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第二章机械系统的组成

机械系统的组成：动力系统传动系统执行系统支承系统操纵控制系统机械系统的组成

u动力系统指动力机（或原动机）及其配套装置，是给机械系统提供动力、实现能量转换的部分。u传动系统是将动力机的动力和运动传递给执行系统的中间装置。u执行机构或工作机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它预定要求的装置。u支承系统包括基础件（如床身、底座、立柱等）和支承构件（如轴、轴承、支架、箱体等），用于安装和支承动力系统、传动系统、执行系统和操纵系统等，是机械系统中必不可少的部分。u操纵控制系统是为了使动力系统、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。

§2-1动力机动力机是驱动执行机构运动的机械，又称为原动机。

1、电动机电动机是一种将电能转变成旋转机械能的能量转换装置，是最常用的动力机。电动机的分类：

(1)三相异步电动机u实例：YEJ系列电磁制动三相异步电动机u应用范围：广泛应用于各种要求快速停止和准确定位的机械设备和传动装置中。

(2)直流电动机应用范围：冶金工业轧机传动、金属切削机床、造纸、印刷、纺织、印染、水泥、塑料挤出机械等等。

(3)同步电动机调速精度高，体积小，重量轻，控制系统简单、可靠，节能效果显著，寿命长，通用性强，适应性强。

2、液压马达液压马达按输出转矩的大小和转速高低可以分为两类：高速小转矩液压马达，转速范围一般在300~3000r/min或更高，转矩在几百Nm以下；

液压马达实例球体摆缸式液压马达带减速器液压马达轴配流摆线油马达

3、气动马达气动马达的作用类同于液压传动中的液压马达，它以压缩空气为动力输出转矩，驱动执行机构作旋转运动。

容积式气动马达分类：

叶片式气动马达示意图1－排气口2－孔道3－定子4－排气口5－转子6－叶7－喷口8－进气口

气动马达实例：

4、内燃机定义：内燃机是指燃料在气缸内部进行燃烧，直接将产生的气体（即工作介质）所含的热能转变为机械能的机械。分类：内燃机按其主要运动机构的不同，分为往复活塞式内燃机和旋转活塞式内燃机两大类。目前普遍应用的是往复式内燃机。

四冲程非增压式柴油机的基本结构1－主轴承；2－机身；3－凸轮轴；4－喷油泵；5－挺杆；6－进气管；7－摇臂；8－进气阀；9－高压油管；10－喷油器；11－排气阀；12－气阀簧；13－排气管；14－气缸盖；15－活塞；16－活塞销；17－气缸套；18－连杆；19－连杆螺栓；20－曲轴；21－机座

内燃机实例

二、动力机的选用在设计机械系统时，选用何种形式的动力机，主要应从以下三个方面进行分析比较。1）分析工作机械的负载特性和要求；2）分析动力机本身的机械特性；3）进行经济性的比较。

§2-2传动系统

二、传动的类型(3)按传动输出速度变化情况分类。

三、传动的选择传动类型的选择关系到整个机器的运动方案设计和工作性能参数。技术经济指标是确定传动方案的主要因素，只有对各种传动方案的技术经济指标作细致的综合分析和对比，才能较会理地选用传动的类型。

选择的主要内容1、传动类型选择的依据2、选择的基本原则3、定传动比传动的选择4、有级变速传动的选择5、无级变速传动的选择

§2-3执行系统定义：直接用来完成各种工艺动作或生产过程的机构称为执行机构（或称工作机构）。

1－电动机；2－主导轴；3－滑枕；4－工作台；5－刨刀；6－丝杆；7－主曲柄；8－曲柄；9－连杆；10－棘轮

3－已加工平面

机器执行机构运动设计的基本问题，可归纳为以下三个方面：一、确定执行机构的运动方案;二、合理选择机构的类型;三、绘制运动循环图。

§2-4支承系统3)保证各零部件之间的相对位置精度和运动部件的运动精度；4)支承件的内部用作电器箱及液压油、润滑油、冷却液的储存器等。

对支承系统的基本要求1)足够的刚度和强度以及较高的刚度重量比；2)良好的动态特性；

二、支承系统的结构与材料图６－７支承件的分类

按材料与制造方法可分为以下几类：

§2-5操纵控制系统操纵系统是指把人和机械联系起来，使机械按照人的指令工作的机构和元件所构成的总体。操纵系统一般由下述几部分组成：此外，操纵系统中还有保证操纵系统安全可靠工作的辅助元件，如定位元件、锁定元件、导向元件、互锁元件和回位元件等。

2.操纵系统的功能操纵系统的功能是实现信号的转换，即把操纵者施加于机械的信号，经过转换传递到执行系统，以实现机械的启动、停止、制动、换向、变速和变力等目的。

3．操纵系统的分类此外，操纵系统还可分为手动操纵系统和脚动操纵系统以及借助于无线电波、光波、声波等物理效应实现操纵功能的远距离（遥控）操纵系统。

二、控制系统及其组成机械控制系统一