第三章 機械創(chuàng)新設計的技術基礎

第三章機械創(chuàng)新設計的技術根底第一節(jié)機器的組成分析第二節(jié)機械運動形狀及其變換第三節(jié)機械運動及其控制第四節(jié)機械系統(tǒng)及其開展一、機器的組成機械創(chuàng)新設計的內(nèi)容主要涉及到機械運動系統(tǒng)原動機傳動系統(tǒng)控制系統(tǒng)任務執(zhí)行系統(tǒng)第一節(jié)機器的組成分析二、原動機電動機內(nèi)燃機一次能源動力機：水力機、風力機液壓馬達三相交流異步電動機直流電動機伺服電動機汽油機柴油機三、機械傳動系統(tǒng)1、嚙合傳動：齒輪傳動、鏈傳動2、摩擦傳動：帶傳動、摩擦輪傳動3、螺旋傳動4、萬向軸傳動5、鋼絲軟軸傳動6、液壓傳動7、液力傳動8、電磁傳動四、任務執(zhí)行系統(tǒng)1、連桿機構2、凸輪機構3、齒輪機構4、間歇運動機構6、螺旋機構7、電磁機構五、控制系統(tǒng)1、機械控制2、電器控制3、自動控制1、延續(xù)轉(zhuǎn)動到延續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構2、延續(xù)轉(zhuǎn)動到步進轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構3、延續(xù)轉(zhuǎn)動到往復擺動的運動變換與實現(xiàn)機構4、延續(xù)轉(zhuǎn)動到往復直線挪動的運動變換與實現(xiàn)機構5、延續(xù)轉(zhuǎn)動到平面運動的變換與實現(xiàn)機構6、直線挪動到直線挪動的運動變換與實現(xiàn)機構7、直線挪動到定軸轉(zhuǎn)動或擺動的運動變換與實現(xiàn)機構第二節(jié)機構及其運動形狀分析1、延續(xù)轉(zhuǎn)動到延續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構

齒輪傳動機構，摩擦輪傳動機構連桿機構帶傳動機構、鏈傳動機構、繩索傳動機構液力傳動機構，鋼絲軟軸傳動機構萬向節(jié)傳動機構等直齒輪傳動斜齒輪傳動人字齒輪傳動內(nèi)齒輪傳動螺旋齒輪傳動蝸桿傳動錐齒輪傳動橢圓齒輪傳動雙曲柄機構轉(zhuǎn)動導桿機構雙轉(zhuǎn)塊機構帶傳動機構液力傳動機構繩索傳動機構鋼絲軟軸傳動機構摩擦輪傳動機構同步帶傳動機構2、延續(xù)轉(zhuǎn)動到步進轉(zhuǎn)動的運動變換與

實現(xiàn)機構槽輪機構棘輪機構不完全齒輪機構分度凸輪機構外棘輪機構換向棘輪機構摩擦棘輪機構外槽輪機構內(nèi)棘輪機構棘條機構空間槽輪機構棘輪機構運用槽輪機構運用分度凸輪輪機構不完全齒輪機構3、延續(xù)轉(zhuǎn)動到往復擺動的運動變換與

實現(xiàn)機構曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構擺動導桿機構擺動從動件凸輪機構曲柄搖桿機構曲柄導桿機構曲柄搖塊機構擺動凸輪機構4、延續(xù)轉(zhuǎn)動到往復直線挪動的運動變換與

實現(xiàn)機構

曲柄滑塊機構正弦機構直動從動件凸輪機構齒輪齒條機構螺旋機構曲柄滑塊機構直動凸輪機構齒輪齒條機構正弦機構

5、延續(xù)轉(zhuǎn)動到平面運動的變換與實現(xiàn)機構連桿機構——連桿行星齒輪機構——行星輪單行星輪傳動機構連桿機構雙行星輪傳動機構6、直線挪動到直線挪動的運動變換與實現(xiàn)機構雙滑塊機構挪動凸輪機構雙滑塊機構挪動凸輪機構7、直線挪動到定軸轉(zhuǎn)動或擺動的運動變換與實現(xiàn)機構曲柄滑塊機構——滑塊自動齒輪齒條機構——齒條自動滑塊自動齒輪自動運用例舉四缸發(fā)動機V型發(fā)動機2、電磁機構主要用在開關領域,如電磁離合器接觸器等新領域,利用超導景象控制導磁物體的懸浮第三節(jié)機械的控制系統(tǒng)一、機械運動的動?？刂贫?、機械運動的離合控制三、機械運動的制動控制四、機械運動的速度控制五、機械運動的位置控制六、機械運動的換向控制一、機械運動的動停與控制主要指機器的啟動與停車，可直接控制電動機的電源二、機械運動的離合控制指機器動力源不切斷，停頓任務執(zhí)行系統(tǒng)的任務，可經(jīng)過各類離合器實現(xiàn)。常用手動離合器和電磁離合器三、機械運動的制動控制切斷機器的動力源后，利用制動器加速機器的停車?？山?jīng)過各類制動器實現(xiàn)。常用手動制動器和電磁制動器四、機械運動的速度控制機械運動的調(diào)速是指不斷改動任務執(zhí)行系統(tǒng)的任務速度，有減速、增速和調(diào)速三種。調(diào)速還分為有無級調(diào)速和有級調(diào)速。1、減速器2、增速器3、有級變速器4、無級變速器五、機械運動的位置控制機械運動的位置控制主要指在任務過程中需求保證任務執(zhí)行部分的準確定位?，F(xiàn)代機械可經(jīng)過控制手段實現(xiàn)六、機械運動的換向控制機械運動的換向主要指在任務過程中需求保證任務執(zhí)行部分的往返行程或正反轉(zhuǎn)的實現(xiàn)，?？山?jīng)過機械手段和控制手段實現(xiàn)實例：機、電、液機構組合的運動形狀與控制機械安裝普通為運動執(zhí)行系統(tǒng)，液壓安裝為動力系統(tǒng)，電子安裝為控制系統(tǒng)。以機器人為例：機械運動安裝液壓與控制安裝機器人機構例如自動控制:利用伺服電機直接控制自動件的運轉(zhuǎn)速度自動控制手段引起了機構學領域內(nèi)的機構創(chuàng)新設計浪潮第四節(jié)機械系統(tǒng)及其開展機械系統(tǒng)類型一、單一根本機構組成的機械二、多個獨立的根本機構協(xié)調(diào)任務的機械三、多個根本機構銜接組成的機械四、機電一體化機械五、智能機械一、單一根本機構組成的機械由一個根本機構組成的簡單機械具有多樣化、用途廣泛且適用性好的特點。許多根本機構都有運用價值。在簡單機械中的運用最為普遍。手動沖壓機構：

二、多個獨立的根本機構協(xié)調(diào)任務組成的機械由多個根本機構獨立任務，但他們之間的運動必需相互協(xié)調(diào)配合，完成特定的任務義務。壓片機

三、多個根本機構銜接組成的機械多個根本機構經(jīng)過串聯(lián)組合、并聯(lián)組合、疊加組合、封鎖組合等銜接方式，組成一個完好的機械系統(tǒng)，完成特定的任務。此類機械在工程中運用最為廣泛。

零件分檢機四、機電一體化機械機電一體化機械是近代產(chǎn)生的表達高科技的機械，其本質(zhì)是把機械運動和現(xiàn)代控制技術有機結合在一同，構成機械技術與電子技術親密結合的新機械。五、智能機械智能機械也是近代產(chǎn)生的表達高科技的機械，其本質(zhì)是把機械運動、傳感技術、測試技術和現(xiàn)代控制技術有機結合在一同