機械基礎(chǔ) 課件全套 宋奇慧 第0-10章 緒論 機械設(shè)計基礎(chǔ)知識-軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計

緒論機械設(shè)計基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)導(dǎo)航知識目標(biāo)：能力目標(biāo)：了解本課程的研究對象。掌握零件的設(shè)計準(zhǔn)則。掌握機械設(shè)計的原則。認(rèn)知機械零件常見的失效形式。機械設(shè)計：

根據(jù)使用要求，對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構(gòu)思、分析和計算，并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述，以作為制造依據(jù)的工作過程。《機械原理》《典型機械機構(gòu)》《機械設(shè)計》《理論力學(xué)》《材料力學(xué)》《流體力學(xué)》《液壓與氣壓傳動》《工程材料》《熱處理》《機械制圖》CAD&UG緒論機械設(shè)計基礎(chǔ)知識緒論機械設(shè)計基礎(chǔ)知識

(1)規(guī)劃~確定設(shè)計任務(wù)書

(2)總體方案設(shè)計

(3)技術(shù)設(shè)計：編制技術(shù)文件，技術(shù)審定

(4)樣機試制

(5)跟蹤反饋、完善總體方案并不是唯一的任務(wù)一機械設(shè)計初步機械整體設(shè)計步驟1

(1)強度設(shè)計準(zhǔn)則

(2)剛度準(zhǔn)則

(3)耐磨性準(zhǔn)則

(4)振動穩(wěn)定性準(zhǔn)則

(5)散熱性準(zhǔn)則

(6)可靠性準(zhǔn)則失效：機械零件由于某種原因喪失正常工作能力。可靠性：系統(tǒng)、機器或零件等在規(guī)定時間內(nèi)穩(wěn)定工作的程度或性質(zhì)。機械零件設(shè)計準(zhǔn)則2任務(wù)一機械設(shè)計初步機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性鑄造零件的結(jié)構(gòu)工藝性1(1)為了防止?jié)茶T不足，對于不同鑄造方法，鑄件壁厚有一允許的最小值。(2)零件箱壁交叉部分要有過渡圓角，以避免尖角處產(chǎn)生裂紋。(3)鑄件應(yīng)有明顯的分型面。鑄件過渡圓角大小應(yīng)適當(dāng)鑄件應(yīng)有明顯的分型面機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性鑄造零件的結(jié)構(gòu)工藝性1

(4)鑄件應(yīng)有必要的斜度以便于取出模型。

(5)為避免采用活塊，可將凸臺加長，引至分型面。避免采用活塊機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性鑄造零件的結(jié)構(gòu)工藝性1

(6)鑄鐵抗拉強度差而抗壓強度高，在設(shè)計零件形狀時應(yīng)盡可能把拉應(yīng)力(或彎曲應(yīng)力)化作壓應(yīng)力。避免鑄鐵受拉力

機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性2

(1)避免銳邊尖角，應(yīng)將其倒鈍或改成圓角，圓角半徑要大些。

(2)零件形狀要求簡單、對稱。

(3)軸類零件的長度與直徑之比不可太大。

(4)提高零件的結(jié)構(gòu)剛性，必要時增加加強肋。

(5)形狀復(fù)雜或者不同部位有不同性能要求時，可用組合結(jié)構(gòu)(如機床鑄鐵床身上鑲裝鋼導(dǎo)軌)。機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性切削加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性3

(1)加工表面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單，盡可能布局在同一平面上或同一軸線上，盡可能統(tǒng)一尺寸，以便于加工。

減速箱側(cè)面加工機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性切削加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性3

(2)有相互位置精度要求的各表面最好能在一次安裝中加工。如零件須從兩端加工，改進后可在一端一次加工，這樣能減少工件的安裝次數(shù)，提高加工效率，同時也提高位置精度。兩孔在一次安裝中加工

機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性切削加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性3

(3)加工時應(yīng)能準(zhǔn)確定位、可靠夾緊，并便于加工、易于測量。

(4)應(yīng)盡量減少加工面的數(shù)目。

(5)形狀應(yīng)便于刀具進刀、退刀，如螺紋應(yīng)該有退刀槽。

(6)被加工表面形狀應(yīng)有助于提高刀具的剛性和延長刀具壽命。減少不必要的配合面避免在斜面上鉆孔機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性零件裝配的結(jié)構(gòu)工藝性4

(1)零件應(yīng)該有正確的裝配基面，由于螺紋間有間隙，對中不好，活塞桿易產(chǎn)生偏移。如將螺紋聯(lián)接改為配合，使工作情況有了改進。不應(yīng)以螺紋面對中機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性零件裝配的結(jié)構(gòu)工藝性4

(2)應(yīng)使裝配方便。如圖所示，若D,D1處均有配合，則裝配困難。

(3)應(yīng)使拆卸方便。如圖所示，為了便于從機體上卸下軸承外圈，孔臺肩處的直徑應(yīng)大于軸承外環(huán)的內(nèi)徑。應(yīng)使拆卸方便任務(wù)二課程的基本要求和學(xué)習(xí)方法本課程作為機械設(shè)計的基礎(chǔ)，是一門綜合性較強的技術(shù)基礎(chǔ)課程，主要介紹機械中常用機構(gòu)的工作原理、運動特性、通用機械零件的設(shè)計和計算方法以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。本課程研究的主要內(nèi)容如下：

(1)機構(gòu)的運動簡圖和自由度計算。

(2)平面連桿機構(gòu)的組成原理、運動分析及設(shè)計。

(3)各種聯(lián)接零件(如螺紋聯(lián)接、鍵銷聯(lián)接等)的設(shè)計計算方法和標(biāo)準(zhǔn)選擇。

(4)各種傳動零件(如帶傳動、齒輪傳動等)的設(shè)計計算和參數(shù)選擇。

(5)軸系零件(如軸、軸承等)的設(shè)計計算及軸承參數(shù)類型選擇。課程的主要內(nèi)容1

(1)培養(yǎng)學(xué)生運用基礎(chǔ)理論解決簡單機構(gòu)和零件的設(shè)計問題，掌握通用機械零件的工作原理、特點、選用及計算方法，初步具有分析失效原因和提高改進措施的能力。

(2)培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想，具有設(shè)計簡單機械傳動部件和簡單機械的能力。

