機械設(shè)計基礎(chǔ)第十三章

1、 聯(lián)軸器聯(lián)軸器 用來把兩軸聯(lián)接在一起，以傳遞運動與轉(zhuǎn)矩，機器停止運轉(zhuǎn)后才能用來把兩軸聯(lián)接在一起，以傳遞運動與轉(zhuǎn)矩，機器停止運轉(zhuǎn)后才能 接合或分離的一種裝置。接合或分離的一種裝置。 離合器離合器 在機器運轉(zhuǎn)過程中，可使兩軸隨時接合或分離的一種裝置。它可用在機器運轉(zhuǎn)過程中，可使兩軸隨時接合或分離的一種裝置。它可用 來操縱機器傳動系統(tǒng)的斷續(xù)，以便進行變速及換向等。來操縱機器傳動系統(tǒng)的斷續(xù)，以便進行變速及換向等。 制動器制動器 用來降低機械的運轉(zhuǎn)速度或迫使機械停止運轉(zhuǎn)的部件用來降低機械的運轉(zhuǎn)速度或迫使機械停止運轉(zhuǎn)的部件 聯(lián)軸器聯(lián)軸器 用來把兩軸聯(lián)接在一起，以傳遞運動與轉(zhuǎn)矩，機器停止運轉(zhuǎn)后才能接用來把兩

2、軸聯(lián)接在一起，以傳遞運動與轉(zhuǎn)矩，機器停止運轉(zhuǎn)后才能接 合或分離的一種裝置。合或分離的一種裝置。 一、一、聯(lián)軸器的類型聯(lián)軸器的類型 聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變 化的影響等，往往不能保證嚴格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。化的影響等，往往不能保證嚴格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。 這就要求設(shè)計聯(lián)軸器時，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一這就要求設(shè)計聯(lián)軸器時，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一 定范圍的相對位移的性能。定范圍的相對位移的性能。 x y x y 軸向位移x

3、徑向位移y 角位移 綜合位移x、y、 x y 被聯(lián)接兩軸間的各種相對位移無補償能力，故對兩軸對中性的要求高。當兩被聯(lián)接兩軸間的各種相對位移無補償能力，故對兩軸對中性的要求高。當兩 軸有相對位移時，會在結(jié)構(gòu)內(nèi)引起附加載荷。這類聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)比較簡單。軸有相對位移時，會在結(jié)構(gòu)內(nèi)引起附加載荷。這類聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)比較簡單。 聯(lián)軸器的分類聯(lián)軸器的分類 固定式聯(lián)軸器固定式聯(lián)軸器 可移式聯(lián)軸器可移式聯(lián)軸器 剛性可移式聯(lián)軸器：利用聯(lián)軸器工作零件間的間隙和結(jié)構(gòu)特性來補償兩軸剛性可移式聯(lián)軸器：利用聯(lián)軸器工作零件間的間隙和結(jié)構(gòu)特性來補償兩軸 的相對位移。但因無彈性元件，故不能緩沖減振。的相對位移。但因無彈性元件，故不能

4、緩沖減振。 彈性可移式聯(lián)軸器：利用聯(lián)軸器中的彈性元件的變形，來補償兩軸間的彈性可移式聯(lián)軸器：利用聯(lián)軸器中的彈性元件的變形，來補償兩軸間的 相對位移，而且具有緩沖減振的能力。相對位移，而且具有緩沖減振的能力。 對被聯(lián)接兩軸間的各種相對位移有補償能力，進一步分為：對被聯(lián)接兩軸間的各種相對位移有補償能力，進一步分為： 根據(jù)聯(lián)軸器補償兩軸偏移能力的不同，聯(lián)軸器分為兩類：根據(jù)聯(lián)軸器補償兩軸偏移能力的不同，聯(lián)軸器分為兩類：剛性聯(lián)軸器和剛性聯(lián)軸器和 撓性聯(lián)軸器。撓性聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器的分類：聯(lián)軸器的分類： 機械式聯(lián)軸器機械式聯(lián)軸器 聯(lián)軸器聯(lián)軸器 電磁式聯(lián)軸器電磁式聯(lián)軸器 其中以機械式聯(lián)軸器最為常用其中以機械式

5、聯(lián)軸器最為常用。 二、固定式聯(lián)軸器二、固定式聯(lián)軸器 1、凸緣聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器：圖示。凸緣聯(lián)軸器：圖示。凸緣聯(lián)軸器:上圖靠預(yù)緊普通螺栓在凸緣邊接觸表面產(chǎn)生的上圖靠預(yù)緊普通螺栓在凸緣邊接觸表面產(chǎn)生的 摩擦力傳遞力矩摩擦力傳遞力矩;下圖用鉸制孔螺栓對中下圖用鉸制孔螺栓對中,靠螺桿承受擠壓與剪切傳遞力矩用普通螺栓靠螺桿承受擠壓與剪切傳遞力矩用普通螺栓 聯(lián)接；圖聯(lián)接；圖12-2b，用鉸制孔螺栓聯(lián)接，用鉸制孔螺栓聯(lián)接 凸緣聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器 凸緣聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器 套筒聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器 2 2、套筒聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器 它由套筒和連接零件所組成，是由套筒和連接零件將兩根軸剛性地固定它由套筒和連接零件所組成，是由套

6、筒和連接零件將兩根軸剛性地固定 在一起。這種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，徑向尺寸小，傳遞的轉(zhuǎn)矩較小，不能緩沖和在一起。這種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，徑向尺寸小，傳遞的轉(zhuǎn)矩較小，不能緩沖和 吸振，被連接的兩軸必須嚴格對中；拆裝不夠方便，安裝時軸需作軸向移動。吸振，被連接的兩軸必須嚴格對中；拆裝不夠方便，安裝時軸需作軸向移動。 常用于機床的傳動系統(tǒng)中。常用于機床的傳動系統(tǒng)中。 3 3、夾殼式聯(lián)軸器夾殼式聯(lián)軸器 夾殼式聯(lián)軸器是由兩個半圓筒形的夾殼及聯(lián)結(jié)它們的螺栓所組成，如圖夾殼式聯(lián)軸器是由兩個半圓筒形的夾殼及聯(lián)結(jié)它們的螺栓所組成，如圖 所示。靠夾殼與軸之間的摩擦力或鍵來傳遞轉(zhuǎn)矩。主要用于低速、工作平穩(wěn)所示。靠夾殼與軸之間

7、的摩擦力或鍵來傳遞轉(zhuǎn)矩。主要用于低速、工作平穩(wěn) 的場合。的場合。 夾殼聯(lián)軸器夾殼聯(lián)軸器 三、三、 可移式聯(lián)軸器可移式聯(lián)軸器 1 1、十字滑塊聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器 如圖如圖可補償軸線高度可補償軸線高度Y Y方向和角度的誤差，它由兩個半聯(lián)軸器方向和角度的誤差，它由兩個半聯(lián)軸器1 1、3 3 與十字滑塊與十字滑塊2 2組成。十字滑塊組成。十字滑塊2 2兩側(cè)互相垂直的凸榫分別與兩個半聯(lián)軸器兩側(cè)互相垂直的凸榫分別與兩個半聯(lián)軸器 的凹槽組成移動副。聯(lián)軸器工作時，十字滑塊隨兩軸轉(zhuǎn)動，同時又相對的凹槽組成移動副。聯(lián)軸器工作時，十字滑塊隨兩軸轉(zhuǎn)動，同時又相對 于兩軸移動以補償兩軸的徑向位移。這種聯(lián)軸器徑向補償能

