Ⅰ 機械設計——絲桿傳動系統結構設計
姓名:崔少傑 學號:16040510021
【嵌牛導讀】:機械設計——絲桿傳動系統結構設計
【嵌牛鼻子】:絲桿傳動系統結構
【嵌牛提問】:如何通過機械設計合理的絲桿傳動系統?
【嵌牛正文】: 主要明譽圓介紹絲桿在傳動系統內中的激塌具體結構
絲桿典型的使用圖紙
一個數控銑床X向進給的局部裝配圖
因為公司圖紙保密的要求,我只能是截取其中的一部分,且視圖還不是很清晰,在這里請大家只是看大概結構就行了,這個涉及到個人的職場道德,請大家諒解,當然我會在後面補充一個簡化版的結構圖紙來給大家做設計方面的說明。
請注意我標有的 紫色箭頭的三個位置 ,這三個位置就是絲桿三個固定點,從左到右分別為: 絲桿端頭(軸承座)固定點 , 絲桿螺母固定點 , 絲桿端頭(電機座)固定點 。
這三個點的設計要求是完全不一樣的,至於如何不一樣,我會在下面進行詳細的介紹和解釋。
那好,我們繼續上圖,下面這個圖是上面這個結構的簡化版,我還標注了每個零件的明細號,我將按零件的明細號來說明每個零件的功能和設計要求。
這個是一個簡化版的絲桿傳動系統結構圖,按標注的明細號(就是那些數字,記住如果你要標註明細的話,標注的字型大小要順著一個方向走,並字型大小之間的距離要基本控制均勻,這樣作圖才美觀,當然我的這個圖有點不均勻,因為時間有限),下面就介紹每個明細號下的零件。
1. 軸向鎖緊絲桿螺母: 作用是拉緊絲桿,保證絲桿在運行過程中的精度,這個螺母最大的特點是一定要進行軸向鎖緊,就是說你把螺母預緊後,要調整螺母上的幾顆軸向鎖緊螺釘,來鎖緊螺母不要在運行過程中松動,這個螺母是有專門的絲桿螺母銷售的,在這里推薦大家一個品牌——祥開螺母,你直接網路就可以搜索到他們的樣本,我一直都是用它的,挺好(這不是廣告,而是供應鏈分享)。
2. 軸承壓蓋: 我都這么叫它,這個是一個要求自己設計圖紙的零件,設計的尺寸根據你選擇是絲桿大小來確定,同時其形位公差和其它加工要求也有具體的要求和標准,但是在這里不仔細講,以後有時間在做專門的零件設計文章分享。
3. 隔套: 針對這個零件我最近做了一些思考,那就是要不要這個零件,因為以前的圖紙設計,我是不要這個零件的,但是最近看了很多別人的設計和結合了一些裝配方面的反饋,我發現這個隔套非常重要,還是建議大家要,其最重要的位置是極大的保證了裝配效果,因為如果沒有這個隔套,因為軸承座的位置的裝配偏差的原因,會導致軸向鎖緊螺母無法對絲桿進行鎖緊,並最終無法保證裝配精度。這個在稍後的局部視圖的時候,我會詳細的講一下。
4. 角接觸球軸承 :現在機床行業選用的品牌很多都是日本NSK的(不是廣告,如果你虛慧不喜歡日本貨,那就自行換成德國或者瑞典SKF,超貴)的軸承,提個醒,如果你購買的是哈軸或者洛軸的產品,一定要確認一下是不是假貨,因為假貨實在太多了),這里牽涉到一個結構問題了,這個角接觸球軸承是可以通過軸向鎖緊螺母的預緊來拉緊絲桿的,這也是選擇角接觸球軸承的原因所在。
5. 深溝球軸承 :這個位置放一個深溝球軸承來的作用主要是支撐,因為深溝球軸承的軸向是有一定的晃動餘量的,所以在軸向鎖緊上根本不起作用,但是因為絲桿的端頭需要更大面積的支撐,所以這個深溝球軸承的主要作用就是支撐作用。
6. 防撞橡膠: 這個零件的主要作用是用於防止傳動系統不小心開過行程的時候撞擊絲桿螺母的,是一個緩沖裝置,採用的是有一定柔性的橡膠,其設計的重點是固定這個防撞橡膠的螺釘的沉孔一定要比鎖緊螺釘的位置深一定的距離,如果一樣深的話,那絲桿螺母撞到的就是鎖緊螺釘,這是很多初學者尤其不注意的地方,我們可以具體來看一個圖紙。
