机械传动的机器及其组成
机器是由两个以上广义构件以某种方式联接(机、电、液、磁、气)而成的机械装置。通过其中某些构件的限定的相对运动,能将某种原动力和运动进行转变,以作有用功或转换机械能,在人或其他智能体的操纵和控制下,实现为之设计的功能。
构件和机械零件是组成机械系统的基本要素,它们为完成一定的功能相互联系而分封组成了各个子系统。机器是人一机一环境大系统的组成部分,可称为内部系统,人和环境构成外部系统,两者间存在着一定的联系和相互影响(influence)。
一、系统(system)应具备的特性
1、整体性与相关性应从全局出发确定系统各要素的性能及其相互联系,做到整体敌立最优而不是追求各要素性能最优;为了研究方便,可将系统分解〔不是分割)成若干‘相互联系的子系统,并用各自的输入、输出来表明它们的联系。某一要素性能的改变与将影响其他相关要素的作用,从而对整个系统产生影响。
2、目的性以系统所需完成的特定功能为目的,来确定系统的结构及各子系统的排科组合方式,并排除或减小有害的干扰。
3。环境适应性的适应性。在研究系统的时候,必须重视外部环境的变化,使系统对之有良好
二、机器的组成
1、动力(原动)机其作用是把各种形态的能量转变为机械能常为旋转运动。一般比较高。其运动的输出形式通其主体机构比较简单,由于经济(jīng jì)、尺寸和重量等方面的原因,其运转速度动力机又分为一次动力机(原动机)和二次动力机。一次动力机是把自然界的能源(解释:向自然界提供能量转化的物质)转变为机械能的机器,如柴油机、汽油机、汽轮机、燃气轮机和水轮机等。二次动力机是或对作业对象进行检测(检查并测试)、度量等,以进行生产(Produce)或达到其他预定目的的机器或装置,如压缩机、水泵、机床、起重机、汽车等。其特点是机构的运动比较复杂多样,如执行构件要求实现间歇运动、急回运动、通过若干个指定位置(刚体引导机构)轨迹要求、函数关系、变速运动等;其运转速度受生产性质的限制(limit),一般低于动力机,并常需按不同的工况作相应的变化。有时尚有运动精度和动力学方面的要求。
2、传动系统(装置)传动系统是指将动力机产生的机械能传送到工作(执行)机构上去的中间装置。以传递动力为主的传动称为动力传动,以传递运动为主的(例如控制传动)传动为运动传动,后者对传动精度(精确度)有高的要求。如果动力机的输出速度、转矩和运动形式与工作机的输人速度、转矩、运动形式完全一致,则传动简化为一个联轴器或离合器(Clutch)。
传动的任务是实现下列各项中的某些项:
把动力机输出的速度降低或增高,以适合执行部分的需要。
用动力机进行调速不经济或不可能时,采用变速传动来满足执行部分经常变速的要求。
(3)把动力机输出的转矩,变换为执行部分所需要的转矩或力。行星齿轮减速机相对其他减速机,行星减速机具有高刚性,高精度(单级可做到1分以内),高传动效率(单级在97%-98%),高的 扭矩/体积比,终身免维护等特点。
(4)把动力机输出的等速旋转运动,转变为执行部分所要求的运动形式、规律(rhythmical)。
(5)实现由一个或多个动力机驱动若干个相同或不相同速度的执行机构。齿轮减速电机1、R系列同轴式斜齿轮减速机结合国际技术要求制造,具有很高的科技含量2、节省空间,可靠耐用,承受过载能力高,功率可达132KW; 3、能耗低,性能优越,减速机效率高达95%以上;4、振动小,噪音低,节能高;5、选用优质锻钢材料,钢性铸铁箱体,齿轮表面经过高频热处理;6、经过精密加工,确保轴平行度和定位轴承要求,形成斜齿轮传动总成的减速机配置了各种类电机,组合成机电一体化,完全保证了产品使用质量特性。
(6)由于受机体外形、尺寸的限制(limit),或为了安全和操作控制方便,执行机构(organization)不宜与动力机直联时,也需要用传动装置来联接。