8、力較大（于兩軸移動以補償兩軸的徑向位移。這種聯(lián)軸器徑向補償能力較大（d d 為軸的直徑），同時也有少量的角度和軸向補償能力。由于十字滑塊偏為軸的直徑），同時也有少量的角度和軸向補償能力。由于十字滑塊偏 心回轉(zhuǎn)會產(chǎn)生離心力，滑塊滑動為往復(fù)運動，所以不宜用于高速場合。心回轉(zhuǎn)會產(chǎn)生離心力，滑塊滑動為往復(fù)運動，所以不宜用于高速場合。 十字滑塊聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器 2 2、彈性套柱銷式聯(lián)軸器彈性套柱銷式聯(lián)軸器 如圖所示，這種聯(lián)軸器可補償兩種軸線的如圖所示，這種聯(lián)軸器可補償兩種軸線的X X、Y Y和綜合誤差的影響。在結(jié)和綜合誤差的影響。在結(jié) 構(gòu)上與凸緣聯(lián)軸器相似構(gòu)上與凸緣聯(lián)軸器相似, ,只是用套有橡膠彈性

9、套的注銷代替了聯(lián)結(jié)螺栓。彈只是用套有橡膠彈性套的注銷代替了聯(lián)結(jié)螺栓。彈 性套柱銷連軸器制造容易性套柱銷連軸器制造容易, ,裝拆方便裝拆方便, ,成本較低成本較低, ,但彈性套易磨損但彈性套易磨損, ,壽命較短。壽命較短。 它適于載荷平穩(wěn)它適于載荷平穩(wěn), ,正反轉(zhuǎn)或啟動頻繁、轉(zhuǎn)速高的中小功率的兩軸聯(lián)結(jié)。正反轉(zhuǎn)或啟動頻繁、轉(zhuǎn)速高的中小功率的兩軸聯(lián)結(jié)。 彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器 3 3、彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器 如圖所示，彈性柱銷將兩個半聯(lián)軸器連接起來。為防止柱銷脫落如圖所示，彈性柱銷將兩個半聯(lián)軸器連接起來。為防止柱銷脫落, ,兩側(cè)兩側(cè) 裝有擋板。這種聯(lián)軸器與彈性套柱銷連軸器相比裝有擋板

10、。這種聯(lián)軸器與彈性套柱銷連軸器相比, ,結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單, ,制造安裝方制造安裝方 便便, ,壽命長壽命長, ,使用于軸向竄動較大使用于軸向竄動較大, ,正反轉(zhuǎn)或啟動頻繁正反轉(zhuǎn)或啟動頻繁, ,轉(zhuǎn)速較高的場合。轉(zhuǎn)速較高的場合。 由于尼龍柱銷對溫度較敏感由于尼龍柱銷對溫度較敏感, ,故工作溫度限制在故工作溫度限制在-2070-2070的范圍內(nèi)。的范圍內(nèi)。 彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器 4 4、輪胎聯(lián)軸器輪胎聯(lián)軸器 如圖所示，輪胎聯(lián)軸器是由橡膠或橡膠織物制成輪胎形的彈性元件如圖所示，輪胎聯(lián)軸器是由橡膠或橡膠織物制成輪胎形的彈性元件, ,通過通過 壓板與螺栓和兩半聯(lián)軸器相聯(lián)壓板與螺栓和兩半聯(lián)軸器相聯(lián),

11、 ,兩半聯(lián)軸器與兩軸相連。這種聯(lián)軸器因具有兩半聯(lián)軸器與兩軸相連。這種聯(lián)軸器因具有 橡膠輪胎彈性元件橡膠輪胎彈性元件, ,能緩沖吸振。故適用于潮濕多塵能緩沖吸振。故適用于潮濕多塵, ,沖擊大、啟動頻繁及經(jīng)沖擊大、啟動頻繁及經(jīng) 常正反轉(zhuǎn)的場合。常正反轉(zhuǎn)的場合。 輪胎聯(lián)軸器輪胎聯(lián)軸器 齒式聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器 齒式聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器 滑塊聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器 萬向聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)運動演示運動演示 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 工程案例工程案例實物實物 滾子鏈聯(lián)軸器滾子鏈聯(lián)軸器 梅花形彈性聯(lián)梅花形彈性聯(lián) 軸器軸器 輪胎聯(lián)軸器輪胎聯(lián)軸器 膜片聯(lián)軸器膜片聯(lián)軸器星形彈性聯(lián)軸器星形彈性聯(lián)軸器 五、聯(lián)軸器的標注五、聯(lián)軸器的標注 離

12、合器的類型及應(yīng)用離合器的類型及應(yīng)用 作用作用：離合器用來聯(lián)接兩根軸，使之一起轉(zhuǎn)動并傳遞轉(zhuǎn)矩，在工作中主、從：離合器用來聯(lián)接兩根軸，使之一起轉(zhuǎn)動并傳遞轉(zhuǎn)矩，在工作中主、從 動部分可分離可接合。動部分可分離可接合。 離合器一般由主動部分、從動部分、接合部分、操縱部分等組成。主動部分與離合器一般由主動部分、從動部分、接合部分、操縱部分等組成。主動部分與 主動軸固定聯(lián)接，主動部分還常用于安裝接合元件（或一部分）。從動部分有主動軸固定聯(lián)接，主動部分還常用于安裝接合元件（或一部分）。從動部分有 的與從動軸固定聯(lián)接，有的可以相對于從動軸作軸向移動并與操縱部分相聯(lián)，的與從動軸固定聯(lián)接，有的可以相對于從動軸作軸

13、向移動并與操縱部分相聯(lián)， 從動部分上安裝有接合元件（或一部分）。操縱部分控制接合元件的接合與分從動部分上安裝有接合元件（或一部分）。操縱部分控制接合元件的接合與分 離，以實現(xiàn)兩軸間轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)矩的傳遞或中斷。離，以實現(xiàn)兩軸間轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)矩的傳遞或中斷。 一、一、離合器的分類離合器的分類 按其工作原理可分為按其工作原理可分為 嚙合式嚙合式：利用牙齒嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩，可保證兩軸同步運轉(zhuǎn)，但只能在低速或停：利用牙齒嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩，可保證兩軸同步運轉(zhuǎn)，但只能在低速或停 車時進行離合車時進行離合 摩擦式摩擦式：利用工作表面的摩擦傳遞扭矩，能在任何轉(zhuǎn)速下離合，有過載保護：利用工作表面的摩擦傳遞扭矩，能在任何轉(zhuǎn)速下離合，

14、有過載保護 但不能保證兩軸同步運轉(zhuǎn)但不能保證兩軸同步運轉(zhuǎn) 按離合控制方法不同，可分為按離合控制方法不同，可分為操縱式操縱式和和自動式自動式兩類；兩類； 按操縱方式分有按操縱方式分有機械操縱式機械操縱式、電磁操縱式電磁操縱式、液壓操縱式液壓操縱式和和氣壓操縱氣壓操縱式等；式等； 可自動離合的離合器有超越離合器、離心離合器和安全離合器等，它們能可自動離合的離合器有超越離合器、離心離合器和安全離合器等，它們能 在特定條件下，自動地接合或分離。在特定條件下，自動地接合或分離。 對離合器的基本要求對離合器的基本要求 分離、接合迅速，平穩(wěn)無沖擊，分離徹底，動作準確可靠；分離、接合迅速，平穩(wěn)無沖擊，分離徹底

15、，動作準確可靠； 結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，慣性小，外形尺寸小，工作安全，效率高；結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，慣性小，外形尺寸小，工作安全，效率高； 接合元件耐磨性好，使用壽命長，散熱條件好；接合元件耐磨性好，使用壽命長，散熱條件好； 操縱方便省力，制造容易，調(diào)整維修方便。操縱方便省力，制造容易，調(diào)整維修方便。 二、二、牙嵌式離合器牙嵌式離合器 牙嵌式離合器的結(jié)構(gòu)如圖所示，它是由兩個端面帶牙的半離合器組成。主牙嵌式離合器的結(jié)構(gòu)如圖所示，它是由兩個端面帶牙的半離合器組成。主 動半離合器用平鍵與主動軸聯(lián)接，從動半離合器用導(dǎo)向鍵動半離合器用平鍵與主動軸聯(lián)接，從動半離合器用導(dǎo)向鍵( (或花鍵或花鍵) )與從動軸聯(lián)與從動

