交錯軸摩擦輪傳動理論及應(yīng)用 姜松 姜奕奕 劉淑一
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- 作者:姜松 姜奕奕 劉淑一
- 出版時間:2024/2/1
- ISBN:9787111740230
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TH132.2
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
本書系統(tǒng)地闡述了交錯軸摩擦輪傳動的地位、發(fā)展歷史,針對交錯軸摩擦輪傳動體系不完整和傳動基本原理不清晰的現(xiàn)狀,構(gòu)建了交錯軸摩擦輪傳動理論體系,闡明了交錯軸摩擦輪傳動應(yīng)用場景,扼要介紹了交錯軸摩擦輪傳動定型產(chǎn)品及其應(yīng)用。
本書共8章,主要包括摩擦輪傳動概述,交錯軸摩擦輪傳動原理,交錯軸摩擦輪傳動仿真,斜動式交錯軸摩擦輪傳動的應(yīng)用,直動式交錯軸摩擦輪傳動的應(yīng)用,卵形體農(nóng)產(chǎn)品大小頭自動定向中的軸向分列運(yùn)動分析,斜動式和直動式交錯軸摩擦輪傳動的綜合應(yīng)用,交錯軸摩擦輪傳動的定型產(chǎn)品及其應(yīng)用。
本書適合于不同領(lǐng)域從事裝備設(shè)計(jì)開發(fā)、應(yīng)用及維護(hù)的技術(shù)人員,以及高校相關(guān)專業(yè)的教師和學(xué)生。
傳動部件的設(shè)計(jì)是研發(fā)關(guān)鍵,全方位移動機(jī)器人所用的麥克納姆輪、管道機(jī)器人的螺旋運(yùn)動式驅(qū)動機(jī)構(gòu)、無牙螺桿的傳動、鋼管螺旋運(yùn)動式輸送輥道的傳動、三坐標(biāo)測量機(jī)和影像測量儀的驅(qū)動機(jī)構(gòu)等都使用了交錯軸摩擦輪進(jìn)行傳動,但由于缺乏系統(tǒng)的理論解析和歸納,人們還未真正整體上認(rèn)識其傳動原理和在機(jī)構(gòu)分類中的歸屬。
交錯軸摩擦輪傳動是與平行軸摩擦輪傳動和相交軸摩擦輪傳動不同的另外一種傳動形式,交錯軸摩擦輪傳動的兩摩擦輪軸線之間既不平行又不相交,屬于空間交錯,在不同的約束形式下可將輸入的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成輸出的螺旋運(yùn)動或直線運(yùn)動。
本書從交錯軸摩擦輪傳動的基本原理、兩種基本形式在不同工程領(lǐng)域中的應(yīng)用、解決工程實(shí)際問題的案例、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用等方面進(jìn)行系統(tǒng)論述,填補(bǔ)國內(nèi)外此領(lǐng)域現(xiàn)有文獻(xiàn)的空白,同時可提高讀者對摩擦輪傳動,特別是交錯軸摩擦輪傳動的認(rèn)識,也可打破不同領(lǐng)域由于命名不同造成的知識壁壘,為交錯軸摩擦輪傳動的應(yīng)用研究和開發(fā)利用提供理論指導(dǎo)。
交錯軸摩擦輪傳動是與平行軸摩擦輪傳動和相交軸摩擦輪傳動不同的另外一種傳動形式,交錯軸摩擦輪傳動的兩摩擦輪軸線之間既不平行又不相交,屬于空間交錯,在不同的約束形式下可將輸入的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成輸出的螺旋運(yùn)動或直線運(yùn)動。
100多年以來,交錯軸摩擦輪傳動雖以不同結(jié)構(gòu)形式和不同命名在工程領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用,如物料的自動輸送、工作裝置的牽引、平臺的精密定位、遠(yuǎn)距離的輸送、斜軋機(jī)械的傳動、管道機(jī)器人的驅(qū)動、全方位移動小車的驅(qū)動、運(yùn)動形式的轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)的無級變速調(diào)速等,但由于缺乏系統(tǒng)的理論解析和歸納,人們還未真正整體上認(rèn)識其傳動原理和在機(jī)構(gòu)分類中的歸屬。
