安工大模版设计(3)

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源 舶、农用机械、工程机械和压缩机等等 2.4确定原动机的选择 考虑到Z3132型万向摇臂钻床的现场工作环境及工作需求，Z3132型万向摇臂钻床的起动力矩和调速范围等要求，因此选择电动机作为其原动机。由于生产机械装置及工作机所处的工作环境各不相同，电动机的工作环境也自然而然就各不一样。在绝大多数情况下，电动机工作的周围大气中有不同分量的灰尘和水分，有的处于潮湿之处甚至水下工作，有的周围含有腐蚀性气体甚至爆炸物，为了保证电动机能在不同的工作环境中顺利地安全运行，电动机的外壳也就有多种型式，其型式有：开启式、防护式、封闭式、防爆式。由于Z3132型万向摇臂钻床工作常处于灰尘较多的场合，其外壳选用封闭式。

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第三章 机械传动设计方案的拟定与比较

机械系统设计中的首要环节就是拟定传动设计方案。其拟定的合理与否，在很大程度上决定了机械产品的合理、先进和具备市场竞争力的程度。在机械系统设计中，为了达到预定的运动和动力要求。可以采用不同的传动方案。

3.1传动设计方案评价的目的

机械运动方案的拟定和设计，最终要求通过分析比较提供最优的方案。一个方案的优劣只有通过系统能够方案的评价来确定。从工作机系统设计的全过程来看，评价工作不仅在整个机械传动方案设计完成后是需要的，而且评价工作在设计全过程中的每一阶段也是需要的。一个机械传动运动方案要求某一工艺动作过程，这一工艺动作过程又可以分解成若干个动作，采用一些执行机构来加以实现。由于机械系统传动方案评价指标是多方面的。选用某一机构型式时往往对各评价指标反应不一。有时也会相互矛盾。因此，需要建立一个评价体态，进行全面的，综合性的评价。由此可以得出整个最优机械传动运动方案。

3.2机械传动设计方案评价的原则

机械传动设计方案评价的原则有：（1）保证评价的客观性 评价的目的是为了决策，因此评价是否客观，就会影响决策是否正确。为了保证评价的客观性，要求评价资料的全面性和可靠性，要求防止评价人员的倾向性，评价人员组成要有代表性等等。（2）保证方案的可比性 各个方案要求在实现基本功能上要有可比性和一致性，有的方案个别功能突出或有新颖之处。只能表明它在这个方面的优越之处，不能代替其他方面的要求，更不能掩盖其它方面的不足。否则，会失去综合评价的作用。陷入“突出一点，不顾其余”的错误。这种主观偏面的做法。显然不利于评选最优方案。（3）要有评价指标体系 评价指标体系是全面反映系统目标要求的一种评价模式。因此，评价体系应主要考虑机械传动运动方案总功能所涉及到的对机构系统的各方面要求和指标。不考虑或少考虑其他方面的要求建立的评价指标体系，不仅是定性的要求，而且应该将各个评价的指标进行量化。评价指标体系的建立要求依据科学知识和专家的经验，要体现评价指标体系的科学性、全面性格外专家经验性。

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3.3系统设计方案的比较与确定

根据Z3132型万向摇臂钻床的工作情况，以及结合毕业设计课题，现对摇臂钻床的升降系统进行改进，现拟定以下三种传动方案供选择：

方案一： 手动升降系统 手柄?锥齿轮轴?锥齿轮?螺母

方案二： 自动升降系统 新增电动机?齿轮1?齿轮2?锥齿轮1?锥齿轮2?螺母

方案三：原电动机?齿轮?四联滑移齿轮?双联齿轮?齿轮?锥齿轮轴?锥齿轮?螺母

表3-1 系统传动方案性能的比较

性能指标 功能 传动精度 升降速度 工作 性能 可调性 运转速度 承载能力 动力 性能 值 噪声 耐磨性 可靠性 经济 性 性 能耗大小 制造费用 尺寸 一般 便宜 小 一般 贵 小 一般 便宜 小 制造性 调整方便较小 耐磨 可靠 易 方便 小 耐磨 可靠 难 不方便 小 耐磨 可靠 易 方便 加速度峰高 慢 好 慢 大 小 高 快 好 快 较大 较大 高 快 较好 快 较大 较大 具体项目 方案一 方案二 方案三 13

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结构紧凑 性 重量 结构复杂轻 简单 重 一般 较轻 一般 方案一：升降时费力又费时，再加上手柄长度较长，在实际操作过程中，当拖板接近变速箱时，进给手柄与升降手柄容易打在一起，操作者易受伤。

方案二：在丝杆的端头装上小型电动机和减速器，使丝杆转动，螺母固定实现自动升降。那是一种传动的自动升降系统。很多机床都用的上。但是针对Z3132型万向摇臂钻床来说，虽然弥补了自动升降的缺点，但又派生出另外的缺点：（1）钻床立柱的顶端面积是有限的，而附加的电动机和减速器体积较大，结构复杂，安装困难，也增加了成本，再说提重吊环的安装问题也难以解决。（2）增加一个动力源、减速器和一组控制电路，使成本增加。

方案三：直接利用原有电动机作为升降系统的动力源。在变速箱内附加若干齿轮，在原有的主运动传动系统中，通过齿轮的变化啮合，把动力传到螺母上，使螺母转动，从而实现自动升降。方案的优点：（1）利用原电动机作为动力源，成本低。（2）附加零件部件结构简单、容易生产。（3）充分利用了变速箱的有限空间，使原机床的各部分结构和机床外观不受影响。（4）控制电路部分保持不变，操作简单、方便。（5）升降平稳、快捷、工作效率高。

根据以上的评价比较和分析，最终选择方案三作为升降系统的传动方案。

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图3-1 变速箱传动示意图

第四章 升降系统传动机构动的设计与计算

4.1绘制变速箱中升降系统的传动机构运动简图

在生产中实际使用的各种机械在外形、构造和用途等各方面各不大相同。组成机械（机器）的各种机构及各个机构和形状也是很复杂的。但各构件间的运动是由原动件的运动规律及各运动副的类型和机构的运动尺寸来决定的，与各构件之间的相对运动和整个机构的运动状态与机构中所包含的运动副数量、类型以及运动副之间的相对位置（也即机构的运动尺寸）有关。而与组成构件的零件形状和数量、构件的外形及其截面积的形状和尺寸以及运动副的具体构造等等因素都无关。因此，在研究机构的运动时，为了

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