16、軸聯(lián) 接。主動半離合器上安裝有對中環(huán)，以保證兩個半離合器對中。操縱時，通過接。主動半離合器上安裝有對中環(huán)，以保證兩個半離合器對中。操縱時，通過 操縱桿移動滑環(huán)，使兩個半離合器的牙面嵌入（接合）或分開（分離）。操縱桿移動滑環(huán)，使兩個半離合器的牙面嵌入（接合）或分開（分離）。 牙嵌式離合器常用的牙形有：矩形、梯形和鋸齒形等牙嵌式離合器常用的牙形有：矩形、梯形和鋸齒形等 （1 1）矩形齒矩形齒：特點是齒的強度低，磨損后無法補償，難于接合，只能用靜：特點是齒的強度低，磨損后無法補償，難于接合，只能用靜 止狀態(tài)下手動離合的場合。止狀態(tài)下手動離合的場合。 （2 2）梯形齒梯形齒： 特點牙的強度高，承載能力

17、大，能自行補償磨損產(chǎn)生的間特點牙的強度高，承載能力大，能自行補償磨損產(chǎn)生的間 隙，并且接合與分離方便，但嚙合齒間的軸向力有使其自行分離的可能。這隙，并且接合與分離方便，但嚙合齒間的軸向力有使其自行分離的可能。這 種牙形的離合器應(yīng)用廣泛。種牙形的離合器應(yīng)用廣泛。 （3 3）鋸齒形鋸齒形：特點牙的強度高，承載能力最大，但僅能單向工作，反向工：特點牙的強度高，承載能力最大，但僅能單向工作，反向工 作時齒面間會產(chǎn)生很大的軸向力使離合器自行分離而不能正常工作。作時齒面間會產(chǎn)生很大的軸向力使離合器自行分離而不能正常工作。 牙嵌式離合器的特點是結(jié)構(gòu)簡、尺寸緊湊、工作可靠、承載能力大、傳動牙嵌式離合器的特點是

18、結(jié)構(gòu)簡、尺寸緊湊、工作可靠、承載能力大、傳動 準確，但在運轉(zhuǎn)時接合有沖擊，容易打壞牙，所以一般離合操作只在低速或準確，但在運轉(zhuǎn)時接合有沖擊，容易打壞牙，所以一般離合操作只在低速或 靜止狀況下進行。靜止狀況下進行。 三、三、摩擦離合器摩擦離合器 摩擦式離合器是靠接合元件間產(chǎn)生的摩擦摩擦式離合器是靠接合元件間產(chǎn)生的摩擦 力來傳遞轉(zhuǎn)矩的。接合元件所受的正壓力力來傳遞轉(zhuǎn)矩的。接合元件所受的正壓力F F調(diào)整調(diào)整 確定后，接合元件之間的最大摩擦力隨之確定，確定后，接合元件之間的最大摩擦力隨之確定， 離合器的承載能力轉(zhuǎn)矩離合器的承載能力轉(zhuǎn)矩TmaxTmax也隨之確定。離合也隨之確定。離合 器正常工作時所傳遞

19、的轉(zhuǎn)矩器正常工作時所傳遞的轉(zhuǎn)矩T T應(yīng)小于或等于應(yīng)小于或等于TmaxTmax。 當（過載）時，接合元件間產(chǎn)生打滑，保護傳動當（過載）時，接合元件間產(chǎn)生打滑，保護傳動 系統(tǒng)中的零件不致?lián)p壞。打滑時，接合元件磨損系統(tǒng)中的零件不致?lián)p壞。打滑時，接合元件磨損 嚴重，摩擦消耗的功轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃渴闺x合器溫度升嚴重，摩擦消耗的功轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃渴闺x合器溫度升 高，較高的溫升和較大的磨損將影響到離合器的高，較高的溫升和較大的磨損將影響到離合器的 正常工作。正常工作。 摩擦式離合器可在任何轉(zhuǎn)速下實現(xiàn)兩軸的接合或分離；接合過程平穩(wěn)，沖摩擦式離合器可在任何轉(zhuǎn)速下實現(xiàn)兩軸的接合或分離；接合過程平穩(wěn)，沖 擊振動較?。挥羞^載保護作

20、用。但尺寸較大，在接合或分離過程中要產(chǎn)生滑動擊振動較??；有過載保護作用。但尺寸較大，在接合或分離過程中要產(chǎn)生滑動 摩擦，故發(fā)熱量大，磨損較大。摩擦，故發(fā)熱量大，磨損較大。 摩擦離合器摩擦離合器 1 1、單盤摩擦離合器單盤摩擦離合器 2 2、多片摩擦離合器多片摩擦離合器 摩擦盤摩擦盤可與軸一起轉(zhuǎn)動，并可在軸向力推動下沿軸向移動。內(nèi)摩擦盤可與軸一起轉(zhuǎn)動，并可在軸向力推動下沿軸向移動。內(nèi)摩擦盤6 6以其凹槽以其凹槽 與套筒與套筒4 4上的凸齒相配合，故內(nèi)摩擦盤可與軸上的凸齒相配合，故內(nèi)摩擦盤可與軸3 3一起轉(zhuǎn)動并可沿軸向移動。內(nèi)、一起轉(zhuǎn)動并可沿軸向移動。內(nèi)、 外摩擦盤相間安裝。另外，在套筒外摩擦盤相

21、間安裝。另外，在套筒4 4上開有三個縱向槽，其中安置可繞銷軸轉(zhuǎn)上開有三個縱向槽，其中安置可繞銷軸轉(zhuǎn) 動的曲臂杠桿動的曲臂杠桿8 8。當滑環(huán)。當滑環(huán)7 7向左移動時，通過曲臂杠桿向左移動時，通過曲臂杠桿8 8、壓板、壓板9 9使兩組摩擦盤壓使兩組摩擦盤壓 緊，離合器即處于接合狀態(tài)。若滑塊向右移動時，摩擦盤被松開，離合器即分緊，離合器即處于接合狀態(tài)。若滑塊向右移動時，摩擦盤被松開，離合器即分 離。多盤式摩擦離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的大小，隨接合面數(shù)量的增加而增大，但接合離。多盤式摩擦離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的大小，隨接合面數(shù)量的增加而增大，但接合 面數(shù)量太多時，會影響離合器的靈活性，所以一般接合面數(shù)據(jù)量不大于面數(shù)量太

22、多時，會影響離合器的靈活性，所以一般接合面數(shù)據(jù)量不大于25253030。 多盤式摩擦離合器的多盤式摩擦離合器的優(yōu)點優(yōu)點是：兩軸能在任何轉(zhuǎn)速下接合；接合與分離過程是：兩軸能在任何轉(zhuǎn)速下接合；接合與分離過程 平穩(wěn)；過載時會發(fā)生打滑；適用載荷范圍大。其平穩(wěn)；過載時會發(fā)生打滑；適用載荷范圍大。其缺點缺點是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高， 產(chǎn)生滑動時兩軸不能同步轉(zhuǎn)動。產(chǎn)生滑動時兩軸不能同步轉(zhuǎn)動。 圖示為多片式摩擦離合器。圖中主動軸圖示為多片式摩擦離合器。圖中主動軸 1 1與外殼與外殼2 2相聯(lián)接，從動軸相聯(lián)接，從動軸3 3與套筒與套筒4 4相聯(lián)相聯(lián) 接。外殼的內(nèi)緣開有縱向槽，外摩擦盤接。外