(3)學(xué)會使用手冊、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等設(shè)計資料。本課程的性質(zhì)與過去所學(xué)的基礎(chǔ)課程有所不同，思路上有其明顯特點，學(xué)生往往不能很快適應(yīng)而影響學(xué)習(xí)效果，因此在學(xué)習(xí)中學(xué)生要盡快掌握本課程的特點和分析、解決問題的方法，為今后的學(xué)習(xí)和工作打下基礎(chǔ)。任務(wù)二課程的基本要求和學(xué)習(xí)方法課程的基本要求2任務(wù)二課程的基本要求和學(xué)習(xí)方法課程的學(xué)習(xí)方法3

本課程是從理論性、系統(tǒng)性很強的基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課向?qū)嵺`性較強的專業(yè)課過渡的一個重要轉(zhuǎn)折點，應(yīng)注意幾個特點：

(1)本課程將多門先修課程的基本理論應(yīng)用到實際中去。

(2)本課程的各部分內(nèi)都是按照工作原理、結(jié)構(gòu)、強度計算、使用維護的順序介紹的。

(3)常采用很多經(jīng)驗公式、參數(shù)以及簡化計算（條件性計算）。

(4)計算步驟和計算結(jié)果不像基礎(chǔ)課那樣具有唯一性。

(5)逐步培養(yǎng)把理論計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝等結(jié)合起來解決設(shè)計問題的能力。項目一基礎(chǔ)力學(xué)分析學(xué)習(xí)導(dǎo)航知識目標(biāo)：能力目標(biāo)：掌握靜力學(xué)公理及推論。掌握各種約束力方向的判定方法。掌握平面一般力系向一點簡化的方法。掌握力矩、力偶的概念。會分析平面一般力系平衡條件和平衡方程。項目一基礎(chǔ)力學(xué)分析任務(wù)一靜力學(xué)基礎(chǔ)任務(wù)二力矩與力偶任務(wù)三受力分析與受力圖任務(wù)四平面匯交力系任務(wù)五平面一般力系任務(wù)六空間力系簡介任務(wù)一靜力學(xué)基礎(chǔ)靜力學(xué)概述：研究物體的受力分析、力系的等效替換（或簡化）、建立各種力系的平衡條件的科學(xué)。

1、物體的受力分析：分析物體（包括物體系）受哪些力，每個力的作用位置和方向，并畫出物體的受力圖。

2、力系的等效替換（或簡化）：用一個簡單力系等效代替一個復(fù)雜力系。

3、建立各種力系的平衡條件：建立各種力系的平衡條件，并應(yīng)用這些條件解決靜力學(xué)實際問題．1.1.1靜力學(xué)基本概念⒈力的定義

力是物體間的相互作用，作用的結(jié)果，是使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化或使物體發(fā)生變形。

1.1.1靜力學(xué)基本概念⒈力的定義

力是物體間的相互作用，作用的結(jié)果，是使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化或使物體發(fā)生變形。

2.力的三要素及表示方法

1.1.1靜力學(xué)基本概念3.平衡

物體相對于地面處于靜止或作勻速直線運動的狀態(tài)，它是一個相對的概念。平衡是物體機械運動中的一種特殊情況。

1.1.1靜力學(xué)基本概念4.力系

若干個力組成的系統(tǒng)稱為力系，如果一個力系與另一個力系對物體的作用效應(yīng)相同，則這兩個力系互稱為等效力系5.剛體

在靜力學(xué)中，常把研究的物體抽象為剛體。剛體是一種理想化的力學(xué)模型。

一個物體能否視為剛體，不僅取決于變形的大小，而且和問題本身的要求有關(guān)。公理1：二力平衡公理二力等值、反向、共線(剛體，忽略重力)。用矢量式表示F1=－F2。1.1.2靜力學(xué)公理二力平衡條件公理2：加減平衡力系公理

在任意一個已知力系上加上或減去任一個平衡力系，不會改變原力系對剛體的作用。1.1.2靜力學(xué)公理推論1：力的可傳遞性原理

作用于剛體上的力，可沿其作用線滑移到任一點，不會改變該力對該剛體的作用效果。1.1.2靜力學(xué)公理F’FAF’’BFB

公理3：力的平行四邊形公理1.1.2靜力學(xué)公理矢量表達式：R=F1+F2AF1F2R作用在剛體上同一點的兩個力，可以合成為一個合力。合力的作用點也在該點，合力的大小、方向，由這兩個力為邊構(gòu)成的平行四邊形的對角線確定。三角形法則力的多邊形矢量法（幾何法）力多邊形設(shè)

為作用在A點的力系，求其合力A合力為力多邊形的封閉邊。1.1.2靜力學(xué)公理推論2(三力匯交定理)

當(dāng)剛體受同一平面內(nèi)三個互不平行的力作用而平衡時，此三力的作用線必匯交于一點。F1F3R1F2A=證明：A3F1F2F3A3AA2A11.1.2靜力學(xué)公理公理4：作用與反作用公理與公理1的區(qū)別1.1.2靜力學(xué)公理1.1.3力的投影與分解在分析物體受力情況時，力的方向是十分復(fù)雜的。為了簡化計算，對于平面力系，常使用平面直角坐標(biāo)系對力進行分解。這是利用了靜力學(xué)的那條公理呢？力對物體的運動效應(yīng)，包括力對物體的移動和轉(zhuǎn)動效應(yīng)，其中力對物體的轉(zhuǎn)動效應(yīng)用力矩來度量。力矩是力對物體的轉(zhuǎn)動效應(yīng)的度量力矩的表示力矩的矩心、力臂大小、轉(zhuǎn)向、作用面正負(fù)號規(guī)定量綱單位：牛頓.米[N.m]或千牛.米[kN.m]順負(fù)，逆正任務(wù)二力矩與力偶1.2.1力矩力系中合力對一點的矩，等于力系中各分力對同一點之矩的代數(shù)和。設(shè)某力系為Fi（i=1,2,…n），其合力為FR，根據(jù)以上理論，則有表達式：合力矩定理汽車制動踏板，a=380mm，b=50mm，角度a=60度，工作阻力F=1700N，駕駛員蹬力Fp=193.7N，求阻力和蹬力對O點的力矩。1.2.1力矩例1-1例1-2圓柱齒輪如圖，受到嚙合力Fn的作用，設(shè)Fn=1400N，齒輪的壓力角α=200，節(jié)圓半徑，r=60mm，試計算力Fn對軸心O的力矩。解：1）直接法：由力矩定義求解2）合力矩定理將力Fn分解為切向力Ft和法(徑)向力Fr，即由合力矩定理得：1.2.1力矩1.2.2力偶1、定義：作用在同一物體上的大小相等、指向相反而作用線不重合的兩個平行力所組成的力系，稱為力偶。1.2.2力偶力偶作用的實例2、力偶矩：M=Fd順時針為負(fù)，逆時針為正3.力偶的性質(zhì)力偶不能與力等效，力偶只能用力偶平衡。力與力偶是兩個不同的基本物理量。(2)力偶對其作用面內(nèi)任意一點之矩，恒等于其力偶矩，而與矩心的位置無關(guān)1.2.2力偶(3)力偶的等效性①同一平面內(nèi)的力偶只要保持力偶矩大小和力偶的轉(zhuǎn)向不變，作用于剛體上的力偶可以在其作用面內(nèi)任意移動或轉(zhuǎn)動，或同時改變力和力偶臂的大小(力偶距不變)而它對剛體的效應(yīng)不變。ABAB1.2.2力偶②平行平面內(nèi)的力偶在同一剛體上可以搬移到與其作用面相平行的平面內(nèi)，而不改變其對剛體的效應(yīng)?？梢妰闪ε嫉刃У臈l件為：A、力偶矩大小相等；B、力偶作用面平行；C、力偶轉(zhuǎn)向相同。符合以上三個條件的力偶稱為互等力偶，這三個條件也就是力偶的三要素。力偶對物體的轉(zhuǎn)動效應(yīng)取決于力偶的三要素。1.2.2力偶

