《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》 緒論

1、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)1.機(jī)械的概念及其組成機(jī)械的概念及其組成一一.機(jī)械的概念機(jī)械的概念首先，我們先看首先，我們先看2個例子：個例子： 內(nèi)燃機(jī)（見課件）內(nèi)燃機(jī)（見課件） 牛頭刨床（見課件）牛頭刨床（見課件） 挖掘機(jī)挖掘機(jī)上述機(jī)械的共同特征：上述機(jī)械的共同特征：a.由許多人為實體組成；由許多人為實體組成； b.各實體之間具有確定的相對運(yùn)各實體之間具有確定的相對運(yùn)動動C.做有用的機(jī)械功或進(jìn)行能量轉(zhuǎn)做有用的機(jī)械功或進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換換1.機(jī)器：機(jī)器：滿足上面三個特征的滿足上面三個特征的 實物組合體。實物組合體。機(jī)器是由若干機(jī)構(gòu)組成的，用來變換機(jī)器是由若干機(jī)構(gòu)組成的，用來變換或傳遞能量、物料和信息的裝置。

2、或傳遞能量、物料和信息的裝置。 將其它形式的能量變換為機(jī)械能的機(jī)將其它形式的能量變換為機(jī)械能的機(jī)器器稱為稱為原動機(jī)原動機(jī)。利用機(jī)械能去變換或傳遞能量、物料、利用機(jī)械能去變換或傳遞能量、物料、信息的機(jī)器信息的機(jī)器稱為稱為工作機(jī)工作機(jī)。機(jī)器的組成：機(jī)器的組成：機(jī)器的主體部分是由機(jī)器的主體部分是由機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)組成的。組成的。一般機(jī)器包含四個基本組成部分：一般機(jī)器包含四個基本組成部分：動力部分；動力部分；傳動部分；傳動部分；控制部分；控制部分；執(zhí)行部分。執(zhí)行部分。2機(jī)構(gòu)：滿足上面前兩個特征的機(jī)構(gòu)：滿足上面前兩個特征的 實物組合體。實物組合體。機(jī)構(gòu)與機(jī)器的區(qū)別：機(jī)構(gòu)與機(jī)器的區(qū)別： 機(jī)構(gòu)只有一個構(gòu)件系統(tǒng)機(jī)構(gòu)只

3、有一個構(gòu)件系統(tǒng)，而機(jī)器，而機(jī)器除構(gòu)件系統(tǒng)之外還包含電氣、液壓等除構(gòu)件系統(tǒng)之外還包含電氣、液壓等其它裝置；其它裝置；機(jī)構(gòu)只用于傳遞運(yùn)動機(jī)構(gòu)只用于傳遞運(yùn)動( (或改或改變運(yùn)動形式變運(yùn)動形式) )和力和力，而機(jī)器除傳遞運(yùn)動，而機(jī)器除傳遞運(yùn)動和力和力之外，還具有變換或傳遞能量、之外，還具有變換或傳遞能量、物料、信息的功能。物料、信息的功能。3.機(jī)械：機(jī)器和機(jī)構(gòu)的統(tǒng)稱。機(jī)械：機(jī)器和機(jī)構(gòu)的統(tǒng)稱。4.構(gòu)件：構(gòu)件：組成機(jī)構(gòu)的人為實體。組成機(jī)構(gòu)的人為實體。 構(gòu)件構(gòu)件是機(jī)構(gòu)是機(jī)構(gòu)運(yùn)動的最小單元體運(yùn)動的最小單元體，是組成，是組成機(jī)構(gòu)的基本要素。構(gòu)件可能是一個零件；也機(jī)構(gòu)的基本要素。構(gòu)件可能是一個零件；也可能是由若干