23、殼的內(nèi)緣開有縱向槽，外摩擦盤5 5 以其凸齒插入外殼的縱向槽中，因此外以其凸齒插入外殼的縱向槽中，因此外 3 3、電磁摩擦離合器電磁摩擦離合器 4 4、磁粉離合器磁粉離合器 磁粉離合器的工作原理如圖所示，主動軸與輪芯磁粉離合器的工作原理如圖所示，主動軸與輪芯1 1固定聯(lián)接，在輪芯外緣固定聯(lián)接，在輪芯外緣 的槽內(nèi)繞有環(huán)形激磁線圈的槽內(nèi)繞有環(huán)形激磁線圈2 2，從動外輪鼓，從動外輪鼓4 4與輪芯間形成的氣隙中填入了導(dǎo)磁率與輪芯間形成的氣隙中填入了導(dǎo)磁率 高的鐵粉混合物高的鐵粉混合物3 3。當線圈通電時，將形成一個經(jīng)主動殼體、間隙、環(huán)形從動。當線圈通電時，將形成一個經(jīng)主動殼體、間隙、環(huán)形從動 件中而閉

24、合的磁通，鐵粉被磁場化形成磁粉鏈。當主動件旋轉(zhuǎn)時，由于磁粉的件中而閉合的磁通，鐵粉被磁場化形成磁粉鏈。當主動件旋轉(zhuǎn)時，由于磁粉的 剪切阻力帶動外鼓輪從而傳遞轉(zhuǎn)矩。當斷電時，鐵粉處于自由松散狀態(tài)，離合剪切阻力帶動外鼓輪從而傳遞轉(zhuǎn)矩。當斷電時，鐵粉處于自由松散狀態(tài)，離合 器即被分離。器即被分離。 磁粉離合器的主要特點有磁粉離合器的主要特點有： （1 1）勵磁電流）勵磁電流I I與轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩T T間呈線性關(guān)間呈線性關(guān) 系，所以轉(zhuǎn)矩控制方便、精度高，調(diào)系，所以轉(zhuǎn)矩控制方便、精度高，調(diào) 節(jié)范圍寬；節(jié)范圍寬； （2 2）可實現(xiàn)恒張力控制，為一些有）可實現(xiàn)恒張力控制，為一些有 特殊要求的場合提供恒張力；特殊

25、要求的場合提供恒張力； （3 3）過載時磁粉層打滑，可以起到）過載時磁粉層打滑，可以起到 過載保護作用；過載保護作用； （4 4）可用作制動器。）可用作制動器。 四、四、定向離合器定向離合器 定向離合器只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，反向時能自動分離。鋸齒形牙嵌離合定向離合器只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，反向時能自動分離。鋸齒形牙嵌離合 器就是一種定向離合器，它只能單方向傳遞轉(zhuǎn)矩，反向時會自動分離。圖器就是一種定向離合器，它只能單方向傳遞轉(zhuǎn)矩，反向時會自動分離。圖 12-1412-14所示為摩擦式定向離合器，它主要是由星輪所示為摩擦式定向離合器，它主要是由星輪1 1、外圈、外圈2 2、彈簧頂桿、彈簧頂桿4 4和和 滾柱

26、滾柱3 3組成。彈簧的作用是將滾柱壓向星輪的楔形槽內(nèi)，使?jié)L柱與星輪、外組成。彈簧的作用是將滾柱壓向星輪的楔形槽內(nèi)，使?jié)L柱與星輪、外 圈相接觸。設(shè)離合器以圖示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動，當外圈的轉(zhuǎn)速大于內(nèi)圈時，由于摩圈相接觸。設(shè)離合器以圖示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動，當外圈的轉(zhuǎn)速大于內(nèi)圈時，由于摩 擦力的作用使?jié)L柱滑出楔形槽，這時離合器呈分離狀態(tài)；當外圈轉(zhuǎn)速小于擦力的作用使?jié)L柱滑出楔形槽，這時離合器呈分離狀態(tài)；當外圈轉(zhuǎn)速小于 內(nèi)圈時，或外圈反轉(zhuǎn)時，由于摩擦力和彈簧的共同作用，使?jié)L柱滑入楔形內(nèi)圈時，或外圈反轉(zhuǎn)時，由于摩擦力和彈簧的共同作用，使?jié)L柱滑入楔形 槽內(nèi)，這時離合器呈閉合狀態(tài)。因此這種離合器也稱為槽內(nèi)，這時離合器呈閉合狀態(tài)。因

27、此這種離合器也稱為超越離合器超越離合器。 五、五、安全離合器安全離合器 如圖所示，采用彈簧自動壓緊，當離合器接合面上產(chǎn)生的作用力的如圖所示，采用彈簧自動壓緊，當離合器接合面上產(chǎn)生的作用力的 軸向分量超過壓緊力時，離合器產(chǎn)生分離。起到安全保護作用。軸向分量超過壓緊力時，離合器產(chǎn)生分離。起到安全保護作用。 安全離合器：具有過載保護作用。安全離合器：具有過載保護作用。 （1 1）牙嵌式安全離合器牙嵌式安全離合器：當轉(zhuǎn)矩超過限定值時，接合牙傷的軸向力克服彈：當轉(zhuǎn)矩超過限定值時，接合牙傷的軸向力克服彈 簧壓緊力和摩擦阻力而使離合器分離?；蓧壕o力和摩擦阻力而使離合器分離。 （2 2）摩擦式安全離合器摩擦式

28、安全離合器：無操縱結(jié)構(gòu)，用彈簧力將摩擦片壓緊。過載時，：無操縱結(jié)構(gòu)，用彈簧力將摩擦片壓緊。過載時， 摩擦片打滑。摩擦片打滑。 13.3 13.3 制動器的類型及應(yīng)用制動器的類型及應(yīng)用 一、一、制動器的類型、特點制動器的類型、特點 1 1、特點特點 制動器是利用摩擦力矩來實現(xiàn)制動的。如果把制動器的從動部分固定制動器是利用摩擦力矩來實現(xiàn)制動的。如果把制動器的從動部分固定 起來，就構(gòu)成了一制動器，接合時就起制動作用。制動器應(yīng)滿足的基本要起來，就構(gòu)成了一制動器，接合時就起制動作用。制動器應(yīng)滿足的基本要 求是：能產(chǎn)生足夠大的制動力矩，制動平穩(wěn)、可靠，操縱靈活、方便，散求是：能產(chǎn)生足夠大的制動力矩，制動平

29、穩(wěn)、可靠，操縱靈活、方便，散 熱好，體積小，有較高的耐磨小，制動器應(yīng)滿足的基本要求是：能產(chǎn)生足熱好，體積小，有較高的耐磨小，制動器應(yīng)滿足的基本要求是：能產(chǎn)生足 夠的制動力（矩）、制動平穩(wěn)可靠、操縱靈活、散熱好、體積小、足夠的夠的制動力（矩）、制動平穩(wěn)可靠、操縱靈活、散熱好、體積小、足夠的 壽命、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便等。壽命、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便等。 2 2、類型類型 按照制動零件的結(jié)構(gòu)特征分：有帶式、塊式、盤式等型式的制動器。按按照制動零件的結(jié)構(gòu)特征分：有帶式、塊式、盤式等型式的制動器。按 機構(gòu)不工作時制動零件所處狀態(tài)分：有常閉式和常開式兩種制動器；前者經(jīng)常機構(gòu)不工作時制動零件所處狀態(tài)分：有常閉式

30、和常開式兩種制動器；前者經(jīng)常 處于緊閘狀態(tài)，要加外力才能解除制動作用，例如提升機構(gòu)中的制動器；后者處于緊閘狀態(tài)，要加外力才能解除制動作用，例如提升機構(gòu)中的制動器；后者 經(jīng)常處于松閘狀態(tài)，必須施加外力才能實現(xiàn)制動，例如多數(shù)車輛中的制動器。經(jīng)常處于松閘狀態(tài)，必須施加外力才能實現(xiàn)制動，例如多數(shù)車輛中的制動器。 按照控制方式分按照控制方式分：自動式和操縱式兩類；前者如各類常閉式制動：自動式和操縱式兩類；前者如各類常閉式制動 器；后者包括用人力、液壓、氣動及電磁來操縱的制動器。器；后者包括用人力、液壓、氣動及電磁來操縱的制動器。 制動器通常裝在機構(gòu)中轉(zhuǎn)速較高的軸上，這樣所需制動力矩和制動制動器通常裝在機