定義：作用于同一物體上的兩個或兩個以上力偶組成的力系稱為力偶系。若力偶系中各力偶均作用在同一平面，則稱為平面力偶系。

(1)平面力偶系的合成平面力偶系合成的結(jié)果為一合力偶，其合力偶矩等于各分力偶矩的代數(shù)和。即4.平面力偶系的合成與平衡1.2.2力偶例1

某物體受三個共面力偶的作用，已知F1=9kN，d1=lm，F(xiàn)2=8kN，d2=0.5m，M3=-12kNm，試求合力偶。因此，此力偶系的合力偶的轉(zhuǎn)向是順時針，力偶矩大小為17kN·m。

平面力偶系1.2.2力偶（2）平面力偶系的平衡要使平面力偶系平衡，則M必為零，因此平面力偶系平衡的必要與充分條件是力偶系中各力偶矩的代數(shù)和為零。即1.2.2力偶例2：梁AB

受一主動力偶作用，如圖，其力偶矩，梁長，梁的自重不計，求兩支座的約束反力。

解:以梁為研究對象，受力圖，如圖所示。作用于梁上的有矩為M的力偶和兩支座的約束反力FA、FB。根據(jù)力偶只能用力偶來平衡的性質(zhì)可知FA必須與FB組成一個力偶，即力FA必須與FB大小相等、方向相反、作用線平行。平衡方程為：1.2.2力偶任務(wù)三受力分析與受力圖自由體非自由體約束約束力給定力——

不受限制自由運動的物體?！?/p>

運動(位移)受到某些限制而不能作任意運動的物體?！?/p>

約束對被約束體的作用力?！?/p>

限制非自由體運動的物體．——

約束力以外的力。T1.3.1約束力約束力大小——平衡方程求解方向——與該約束所能阻礙的位移方向相反作用點——接觸處列車是非自由體鐵軌是約束體1.3.2約束類型

一、柔性約束：約束是物體，不是力柔繩、鏈條、膠帶構(gòu)成的約束1.3.2約束類型

一、柔性約束：約束是物體，不是力約束反力：拉力，作用在接觸點，方向沿繩索背離物體。1.3.2約束類型

二、光滑面約束：光滑接觸面約束FFF約束力作用在接觸點處，方向沿公法線，指向受力物體1.3.2約束類型

二、光滑面約束：例

一重為G的球體A，用繩子BC系在光滑的鉛垂墻壁上，試畫出球體A的約束力。GADBCGADBFTFN1.3.2約束類型三、光滑圓柱面約束：1、固定鉸鏈支座ABF光滑圓柱鉸鏈約束AB課件素材\圓柱鉸實例.avi

1.3.2約束類型三、光滑圓柱面約束：1、固定鉸鏈支座F光滑圓柱鉸鏈約束課件素材\圓柱鉸實例.avi

支座固定在支承面上，支座與物體的聯(lián)接采用鉸鏈聯(lián)接。1.3.2約束類型三、光滑圓柱面約束：2、中間鉸鏈F光滑圓柱鉸鏈約束課件素材\圓柱鉸實例.avi

約束力：一對正交分力AAＮAXＮAYAＮ?AXＮ?AY1.3.2約束類型三、光滑圓柱面約束：2、中間鉸鏈F光滑圓柱鉸鏈約束課件素材\圓柱鉸實例.avi

約束力：一對正交分力1.3.2約束類型三、光滑圓柱面約束：3、活動鉸鏈支座F光滑圓柱鉸鏈約束工程上有時為適應(yīng)某些構(gòu)件變形的需要，在固定鉸鏈支座的座體與支承面間加裝滾子，成為活動鉸鏈支座NN1.3.3受力分析與受力圖光滑圓柱鉸鏈約束1.3.3受力分析與受力圖光滑圓柱鉸鏈約束1.3.3受力分析與受力圖光滑圓柱鉸鏈約束ＮAＮBACBAB1.3.3受力分析與受力圖光滑圓柱鉸鏈約束CABABＮAＮB約束力正確嗎?1.3.3受力分析與受力圖CABABＮAＮB平面匯交力系

平面共點力系任務(wù)四平面匯交力系平面匯交力系平衡的必要與充分條件是力系的合力等于零。平面匯交力系平衡的解析條件：力系中各力在兩直角坐標(biāo)軸上投影的代數(shù)和分別等于零。求解平面匯交力系平衡的步驟：1．選取適當(dāng)?shù)钠胶馕餅檠芯繉ο?，并畫出簡圖。2．進行受力分析。畫出研究對象的全部已知力和未知力，并設(shè)定未知力的方向。3．選取合適的坐標(biāo)系，計算各力的投影。4．列平衡方程解出未知量。

任務(wù)四平面匯交力系任務(wù)四平面匯交力系例

.某組合機床同時在工件上鉆出4個徑向孔(如圖所示)。各鉆頭對工件的軸向壓力的大小為F1＝250N，F(xiàn)2＝500N，F(xiàn)3＝300N，F(xiàn)4＝1000N，方向如圖示。求這些力的合力。例