4、零件固聯(lián)在一起的一個獨(dú)立運(yùn)可能是由若干零件固聯(lián)在一起的一個獨(dú)立運(yùn)動的整體動的整體 。（見連桿、曲軸圖）。（見連桿、曲軸圖）5.零件：零件：制造制造的最基本單位。若將一部機(jī)器進(jìn)行拆卸，的最基本單位。若將一部機(jī)器進(jìn)行拆卸，拆到不可再拆的最小單元就是零件。拆到不可再拆的最小單元就是零件。 有有通用零件通用零件與與專用零件專用零件之分。之分。 通用零件：通用零件：各種機(jī)械都使用的零件，如各種機(jī)械都使用的零件，如螺栓、軸、鍵等；螺栓、軸、鍵等； 專用零件：專用零件：只在某一類機(jī)械中使用的零只在某一類機(jī)械中使用的零件，如曲軸、吊鉤、鋼絲繩等。件，如曲軸、吊鉤、鋼絲繩等。構(gòu)件與零件的區(qū)別構(gòu)件與零件的區(qū)別：構(gòu)

5、件是運(yùn)動單元：構(gòu)件是運(yùn)動單元： 零件是制造單元。零件是制造單元。6.部件：部件：由一些零件組成的實體，具有由一些零件組成的實體，具有特定的功能。如，連軸器，離合器。特定的功能。如，連軸器，離合器。7.裝置：裝置：靜止的實物組合體，具有貯存靜止的實物組合體，具有貯存或轉(zhuǎn)換能量的功能。如，壓力容器?；蜣D(zhuǎn)換能量的功能。如，壓力容器。2.平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)一一.運(yùn)動副的概念運(yùn)動副的概念 1.構(gòu)件的自由度構(gòu)件的自由度：構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動數(shù)目。：構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動數(shù)目。在三維空間內(nèi)自由運(yùn)動的構(gòu)件具有六個自由度在三維空間內(nèi)自由運(yùn)動的構(gòu)件具有六個自由度。作平面運(yùn)動的構(gòu)件則只有三個自由度作平面運(yùn)動的構(gòu)

6、件則只有三個自由度，這三個自由度可以用三個獨(dú)立的參數(shù)這三個自由度可以用三個獨(dú)立的參數(shù)x、y和角度和角度表示。表示。2.約束約束：對構(gòu)件的獨(dú)立運(yùn)動所加的限制。：對構(gòu)件的獨(dú)立運(yùn)動所加的限制。3.運(yùn)動副運(yùn)動副：使兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對使兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對運(yùn)動的聯(lián)接。運(yùn)動的聯(lián)接。是由兩構(gòu)件組成的可動聯(lián)接。運(yùn)動是由兩構(gòu)件組成的可動聯(lián)接。運(yùn)動副是約束運(yùn)動的，構(gòu)件組成運(yùn)動副后，其獨(dú)立運(yùn)副是約束運(yùn)動的，構(gòu)件組成運(yùn)動副后，其獨(dú)立運(yùn)動受到約束，自由度便隨之減少。動受到約束，自由度便隨之減少。運(yùn)動副的基本特征是：運(yùn)動副的基本特征是：具有一定的接觸形式，并具有一定的接觸形式，并把兩構(gòu)件上直接參與接

7、把兩構(gòu)件上直接參與接觸而構(gòu)成運(yùn)動副的部分觸而構(gòu)成運(yùn)動副的部分稱為運(yùn)動副元素；稱為運(yùn)動副元素；能產(chǎn)生一定形式的相對運(yùn)動。能產(chǎn)生一定形式的相對運(yùn)動。按運(yùn)動副元素接觸形式可將運(yùn)動副分為低副和高按運(yùn)動副元素接觸形式可將運(yùn)動副分為低副和高副。副。運(yùn)動副按其所能產(chǎn)生相對運(yùn)動形式分為運(yùn)動副按其所能產(chǎn)生相對運(yùn)動形式分為轉(zhuǎn)動副、移動副、螺旋副和球面副等。轉(zhuǎn)動副、移動副、螺旋副和球面副等。如果構(gòu)成運(yùn)動副的兩構(gòu)件間相對運(yùn)動是平面運(yùn)動，則稱為平面運(yùn)動副；如果構(gòu)成運(yùn)動副的兩構(gòu)件間相對運(yùn)動是空間運(yùn)動，則稱為空間運(yùn)動副4.運(yùn)動副的種類運(yùn)動副的種類a. 低副兩運(yùn)動副元素通過面接觸所構(gòu)成的運(yùn)動副。轉(zhuǎn)動副和移動副都屬于低副。轉(zhuǎn)動