31、構(gòu)中轉(zhuǎn)速較高的軸上，這樣所需制動力矩和制動 器尺寸可以小一些。器尺寸可以小一些。 常用的制動器有：錐形制動器、帶狀制動器、電磁制動器、盤式制動器等。常用的制動器有：錐形制動器、帶狀制動器、電磁制動器、盤式制動器等。 二、二、帶式制動器帶式制動器 特點是：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，制動力矩大；如圖所示。特點是：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，制動力矩大；如圖所示。 掃描 圖13- 17 三、三、塊式制動器塊式制動器 掃描圖掃描圖13-18 塊式制動器的結(jié)構(gòu)如圖所示，其特點是：構(gòu)造簡單、使用可靠、制造和塊式制動器的結(jié)構(gòu)如圖所示，其特點是：構(gòu)造簡單、使用可靠、制造和 安裝方便、雙瓦塊無軸向力、維護方便、價格便宜，但制動時有沖

32、擊和安裝方便、雙瓦塊無軸向力、維護方便、價格便宜，但制動時有沖擊和 振動。適用于各種起重運輸機械、工程機械、建筑機械等；振動。適用于各種起重運輸機械、工程機械、建筑機械等； 三、三、塊式制動器塊式制動器 四、四、內(nèi)張?zhí)闶街苿悠鲀?nèi)張?zhí)闶街苿悠?1.1.制動踏板制動踏板 2.2.推桿推桿 3.3.主缸活塞主缸活塞 4.4.制動主缸制動主缸 5.5.油管油管 6.6.制動輪缸制動輪缸 7.7.輪缸活塞輪缸活塞 8.8.制動鼓制動鼓 9.9.摩擦片摩擦片 10.10.制動蹄制動蹄 11.11.制動底板制動底板 12.12.支承銷支承銷 13.13.制動蹄回位彈簧制動蹄回位彈簧 四、四、盤式制動器盤式制

33、動器 13.4 13.4 聯(lián)軸器、離合器、制動器的選擇與維護聯(lián)軸器、離合器、制動器的選擇與維護 聯(lián)軸器、離合器、制動器類型很多，其中大多數(shù)已經(jīng)標準化，可供選用。聯(lián)軸器、離合器、制動器類型很多，其中大多數(shù)已經(jīng)標準化，可供選用。 一、一、聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的選擇 對于標準聯(lián)軸器而言，其選擇的主要任務(wù)是確定聯(lián)軸器類型和型號。對于標準聯(lián)軸器而言，其選擇的主要任務(wù)是確定聯(lián)軸器類型和型號。 1 1、類型的選擇類型的選擇 選擇聯(lián)軸器的前提是：全面了解常用聯(lián)軸器的性能、應(yīng)用范圍及使用選擇聯(lián)軸器的前提是：全面了解常用聯(lián)軸器的性能、應(yīng)用范圍及使用 場合。設(shè)計人員根據(jù)機械設(shè)計中對聯(lián)軸器的要求和工作條件，選用適合的聯(lián)

34、場合。設(shè)計人員根據(jù)機械設(shè)計中對聯(lián)軸器的要求和工作條件，選用適合的聯(lián) 軸器類型。另外也可以參考同類機械或相似機械上的應(yīng)用進行選擇。軸器類型。另外也可以參考同類機械或相似機械上的應(yīng)用進行選擇。 選擇連軸器類型時應(yīng)考慮的因素主要有：選擇連軸器類型時應(yīng)考慮的因素主要有： 被聯(lián)接兩軸的對中性；被聯(lián)接兩軸的對中性； 轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)；轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)； 軸的工作轉(zhuǎn)速；軸的工作轉(zhuǎn)速； 工作環(huán)境、使用壽命和潤滑密封條件等。工作環(huán)境、使用壽命和潤滑密封條件等。 （1 1）對于低速、剛性大的短軸，或當兩軸對中準確、工作時兩軸線不會發(fā)）對于低速、剛性大的短軸，或當兩軸對中準確、工作時兩軸線不會發(fā) 生相對位移時，可選

35、擇剛性固定式聯(lián)軸器；生相對位移時，可選擇剛性固定式聯(lián)軸器； （2 2）對于低速、剛性小的長軸，或當兩軸的軸線有相對偏移，或基礎(chǔ)與機）對于低速、剛性小的長軸，或當兩軸的軸線有相對偏移，或基礎(chǔ)與機 架的剛性較差，工作式不能保證兩軸線精確對中式，可選擇剛性可移式聯(lián)軸架的剛性較差，工作式不能保證兩軸線精確對中式，可選擇剛性可移式聯(lián)軸 器；器； （3 3）對于有一定軸向位移和角偏移時，可選擇彈性套柱聯(lián)銷聯(lián)軸器。）對于有一定軸向位移和角偏移時，可選擇彈性套柱聯(lián)銷聯(lián)軸器。 （4 4）對于有較大軸向位移和角偏移時，可選擇彈性柱銷連軸器；）對于有較大軸向位移和角偏移時，可選擇彈性柱銷連軸器； （5 5）對于有一

36、定軸向位移和較大角偏移時，可選擇輪胎式聯(lián)軸器。）對于有一定軸向位移和較大角偏移時，可選擇輪胎式聯(lián)軸器。 2 2、型號的選擇型號的選擇 當聯(lián)軸器的類型確定后，應(yīng)根據(jù)軸端直徑當聯(lián)軸器的類型確定后，應(yīng)根據(jù)軸端直徑dd，轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩T T，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n n和空間尺和空間尺 寸等要求在標準中選擇適當?shù)穆?lián)軸器型號。步驟：寸等要求在標準中選擇適當?shù)穆?lián)軸器型號。步驟： （1 1）計算名義轉(zhuǎn)矩）計算名義轉(zhuǎn)矩T T： T=9550P/n T=9550P/n TT所選聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩；所選聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩； PP所選聯(lián)軸器傳動的最大功率；所選聯(lián)軸器傳動的最大功率； nn軸的轉(zhuǎn)速；軸的轉(zhuǎn)速； 二、二、離合器的選擇離合器

37、的選擇 離合器應(yīng)滿足的基本要求是：接合可靠、分離徹底、動作迅速、操離合器應(yīng)滿足的基本要求是：接合可靠、分離徹底、動作迅速、操 縱靈活、平穩(wěn)無沖擊；結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，成本低、工作安全、傳動效縱靈活、平穩(wěn)無沖擊；結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，成本低、工作安全、傳動效 率高、使用壽命長；重量輕、慣性小、外形尺寸小、散熱能力強、調(diào)整維率高、使用壽命長；重量輕、慣性小、外形尺寸小、散熱能力強、調(diào)整維 修方便等。實際上任何一個離合器不可能同時滿足全部的基本要求，一般修方便等。實際上任何一個離合器不可能同時滿足全部的基本要求，一般 應(yīng)根據(jù)使用要求和工作條件進行選擇，確保主要條件、兼顧其它條件。由應(yīng)根據(jù)使用要求和工作

38、條件進行選擇，確保主要條件、兼顧其它條件。由 于大多數(shù)離合器已標準化或規(guī)格化，所以設(shè)計時只需參考有關(guān)手冊和設(shè)計于大多數(shù)離合器已標準化或規(guī)格化，所以設(shè)計時只需參考有關(guān)手冊和設(shè)計 資料進行類比設(shè)計或選擇即可。且滿足：資料進行類比設(shè)計或選擇即可。且滿足：TcTcTcTc nn nn 式中式中: : TcTc聯(lián)軸器的許用最大轉(zhuǎn)矩聯(lián)軸器的許用最大轉(zhuǎn)矩NmmNmm； nn聯(lián)軸器的許用最高轉(zhuǎn)速聯(lián)軸器的許用最高轉(zhuǎn)速r/minr/min。 三、三、制動器的選擇制動器的選擇 制動器的選擇與聯(lián)軸器的選擇所考慮的條件和選擇內(nèi)容大致相同，制動器的選擇與聯(lián)軸器的選擇所考慮的條件和選擇內(nèi)容大致相同， 但在制動器型號選擇時制