本書從交錯軸摩擦輪傳動的基本原理、兩種基本形式在不同工程領(lǐng)域中的應(yīng)用、解決工程實(shí)際問題的案例、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用等方面進(jìn)行系統(tǒng)論述,填補(bǔ)國內(nèi)外此領(lǐng)域現(xiàn)有文獻(xiàn)的空白,同時可提高讀者對摩擦輪傳動,特別是交錯軸摩擦輪傳動的認(rèn)識,也可打破不同領(lǐng)域由于命名不同造成的知識壁壘,為交錯軸摩擦輪傳動的應(yīng)用研究和開發(fā)利用提供理論指導(dǎo)。
本書包含了作者 15 年來在交錯軸摩擦輪傳動理論及其應(yīng)用方面的研究成果,共8章。第1章系統(tǒng)地闡明交錯軸摩擦輪傳動與摩擦輪傳動的關(guān)系、規(guī)范命名及其發(fā)展歷程;第2章揭示了交錯軸摩擦輪的傳動原理;第3章解析交錯軸摩擦輪傳動的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)特性;第4、5章剖析斜動式和直動式交錯軸摩擦輪傳動在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用; 第6章闡述交錯軸摩擦輪傳動原理在卵形體農(nóng)產(chǎn)品大小頭自動定向中軸向分列運(yùn)動分析中的應(yīng)用;第7章論述交錯軸摩擦輪傳動的綜合應(yīng)用;第8章介紹交錯軸摩擦輪傳動定型產(chǎn)品及其應(yīng)用。
本書體現(xiàn)了知識的傳承、創(chuàng)造及運(yùn)用:從交錯軸摩擦輪傳動的歸屬和規(guī)范命名的提出、基本原理的揭示、兩種基本運(yùn)動形式和四種基本結(jié)構(gòu)形式的建立,到運(yùn)用基本原理系統(tǒng)歸納其在不同工程領(lǐng)域中的應(yīng)用,再到運(yùn)用基本原理解決具體工程實(shí)際問題,以及定型產(chǎn)品在工程設(shè)計(jì)中的選用。本書闡釋了交錯軸摩擦輪傳動“是什么、為什么、能不能”,構(gòu)建了交錯軸摩擦輪傳動的知識體系,完善了摩擦輪傳動的分類體系。
機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)是機(jī)械系統(tǒng)(裝備)設(shè)計(jì)的單元(子系統(tǒng)),單元的設(shè)計(jì)選型離不開機(jī)構(gòu)知識,系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)知識是機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。希望本書對不同領(lǐng)域從事裝備設(shè)計(jì)開發(fā)和應(yīng)用及維護(hù)的廣大技術(shù)人員、高校相關(guān)專業(yè)的教師和學(xué)生能有一定的參考價值。
作者的研究工作得到了國家科技支撐計(jì)劃(項(xiàng)目號:2006BAD11A12-06)、江蘇省高校自然科學(xué)研究項(xiàng)目(重大基礎(chǔ)研究)(項(xiàng)目號:11KJA550002)、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目號:51575243)和科技部創(chuàng)新方法工作專項(xiàng)項(xiàng)目(項(xiàng)目號:2020IM030100)的資助。
本書第1~3章、第6章、第7章由姜松、姜奕奕編寫,第4章、第5章、第8章由姜松、姜奕奕、劉淑一編寫,全書由姜松統(tǒng)一定稿。
感謝為本書出版提供幫助的馮侃、陳章耀、馬朝興等老師和團(tuán)隊(duì)的研究生。
由于作者水平有限,書中難免有不足之處,懇請讀者批評指正。書中參考了很多文獻(xiàn)資料,由于篇幅所限僅列出部分參考文獻(xiàn),還有很多未列出的參考文獻(xiàn),在此一并對這些文獻(xiàn)的作者表示感謝!