8、副兩構(gòu)件間只能作相對轉(zhuǎn)動的低副稱為轉(zhuǎn)動副或鉸鏈。轉(zhuǎn)動副及其簡圖符號表示如下圖所示。如果轉(zhuǎn)動副中的一個構(gòu)件為固定構(gòu)件，則該轉(zhuǎn)動副又稱為固定鉸鏈，否則稱為活動鉸鏈。轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副的表示方法 移動副移動副兩構(gòu)件間只能作相對移動的低副兩構(gòu)件間只能作相對移動的低副稱為移動副稱為移動副，移動副及其簡圖符號表示如下圖，移動副及其簡圖符號表示如下圖所示。所示。移動副移動副的表示方法2. 高副高副兩運(yùn)動副元素通過點或線兩運(yùn)動副元素通過點或線接觸所構(gòu)成的運(yùn)動副。如圖所示接觸所構(gòu)成的運(yùn)動副。如圖所示用簡圖表示高副時，應(yīng)將兩構(gòu)件接觸處的幾何形狀繪出(圖1-4)。對于齒輪與齒輪嚙合及齒輪與齒條嚙合的高副，可按規(guī)定的簡圖表

9、示。二二.機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成運(yùn)動鏈：運(yùn)動鏈：兩個以上的構(gòu)件通過運(yùn)動副連接而組成的系統(tǒng)。其中，若構(gòu)件構(gòu)成首末封閉的系統(tǒng)稱為閉鏈閉鏈，反之，稱為開鏈開鏈。一般機(jī)構(gòu)都是閉鏈。 構(gòu)件種類構(gòu)件種類： 1.原動件原動件：運(yùn)動規(guī)律已知的構(gòu)件。 2.從動件從動件：隨原動件運(yùn)動而運(yùn)動的構(gòu)件。 3.固定件固定件：固定不動的構(gòu)件，也稱機(jī)架。三三.平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)1.平面連桿機(jī)構(gòu)的概念平面連桿機(jī)構(gòu)的概念 連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)：構(gòu)件間全部由低副連接組成的機(jī)：構(gòu)件間全部由低副連接組成的機(jī)構(gòu)。構(gòu)。 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)：連桿機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件在同一平：連桿機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件在同一平面內(nèi)或在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動稱其為平面連桿面

10、內(nèi)或在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動稱其為平面連桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)由四個構(gòu)件組成的平面連桿機(jī)構(gòu)是最簡由四個構(gòu)件組成的平面連桿機(jī)構(gòu)是最簡單的平面連桿機(jī)構(gòu)，簡稱平面四桿機(jī)構(gòu)。單的平面連桿機(jī)構(gòu)，簡稱平面四桿機(jī)構(gòu)。平面四桿機(jī)構(gòu)是具有轉(zhuǎn)換運(yùn)動功能而構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)是具有轉(zhuǎn)換運(yùn)動功能而構(gòu)件數(shù)目最少的平面連桿機(jī)構(gòu)。件數(shù)目最少的平面連桿機(jī)構(gòu)。圖2-1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)2.平面連桿機(jī)構(gòu)的特點平面連桿機(jī)構(gòu)的特點.具有多種運(yùn)動形式的轉(zhuǎn)換，如轉(zhuǎn)動變擺動具有多種運(yùn)動形式的轉(zhuǎn)換，如轉(zhuǎn)動變擺動或逆運(yùn)動；轉(zhuǎn)動變轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)動變直線或逆運(yùn)或逆運(yùn)動；轉(zhuǎn)動變轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)動變直線或逆運(yùn)動；轉(zhuǎn)動變特殊軌跡等。動；轉(zhuǎn)動變特殊軌跡等。 .運(yùn)動

11、副為低副，制造容易，壽命長，潤運(yùn)動副為低副，制造容易，壽命長，潤滑方便，承載能力強(qiáng)?；奖?，承載能力強(qiáng)。 .結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動誤差積累大。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動誤差積累大。3.平面連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用攪拌機(jī)；攪拌機(jī)；壓力機(jī)；壓力機(jī)；內(nèi)燃機(jī)等內(nèi)燃機(jī)等四四.平面連桿機(jī)構(gòu)的類型及演化平面連桿機(jī)構(gòu)的類型及演化1.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 所有運(yùn)動副都是轉(zhuǎn)動副的平所有運(yùn)動副都是轉(zhuǎn)動副的平面四桿機(jī)構(gòu)。面四桿機(jī)構(gòu)。圖2-1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)2.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各部分名稱鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各部分名稱桿桿構(gòu)件構(gòu)件 .機(jī)機(jī) 架：固定構(gòu)件。架：固定構(gòu)件。 .連架桿：與機(jī)架相連的桿；連架桿：與機(jī)架相連的桿； a.曲柄：曲柄：360