.如圖所示一簡易起重機裝置，重量G=2kN的重物吊在鋼絲繩的一端，鋼絲繩的另一端跨過定滑輪A，繞在絞車D的鼓輪上，定滑輪用直桿AB和AC支承，定滑輪半徑忽略不計，定滑輪、直桿以及鋼絲繩的重量不計，各處接觸都為光滑。試求當(dāng)重物被勻速提升時，桿AB、AC所受的力。FGFABFACxxy任務(wù)四平面匯交力系FGFABFACxy解:

選滑輪A為研究對象。

取坐標(biāo)系xAy如圖所示，算出各力的投影，可列出滑輪B的平衡方程

-FAB-FACcos30°-Fsin30°=0

A-FACsin30°-Fcos30°-G=0

任務(wù)四平面匯交力系任務(wù)四平面匯交力系例

.斜面上一滾子，其重量G＝2kN，用平行于斜面的繩BC系住，并受一力F＝0.2kN的作用(見圖)。圖中θ＝30°，斜面傾角λ＝30°。不計摩擦。試求：(1)繩和斜面所受的力；(2)力F增為多大才能拉動滾子。任務(wù)五平面一般力系作用在剛體上某點的力，可以平移至剛體上任意一點，但同時必須增加一個附加力偶，該力偶的力偶矩等于原力對該點之矩。M=?一、力的平移定理

任務(wù)五平面一般力系

在平面問題中，可將固定端約束的約束反力簡化為一組正交的約束反力與一個約束力偶。二、固定端約束固定端約束任務(wù)五平面一般力系三、平面一般力系的平衡條件任務(wù)五平面一般力系例

.鏜刀桿用卡盤夾持，其A端可視為固定端。已知A端至鏜刀的距離l＝200mm，孔徑D＝50mm，鏜孔時鏜刀在圖面內(nèi)受到的軸向切削力Fx＝3000N、徑向切削力Fy＝600N，鏜刀桿自重不計。試求固定端A的約束力。任務(wù)五平面一般力系例

.絞車的鼓輪與棘輪固連，由向心軸承O支承。鼓輪上的鋼絲繩受到被吊重物的拉力G＝28kN，棘爪AB阻止鼓輪轉(zhuǎn)動。不計摩擦和各零件自重，各部尺寸如圖(單位均為mm)，求棘爪和軸承對棘輪的約束力。任務(wù)五平面一般力系例

.折梯的兩半AB和AC在A點鉸接，又在D、E兩點用水平繩相連，放在光滑水平面上，AC段上作用有鉛垂力F，已知l、h、a和α，如圖所示，不計梯重，求繩的拉力。任務(wù)六

空間力系簡介空間力系是物體受力的最一般情況，力系中各力的作用線不在同一平面內(nèi)，這種力系稱為空間力系。投影指向與坐標(biāo)軸同向取正號，反向則取負(fù)號。任務(wù)六

空間力系簡介2.二次投影法當(dāng)力與坐標(biāo)軸的夾角不是全部已知時，可采用二次投影法。即先將力投影到某一坐標(biāo)平面上得到一個矢量，然后再將該矢量進一步投影到坐標(biāo)軸上。任務(wù)六

空間力系簡介，，

任務(wù)六

空間力系簡介項目二平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析學(xué)習(xí)導(dǎo)航知識目標(biāo)：能力目標(biāo)：掌握機構(gòu)的組成。掌握平面機構(gòu)運動簡圖的繪制方法。掌握機構(gòu)自由度的計算方法。會區(qū)分運動副的類型。會繪制平面機構(gòu)運動簡圖。會判斷機構(gòu)是否具有確定的運動。項目二平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析任務(wù)一機構(gòu)的組成任務(wù)三平面機構(gòu)的自由度任務(wù)四計算自由度時的特殊情況任務(wù)二

平面機構(gòu)的運動簡圖

1.機器概述機架曲軸連桿活塞進氣閥排氣閥推桿凸輪大齒輪小齒輪動畫單缸內(nèi)燃機1.機器概述顎式破碎機功用：壓碎物料組成：見右圖大帶輪4電動機1V帶3小帶輪2肘板7定顎板8動顎板6偏心軸5動畫2.機器功能驅(qū)動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)潤滑、顯示、照明等輔助部分操縱與控制系統(tǒng)傳感器傳感器傳感器2.機器功能控制器(控制)電動機(原動)帶(傳動)減速器(傳動)波輪(執(zhí)行)分析自動洗衣機的組成：3.機器和機構(gòu)的定義

機器的主要特征：

1.它們都是人為實體（構(gòu)件）的組合。

2.各個運動實體（構(gòu)件）之間具有確定的相對運動。

3.能夠?qū)崿F(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，代替或減輕人類完成有用的機械功。具有以上3個特征的實物組合稱為機器。而僅具備前兩個特征的稱為機構(gòu)。機器由機構(gòu)組成，從運動學(xué)角度分析，兩者無差異。工程上將機器和機構(gòu)統(tǒng)稱為機械。3.機器和機構(gòu)的定義凸輪機構(gòu)連桿機構(gòu)齒輪機構(gòu)

如圖所示的齒輪機構(gòu)，其運動特點是把高速轉(zhuǎn)動變?yōu)榈退俎D(zhuǎn)動或者相反。如圖所示的凸輪機構(gòu)，它利用凸輪的輪廓曲線使從動件做周期性的有規(guī)律的移動或擺動。4.構(gòu)件和零件的定義

構(gòu)件，是指機構(gòu)的基本運動單元。它可以是單一的零件，也可以是幾個零件聯(lián)接而成的運動單元。

零件是組成機器的最小制造單元。

部件是機器的裝配單元。4.構(gòu)件和零件的定義4.構(gòu)件和零件的定義動畫內(nèi)燃機連桿套筒連桿體螺栓墊圈螺母軸瓦連桿蓋第2章平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機械一般由若干個常用機構(gòu)組成，而機構(gòu)是由兩個以上具有確定相對運動的構(gòu)件組成的。若組成機構(gòu)的所有構(gòu)件都在同一平面或平行平面中運動，則稱該機構(gòu)為平面機構(gòu)。工程中常見的機構(gòu)大多屬于平面機構(gòu)，本章僅討論平面機構(gòu)。任務(wù)一機構(gòu)的組成學(xué)習(xí)要點掌握運動副的分類及構(gòu)件組成。2.1.1基本概念2.1.2運動副及其分類機構(gòu)中的構(gòu)件有三類：固定不動的構(gòu)件稱為機架（或固定構(gòu)件）；按給定的運動規(guī)律獨立運動的構(gòu)件稱為原動件；機構(gòu)中其他活動構(gòu)件稱為從動件。從動件的運動規(guī)律取決于原動件的運動規(guī)律及運動副的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件尺寸。構(gòu)件的受力狀況及運動特點與構(gòu)件結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，下面介紹幾種常見的構(gòu)件結(jié)構(gòu)。