7. 絲桿螺母座, :這個位置就是固定絲桿螺母的,當絲桿處於旋轉運動時,螺母會推動絲桿螺母座聯接的工作台進行進給運動,從而實現工作台的雙向運動模式。在這里只想分享一個點,那就是這個零件的材料,如果你設計的是具有一定精度的加工型設備,那我建議你用灰口鑄鐵(HT250),同時要注意零件的時效處理和去應力處理,否則零件的加工精度很難持久的保證,這也最終會體現到設備的整體精度上去,這種材料我以後也會專門介紹一下同時這個零件還有一個設計關鍵點需要注意的。
紫色畫線的位置: 即如何控制絲桿螺母座與絲桿螺母之間的 裝配間隙問題,我的建議是採用較大的間隙配合,這個是用來裝配調整的,一般的絲桿定位只要固定兩端就可以了,裝配實現絲桿上母線和側母線與導軌的平行,如果固定三個點(即增加一個絲桿螺母座固定點),那裝配的調整就非常難了。所以這個位置為了方便裝配一定要使用較大的間隙配合,我建議的間隙單邊在0.3mm以上,這樣才能方便調整。
8. 防撞橡膠: 具體作用與6是一樣的,注意事項也請參照6,在這里標出來是想提醒大家,不要忘了絲桿兩端都是有可能撞上的,都需要設計這個零件。
9. 電機座: 用於固定絲桿的一端,並固定傳動電機。該零件的材料依然是灰口鑄鐵(HT250),具體的設計圖紙以後有機會再和大家分享,因為沒有具體的設計圖,一些要求和參數也不是很好介紹,你現在只要知道它的用途和功能就行了。
10. 軸承壓蓋: 這是電機座一端的軸承壓蓋,和絲桿另一端的軸承壓蓋的作用是一樣的,材料一般使用的是45#鋼就可以了。具體的設計要求我們也在以後 再做詳細的介紹。
11. 進給電機: 對於很多設備而言,尤其是具有一定精度的設備,我們採用的一般都是伺服電機,電機如何選擇請參考前一篇文章的選擇方法,主要是針對電機功率和電機扭矩的選擇。
12. 聯軸器: 這個零件的作用是將電機輸出的扭矩傳遞給絲桿,這其實就是一個把絲桿和電機軸連在一起的一個小東西,國內我用得比較多是廣州科菱的,國外用得比較多的是德國R+W的,它有很多種樣式可以選擇,具體的選擇,直接看相關產品的選型手冊就可以了。這個還是相對比較簡單的。
13. 軸向鎖緊絲桿螺母: 和明細號1介紹的那個螺母是一樣的,作用也是一樣的。
14. 角接觸球軸承: 在電機座裡面使用的是一對背靠背的角接觸球軸承,這種軸承是成對裝配的,當鎖緊螺母鎖緊軸承後,絲桿被固定在電機座上,不能實現絲桿的軸向位移,只能實現旋轉運動,至於什麼叫背靠背,建議去查一下NSK的選型手冊,這里一定要使用背靠背的軸承,如果不是的話,那就要修改設計結構了。
15. 絲桿: 先給大家看一張絲桿的設計圖紙,這個和上一篇文章介紹的絲桿選型是不一樣的,這個包括得更全面一些。
具體的標准和形位公差等介紹我會另找一個時間給大家說明,今天主要是讓大家看一下絲桿的圖紙是什麼樣子的,有一個大概的印象,同時要注意一下我用 紫色線圈出的位置 ,這個位置有一個小方頭,這個方頭的設計是用於裝配的時候旋轉絲桿使用的,因為裝配做精度的時候,進給電機是沒有安裝上去的,不能實現自動進給,所以這個小方頭是提供給裝配工人用扳手來選擇絲桿的卡口。
16. 絲桿軸承座: 固定絲桿的另一端,與電機座一起把絲桿固定在一個滑鞍上,並實現絲桿的軸向拉緊,其材料和電機座一樣,都需要選用灰口鑄鐵(HT250),具體的零件圖紙也注意事項我們也在以後會有詳細的介紹。在這里還有分享兩張軸承座位置和電機座位置的詳細放大圖紙,供大家設計參考。