12、轉(zhuǎn)動的連架桿。轉(zhuǎn)動的連架桿。 b.搖桿：在某角度搖桿：在某角度擺動的連架桿。擺動的連架桿。 .連連 桿：不與機(jī)架相連的桿。桿：不與機(jī)架相連的桿。3.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型 a.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) b.雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu) c.雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)4.平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性a.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 兩連架桿中一個是曲柄，一個是搖桿的鉸鏈四兩連架桿中一個是曲柄，一個是搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)曲柄為原動件時，可將當(dāng)曲柄為原動件時，可將曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)變?yōu)榍倪B續(xù)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動。下圖所搖桿的往復(fù)擺動。下圖所示的雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)和

13、示的雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)和顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)即為曲柄顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)即為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用。搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線調(diào)整機(jī)構(gòu)和顎式破碎機(jī)雷達(dá)天線調(diào)整機(jī)構(gòu)和顎式破碎機(jī)顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)急回特性急回特性在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄為原動件并作等速轉(zhuǎn)動時，在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄為原動件并作等速轉(zhuǎn)動時，從動搖桿空回行程的平均角速度大于其工作行程的平均從動搖桿空回行程的平均角速度大于其工作行程的平均角速度，角速度，搖桿的這種運(yùn)動特性稱為搖桿的這種運(yùn)動特性稱為急回特性急回特性。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動過程如圖所示。搖桿在兩極限位置間的夾角稱為搖桿的擺角。搖桿處于兩極限位置時，主動件曲柄所夾的銳角稱為極位夾角。圖2-

14、4 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性死點位置死點位置如圖所示，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)以搖桿CD作為主動件，而曲柄AB為從動件時，則當(dāng)搖桿處于極限位置時，連桿BC與曲柄AB共線，此時在主動件上無論施加多大的驅(qū)動力，連桿加給曲柄的力均通過鉸鏈中心A，此力對A點不產(chǎn)生力矩，所以都不能使曲柄轉(zhuǎn)動。機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點位置。搖桿作為主動件搖桿作為主動件時曲柄搖桿機(jī)構(gòu)固有時曲柄搖桿機(jī)構(gòu)固有的特性，在此位置從動件會出現(xiàn)的特性，在此位置從動件會出現(xiàn)“頂頂死死”現(xiàn)象，還可能出現(xiàn)運(yùn)動不確定現(xiàn)現(xiàn)象，還可能出現(xiàn)運(yùn)動不確定現(xiàn)象。象。機(jī)構(gòu)是否有死點取決于從動件與連桿是否有共線的機(jī)構(gòu)是否有死點取決于從動件與連桿是否有共線的位置位置。為使機(jī)構(gòu)

15、正常運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)設(shè)法避開死點。為使機(jī)構(gòu)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)設(shè)法避開死點。在機(jī)構(gòu)設(shè)計時，一般在機(jī)構(gòu)設(shè)計時，一般采用安裝采用安裝飛輪飛輪加大慣性加大慣性或采用相同機(jī)構(gòu)錯位排列的方法，使機(jī)構(gòu)闖或采用相同機(jī)構(gòu)錯位排列的方法，使機(jī)構(gòu)闖過死點過死點。在機(jī)車車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)中，則是利用。在機(jī)車車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)中，則是利用第三個平行曲柄來消除平行四邊形機(jī)構(gòu)在這第三個平行曲柄來消除平行四邊形機(jī)構(gòu)在這種死點位置的運(yùn)動不確定性。種死點位置的運(yùn)動不確定性。例如：縫紉機(jī)例如：縫紉機(jī)例如例如：機(jī)車聯(lián)動裝置機(jī)車聯(lián)動裝置：工程上也常利用死點來工作：壓力角和傳動角壓力角和傳動角在不計運(yùn)動副中摩擦和構(gòu)件質(zhì)量的情況下，機(jī)構(gòu)中從動件受力F方向和受力點絕