机器的工作性能、可靠性、重量和成本,在很大程度上取决于传动装置的好坏。
传动系统由各种传动元件或装置、轴及轴系部件(轴承、联轴器)、离合、制动、止动、
换向和蓄能(如飞轮)等元件组成。传动系统的润滑与冷却直接影响(influence)到传动的性能,应予充分重视。
传动系统以动力机输出量(力、运动、功率(指物体在单位时间内所做的功的多少))作为输人量,其输出量为执行机构的输人量(力、运动、功率),粗略地说即载荷和运动形式等,选择和设计传动系统时,需要研究(research)这些量的变化及其相互关系(传动比
A、变矩系数K和传动效率(efficiency),等),以及各种传动元件K.特性苏运动形式的转换、功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)及转矩范围(fàn wéi)等)。
3、辅助系统为保证机器正常工作、改善操作条件和延长使用寿命而设置的装置,如冷却、润滑、计数及显示、照明、消声、除尘、互锁及安全保护等装置。齿轮减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备,把电动机普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果,大小齿轮的齿数之比,就是传动比。随着减速机行业的不断发展,越来越多的企业运用到了减速机。
4、操纵与控制系统是指通过人工操作或自动控制,使动力、传动和执行等三个系统彼此协调运行,并准确可靠地完成整机功能的装置。
操纵系统将操作者施加于机械的信号,经过转换传递到执行系统,以实现机械的起动、停止、制动、离合、换向、变速和变力等目的。它由操纵件(按钮、手轮等)、执行件(拨叉、滑块(slide block)等)和传动件三大部分组成,辅以定位、锁定、互锁及回位等元件。操纵系统的好坏将影响机器性能是否能充分发挥及操作者的劳动强度(strength)。操纵系统应满足:轻便省力、行程适当、操纵灵活、定位准确可靠、灵敏高效、反馈迅速、方便舒适、安全可靠和补偿调节等要求。操纵系统的设计应根据与被操纵件直接接触的执行件的运动轨迹、速度、操纵力和操纵行程,以及被操纵件的数目和各执行件之间的关系来选择操纵件、执行件和传动机构的方案(fāng àn),确定主要设计参数及有关几何尺寸、具体结构。当操纵力较小时可采用人力操纵,否则需采用增力、液压或气压操纵系统。当执行件的工作能力和行程一定时.系统的传动比大则操纵力小而操纵行程大,后者易使操作者疲劳,应予注意。一个操纵件操纵多个执行件的操纵系统称为集中操纵系统,它又分为J顷序操纵(操纵件只能按一定顺序逐级地变换到所需的操作位置)和越级操纵(操纵件由某一位置直接变换到所需的任一操作位置)。应根据人的心理、生理特征和规律设计操纵系统,才能充分发挥人在人一机系统中的主导(guiding)作用。
控制(control)系统(system)由控制部分(接受指令信号和被控部分的反馈信号,并对被控部分发出控制信号)和被控部分(接受控制信号并在其作用下实现被控运动)两部分组成。其主要任务是:使各执行机构(organization)按一定的顺序和规律(rhythmical)运动;使各构件间有协调的动作,完成给定的作业循环要求;对产品进行检测、分类以及防止事故,对工作中出现的不正常现象及时报警并消除等。
控制(control)系统的输人量为人工的或从测量元件传来的、反映被调量变化的某种物理量,如力、位移、速度、电流、电压等控制信号,通过控制器(由机、电、液、气等控制元件、放大元件组成)的作用,使控制对象(如电传动中的电动机、机械传动中的变速器等)改变其工作参数,控制与调节系统的输出量(被调量),以满足工作的需要。按信号的传递(transmission)路线不同,可将控制系统分为开环控制系统与闭环控制系统两类。