《机电系统设计与控制技术》课程大作业题目:姓名:________________学号:_______授课教师:_______________哈尔滨工业大学航空宇航制造系得分一.超越离合器的工作原理、优缺点及主要应用范围1棘轮机构的演化棘轮机构是间歇运动机构中的一种。例如齿式棘轮机构,如如图1所示。它主要由棘轮、主动棘爪、止回棘爪和机架组成。可以实现将主动件的往复摆动转换为从动棘轮的单向间歇转动。棘轮只能有级调速,易引起噪声、冲击和磨损,不宜于高速场合。为了提高棘轮机构的承载能力,进一步改善其缺点,产生了如图所示星轮式超越离合器。2.超越离合器分类:楔块式超越离合器、滚柱式超越离合器、棘轮式超越离合器右图为滚柱式超越离合器。它由内圈、滚柱、外圈、弹簧和顶销等组成。设内圈为主动件,外圈为从动件。工作原理:(1)当内圈逆时针转动时,滚柱被楔紧而带动外圈转动,离合器接合;(2)当内圈顺时针转动时,滚柱退入宽槽部位,外圈则不动,离合器分离。缺点:滚柱数目较少,元件接触应力大,故承载能力低。优点:(1)变换速度在运动链不脱开的情况下,可以使从动件获得快慢两种速度;(2)防止逆转单向超越离合器在一个转动方向传递转矩,而在相反方向转矩作用下则空转;(3)间歇运动可以实现从动部分作某种规律的间歇运动。应用:超越离合器广泛应用于摩托车、纺织机械行业、鼓风机或者泵的驱动。例如是摩托车电启动的关键部件。滚柱式超越离合器可以用于高速场合。二.谐波齿轮传动谐波齿轮传动:是一种依靠弹性变形运动来实现传动的新型机构,它突破了机械传动采用刚性构件机构的模式,使用了一个柔性构件来实现机械传动,从而获得了一系列其他传动所难以达到的特殊功能。工作原理:谐波齿轮的传动机构由波形发生器、柔轮和刚轮组成。刚轮带有内齿圈,柔轮带有外齿圈,刚轮比柔轮多2~4个齿,这3个基本构件中可任意固定一个,其余一个为主动件,另一个为从动件。如以刚轮固定不变,以波发生器为主动件,柔轮为从动件。波发生器的一对滚子将柔轮撑成椭圆形。在长轴方向,柔轮上的外轮齿与刚轮上的内轮齿完全啮合,此时在短轴方向柔轮完全脱开,中间区域为过渡状态。当波发生器顺时针旋转一周时,柔轮相对固定的刚轮逆时针旋转2个齿,实现把波发生器的快速转动变为慢速转动。优点:(1)承载能力大(2)传动比范围大(3)谐波传动的精度高(4)运动平稳,无冲击,噪声小(5)同轴性好(6)传动效率高缺点:(1)易于疲劳损坏(2)加工制造难度较大(3)传动比的下限值高,齿数不能太少(4)起动力矩大,且速比越小越严重(5)谐波齿轮传动没有中间轴,因而不能获得中间速度(6)结构参数选择不当会导致发热过大,降低传动承载能力应用:由于谐波传动具有其他传动无法比拟的诸多独特优点,在机床、仪器仪表、机器人、汽车、造船、及医疗器械等领域,获得了广泛的应用。国内外的应用实践表明,无论是作为高灵敏度随动系统的精密谐波传动,还是作为传递大转矩的动力谐波传动,都表现出了良好的性能;作为空间传动装置和用于操纵高温、高压管路以及在有原子辐射或其它有害介质条件下工作的机构,更是显示出一些其他传动装置难以比拟的优越性。