按照以上的設計結構來做絲桿傳動系統的結構圖,基本上是應該沒有大問題的。當然一些設計方面的具體要求,需要在零件圖紙中才能較好的說明,這只是一個裝配圖紙,只能是示意結構和辨識功能,真正的功夫其實在零件圖的設計上,因為細節才是決定成敗的關鍵
Ⅱ 機械設備的基本設計怎麼做包括哪些內容需要注意什麼
機械設計往往離不開自己的閱歷,經驗的積累固然可以從書本上學到不少,但是事非躬親很難在腦海中留下深刻的印象,對別人的經驗,自己沒有一定的基礎,要理解吸收真的是一件很不容易的事。呵呵。
機械設計貫穿設計、製造、使用,維護的整個過程,設計時的疏忽總會在這些方面反映出來,成功與否是很容易判斷的。設計的過程中,受製造的影響很大,亦就是說好的設計是不能脫離製造的,對製造越了解,越有助於提高設計水平。設計的圖紙,投入生產,我沒見過多少能立即按圖加工裝配,在審圖、工藝等過程發現大堆的問題很常見,包括所謂「資深」的高工,總工拿出的圖紙,還是經過多次開會研究反復討論的出來的結果,原因是多方面的,繪圖的規范性,看圖者的水平是一方面,但設計方對製造工藝的了解不深入是主要原因。怎樣判定自己對製造的了解程度?最簡單的方法是隨手抓一張自己設計的東西的圖紙你是否能說出它的製造全過程。鑄、鍛、車、鉗、銑、刨、磨,只是這樣子,肯定是不行,在機械廠做過幾年的誰不知道?必須細分下去,要全面了解各過程。比如說鑄造時候怎麼分型,澆口冒口怎麼放,可能會有什麼樣的鑄造缺陷產生,零件結構在熱處理的時候會不會導致意外情況發生的,怎麼在零件結構上進行優化,切削加工過程,在腦海中虛擬出來,總共用幾把刀,轉速,走刀量,甚至鐵屑望哪裡飛,各把刀使用的順序,車工,銑工,磨工的操作動作全過程,如此等等,才算是有了比較好的基礎。不是說搞設計的一定要會玩車床,銑床,會燒電焊才可以,但是要知道這些作業特點,在設計時加以充分考慮,作為搞機械設計的人這樣才比搖車床燒電焊的強,才有安身立命之處。如此,在設計過程中,就會規避一些不合理的結構,設計的質量自然提高不少,可是還不夠,一個有十年八年的工齡的技工能提出比你更成熟的細節方案(盡管整體的設計統籌他們做不了),但是多少個不眠的夜晚設計出就這樣一個結果,豈不是斯文掃地耶?唯一的解決辦法,多看書。別人總結出來的通常與生產相結合,俱是心血的結晶。帶著問題學,多想就能消化。再也不會說「只要保證同心度就行了」這樣愚蠢的回答,關鍵是你已經指出保證同心度的方法,甚至前輩的錯誤。這個時候,沒人再叫你小錢、小趙,連老闆都叫你錢工、趙工,挺受尊敬的吧。摸摸下巴,鬍子長出來了,尿布丟了,孩子叫媽了,呵呵成就感也來了。可是設計總是為了使用,好的設計必須具備一點點人性的,設計一套工藝裝備,一試產,效率高質量好,老闆來搞杯慶功酒。過了幾天,發現人家棄之不用了,原因是操作者罵娘啊。用起來痛苦啊。而且要注意的細節又多,別個就是個操作工他要是考慮的那麼多因素就不會還在那裡做操作工了啊。設計不利於使用,就面臨淘汰,有很多的成套設備,如汽車的發動機變速箱之類正常運轉時「挺好的,「,可其中一個小鍵槽,一個軸承位,什麼的地方壞了,整個就不能用,廠方只賣整件,要配件不賣,自己加強還真的沒地方加了,換了幾個廠去買,擺了一堆,用戶只好敬而遠之,立了個技改項目--可憐的技改。這樣的事情只要是在機械行業轉的久的都會有所見所聞。使用根本就離不開維修,好的設計更不能忽視維修性。在一條大型的的生產線上,關鍵的設備,總共一年也就維修那麼兩次,但是每此都要把設備大卸八塊,行車叉車千斤頂撬杠十八般兵器還不夠用,老師傅們還要自己專門動腦動手玩幾樣好用的專用家當來伺候,導致停產的損失已經超過設備本身的價值,真是個無言的結局。一套大型設備僅因更換一隻油封什麼的,都要幾乎將整機完全分解,使用單位不罵設計乾的是斷子絕孫的玩意才怪,真的是設計者的悲哀