39、動力矩計算較為復(fù)雜，由于受篇幅的限制，不便但在制動器型號選擇時制動力矩計算較為復(fù)雜，由于受篇幅的限制，不便 在此一一列出，可參考在此一一列出，可參考機械設(shè)計手冊機械設(shè)計手冊等設(shè)計資料進行制動器的設(shè)計選等設(shè)計資料進行制動器的設(shè)計選 擇。且滿足：擇。且滿足： Tc=STmaxTc=STmax 式中：式中：TmaxTmax制動輪所傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，制動輪所傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，NmmNmm； SS制動安全系數(shù)；按表選取。制動安全系數(shù)；按表選取。 四、四、聯(lián)軸器、離合器、制動器的使用和維護聯(lián)軸器、離合器、制動器的使用和維護 (1)(1)聯(lián)軸器與離合器的安裝誤差應(yīng)嚴格控制，對固定式剛性聯(lián)軸器更聯(lián)軸器與離合器的安

40、裝誤差應(yīng)嚴格控制，對固定式剛性聯(lián)軸器更 應(yīng)注意。由于所聯(lián)接兩軸的相對位移在負載后還可能增大，故通常要求安應(yīng)注意。由于所聯(lián)接兩軸的相對位移在負載后還可能增大，故通常要求安 裝誤差不大于許用補償量的二分之一。裝誤差不大于許用補償量的二分之一。 (2)(2)聯(lián)軸器在工作后應(yīng)檢查兩軸對中情況，其相對位移不應(yīng)大于許用聯(lián)軸器在工作后應(yīng)檢查兩軸對中情況，其相對位移不應(yīng)大于許用 補償量。應(yīng)定期檢查傳力零件是否有損壞，以便及時更換。有潤滑要求的，補償量。應(yīng)定期檢查傳力零件是否有損壞，以便及時更換。有潤滑要求的， 要定期檢查潤滑情況。要定期檢查潤滑情況。 (3)(3)對于轉(zhuǎn)速較高的聯(lián)軸器，要進行動平衡試驗。對于轉(zhuǎn)

41、速較高的聯(lián)軸器，要進行動平衡試驗。 (4)(4)多片式摩擦離合器在工作時不應(yīng)有打滑或分離不徹底現(xiàn)象。應(yīng)經(jīng)多片式摩擦離合器在工作時不應(yīng)有打滑或分離不徹底現(xiàn)象。應(yīng)經(jīng) 常檢查作用在摩擦片上的壓力是否足夠；摩擦片磨損情況，回位彈簧是否常檢查作用在摩擦片上的壓力是否足夠；摩擦片磨損情況，回位彈簧是否 靈敏；主、從動片之間的間隙應(yīng)注意調(diào)正。靈敏；主、從動片之間的間隙應(yīng)注意調(diào)正。 (5)(5)應(yīng)定期檢查離合器的操縱系統(tǒng)是否操作靈活，工作可靠。應(yīng)定期檢查離合器的操縱系統(tǒng)是否操作靈活，工作可靠。 (6)(6)制動器往往是機械設(shè)備中重要的安全裝置，與安全生產(chǎn)密切相關(guān)。制動器往往是機械設(shè)備中重要的安全裝置，與安全生

42、產(chǎn)密切相關(guān)。 應(yīng)經(jīng)常檢查其工作狀況，制動器全部傳動系統(tǒng)的動作要靈敏，應(yīng)按時注油應(yīng)經(jīng)常檢查其工作狀況，制動器全部傳動系統(tǒng)的動作要靈敏，應(yīng)按時注油 潤滑轉(zhuǎn)動環(huán)節(jié)，合理調(diào)整彈簧彈力、合理調(diào)整松開狀態(tài)時制動瓦塊與制動潤滑轉(zhuǎn)動環(huán)節(jié)，合理調(diào)整彈簧彈力、合理調(diào)整松開狀態(tài)時制動瓦塊與制動 輪的間隙。輪的間隙。 （2）聯(lián)軸器型號的選擇 當聯(lián)軸器的類型確定后，應(yīng)根據(jù)軸端直徑d，轉(zhuǎn)矩T，轉(zhuǎn)速n和空間尺寸等要求 在標準中選擇適當?shù)穆?lián)軸器型號。所選的聯(lián)軸器應(yīng)滿足： （1）計算名義轉(zhuǎn)矩T： T=9550P/n 式中：T為所選聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩；P為所選聯(lián)軸器傳動的最大功率。n為軸 的轉(zhuǎn)速； （2）計算轉(zhuǎn)矩Tc: Tc=KT

43、 式中，Tca計算轉(zhuǎn)矩，T為聯(lián)軸器所傳遞的名義轉(zhuǎn)矩，單位為N.mm；K為聯(lián)軸 器工作情況系數(shù)，可根據(jù)原動機和工作機的類型從表122中選取。 （3）選擇聯(lián)軸器的型號 根據(jù)軸端直徑、轉(zhuǎn)速n、計算轉(zhuǎn)矩Tc、等參數(shù)查手冊，選擇適當?shù)男吞枴１仨?滿足： TcTc nn 式中: Tc為聯(lián)軸器的許用最大轉(zhuǎn)矩N,mm；n為聯(lián)軸器的許用最高轉(zhuǎn)速r/min 例題121（略） 2 2、剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器 剛性固定式聯(lián)軸器（無法補償兩軸線相對位移偏差）剛性固定聯(lián)軸器剛性固定式聯(lián)軸器（無法補償兩軸線相對位移偏差）剛性固定聯(lián)軸器: :結(jié)結(jié) 構(gòu)簡單構(gòu)簡單, ,成本低廉成本低廉, ,但對被聯(lián)結(jié)的兩軸間的相對位移缺乏補償能力

44、但對被聯(lián)結(jié)的兩軸間的相對位移缺乏補償能力, ,故對兩故對兩 軸的中性要求很高軸的中性要求很高, ,若兩軸線發(fā)生相對位移若兩軸線發(fā)生相對位移, ,就會在軸、聯(lián)軸器和軸承上引就會在軸、聯(lián)軸器和軸承上引 起附加載荷。故用于無沖擊、軸的對中性好的場合。起附加載荷。故用于無沖擊、軸的對中性好的場合。 離合器一般由主動部分、從動部分、接合部分、操縱部分等組成。主動部分與 主動軸固定聯(lián)接，主動部分還常用于安裝接合元件（或一部分）。從動部分有 的與從動軸固定聯(lián)接，有的可以相對于從動軸作軸向移動并與操縱部分相聯(lián)， 從動部分上安裝有接合元件（或一部分）。操縱部分控制接合元件的接合與分 離，以實現(xiàn)兩軸間轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)矩的

45、傳遞或中斷。 徑向切槽 外端圓孔，可 防止應(yīng)力集中。 彈性杠桿 離合器蓋飛輪 膜片彈簧 膜片彈簧支承圈 分離鉤 螺旋副螺旋副 球面副球面副 2.2 2.2 平面機構(gòu)運動簡圖的繪制平面機構(gòu)運動簡圖的繪制 機構(gòu)運動簡圖機構(gòu)運動簡圖：簡明表示機構(gòu)各構(gòu)件之間相對運動關(guān)系的圖形。（按比例，：簡明表示機構(gòu)各構(gòu)件之間相對運動關(guān)系的圖形。（按比例， 用特定的符號和線條）用特定的符號和線條） 和運動有關(guān)的和運動有關(guān)的：運動副的類型、數(shù)目、相對位置、構(gòu)件數(shù)目。：運動副的類型、數(shù)目、相對位置、構(gòu)件數(shù)目。 和運動無關(guān)的和運動無關(guān)的：構(gòu)件外形、截面尺寸、組成構(gòu)件的零件數(shù)目、運動副的具：構(gòu)件外形、截面尺寸、組成構(gòu)件的零件