16、對速度vC方向間所夾的銳角稱為機(jī)構(gòu)在此位置的壓力角。 如圖2-7所示。壓力角是衡量機(jī)構(gòu)傳力效果的一個標(biāo)志力力F在在vC方向的有效分力方向的有效分力F=Fcos ，即，即壓力角愈小，有壓力角愈小，有效分力愈大，對機(jī)構(gòu)的傳動愈為有利效分力愈大，對機(jī)構(gòu)的傳動愈為有利。機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時，壓力角是變化的，為了保證機(jī)構(gòu)具有較好機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時，壓力角是變化的，為了保證機(jī)構(gòu)具有較好的傳動特性，在設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)時的傳動特性，在設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)時，要求最大壓力角小于要求最大壓力角小于許用壓力角許用壓力角，即，即 maxmax ， 通常取通常取50,此條件稱為此條件稱為機(jī)構(gòu)的傳力條件機(jī)構(gòu)的傳力條件。壓力角的余角壓力角的余角 =90

17、=900 0- - ，稱為機(jī)構(gòu)在此位置的傳動角，如，稱為機(jī)構(gòu)在此位置的傳動角，如圖圖2-7所示。對于連桿機(jī)構(gòu)，傳動角往往表現(xiàn)為連桿與從所示。對于連桿機(jī)構(gòu)，傳動角往往表現(xiàn)為連桿與從動件之間所夾的銳角，比較直觀，所以有時用傳動角來動件之間所夾的銳角，比較直觀，所以有時用傳動角來反映機(jī)構(gòu)的傳力性能較為方便。即反映機(jī)構(gòu)的傳力性能較為方便。即壓力角壓力角 越小，傳動角越小，傳動角 越大，機(jī)構(gòu)的傳力性能越好；反之，越大，機(jī)構(gòu)的傳力性能越好；反之， 越大，越大， 越小，機(jī)越小，機(jī)構(gòu)傳力越費(fèi)勁，傳動效率越低構(gòu)傳力越費(fèi)勁，傳動效率越低。b.雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)兩連架桿均為曲柄的鉸鏈兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)

18、四桿機(jī)構(gòu)稱為稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)。當(dāng)原動曲柄連續(xù)轉(zhuǎn)動時，當(dāng)原動曲柄連續(xù)轉(zhuǎn)動時，從動曲柄也作連續(xù)轉(zhuǎn)動從動曲柄也作連續(xù)轉(zhuǎn)動 ，右圖所示為右圖所示為不等雙曲柄不等雙曲柄機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)。 在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若其在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若其 相對兩桿相互平行如右相對兩桿相互平行如右 圖所示，則成為平行雙圖所示，則成為平行雙曲柄機(jī)構(gòu)曲柄機(jī)構(gòu)(或平行四邊形機(jī)構(gòu)或平行四邊形機(jī)構(gòu))。不等雙曲柄機(jī)構(gòu)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)慣性篩的四桿機(jī)構(gòu)慣性篩的四桿機(jī)構(gòu)ABCD便是便是雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用機(jī)車車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)及下圖均為平行四機(jī)車車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)及下圖均為平行四邊形機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實例。邊形機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實例。反向雙曲柄機(jī)構(gòu)：反向雙曲柄機(jī)構(gòu)：

19、反向雙曲柄機(jī)構(gòu)c.雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為稱為雙搖桿機(jī)雙搖桿機(jī)構(gòu)構(gòu)(如下圖如下圖)。右下圖所示為雙搖桿機(jī)構(gòu)在鶴式起重機(jī)中的應(yīng)用。右下圖所示為雙搖桿機(jī)構(gòu)在鶴式起重機(jī)中的應(yīng)用。雙搖桿機(jī)構(gòu)鶴式起重機(jī)在雙搖桿機(jī)構(gòu)中，若兩搖桿長度相等，則形成在雙搖桿機(jī)構(gòu)中，若兩搖桿長度相等，則形成等腰梯形機(jī)構(gòu)。下圖所示的汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，即為等腰梯形機(jī)構(gòu)。下圖所示的汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，即為其應(yīng)用實例。其應(yīng)用實例。飛機(jī)飛機(jī)起落機(jī)輪收藏機(jī)構(gòu)起落機(jī)輪收藏機(jī)構(gòu)：加熱爐爐門啟閉機(jī)構(gòu)加熱爐爐門啟閉機(jī)構(gòu)：自動翻斗機(jī)構(gòu)自動翻斗機(jī)構(gòu)：5.平面四桿機(jī)構(gòu)的演化平面四桿機(jī)構(gòu)的演化曲柄滑