我們搞設計不光是要站在製造的基礎上,還要有創新,但一定要學會繼承。現在,全社會都在強調創新,但我們不能一強調創新,就瞧不起原有的東西。通常的創新分為兩種,一種就是構成事物舊有元素的重新組合,一種是在舊有元素上加一些新的元素。所以,不管怎樣,創新的東西總是含有一些舊有事物的影子是不可否認的。正像哲學中所講,新事物都是在肯定中否定,否定中有肯定中產生的。比如我們人類,雖然說是大自然的天之驕子,但實際上,我們99%的基因都是和大猩猩一樣的。如果人類不是在繼承大猩猩的基因基礎上,有1%的突破,人類的出現是難以想像的,如果有人說我有志氣,不需要繼承大猩猩的基因,我自己搞一個100%純人類基因,那您就是再過一億年,也搞不出來一個人類來。所以說,不能為了創新,把舊有的東西全盤拋棄。原有的東西就如同一盤菜,創新就如同一點點調料,有了這么一點調料,菜的味道更加鮮美。但沒有人為了純鮮美,不要菜,光來一盤炒調料的。所以我們強調創新,但不能忘記繼承,只有繼承,沒有創新,那是因循守舊,而只有創新,沒有繼承,那是空中樓閣。克隆可能很多的人認為是最安全最省事的一種設計方式。但是作為從事設計行業的人來講,克隆是一件可恥的事情。所謂一抄二改三創造。簡練的概括了設計人員的成長之路。 剛入門的時候,只能照抄,但是在抄襲的同時要拚命的去理解原設計者的意圖和思維,理解整個機器的傳動,各個裝置之間的相互關聯,每個零件的相互關系,理解了之後就可以出圖,圖紙上就可以有明確的尺寸配合要求,形位公差約束。只知道畫下來,隨手胡扯幾根線條上去,大概感覺機器精度比較高,就玩命的把精度往上提動不動就0.005,0.002,在圖紙上大言不慚的簽名在設計欄。號稱自己搞的東西是很精密的。這種不知所謂的號稱機械機械設計工程師的信手拈來滿地都是。
模仿優秀的作品是每一個設計師的必走之路。但是做設計,一定要有自己的想法,人也要有自己鮮明的個性,久了,就形成了自己的風格,風格的養成與一個人的藝術素養和個人修養有直接關系。羅嗦的人搞出來的東西就是那麼羅嗦的,小氣的人搞出來的東西就是一副小家子氣,不負責任的人搞出來的機器就跟那人的德行一樣的不負責任。能有自己的設計理念,設計風格,就是不一樣,這樣搗騰出來的東西就有了獨特的靈魂。行家一看就知道,這是用心的傑作。
在抄襲的時候積累了經驗就要抱著否定的態度學習。查閱資料,多看些經典的設計案例,和設計的禁忌,與自己接觸過的一些東西進行對比,就有了大的提高。就可以在現有的機器上動手術。如:提高機器的附加值,完善更多的功能,讓整機具備更高的可靠度。從而迎合高端的客戶;或者進行結構精簡,保留一些常用功能,降低成本,滿足些買不起那麼也用不上多功能的客戶的需求。做到這樣就可以稱的上做機械設計開始入門了。能不能成為世界級的發明家這個事情很難說的,呵呵。但是憑自己多年經歷見識,將一些結構進行組合,變異,嫁接,創造一些新的東西是不難的。與其用一生的時間去研究永動機之類的高深課題,或者搞一些莫名其妙不能創造任何價值的所謂專利,不如用自己有限的生命去做些能在這個美麗的星球上留下點印記的事情。到時候老得快死了,臨終的時候還會想到,活了這么多年,搗騰了那麼多機器在地球上跑,足以含笑九泉。