著者
姜松,博士、江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師,現(xiàn)任江蘇大學(xué)創(chuàng)造學(xué)研究所所長和中國創(chuàng)造學(xué)會副秘書長,2018—2022年創(chuàng)新方法教學(xué)指導(dǎo)分委員會委員,中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會食品科學(xué)與工程類專業(yè)認(rèn)證委員會委員,中國工程教育專業(yè)認(rèn)證專家。
教育經(jīng)歷:1985年本科畢業(yè)于江蘇大學(xué)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè),1996年碩士和2009年博士畢業(yè)于江蘇大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程專業(yè)。
研究工作:主要從事農(nóng)產(chǎn)(食)品流變力學(xué)特性及質(zhì)地評價,農(nóng)產(chǎn)品貯藏與保鮮,農(nóng)產(chǎn)(食)品加工機(jī)械及裝備等研究,共培養(yǎng)研究生55人,發(fā)表論文80余篇,授權(quán)發(fā)明專利10余項(xiàng)。
教學(xué)工作:曾從事本科生機(jī)械工程基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械原理、設(shè)計(jì)方法學(xué)等課程教學(xué)7年,現(xiàn)從事本科生和研究生食品物理學(xué)、創(chuàng)造學(xué)基礎(chǔ)、創(chuàng)新方法導(dǎo)論、食品專業(yè)導(dǎo)論、食品物性學(xué)、創(chuàng)造方法論等課程教學(xué)。
序
前言
第1章摩擦輪傳動概述1
1.1摩擦輪傳動的分類體系2
1.2摩擦輪傳動的運(yùn)動關(guān)系3
1.3交錯軸摩擦輪機(jī)構(gòu)規(guī)范命名3
1.4交錯軸摩擦輪傳動的發(fā)展歷程溯源4
第2章交錯軸摩擦輪傳動原理7
2.1交錯軸摩擦輪傳動機(jī)構(gòu)組成7
2.2交錯軸摩擦輪傳動運(yùn)動分析8
2.2.1從動摩擦輪沿自身支撐軸方向移動(斜動式)8
2.2.2從動摩擦輪沿主動輪支撐軸方向移動(直動式)10
2.2.3從動摩擦輪斜動式和直動式關(guān)系11
2.2.4斜動式和直動式從動摩擦輪移動方向11
2.3交錯軸摩擦輪傳動特例——輪地傳動11
2.3.1傳動形式12
2.3.2動力學(xué)參數(shù)理論分析12
2.3.3摩擦輪驅(qū)動能力分析13
2.4交錯軸摩擦輪傳動機(jī)構(gòu)形式及演化14
2.4.1按運(yùn)動形式14
2.4.2按接觸形式14
2.4.3按輪地形式15
2.5交錯軸摩擦輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)16
第3章交錯軸摩擦輪傳動仿真17
3.1交錯軸摩擦輪傳動的運(yùn)動學(xué)仿真17
3.1.1仿真試驗(yàn)的模型建立17
3.1.2仿真結(jié)果與分析18
3.2交錯軸摩擦輪傳動的動力學(xué)仿真19
3.2.1仿真試驗(yàn)?zāi)P徒?9
3.2.2仿真結(jié)果與分析20
第4章斜動式交錯軸摩擦輪傳動的應(yīng)用23
4.1無心磨床23
4.2斜軋穿孔機(jī)24
4.3矯直機(jī)25
4.4成形斜軋機(jī)26
4.5回轉(zhuǎn)體成組斜輪螺旋式軸向輸送裝置27
4.6螺旋鋼管加工的輸送裝置28
4.7其他應(yīng)用29
4.7.1兩個手指搓動一小塊面包29
4.7.2家用縫紉機(jī)底線梭芯繞線30
4.7.3簡易斜動式輪地交錯軸摩擦輪傳動30
4.7.4基于交錯軸摩擦輪傳動的精密光軸微調(diào)裝置30
第5章直動式交錯軸摩擦輪傳動的應(yīng)用33
5.1精密定位傳動33
5.1.1三坐標(biāo)測量機(jī)33
5.1.2影像測量儀35
5.1.3精密定位傳動研究36
5.2管道機(jī)器人37
5.2.1螺旋運(yùn)動式驅(qū)動機(jī)構(gòu)組成37
5.2.2驅(qū)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析38
5.2.3螺旋運(yùn)動式驅(qū)動管外機(jī)器人38
5.2.4螺旋運(yùn)動式驅(qū)動管內(nèi)機(jī)器人39
5.3其他工程應(yīng)用40
5.3.1柴油機(jī)調(diào)速桿驅(qū)動裝置40
5.3.2擴(kuò)散爐送片裝置40
5.3.3夾具輸送小車的驅(qū)動裝置41
5.3.4簾、門、窗自動開合裝置41
5.3.5纏繞線(絲、帶)機(jī)42