20、塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)通過將搖桿改變?yōu)榛瑝K，搖桿長度增至無窮大，通過將搖桿改變?yōu)榛瑝K，搖桿長度增至無窮大，可得到曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，進(jìn)而還可演化出雙滑塊機(jī)可得到曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，進(jìn)而還可演化出雙滑塊機(jī)構(gòu)和正弦機(jī)構(gòu)等。構(gòu)和正弦機(jī)構(gòu)等。下圖所示為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)下圖所示為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(圖圖a)，演化為曲線導(dǎo)軌，演化為曲線導(dǎo)軌的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(圖圖b、c)、偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(圖圖d)和對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(圖圖e)的過程。曲柄滑塊機(jī)的過程。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于壓力機(jī)、往復(fù)泵、壓縮機(jī)等裝置中。構(gòu)廣泛應(yīng)用于壓力機(jī)、往復(fù)泵、壓縮機(jī)等裝置中。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)搖塊

21、機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)是具有兩個移動副的四桿機(jī)構(gòu)。可以認(rèn)為是由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩桿長度趨于無窮大而演化成的。按照兩個移動副所處位置的不同，可將雙滑塊機(jī)構(gòu)分成四種型式。兩個移動副不相鄰，如圖2-19所示。從動件3的位移與原動件轉(zhuǎn)角的正切成正比，故稱為正切機(jī)構(gòu)。兩個移動副相鄰，且其中一個移動副與機(jī)架相關(guān)聯(lián)，如圖2-20所示。從動件3的位移與原動件轉(zhuǎn)角的正弦成正比，故稱為正弦機(jī)構(gòu)。偏心輪機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)或曲柄滑塊機(jī)構(gòu)通過擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副尺寸，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)或曲柄滑塊機(jī)構(gòu)通過擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副尺寸，可得到偏心輪機(jī)構(gòu)?？傻玫狡妮啓C(jī)構(gòu)。如如圖圖2-23所示為由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)或曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中

22、曲所示為由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)或曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中曲柄的轉(zhuǎn)動副柄的轉(zhuǎn)動副B的半徑擴(kuò)大至超過曲柄的長度時，得到的的半徑擴(kuò)大至超過曲柄的長度時，得到的偏心輪機(jī)構(gòu)。偏心距偏心輪機(jī)構(gòu)。偏心距e即是曲柄的長度。即是曲柄的長度。當(dāng)曲柄長度很小時，通常都把曲柄做成偏心輪，這樣當(dāng)曲柄長度很小時，通常都把曲柄做成偏心輪，這樣不僅增大了軸頸的尺寸，提高偏心軸的強(qiáng)度和剛度，不僅增大了軸頸的尺寸，提高偏心軸的強(qiáng)度和剛度，而且當(dāng)軸頸位于中部時，還可安裝整體式連桿，使結(jié)而且當(dāng)軸頸位于中部時，還可安裝整體式連桿，使結(jié)構(gòu)簡化。因此，偏心輪廣泛應(yīng)用于傳力較大的剪床、構(gòu)簡化。因此，偏心輪廣泛應(yīng)用于傳力較大的剪床、沖床、顎式破碎機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等機(jī)