一個真正談的能稱之為 機械設計工程師, 需要十年甚至十年以上的磨礪。還要有相當的天分以及勤奮和能造就人的環境。 天才等於99%的勤奮+1%的努力其實說的並不是只要下苦工就會有成就。這句話說的是若一個人對某個職業沒有那1%天分,再勤奮也是沒有用的。勤奮是一個發掘自己天分的一個途徑,是有所成就的必須條件之一,而不是全部。絕對不是。
機械零件材料選用的原則要考慮三個方面的要求
1、使用要求(首要考慮):
1)零件的工況(震動,沖擊,高溫,低溫,高速,高載都應當慎重對待);;
2)對零件尺寸和質量的限制;
3)零件的重要程度。(對於整機可靠度的相對重要性
2、 工藝要求:
1)毛坯製造(鑄造,鍛打,切板,切棒);
2)機械加工;
3)熱處理 ;
4)表面處理;
3、經濟性要求:
1)材料價格(普通圓鋼與冷拉型材,精密鑄造,精密鍛造的毛坯成本與加工成本的對比,);
2)加工批量和加工費用;
3)材料的利用率;(如板材,棒料,型材的規格,合理的加以利用)
4)替代(盡量用廉價材料來代替價格相對昂貴的稀有材料,如在一些耐磨部位的套用球墨替代銅套,用含油軸承替代車削加工的一些套,速度負載不大的情況下,用尼龍替代鋼件齒輪或者銅蝸輪等等)。
另外,還要考慮當地材料的供應情況。
機械設計的基本要求
a) 對機器使用功能方面的要求要注意協調、平衡!防止木桶效應的出現
b) 對機器經濟性的要求 設計經濟性,在短的時間里投產上市,撈回開發期間的消耗,甚至邊設計邊製造, 使用經濟性 要有最佳的性能價格比(產品在小批量做開始賺了,再來改的更好)
2、對機械零件設計的基本要求
a) 在預定工作期限內正常、可靠地工作,保證機器的各種功能
b) 要盡量降低零件的生產、製造成本
c) 盡可能多的採用市場常見標准件。
d) 對可能系列化的產品,盡可能的在開始設計的時候考慮零件的通用性,無法通用的也要盡可能的在結構上類似,以減少製造過程的工藝編排,夾具工裝設計的工作量。
Ⅲ 機械的那些設備零部件的設計方法常用的有哪幾種
機械零部件的設計方法一般來說主要有三種。第一種:理論設計,理論設計是根據設回計理論和實驗數據所進答行的設計。它又可分為設計計算和校核計算兩類。第二種:經驗設計,經驗設計根據已有的經驗公式或設計者本人的工作經驗,或藉助類比方法所進行的設計。這主要適用於使用要求不大變動而結構形狀已典型化的零部件。第三種:模型實驗設計,這種設計是對一些尺寸巨大、結構復雜的重要零部件,根據初步設計的結果,按比例製成小尺寸的模型,經過實驗手段對其各方面的特性進行檢驗,再根據實驗結果對原設計進行逐步修改,從而達到完善的設計。
Ⅳ 機械設計的關鍵和重點是什麼,最基本的設計又是什麼,設計一個機床或者加工中心需要哪些步驟
機械設計(machine design),根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構思、分析和計算並將其轉化為具體的描述以作為製造依據的工作過程。
機械設計是機械工程的重要組成部分,是決定機械性能的最主要因素。由於各產業對機械的性能要求不同而有許多專業性的機械設計,如紡織機械設計、礦山機械設計、農業機械設計、船舶設計、汽車設計、機床設計、壓縮機設計、內燃機設計、汽輪機設計、泵設計等專業性的機械設計分支學科。
機械設計大體可分為 :
①新型設計(開發性設計)。應用成熟的科學技術或經過實驗證明可行的新技術,設計未曾有過的新型機械,主要包括功能設計和結構設計。
②繼承設計。根據使用經驗和技術發展對已有的機械設計更新,以提高性能、降低製造成本或減少運行費用。
③變型設計。為適應新的需要對已有的機械作部分的修改或增刪,從而發展出不同於標准型的變型產品。
機械設計的主要程序為:
