三、反凸轮机构的主动控制 以基本凸轮机构为原始机构，应用“机构运动变换原理”，将其主动件和从动件对换，即推杆为主动件，凸轮为从动件，所形成的新机构是原始机构的转化机构，通常称其为倒置凸轮机构或反凸轮机构。 以主动件推杆为刀具，以从动件凸轮为毛坯，用来形成凸轮轮廓线的方法，是一种成熟的凸轮制造技术。 凸轮机构主动控制技术应用到其转化机构——反凸轮机构中来，就可以形成反凸轮机构主动控制技术，由此可获得一种高精度的加工技术。 四、变速凸轮机构的性能 1）对于具有固定凸轮廓线的凸轮——从动件系统，可以通过控制凸轮转速的变