机械系统组成原理及运用分析与实训台的介绍
作者：管理员 2021-12-17 14:27:44
机械系统组成原理及运用分析与实训台的介绍
机械系统是机电一体化系统的最基本要素，主要用于执行机构、传动机构和支承部件，以完成规定的动作，传递功率、运动和信息，支承连接相关部件等。机械系统通常是微型计算机控制伺服系统的有机组成部分，因此在机械系统设计时，除考虑一般机械设计要求外，还必须考虑机械结构因素与整个伺服系统的性能参数、电气参数的匹配，以获得良好的伺服性能。
一、机械系统的组成与原理
1.动力系统
动力系统包括动力机及其配套装置．是机械系统工作的动力源。按能量转换性质的不同，有把自然界的能源转变为机械能的机械；输出的运动通常为转动，而且转速较高。
2.传动系统
传动系统是把动力机的动力和运动传递给执行系统的中间装置。传动系统主要有以下几项功能：
①减速或增速。把速度降低或提高，以适应执行系统工作的需要。
②变速。通过传动系统实行变速(有级或无级)，以满足执行系统多种速度的要求。
③改变运动规律或形式。把输出的均匀、连续、旋转的运动转变为按某种规律变化的旋转或非旋转、连续或间歇的运动，或改变运动方向，以满足执行系统的运动要求。
④传递动力。把输出的动力传递给执行系统，供给执行系统完成预定任务所需的转矩或力。
3.执行系统
执行系统包括机械的执行机构和执行构件，它是利用机械能来改变作业对象的性质、状态、形状或位置。或对作业对象进行检测、度量等，以进行生产或达到其他预定要求的装置。不同的功能要求，对运动和工作载荷的机械特性要求也不相同，因而各种机械系统的执行系统也不相同。执行系统通常处在机械系统的末端，直接与作业对象接触，是机械系统的主要输出系统。因此，执行系统工作性能的好坏，将直接影响整个系统的性能。执行系统除应满足强度、刚度、寿命等要求外，还应满足运动精度和动力学特性等要求。
4.操纵控制系统
操纵系统和控制系统都是为了使动力系统、传动系统、执行系统彼此协调运行，并准确、可靠地完成整机功能的装置。二者的主要区别是：操纵系统一般是指通过人工操作来实现启动、离合、制动、变速、换向等要求的装置；控制系统则是指通过人工操作或测量元件获得的控制信号，经由控制器，使控制对象改变其工作参数或运行状态而实现上述要求的装置，如伺服机构、自动控制装置等。良好的控制系统可以使机械处于最佳运行状态，提高其运行稳定性和可靠性，并有较好的经济性。
此外，根据机械系统的功能要求，还有润滑系统、计数系统、行走系统、转向系统等。
二、机械系统的运用与分析
除机械设备外，一些电气设备及其他装置的执行机构，也常是由机械系统组成的。机械系统的大小可因所研究的任务而有所不同：由构件经运动副连接组成的机构，如凸轮机构、曲柄连杆机构、齿轮传动箱等；由原动机、传动机构和执行机构组成的机器，如牛头刨床、冲压机等；由机械和控制元件组成的整机，如机器人、数控机床等。
在工程应用中，需要从系统的角度对机械设备进行设计与分析，例如研究齿轮传动箱时，需要综合考虑齿轮传动箱内部各元件如齿轮、轴、轴承等的协调配合，不得出现卡死、干涉等现象，这样才能保证齿轮传动箱实现其自身功能，发挥其作用与任务。除了系统中各个元件协调工作外，系统与系统之间也必须协调工作，配合默契，并且还要考虑环境因素(系统边界条件)
三、机械系统实训台的介绍
本实训装置可进行带传动、链传动、齿轮传动、润滑、轴同心度调整、轴承、滚珠丝杠、密封垫和密封圈、离合器及制动器等项目实训。
本实训台包括各种皮带轮、链轮、齿轮、传动带、单排和多排传动链、多种联轴器、轴、轴承、滚珠丝杠、离合器及制动等。该实训设备包括了工业生产中广为应用的传动结构元器件，种类齐全，采用模块化设计，使用方便灵活。
2.遵循循序渐进、由低到高的原则，该实训设备可进行以下四个不同阶段的教学和实训：
第一阶段：速度及扭矩测量、机械效率、轴和带座轴承的使用、轴对中及弹性联轴器的使用、平带的安装及张力调整、平带轮的安装与调整、带传动速度、扭矩和传动比、链条及链轮的安装及张力调整、链传动速度、扭矩和传动比，齿轮安装及调整、齿轮传动速度、扭矩和传动比、齿轮组。
第二阶段：三角带及锯齿状边缘三角带、多楔带传动、普通同步带及大扭矩同步带传动、多排滚子链及齿形链传动、链轮、惰轮、凸缘联轴器、齿式联轴器、链条联轴器、蛇形弹簧联轴器、万向联轴器、百分表的使用、带座轴承润滑、链润滑。
第三阶段：斜齿圆柱齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、齿轮箱、滑动轴承、深沟球轴承、角接触球轴承滚轴、滚子轴承、轴承润滑、密封垫、O型密封圈、唇形密封圈、机械密封。
第四阶段：单向滚针离合器、扭矩限制器、电磁离合器、电磁制动器、滚珠丝杠、滚珠丝杠导程和传动比、直线轴承、故障排除和维修。
3.主要组成：
本设备由通用工作台及面板支架、由工业铝型材组成的使用T型槽螺母进行安装的安装件以及各实训模块组成，各实训模块不用时可存放到通用工作台中，使用时取出进行装配调整，使用方便，配置灵活，能满足不同阶段学生教学实训任务的需要。