①根據用戶訂貨、市場需要和新科研成果制定設計任務。
②初步設計。包括確定機械的工作原理和基本結構形式,進行運動設計、結構設計並繪制初步總圖以及初步審查。
③技術設計。包括修改設計(根據初審意見)、繪制全部零部件和新的總圖以及第二次審查。
④工作圖設計。包括最後的修改(根據二審意見)、繪制全部工作圖(如零件圖、部件裝配圖和總裝配圖等)、制定全部技術文件(如零件表、易損件清單、使用說明等)。
⑤定型設計。用於成批或大量生產的機械。對於某些設計任務比較簡單(如簡單機械的新型設計、一般機械的繼承設計或變型設計等)的機械設計可省去初步設計程序。
設計機床:先設計系統精度,設計精度以後,按工作范圍找主要部件,先要設計精度,會整個環節的精度計算,震動對精度的影響到底有多大,還要會結構設計,這和一般的設備結構設計部同,非常嚴格,主要考慮的是剛度問題,是一個系統的剛度,這非常復雜,還要處理低速問題,怎麼用輔助力克服『爬行』,如果進行低速驅動,如何進行超高速驅動,如何處理多次方的震動問題,
行低速驅動,如何進行超高速驅動,如何處理多次方的震動問題,
- i" r/ j/ M0 n! }! S5 M最後你要會這台機床的混凝土基礎部分的設計
Ⅳ 機器的組成與結構是什麼
功能與性能的實現是靠機器的結構來保證的,機器的種類很多,其結構也不盡相同。但任何一個機器從功能的角度來看都可以分為動力系統、傳動系統、執行系統、操縱和控制系統,如圖1-21所示,另外還有支承系統和潤滑、冷卻與密封系統。
圖1-21機器的功能組成
1動力系統
動力系統包括動力機及其配套裝置,是整個機器工作的動力源,如圖1-20自動洗衣機的電動機。按能量轉換性質的不同,動力機可分為一次動力機和二次動力機。
一次動力機是把自然界的能源(一次能源)直接轉變為機械能的機械,如內燃機、汽輪機、燃氣輪機等,其中內燃機廣泛用於各種車輛、船舶、農業機械、工程機械等移動作業機械,汽輪機、燃氣輪機多用於大功率高速驅動的機械。以一次動力機為動力源的機器比較多,比如汽車、飛機、輪船、潛艇等都是以一次動力機為動力源的。
二次動力機是把二次能源(電能)或由電能產生的液能、氣能轉變為機械能的機械,如電動機、液壓馬達、氣動馬達等。它們在各類機械中都有廣泛應用,其中尤以電動機應用更為普遍。比如,各種類型的機床、洗衣機、電風扇、水泵、油泵等,都是以二次動力機作為機器的動力源的。
由於經濟上的原因,動力機輸出的運動通常為連續的高速旋轉運動。
2傳動系統
傳動系統是把動力機的動力和運動傳遞給執行系統的中間裝置,是連接動力系統和執行系統的「橋梁」。如圖1-20洗衣機要將電動機的動力通過皮帶輪和減速器傳遞給波輪,驅動洗衣機工作。機械的種類繁多,用途也各種各樣,各種機械的傳動系統千變萬化,但通常包括下列幾個組成部分:變速裝置、啟停和換向裝置、制動裝置及安全保護裝置等。
傳動系統有下列主要功能:
(1)變速,當用動力機進行變速不經濟、不可能或不能滿足要求時,通過傳動系統實行變速(有級或無級),把動力機的速度降低或增高,以滿足執行系統多種速度的要求。
(2)改變運動規律或形式,把動力機輸出的均勻連續旋轉運動轉變為按某種規律變化的旋轉或非旋轉運動。之所以要進行運動形式的改變,是因為有許多機械需要直線移動、擺動、間歇旋轉等其他的非連續旋轉運動。
3執行系統