2.1.1基本概念如圖所示，圖(a)~圖(c)為含有兩個轉(zhuǎn)動副元素的桿狀構(gòu)件，圖(d)~圖(f)為含有三個轉(zhuǎn)動副元素的桿狀構(gòu)件。桿件的形狀主要取決于機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證運動時不發(fā)生干涉。具有轉(zhuǎn)動副元素的桿狀構(gòu)件1桿狀構(gòu)件具有轉(zhuǎn)動副元素的桿狀構(gòu)件

2.1.1基本概念設(shè)計時為了保證桿件受力時具有足夠的強度和剛度，其截面形狀可以設(shè)計成不同形式，常見的有如圖所示的幾種。具有轉(zhuǎn)動副元素的桿狀構(gòu)件1桿狀構(gòu)件截面形狀

2.1.1基本概念具有移動副元素和轉(zhuǎn)動副元素的構(gòu)件2單缸內(nèi)燃機構(gòu)造簡圖

2.1.1基本概念2.1.2運動副及其分類自由度1運動構(gòu)件相對于參考系所具有的獨立運動的數(shù)目，稱為構(gòu)件的自由度。

任一做平面運動的自由構(gòu)件有三個獨立的運動。

自由構(gòu)件的自由度動畫2.1.2運動副及其分類約束2當(dāng)兩構(gòu)件組成運動副后，它們之間的某些相對運動受到限制，對于相對運動所加的限制稱為約束。每加上一個約束，自由構(gòu)件便失去一個自由度。

運動副的約束數(shù)目和約束特點取決于運動副是低副還是高副。2.1.2運動副及其分類運動副的概念3兩構(gòu)件之間直接接觸并能產(chǎn)生一定相對運動的連接稱為運動副。兩構(gòu)件只能在同一平面內(nèi)做相對運動的運動副稱為平面運動副。機構(gòu)是具有確定相對運動的多構(gòu)件組合體，為了傳遞運動和動力，各構(gòu)件之間必須以一定的方式連接起來，并且具有確定的相對運動。兩構(gòu)件之間直接接觸并能產(chǎn)生一定相對運動的連接稱為運動副。2.1.2運動副及其分類平面運動副的分類4按兩構(gòu)件間接觸性質(zhì)不同，平面運動副通?？煞譃榈透焙透吒?。(1)低副兩構(gòu)件形成面與面接觸的運動副稱為低副，又分轉(zhuǎn)動副和移動副。動畫動畫2.1.2運動副及其分類平面運動副的分類4(2)高副

兩構(gòu)件以點或線的形式相接觸而組成的運動副稱為高副。動畫動畫動畫2.1.2運動副及其分類運動副分類舉例限制自由度數(shù)量限制作用低副（面接觸）轉(zhuǎn)動副（圓柱面）2個限制兩個平移移動副（平面）限制一個轉(zhuǎn)動和一個法線平移高副（點線接觸）齒輪副1個限制法線平移凸輪副任務(wù)二平面機構(gòu)的運動簡圖學(xué)習(xí)要點認(rèn)識平面機構(gòu)的運動簡圖。掌握機構(gòu)運動簡圖的符號及繪畫方法。2.2.1機構(gòu)運動簡圖的概念2.2.2平面機構(gòu)運動簡圖的繪制2.2.1機構(gòu)運動簡圖的概念在研究機構(gòu)運動特性時，為使問題簡化，可不考慮構(gòu)件和運動副的實際結(jié)構(gòu)，只考慮與運動有關(guān)的構(gòu)件數(shù)目、運動副類型及相對位置。用規(guī)定的線條和符號表示構(gòu)件的運動副，并按一定的比例確定運動副的相對位置及與運動有關(guān)的尺寸，這種表明機構(gòu)的組成和各構(gòu)件間運動關(guān)系的簡單圖形稱為機構(gòu)運動簡圖。不嚴(yán)格按比例繪制的機構(gòu)運動簡圖稱為機構(gòu)示意圖。2.2.2平面機構(gòu)運動簡圖的繪制表明機構(gòu)的組成和各構(gòu)件間運動關(guān)系的簡單圖形，稱為機構(gòu)運動簡圖。平面機構(gòu)運動簡圖的繪制步驟：

(1)分析機構(gòu)的組成，確定機架、原動件和從動件。

(2)由原動件開始，依次分析構(gòu)件間的相對運動形式，確定運動副的類型和數(shù)目。

(3)選擇適當(dāng)?shù)囊晥D平面和原動件位置，以便清楚地表達各構(gòu)件間的運動關(guān)系。通常選擇與構(gòu)件運動平面平行的平面作為投影面。

(4)選擇適當(dāng)?shù)谋壤擀蘬=構(gòu)件實際長度/構(gòu)件圖樣長度。(5)標(biāo)記原動件。2.2.2平面機構(gòu)運動簡圖的繪制2.2.2平面機構(gòu)運動簡圖的繪制2.2.2平面機構(gòu)運動簡圖的繪制2.2.2平面機構(gòu)運動簡圖的繪制2.2.2平面機構(gòu)運動簡圖的繪制2.2.2平面機構(gòu)運動簡圖的繪制2.2.2平面機構(gòu)運動簡圖的繪制2.2.2平面機構(gòu)運動簡圖的繪制例2-1繪制如圖所示的顎式破碎機主體機構(gòu)的運動簡圖。顎式破碎機主體機構(gòu)2.2.2平面機構(gòu)運動簡圖的繪制例2-1繪制如圖所示的顎式破碎機主體機構(gòu)的運動簡圖。解

(1)由圖可知，顆式破碎機主體機構(gòu)由機架1、偏心軸2(如圖(b)所示)、動顆3、肘板4組成。機構(gòu)運動由帶輪J輸人，帶輪J與偏心軸2固連成一體(屬于同一構(gòu)件)，繞轉(zhuǎn)動中心A轉(zhuǎn)動，故偏心軸2為原動件。動領(lǐng)3和肘板4為從動件，動顆3通過肘板4與機架相連，并在偏心軸2的帶動下做平面運動將礦石打碎，故動顆3和肘板4為從動件。