23、械中。沖床、顎式破碎機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等機(jī)械中。3.帶傳動帶傳動一一.帶傳動的類型和應(yīng)用帶傳動的類型和應(yīng)用1.組成組成 帶傳動是由固聯(lián)于主動軸上的主動帶輪1，固聯(lián)于從動軸上的從動帶輪2和張緊在兩帶輪上的封閉環(huán)形帶3 所組成(圖13-1)。當(dāng)原動機(jī)驅(qū)動主動帶輪回轉(zhuǎn)時，由于帶和帶輪間的摩擦(或嚙合)，便拖動從動帶輪一起回轉(zhuǎn)，并傳遞一定的運(yùn)動和動力。2.工作原理：工作原理：摩擦傳動摩擦傳動（V帶傳動）；輪齒嚙合輪齒嚙合（同步齒型帶）；3.類型類型根據(jù)帶的截面形狀，可分為平帶傳動平帶傳動、V V帶傳帶傳動動、圓形帶傳動圓形帶傳動、多楔帶傳動多楔帶傳動和同步帶傳動同步帶傳動等。圖13-2 帶傳動的主要類型平帶傳

24、動平帶傳動V帶傳動帶傳動帶傳動多用于兩軸平行，且回轉(zhuǎn)方帶傳動多用于兩軸平行，且回轉(zhuǎn)方向相同的場合。這種傳動亦稱為開向相同的場合。這種傳動亦稱為開口傳動。如口傳動。如圖圖13-3所示，當(dāng)帶的張所示，當(dāng)帶的張緊力為規(guī)定值時，兩帶輪軸線間的緊力為規(guī)定值時，兩帶輪軸線間的距離距離a稱為中心距。帶與帶輪接觸弧稱為中心距。帶與帶輪接觸弧所對的中心角所對的中心角 稱為包角。包角是帶稱為包角。包角是帶傳動的一個重要參數(shù)。傳動的一個重要參數(shù)。4.V帶傳動特點帶傳動特點.帶的彈性好，吸震緩和沖擊，帶的彈性好，吸震緩和沖擊，V帶無接頭，平穩(wěn)帶無接頭，平穩(wěn)噪音??；噪音小； .過載打滑，對其它零件起保護(hù)作用；過載打滑，

25、對其它零件起保護(hù)作用； .適合中心距大的兩平行軸的運(yùn)動和動力的傳遞；適合中心距大的兩平行軸的運(yùn)動和動力的傳遞； .構(gòu)造簡單，制造容易，維修方便，成本低；構(gòu)造簡單，制造容易，維修方便，成本低； .彈性滑動使瞬時傳動比不準(zhǔn)確；彈性滑動使瞬時傳動比不準(zhǔn)確； .結(jié)構(gòu)尺寸大、不緊湊；結(jié)構(gòu)尺寸大、不緊湊； .傳動效率低；傳動效率低； .耐久性差，壽命短；耐久性差，壽命短； .帶工作時要張緊，軸和軸承受力大；帶工作時要張緊，軸和軸承受力大；5.適用條件適用條件功率P：（100kw以內(nèi)）； 帶速V：（525m/s）； 傳動比i：(310).6.張緊裝置張緊裝置帶張緊的原因帶張緊的原因 帶傳動須保持在一定的張緊

26、力狀態(tài)下工作，長期張緊會使帶產(chǎn)生永久變形而松弛，導(dǎo)致張緊力減小，傳動能力下降，因此帶傳動要控制和及時地調(diào)整張緊力。常用的控制和調(diào)整張緊力的方法常用的控制和調(diào)整張緊力的方法是：調(diào)節(jié)中心距。水平或接近水平的布置時用調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺釘1使裝有帶輪的電動機(jī)沿滑軌2移動(圖13-4a)。垂直或接近垂直的布置時用螺桿及調(diào)節(jié)螺母螺桿及調(diào)節(jié)螺母1使電動機(jī)繞小軸2擺動(圖b) 。若中心距不能調(diào)節(jié)時中心距不能調(diào)節(jié)時，可采用具有張緊輪張緊輪的傳動(圖c),它靠重錘1將張緊輪2壓在帶上，以保持帶的張緊。二二.V帶的結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)帶的結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)V帶有普通V帶、窄V帶、寬V帶、大楔角V帶、聯(lián)組V帶、齒形V帶、汽車V帶等多種類型