46、數(shù)目、運動副的具 體構(gòu)造。體構(gòu)造。 注：為了使問題簡化，有必要撇開與運動無關(guān)因素，提取與運動有關(guān)的要素。注：為了使問題簡化，有必要撇開與運動無關(guān)因素，提取與運動有關(guān)的要素。 一、一、運動副的表示方法運動副的表示方法 （一）（一）轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副 其基本簡化符號為小圓圈。其基本簡化符號為小圓圈。 （二）（二）移動副移動副 其基本簡化符號是一小長方形。其基本簡化符號是一小長方形。 1 22 1 2 1 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 轉(zhuǎn)動副：轉(zhuǎn)動副： 移動副：移動副： 2 1 1 2 凸輪副：凸輪副： （三）（三）高副高副 兩構(gòu)件形成高副時，應(yīng)畫出其接觸處的曲線輪廓。兩構(gòu)件

47、形成高副時，應(yīng)畫出其接觸處的曲線輪廓。 齒輪副：齒輪副： 二、二、構(gòu)件的表示方法構(gòu)件的表示方法 在低副中，構(gòu)件一般可簡化為一段直線；若組成移動副，可用一小在低副中，構(gòu)件一般可簡化為一段直線；若組成移動副，可用一小 長方形表示移動副的構(gòu)件；若為固定件，在固定件上劃上陰影線；構(gòu)成長方形表示移動副的構(gòu)件；若為固定件，在固定件上劃上陰影線；構(gòu)成 高副的構(gòu)件，需劃出接觸處的曲線輪廓。高副的構(gòu)件，需劃出接觸處的曲線輪廓。 機構(gòu)運動簡圖中常用機構(gòu)和運動副的表示方法：機構(gòu)運動簡圖中常用機構(gòu)和運動副的表示方法： 三、三、平面機構(gòu)運動簡圖的繪制方法平面機構(gòu)運動簡圖的繪制方法 圖上尺寸(mm) m實際尺寸 l （1

48、 1）確定機構(gòu)的主要構(gòu)件，即找出機構(gòu)的原動件、機架和執(zhí)行件）確定機構(gòu)的主要構(gòu)件，即找出機構(gòu)的原動件、機架和執(zhí)行件 （2 2）分析機構(gòu)的運動特征，從原動件開始，沿運動傳遞的順序，依次明確）分析機構(gòu)的運動特征，從原動件開始，沿運動傳遞的順序，依次明確 運動副的類型和數(shù)目，以及構(gòu)件的數(shù)目。運動副的類型和數(shù)目，以及構(gòu)件的數(shù)目。 （3 3）選擇適宜的視圖平面及機構(gòu)的瞬時位置，選擇多數(shù)構(gòu)件的運動平）選擇適宜的視圖平面及機構(gòu)的瞬時位置，選擇多數(shù)構(gòu)件的運動平 面作為視圖平面，機構(gòu)的瞬時位置應(yīng)避免構(gòu)件的重疊和交叉現(xiàn)象；面作為視圖平面，機構(gòu)的瞬時位置應(yīng)避免構(gòu)件的重疊和交叉現(xiàn)象； （4 4）根據(jù)機構(gòu)的尺寸和圖幅的大

49、小，確定比例尺，以便于表明各運動副之）根據(jù)機構(gòu)的尺寸和圖幅的大小，確定比例尺，以便于表明各運動副之 間的相對位置和尺寸。長度比例尺用間的相對位置和尺寸。長度比例尺用L L表示，規(guī)定：表示，規(guī)定： （5 5）繪制機構(gòu)運動簡圖，從原動件開始，依次確定各運動副的位置點，）繪制機構(gòu)運動簡圖，從原動件開始，依次確定各運動副的位置點， 用構(gòu)件和運動副的簡化符號把各點聯(lián)結(jié)起來，并用箭頭標明原動件，用斜線用構(gòu)件和運動副的簡化符號把各點聯(lián)結(jié)起來，并用箭頭標明原動件，用斜線 標明固定件。標明固定件。 （6 6）在各運動副處標注字母，在各構(gòu)件處標注數(shù)字。）在各運動副處標注字母，在各構(gòu)件處標注數(shù)字。 解：解：1、破碎

50、機的帶輪和偏心軸一起繞回轉(zhuǎn)中心、破碎機的帶輪和偏心軸一起繞回轉(zhuǎn)中心A轉(zhuǎn)動時，偏心軸轉(zhuǎn)動時，偏心軸2帶動動顎帶動動顎3 運動。由于在動顎與機架運動。由于在動顎與機架1之間裝了肘板之間裝了肘板4，動顎運動時就不斷挫擠礦石。由，動顎運動時就不斷挫擠礦石。由 此分析可知，該機構(gòu)由機架此分析可知，該機構(gòu)由機架1、原動件偏心軸、原動件偏心軸2、執(zhí)行件動顎、執(zhí)行件動顎3和肘板和肘板4四個構(gòu)四個構(gòu) 件組成。件組成。 2、偏心軸、偏心軸2與機架與機架1組成回轉(zhuǎn)副組成回轉(zhuǎn)副A，偏心軸，偏心軸2與動顎與動顎3組成回轉(zhuǎn)副組成回轉(zhuǎn)副B，肘板，肘板4 與動顎與動顎3組成回轉(zhuǎn)副組成回轉(zhuǎn)副C，肘板，肘板4與機架與機架1組成回

51、轉(zhuǎn)副組成回轉(zhuǎn)副D。整個機構(gòu)共有四個回轉(zhuǎn)。整個機構(gòu)共有四個回轉(zhuǎn) 副。副。 例例2-32-3 繪制圖繪制圖2-122-12所示油泵機構(gòu)的運動簡圖所示油泵機構(gòu)的運動簡圖 解：分析該機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成。在圖（解：分析該機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成。在圖（a a）中，構(gòu)件）中，構(gòu)件1 1偏心軸為原動件，其回轉(zhuǎn)偏心軸為原動件，其回轉(zhuǎn) 中心在中心在A A點；構(gòu)件點；構(gòu)件2 2連桿和構(gòu)件連桿和構(gòu)件1 1之間為回轉(zhuǎn)副，構(gòu)件之間為回轉(zhuǎn)副，構(gòu)件2 2和構(gòu)件和構(gòu)件3 3搖桿之間組成搖桿之間組成 回轉(zhuǎn)副；構(gòu)件回轉(zhuǎn)副；構(gòu)件4 4為機架，當偏心軸轉(zhuǎn)動時，通過回轉(zhuǎn)副為機架，當偏心軸轉(zhuǎn)動時，通過回轉(zhuǎn)副B B帶動構(gòu)件帶動構(gòu)件2 2轉(zhuǎn)動，通轉(zhuǎn)動，通

52、 過回轉(zhuǎn)副過回轉(zhuǎn)副C C帶動構(gòu)件帶動構(gòu)件3 3作繞作繞D D點的擺動。點的擺動。 內(nèi)燃機的機構(gòu)運動簡圖內(nèi)燃機的機構(gòu)運動簡圖 一、一、構(gòu)件的自由度構(gòu)件的自由度 一個作平面運動的自由構(gòu)件有三個獨立運動的可能性（如圖）。一個作平面運動的自由構(gòu)件有三個獨立運動的可能性（如圖）。 構(gòu)件所具有的這種獨立運動的數(shù)目稱為構(gòu)件的構(gòu)件所具有的這種獨立運動的數(shù)目稱為構(gòu)件的自由度自由度。所以一個作平面運。所以一個作平面運 動的自由構(gòu)件有三個自由度。動的自由構(gòu)件有三個自由度。 但當這些構(gòu)件之間以一定但當這些構(gòu)件之間以一定 的方式聯(lián)接起來成為構(gòu)件系統(tǒng)的方式聯(lián)接起來成為構(gòu)件系統(tǒng) 時，各個構(gòu)件不再是自由構(gòu)件。時，各個構(gòu)件不再