5.3.6顯微鏡微調(diào)機(jī)構(gòu)42
5.3.7傳動比可調(diào)的摩擦螺旋傳動機(jī)構(gòu)43
5.3.8往復(fù)運(yùn)動摩擦輪機(jī)構(gòu)43
5.3.9平行軸摩擦輪傳動的從動輪軸向竄動45
5.3.10無心磨床工件軸向輸送裝置46
5.3.11一種開門裝置47
5.3.12旋轉(zhuǎn)與移動轉(zhuǎn)換傳動裝置47
第6章卵形體農(nóng)產(chǎn)品大小頭自動定向中的軸向分列運(yùn)動分析51
6.1禽蛋在輸送輥上的軸向運(yùn)動52
6.1.1起始運(yùn)動階段52
6.1.2過渡運(yùn)動階段52
6.1.3穩(wěn)定運(yùn)動階段52
6.1.4禽蛋在輸送輥上的四種運(yùn)動狀態(tài)53
6.2禽蛋軸向運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析53
6.2.1靜止?fàn)顟B(tài)54
6.2.2起始運(yùn)動階段禽蛋水平偏轉(zhuǎn)分析54
6.2.3起始運(yùn)動階段禽蛋軸向運(yùn)動分析55
6.2.4穩(wěn)定運(yùn)動階段禽蛋軸向運(yùn)動分析56
6.2.5禽蛋軸向運(yùn)動參數(shù)的計(jì)算與分析58
6.2.6輸送輥與禽蛋傳動關(guān)系模型59
6.3試驗(yàn)驗(yàn)證59
6.3.1試驗(yàn)材料與設(shè)備59
6.3.2試驗(yàn)方法60
6.3.3結(jié)果與分析61
6.4仿真分析63
6.4.1禽蛋軸向運(yùn)動仿真建模63
6.4.2驗(yàn)證試驗(yàn)及模型應(yīng)用65
6.4.3結(jié)果與分析68
6.5輸送輥上卵形體農(nóng)產(chǎn)品定向運(yùn)動綜合試驗(yàn)臺研制84
6.5.1定向裝置的影響因素及其控制方法84
6.5.2試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)85
6.5.3試驗(yàn)臺工作原理87
6.6小結(jié)88
第7章斜動式和直動式交錯軸摩擦輪傳動的綜合應(yīng)用91
7.1基于Mecanum輪全方位移動小車運(yùn)動分析91
7.1.1全方位移動小車91
7.1.2Mecanum 輪與地面之間的傳動關(guān)系92
7.1.3小車運(yùn)動分析92
7.1.4小結(jié)96
7.2蛙式運(yùn)動車運(yùn)動分析97
7.2.1蛙式運(yùn)動車97
7.2.2運(yùn)動分析98
7.3萬向細(xì)胞傳送帶Celluveyor(物流輸送)98
第8章交錯軸摩擦輪傳動的定型產(chǎn)品及其應(yīng)用101
8.1德國UHING公司產(chǎn)品101
8.1.1光桿排線器(變速器)101
8.1.2直線傳動螺母102
8.2日本NB株式會社產(chǎn)品103
8.3日本旭精工株式會社產(chǎn)品104
8.4國產(chǎn)排線器產(chǎn)品106
8.5定型產(chǎn)品應(yīng)用108
8.5.1光桿排線器(變速器)應(yīng)用108
8.5.2細(xì)胞檢測顯微鏡的載玻片前后移動驅(qū)動裝置109
8.5.3多肉植物養(yǎng)護(hù)裝置111
8.5.4PCB檢測系統(tǒng)111
8.5.5茶油果分選機(jī)用觀察窗112
8.5.6地埋式污水處理設(shè)備112
8.5.7廢料卷取機(jī)114
8.5.8異形瓶體定位夾具115
8.5.9無牙螺桿推料組116
8.5.10EPS保溫板成形機(jī)117
8.5.11紡織用印花裝置117
8.5.12紅木家具加工用拋光裝置118
8.5.13戶外睡墊生產(chǎn)用布料剪切裝置119
8.5.14玫瑰精油制取用清洗烘干裝置120
8.5.15噴涂裝置的行走裝置121
8.5.16汽車零件切割裝置122
8.5.17電池石墨電極棒加工的立式磨料裝置123
8.5.18汽車監(jiān)測站的尾氣收集處理裝置124
8.5.19注塑機(jī)顆粒料攪拌機(jī)125
8.5.20刀調(diào)儀攝像裝置Y向自動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)127
8.5.21一種異形定位夾具127
8.5.22加樣槍分針傳動機(jī)構(gòu)129
8.5.23半自動簡易繞線機(jī)130
8.5.24八圓網(wǎng)進(jìn)口導(dǎo)布輥清理裝置130
8.5.25裙帶菜苗簾自動纏簾機(jī)131
8.5.26鑄軋機(jī)火焰噴涂裝置133
8.5.27納米涂層螺桿的環(huán)保真空噴涂室133
8.5.28鍵合線復(fù)繞機(jī)135
8.5.29新型數(shù)控扁絲機(jī)136
8.5.30滴灌管合卷裝置136
參考文獻(xiàn)139
后記145