27、，其中普通V帶應(yīng)用最廣。 1.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：普通普通V帶：抗拉體為簾布芯或繩芯帶：抗拉體為簾布芯或繩芯,楔角為楔角為40度，相對度，相對高度近似為高度近似為0.7，梯形截面環(huán)形帶，梯形截面環(huán)形帶 窄窄V帶帶:抗拉體為繩芯，楔角為抗拉體為繩芯，楔角為40度，相對高度度，相對高度近似為近似為0.9，梯形截面環(huán)形帶，梯形截面環(huán)形帶 齒型齒型V帶帶:抗拉體為繩芯結(jié)構(gòu)，內(nèi)周制抗拉體為繩芯結(jié)構(gòu)，內(nèi)周制成齒型的帶成齒型的帶大楔角大楔角V帶帶:抗拉體為繩芯，楔角為抗拉體為繩芯，楔角為60度的聚氨酯環(huán)行帶度的聚氨酯環(huán)行帶寬寬V帶帶:抗拉體為繩芯，相對高度近似抗拉體為繩芯，相對高度近似為為0.3梯形截面環(huán)形帶梯形截面

28、環(huán)形帶 聯(lián)組聯(lián)組V帶帶:將幾根普通將幾根普通V帶或窄帶或窄V帶的頂帶的頂面用膠簾布等距粘接而成面用膠簾布等距粘接而成,2、3、4或或5根聯(lián)成一組根聯(lián)成一組 2.標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)：楔角為40、相對高度(h/bd)約為0.7的V帶稱為普通V帶。普通V帶分為：Y、Z、A、B、C、D、E，國產(chǎn)Z、A、B、C四種。V帶輪上，與所配用帶輪上，與所配用V帶的節(jié)寬帶的節(jié)寬bd相對應(yīng)相對應(yīng)的帶輪直徑稱為基準(zhǔn)直徑的帶輪直徑稱為基準(zhǔn)直徑d 。 V帶輪的最帶輪的最小基準(zhǔn)直徑小基準(zhǔn)直徑dmin及基準(zhǔn)直徑系列見下表及基準(zhǔn)直徑系列見下表3.計算長度：基準(zhǔn)長度（節(jié)線長度）計算長度：基準(zhǔn)長度（節(jié)線長度）打滑：打滑：當(dāng)其它條件不變且張緊

29、力F0一定時，這個摩擦力有一極限值(臨界值)。當(dāng)帶有打滑趨勢時，這個摩擦力正好達(dá)到極限值，帶傳動的有效拉力F 也就達(dá)到了最大值Fmax 。如果再進(jìn)一步增大帶傳動的工作載荷，就會出現(xiàn)打滑打滑。打滑打滑是帶所需傳遞的圓周力超過帶與輪面間的極限摩擦力總和時，帶與帶輪發(fā)生的顯著的相對滑動現(xiàn)象。打滑將使帶的磨損加劇，從動輪轉(zhuǎn)速急劇降低，甚至使傳動失效，應(yīng)當(dāng)避免。應(yīng)力分布應(yīng)力分布：彈性滑動:由于帶的彈性變形而引起的帶在帶輪上的滑動稱為彈性滑動。注意帶的彈性滑動和打滑是兩個截然不同的概念。彈性滑動是由拉力差引起的，只要傳遞圓周力，出現(xiàn)緊邊和松邊，就一定會發(fā)生彈性滑動，所以是帶傳動工作時的固有特性，是不可避免

30、的。而打滑是由于超載所引起的帶在帶輪上的全面滑動，是可以避免的。 三三.同步帶傳動簡介同步帶傳動簡介同步帶是以鋼絲為抗拉體，外面包覆聚氨脂或橡膠而組成。它是橫截面為矩形、帶面具有等距橫向齒的環(huán)形傳動帶(圖13-18)。帶輪輪面也制成相應(yīng)的齒形，工作時靠帶齒與輪齒嚙合傳動。由于帶與帶輪無相對滑動，能保持兩輪的圓周速度同步，故稱為同步帶傳動。它的缺點是：帶及帶輪價格較高，對制造、安裝要求高。當(dāng)帶在縱截面內(nèi)彎曲時，在帶中保持原長度不變的任意一條周線稱為節(jié)線(圖13-18)，節(jié)線長度為同步帶的公稱長度。在規(guī)定的張緊力下，帶的縱截面上相鄰兩齒對稱中心線的直線距離稱為帶節(jié)距pb，它是同步帶的一個主要參數(shù)。4.齒輪傳動齒輪傳動一一.工作原理工作原理通過齒輪輪齒間的嚙合來傳遞運(yùn)動和動力。通過齒輪輪齒間