(2)偏心軸2與機架1、偏心軸2與動領(lǐng)3、動領(lǐng)3與肘板4、肘板4與機架1均構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，其轉(zhuǎn)動中心分別為A、B、C、D。選擇構(gòu)件的運動平面為視圖平面，圖(c)所示的機構(gòu)運動瞬時位置為原動件位置。2.2.2平面機構(gòu)運動簡圖的繪制

例2-2繪制如圖所示單缸內(nèi)燃機的機構(gòu)運動簡圖。已知LAB=75mm，LBC=300mm。

單缸內(nèi)燃機機構(gòu)運動簡圖2.2.2平面機構(gòu)運動簡圖的繪制解(1)在內(nèi)燃機中，活塞為原動件，曲軸AB為工作構(gòu)件?；钊耐鶑?fù)運動經(jīng)連桿BC變換為曲軸AB的旋轉(zhuǎn)運動。

(2)活塞與缸體(機架)組成移動副，與連桿BC在C點組成轉(zhuǎn)動副;曲軸與缸體在A點組成轉(zhuǎn)動副，與連桿BC在B點組成轉(zhuǎn)動副。

(3)選長度比例尺μl=0.01m/mm，按規(guī)定符號繪制機構(gòu)運動簡圖，如圖所示?；钊拇笮∨c運動無關(guān)，可酌定。任務(wù)三平面機構(gòu)的自由度學(xué)習(xí)要點掌握自由度與約束的概念。會計算機構(gòu)自由度并判斷機構(gòu)運動的確定性。2.3.1機構(gòu)自由度的計算2.3.2機構(gòu)具有確定運動的條件2.3.1機構(gòu)自由度的計算設(shè)一個平面機構(gòu)由N個構(gòu)件組成，其中必有一個構(gòu)件為機架，則活動構(gòu)件數(shù)為n=N-1。它們在未組成運動副之前，共有3n個自由度。用運動副連接后便引入了約束，減少了自由度。若機構(gòu)中有PL個低副、PH個高副。則平面機構(gòu)的自由度F的計算公式為F=3n-2PL-PH因此，當(dāng)機構(gòu)中原動件數(shù)等于機構(gòu)自由度數(shù)時，機構(gòu)中各構(gòu)件就會具有確定的相對運動。2.3.1機構(gòu)自由度的計算計算顎式破碎機的自由度。2.3.2機構(gòu)具有確定運動的條件當(dāng)F≤0時F=3n-2PL-PH=3×2-2×3-0=0剛性結(jié)構(gòu)不可動，不是機構(gòu)動畫當(dāng)F＞0，P＞F時F=3n-2PL-PH=3×3-2×4-0=1機構(gòu)卡死或損壞2.3.2機構(gòu)具有確定運動的條件動畫F=3n-2PL-PH=3×4-2×5-0=2當(dāng)F＞0，P＜F時機構(gòu)運動不確定2.3.2機構(gòu)具有確定運動的條件由上述分析可知，機構(gòu)的自由度數(shù)目、原動件數(shù)目與機構(gòu)運動特性之間有著密切的聯(lián)系。自由度數(shù)目原動件數(shù)目結(jié)論F≤0－機構(gòu)變?yōu)閯傂越Y(jié)構(gòu)，構(gòu)件之間沒有相對運動，不能構(gòu)成機構(gòu)F＞0P＞F會導(dǎo)致機構(gòu)的薄弱構(gòu)件損壞P＜F機構(gòu)的運動不確定，從動件首先沿阻力小的方向運動P=F機構(gòu)中各構(gòu)件具有確定的相對運動表機構(gòu)具有確定運動的判斷方法動畫2.3.2機構(gòu)具有確定運動的條件任務(wù)四計算自由度時的特殊情況學(xué)習(xí)要點掌握復(fù)合鉸鏈的識別和應(yīng)對方法。掌握局部自由度的識別和應(yīng)對方法。掌握虛約束的識別和應(yīng)對方法。2.4.1復(fù)合鉸鏈2.4.2局部自由度2.4.3

虛約束2.4.1復(fù)合鉸鏈兩個以上的構(gòu)件在同一處以同軸線的轉(zhuǎn)動副相連，稱為復(fù)合鉸鏈。一般地，k個構(gòu)件形成復(fù)合鉸鏈應(yīng)具有（k-1）個轉(zhuǎn)動副，計算自由度時應(yīng)注意找出復(fù)合鉸鏈。復(fù)合鉸鏈動畫動畫2.4.1復(fù)合鉸鏈

如圖所示為直線機構(gòu)，其構(gòu)件的長為AF=FE，AD=AB，BC=

CD=DE=EB，當(dāng)構(gòu)件FE搖動時，C點的軌跡為垂直于AF的直線。該機構(gòu)在A、B、D、E四點均為由三個構(gòu)件組成軸線重合的兩個轉(zhuǎn)動副，即復(fù)合鉸鏈。該機構(gòu)n=7，PL=10，PH=0，其自由度為：F=3n-2PL-PH=3×7-2×10-0=1

直線機構(gòu)2.4.1復(fù)合鉸鏈2.4.2局部自由度

機構(gòu)中某些構(gòu)件所產(chǎn)生的局部運動并不影響其他構(gòu)件的運動。這些構(gòu)件所產(chǎn)生的這種局部運動的自由度稱為局部自由度。

在計算機構(gòu)自由度時，局部自由度應(yīng)略去不計。

該機構(gòu)的自由度為F=3n-2PL-PH=3×2-2×2-1=1動畫凸輪機構(gòu)局部與整體動畫2.4.2局部自由度2.4.3虛約束

機構(gòu)中與其他約束重復(fù)而對機構(gòu)運動不起新的限制作用的約束，稱為虛約束。計算機構(gòu)自由度時，應(yīng)除去不計。

虛約束常出現(xiàn)在下列場合:

(1)兩構(gòu)件間形成多個具有相同作用的運動副。

①兩構(gòu)件在同一軸線上組成多個轉(zhuǎn)動副。計算機構(gòu)自由度時應(yīng)按一個轉(zhuǎn)動副計算。兩構(gòu)件組成多個運動副動畫動畫②兩構(gòu)件組成多處接觸點公法線重合的高副同樣應(yīng)只考慮一處高副，其余為虛約束。

③兩構(gòu)件組成多個導(dǎo)路平行或重合的移動副。

計算自由度時應(yīng)只算作一個移動副。兩構(gòu)件組成多個運動副2.4.3虛約束(2)兩構(gòu)件上連接點的運動軌跡互相重合。在計算機車車輪聯(lián)動機構(gòu)的自由度時應(yīng)除去不計，即