53、是自由構(gòu)件。 兩相互接觸的構(gòu)件間只能作一兩相互接觸的構(gòu)件間只能作一 定的相對運動，自由度減少。定的相對運動，自由度減少。 這種對構(gòu)件獨立運動所施加的這種對構(gòu)件獨立運動所施加的 限制稱為限制稱為約束約束。 二、二、平面機構(gòu)的自由度的計算平面機構(gòu)的自由度的計算 1 1、約束約束 平面機構(gòu)能否具有確定的運動，可以通過計算平面機構(gòu)自由度的方法平面機構(gòu)能否具有確定的運動，可以通過計算平面機構(gòu)自由度的方法 來判斷。來判斷。 在平面機構(gòu)中，由于用運動副連接構(gòu)件，使構(gòu)件的自由度受到了約束。在平面機構(gòu)中，由于用運動副連接構(gòu)件，使構(gòu)件的自由度受到了約束。 轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副：約束了移動的自由度（沿：約束了移動的自由度（

54、沿X X軸和軸和Y Y軸），只保留了一個轉(zhuǎn)動的軸），只保留了一個轉(zhuǎn)動的 自由度。自由度。 移動副移動副：約束了沿一個方向移動的自由度和在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的自由度，：約束了沿一個方向移動的自由度和在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的自由度， 只保留了沿另一個方向移動的自由度。只保留了沿另一個方向移動的自由度。 高副：高副：只約束了沿接觸點處的法線只約束了沿接觸點處的法線n-nn-n方向移動的自由度，保留了沿接方向移動的自由度，保留了沿接 觸點處公切線觸點處公切線t-tt-t方向移動和繞接觸點處轉(zhuǎn)動的兩個自由度。方向移動和繞接觸點處轉(zhuǎn)動的兩個自由度。 由此可見：由此可見：在平面機構(gòu)中，一個低副帶來兩個約束，剩一個自由度；一個

55、在平面機構(gòu)中，一個低副帶來兩個約束，剩一個自由度；一個 高副帶來一個約束，剩兩個自由度。高副帶來一個約束，剩兩個自由度。 限制兩個自由度：限制兩個自由度： （兩個移動）（兩個移動） 保留一個自由度保留一個自由度 （轉(zhuǎn)動）（轉(zhuǎn)動） 機構(gòu)的自由度：機構(gòu)中活動構(gòu)件相對于機架所具有的獨立運動的數(shù)目。機構(gòu)的自由度：機構(gòu)中活動構(gòu)件相對于機架所具有的獨立運動的數(shù)目。 （與構(gòu)件數(shù)目，運動副的類型和數(shù)目有關(guān)）（與構(gòu)件數(shù)目，運動副的類型和數(shù)目有關(guān)） n n個活動構(gòu)件：個活動構(gòu)件：自由度為自由度為3n3n。 PLPL個低副：個低副： 限制限制 2P2PL L（2 2* *P PL L）個自由度）個自由度 PHPH個

56、高副：個高副： 限制限制 P PH H（1 1* * P PH H）個自由度）個自由度 對于一個平面機構(gòu)來說，它的自由度應(yīng)為所有對于一個平面機構(gòu)來說，它的自由度應(yīng)為所有活動構(gòu)件活動構(gòu)件原有自由度的總原有自由度的總 和減去由運動副帶來的約束。若一個平面機構(gòu)有和減去由運動副帶來的約束。若一個平面機構(gòu)有n n個個活動構(gòu)件活動構(gòu)件，P PL L個低個低 副，副， P PH H個高副，則機構(gòu)的自由度個高副，則機構(gòu)的自由度 F F為為 F=3n- 2PF=3n- 2PL L- P- PH H （2-12-1） F F也就是機構(gòu)所具有的獨立運動數(shù)目。式（也就是機構(gòu)所具有的獨立運動數(shù)目。式（2-12-1）即為

57、平面機構(gòu)自由度）即為平面機構(gòu)自由度 的計算公式。的計算公式。 2 2、機構(gòu)具有確定運動的條件機構(gòu)具有確定運動的條件 要使機構(gòu)具有確定的運動，則給定的獨立運動規(guī)律的數(shù)目，必須等要使機構(gòu)具有確定的運動，則給定的獨立運動規(guī)律的數(shù)目，必須等 于機構(gòu)的活動度。由于機構(gòu)中按給定運動規(guī)律的構(gòu)件是機構(gòu)的原動件，于機構(gòu)的活動度。由于機構(gòu)中按給定運動規(guī)律的構(gòu)件是機構(gòu)的原動件， 而原動件一般又都與機架相連，只能給定一個獨立運動規(guī)律，所以，要而原動件一般又都與機架相連，只能給定一個獨立運動規(guī)律，所以，要 使機構(gòu)具有確定的運動，則原動件數(shù)目應(yīng)等于機構(gòu)的活動度（自由度）使機構(gòu)具有確定的運動，則原動件數(shù)目應(yīng)等于機構(gòu)的活動度

58、（自由度） F F。即。即 F=F=原動件數(shù)原動件數(shù)。這就是機構(gòu)具有確定運動的條件。這就是機構(gòu)具有確定運動的條件。 構(gòu)件組合體（機構(gòu)）若能夠運動，其自由度構(gòu)件組合體（機構(gòu)）若能夠運動，其自由度 F F0 0。 舉例：如圖示五鉸接桿舉例：如圖示五鉸接桿 其自由度其自由度 F=3n-2PF=3n-2PL L-P-PH H=3=34-24-25-0=25-0=2 所以，要使該機構(gòu)具有確定的運動，所以，要使該機構(gòu)具有確定的運動， 必須有兩個原動件。必須有兩個原動件。 五鉸接桿五鉸接桿 解：在破碎機主體結(jié)構(gòu)中，共有解：在破碎機主體結(jié)構(gòu)中，共有3 3個活動構(gòu)件：偏心軸、肘板和動顎；故個活動構(gòu)件：偏心軸、肘

59、板和動顎；故 n=3n=3；共有；共有4 4個回轉(zhuǎn)副（低副），即個回轉(zhuǎn)副（低副），即PL=4PL=4。由式（。由式（2-12-1）可得機構(gòu)的自由度）可得機構(gòu)的自由度 F=3n - 2PL PH = 3F=3n - 2PL PH = 33 - 23 - 24-0 = 1 = 4-0 = 1 = 原動件數(shù)（一個偏心軸）原動件數(shù)（一個偏心軸） 故機構(gòu)具有確定的運動。故機構(gòu)具有確定的運動。 2 2和和3 3、3 3和和5 5之間為轉(zhuǎn)動副，構(gòu)件之間為轉(zhuǎn)動副，構(gòu)件3 3和和4 4之間構(gòu)成高副，構(gòu)件之間構(gòu)成高副，構(gòu)件4 4和和5 5之間為之間為 移動副。因此，共形成移動副。因此，共形成5 5個低副，個低副，

60、1 1個高副。即個高副。即n=4n=4、PL=5PL=5、PH=1PH=1，故，故 F=3n - 2PL PH = 3F=3n - 2PL PH = 34- 24- 25-1 = 1 = 5-1 = 1 = 原動件數(shù)原動件數(shù) 機構(gòu)具有確定的運動。機構(gòu)具有確定的運動。 解：內(nèi)燃機有解：內(nèi)燃機有6 6個構(gòu)件：曲軸個構(gòu)件：曲軸 3 3與齒輪與齒輪5 5組成一個構(gòu)件，齒組成一個構(gòu)件，齒 輪輪6 6與凸輪與凸輪7 7組成一個構(gòu)件，組成一個構(gòu)件， 其余構(gòu)件是活塞其余構(gòu)件是活塞1 1、連桿、連桿2 2、 推桿推桿8 8和機架和機架4 4。機構(gòu)中共有。機構(gòu)中共有6 6 個低副和個低副和2 2個高副。即個高副。