執行系統由執行構件和與其相連的執行機構組成,是直接完成機器工作任務的部分,常出現在機械繫統的末端,直接與作業對象接觸,如洗衣機的波輪、汽車車輪、機器人的抓取機構等。通過它們完成機器預定的功能,因此是直接影響機器工作質量的重要部分。例如,為了提高洗衣機洗凈衣服的效果,對作為執行構件的波輪,不同的廠家開發了「棒式波輪」、「碟形波輪」、「凸形波輪」、「偏心波輪」等多種形式。機器人的執行機構是抓取機構,為了能可靠抓起不同形狀的物體,抓取機構有各種結構形式。
執行系統有下列主要特點:
(1)執行機構的作用是傳遞和變換運動與動力,即把傳動系統傳遞過來的運動與動力進行必要的轉換,以滿足執行部件的要求。
(2)執行機構變換運動,就其變換形式來說,常見的有將轉動變換為移動或擺動,或反之。就變換的節拍來看,則可將連續運動變換為不同形式的連續運動或間歇運動。
(3)執行系統工作任務多種多樣,但歸納起來有以下幾種:夾持、搬運、輸送、分度與轉位、檢測、施力。根據機械繫統工作要求,往往一個執行系統需要具備多種功能要求。
(4)執行系統通常處在機械繫統的末端,直接與作業對象接觸,其輸出也是機械繫統的主要輸出。因此,執行系統工作性能的好壞,直接影響整個系統的性能,執行系統除能滿足強度、剛度、壽命等要求外,還應充分注意其運動精度和動力學特性等要求。
4操縱和控制系統
機械因人的需要而設計,為人所服務,必定要被人所控制,操縱和控制系統是使動力系統、傳動系統、執行系統彼此協調運行,並准確可靠地完成整機功能的裝置。它的功能是控制或操縱上述各系統的啟動、離合、制動、變速、換向或各部件間運動的先後次序、運動軌跡及行程等。
傳統的控制系統通常是由接觸器、繼電器、按鈕開關、行程開關、電磁鐵等傳統電氣部件組成。而隨著計算機技術、微電子技術的發展,現代機械朝著自動化、精密化、智能化發展的趨勢不可阻擋,電腦控制的機電產品從生產機械(如數控機床)到家用電器越來越普遍。因此控制系統在整台機器設備中的作用顯得日益重要,在整機成本中的份額也越來越大。圖1-20全自動洗衣機中的程序控制器8,早期的方案多用「機械定時器」作為該控制器的基本結構,而現今的洗衣機更多採用電腦(微處理器)作為控制的核心。關於機械控制系統的詳細介紹,請參照第四章工程式控制制認知。
5支承系統
支承系統是總系統的基礎部分。它主要包括底座、立柱、橫梁、箱體、工作台和升降台等,作用是支撐動力機、傳動系統、執行系統、操縱與控制系統,使它們保持各自正確的位置,並有機地聯系起來。機器設備的運輸、安裝都離不開支承系統,並往往占據了機器重量的大部分。如生活中常見摩托車的車架組成了該設備的支承系統,顯然是不可缺少的一個重要部分。
6潤滑、冷卻與密封系統
潤滑與密封裝置的作用是降低摩擦;冷卻的作用是降低溫升。兩者的目的都是為了保證總系統及各子系統能在規定的溫度范圍內正常地工作和延長使用壽命。
從上述分析可以看出,任何機械產品都離不開機械繫統,不論是汽車、飛機,還是機器人、加工中心這種典型的機電一體化產品,都必須有機械繫統。通常所指的加工中心也都是在機械繫統基礎之上,應用相應的控制理論和方法,結合電子及微電子技術,並採用測試、控制等電子集成元件,組成了比普通機床在某一方面或某幾方面技術指標都有所提高的一種加工設備。
那麼手機、電腦、列印機、傳真機、照相機等電子器械的組成又該如何劃分呢?請同學們思考。
Ⅵ 有哪些生活中常見的巧妙的機械結構
6、齒輪機構
齒輪機構應用較多,最常見的是機械手錶、汽車變速箱。通過不同齒數齒輪的轉動來進行時間控制與速度調節。
機械機構是與生活息息相關的,機械機構的發明與應用也是為了提高人們的生活質量。
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