F=3n-2PL-PH=3×3-2×4-0=1機車車輪聯(lián)動機構(gòu)中的虛約束動畫2.4.3虛約束例計算圖所示篩料機構(gòu)的自由度。篩料機構(gòu)

2.4.3虛約束例計算圖所示篩料機構(gòu)的自由度。機構(gòu)中n=7，PL=9，PH=1，其自由度為F=3n-2PL-PH=3×7-2×9-1=2篩料機構(gòu)

2.4.3虛約束任務(wù)四計算自由度時的特殊情況例計算圖示機構(gòu)的自由度并判斷運動的確定性。第3章平面連桿機構(gòu)學(xué)習(xí)導(dǎo)航知識目標(biāo)：能力目標(biāo)：了解平面四桿機構(gòu)的基本形式及演化形式。掌握平面四桿機構(gòu)的工作特性及在工程實際中的應(yīng)用。掌握平面四桿機構(gòu)的設(shè)計方法。掌握曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)的概念及應(yīng)用。會分析鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式及應(yīng)用。會根據(jù)工作要求設(shè)計平面四桿機構(gòu)。第3章平面連桿機構(gòu)連桿機構(gòu)是由若干構(gòu)件通過低副連接而形成的機構(gòu)，又稱為低副機構(gòu)?；顒訕?gòu)件均在同一平面或在相互平行的平面內(nèi)運動的連桿機構(gòu)稱為平面連桿機構(gòu)。平面連桿機構(gòu)的特點是：1、低副中的兩運動副元素為面接觸，壓強小，易于潤滑，磨損小，壽命長；2、可以實現(xiàn)預(yù)期的運動規(guī)律和軌跡等要求；3、運動副接觸面均為規(guī)則的圓柱面或平面，制造簡單；4、運動副中的間隙會引起運動積累誤差；5、有些構(gòu)件所產(chǎn)生的慣性力難以平衡，高速時會引起較大的振動和動載荷。因此，平面連桿機構(gòu)常與機器的工作部分相連，起執(zhí)行和控制作用。第3章平面連桿機構(gòu)任務(wù)一平面連桿機構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用任務(wù)二平面四桿機構(gòu)的演化任務(wù)三平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件任務(wù)四平面四桿機構(gòu)的基本特性任務(wù)五平面四桿機構(gòu)的尺度綜合學(xué)習(xí)要點學(xué)會判斷平面連桿機構(gòu)的基本形式。掌握鉸鏈四桿機構(gòu)的應(yīng)用。3.1.1平面連桿機構(gòu)的基本概念任務(wù)一平面連桿機構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用3.1.2鉸鏈四桿機構(gòu)的類型及應(yīng)用

3.1.1平面連桿機構(gòu)的基本概念連桿機構(gòu)是剛性構(gòu)件通過低副連接而形成的機構(gòu)，又稱為低副機構(gòu)?；顒訕?gòu)件均在同一平面或在相互平行的平面內(nèi)運動的連桿機構(gòu)稱為平面連桿機構(gòu)。平面連桿機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)含有移動副的平面四桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)

雙曲柄機構(gòu)

雙搖桿機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)偏心輪機構(gòu)搖塊機構(gòu)

導(dǎo)桿機構(gòu)

定塊機構(gòu)運動副都是轉(zhuǎn)動副的平面四桿機構(gòu)稱為鉸鏈四桿機構(gòu)。鉸鏈四桿機構(gòu)中，固定不動的構(gòu)件為機架；與機架相聯(lián)的構(gòu)件為連架桿，不與機架直接相聯(lián)的構(gòu)件稱為連桿。連架桿中，能繞機架的固定鉸鏈作整周轉(zhuǎn)動的稱為曲柄，僅能在一定角度范圍內(nèi)往復(fù)擺動的稱為搖桿。

3.1.1平面連桿機構(gòu)的基本概念3.1.2鉸鏈四桿機構(gòu)的類型及應(yīng)用運動副都是轉(zhuǎn)動副的平面四桿機構(gòu)稱為鉸鏈四桿機構(gòu)，如圖所示。在鉸鏈四桿機構(gòu)中，固定不動的構(gòu)件4是機架，與機架4相連的構(gòu)件1和3稱為連架桿，不與機架相連的構(gòu)件2稱為連桿。相對于機架能做整周轉(zhuǎn)動的連架桿稱為曲柄；只能在一定角度范圍內(nèi)往復(fù)擺動的連架桿稱為搖桿。鉸鏈四桿機構(gòu)動畫動畫動畫動畫曲柄搖桿機構(gòu)1雷達天線俯仰角調(diào)整機構(gòu)腳踏砂輪機機構(gòu)動畫動畫動畫3.1.2鉸鏈四桿機構(gòu)的類型及應(yīng)用雙曲柄機構(gòu)2兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機構(gòu)，稱雙曲柄機構(gòu)。

插床六桿機構(gòu)平行四邊形機構(gòu)動畫3.1.2鉸鏈四桿機構(gòu)的類型及應(yīng)用雙曲柄機構(gòu)2動畫天平機構(gòu)由于這種機構(gòu)兩曲柄的角速度始終保持相等，且連桿始終保持平動，因此應(yīng)用較廣泛，例如圖所示的天平機構(gòu)。3.1.2鉸鏈四桿機構(gòu)的類型及應(yīng)用雙曲柄機構(gòu)2平行四邊形機構(gòu)有以下三個運動特點:(1)兩曲柄轉(zhuǎn)速相等動畫機車車輪聯(lián)動機構(gòu)3.1.2鉸鏈四桿機構(gòu)的類型及應(yīng)用雙曲柄機構(gòu)2(2)連桿始終與機架平行如圖所示的攝影車升降機構(gòu)，其升降高度的變化采用兩組平行四邊形機構(gòu)來實現(xiàn)，且利用連桿始終做平動這一特點，可使與連桿固連一體的座椅始終保持水平位置，以保證攝影人員安全可靠地攝影。攝影車升降機構(gòu)3.1.2鉸鏈四桿機構(gòu)的類型及應(yīng)用雙曲柄機構(gòu)2(3)運動的不確定性如圖所示，在平行四邊形機構(gòu)中，當(dāng)兩曲柄轉(zhuǎn)至與機架共線位置時，主動曲柄AB繼續(xù)轉(zhuǎn)動，例如到達AB2位置;從動曲柄CD可能按原轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)到C2D位置，此時機構(gòu)仍是平行四邊形機構(gòu)，也可能反向轉(zhuǎn)到C'D位置。平行四邊形機構(gòu)動畫3.1.2鉸鏈四桿機構(gòu)的類型及應(yīng)用雙曲柄機構(gòu)2帶有輔助構(gòu)件的平行四邊形機構(gòu)

為了克服運動的不確定性，可以對從動曲柄施加外力，或利用飛輪及構(gòu)件本身的慣性作用。也可以采用輔助曲柄等措施解決。3.1.2鉸鏈四桿機構(gòu)的類型及應(yīng)用動畫雙曲柄機構(gòu)2

反平行四邊形機構(gòu)即連桿與機架的長度相等，兩個曲柄長度相等所組成的轉(zhuǎn)向相反的雙曲柄機構(gòu)。反平行四邊形機構(gòu)車門啟閉機構(gòu)3.1.2鉸鏈四桿機構(gòu)的類型及應(yīng)用動畫雙搖桿機構(gòu)3兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為雙搖桿機構(gòu)，常用于操縱機構(gòu)、儀表機構(gòu)等。如圖所示港口起重機機構(gòu)，可實現(xiàn)貨物的水平移動，以減少功率消耗。起重機機構(gòu)動畫3.1.2鉸鏈四桿機構(gòu)的類型及應(yīng)用任務(wù)二

平面四桿機構(gòu)的演化曲柄滑塊機構(gòu)1由曲柄、連桿、滑塊和機架組成的機構(gòu)，稱為曲柄滑塊機構(gòu)。曲柄搖桿機構(gòu)到曲柄滑塊機構(gòu)的演化動畫曲柄滑塊機構(gòu)1滑塊軌道中心線通過曲柄的轉(zhuǎn)動中心A，對心曲柄滑塊機構(gòu)?；瑝K軌道中心線偏離曲柄的轉(zhuǎn)動中心A，偏置曲柄滑塊機構(gòu)。對心曲柄滑塊機構(gòu)偏置曲柄滑塊機構(gòu)動畫任務(wù)二

平面四桿機構(gòu)的演化偏心輪機構(gòu)2由偏心輪、連桿、滑塊和機架組成的機構(gòu)稱為偏心輪機構(gòu)。動畫偏心輪機構(gòu)動畫任務(wù)二

平面四桿機構(gòu)的演化導(dǎo)桿機構(gòu)3由曲柄、導(dǎo)桿、滑塊和機架組成的機構(gòu)，稱為導(dǎo)桿機構(gòu)。由于導(dǎo)桿能做整周轉(zhuǎn)動，因此稱為轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)，此時機架長度小于曲柄長度。若取機架長度大于曲柄長度，導(dǎo)桿4只能做往復(fù)擺動，形成擺動導(dǎo)桿機構(gòu)。導(dǎo)桿機構(gòu)任務(wù)二

平面四桿機構(gòu)的演化導(dǎo)桿機構(gòu)3簡易刨床的導(dǎo)桿機構(gòu)

動畫任務(wù)二

平面四桿機構(gòu)的演化導(dǎo)桿機構(gòu)3牛頭刨床的導(dǎo)桿機構(gòu)

動畫任務(wù)二

平面四桿機構(gòu)的演化搖塊機構(gòu)4若將對心曲柄滑塊機構(gòu)中的連桿BC作為機架，滑塊只能繞C點擺動，就得到曲柄搖塊機構(gòu)，簡稱搖塊機構(gòu)。搖塊機構(gòu)吊車任務(wù)二

平面四桿機構(gòu)的演化定塊機構(gòu)5若將偏置曲柄滑塊中的滑塊3作為機架，BC桿成為繞轉(zhuǎn)動副C擺動的搖桿，AC桿成為滑塊做往復(fù)移動，就得到搖桿滑塊機構(gòu)，又稱為定塊機構(gòu)。定塊機構(gòu)手搖唧筒動畫任務(wù)二

平面四桿機構(gòu)的演化任務(wù)三平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件

(1)連架桿和機架中必有一桿為最短桿（簡稱最短桿條件）。

(2)最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和（簡稱長度和條件）此條件亦稱桿長條件。a+c≤b+d

a+d≤b+c

a+b≤c+d將上述三式中每兩式相加并簡化，可得a≤b

a≤c

a≤d通過分析可得如下結(jié)論：

(1)鉸鏈四桿機構(gòu)中，如果最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，則根據(jù)機架選取的不同，可有下列三種情況：①取與最短桿相鄰的桿為機架，則最短桿為曲柄，另一連架桿為搖桿，組成曲柄搖桿機構(gòu)。②取最短桿為機架，則兩連架桿均為曲柄，組成雙曲柄機構(gòu)。③取最短桿對面的桿為機架，則兩連架桿均為搖桿，組成雙搖桿機構(gòu)。

(2)鉸鏈四桿機構(gòu)中，如果最短桿與最長桿的長度之和大于其余兩桿長度之和，則不論取哪一桿為機架，都沒有曲柄存在，均為雙搖桿機構(gòu)。動畫任務(wù)三平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件任務(wù)四平面四桿機構(gòu)的基本特性學(xué)習(xí)要點掌握機構(gòu)的急回特性、壓力角、傳動角及死點的概念，并

能夠在運動簡圖上進行標(biāo)注。3.4.1急回特性3.4.2壓力角和轉(zhuǎn)動角3.4.3死點位置3.4.1急回特性

當(dāng)主動件等速轉(zhuǎn)動時，做往復(fù)運動的從動件在返回行程中的平均速度大于工作行程的平均速度的特性。

K值的大小取決于極位夾角θ

，θ角越大，K值越大，急回運動特性越明顯；反之，則愈不明顯。當(dāng)θ

=0時，K=1，機構(gòu)無急回特性。3.4.1急回特性偏置曲柄滑塊機構(gòu)和擺動導(dǎo)桿機構(gòu)也具有急回特性。值得注意的是在擺動導(dǎo)桿機構(gòu)中θ=ψ。機構(gòu)急回特性的判定

動畫動畫動畫3.4.2

壓力角和傳動角3.4.2

壓力角和傳動角壓力角越小，傳動角越大，機構(gòu)的傳力效果越好。由此可見，壓力角和傳動角是反映機構(gòu)傳力性能的重要標(biāo)志。作用在從動件搖桿CD上的力F，與該力作用點C運動線速度vc之間所夾的銳角α稱為壓力角。傳動角：壓力角的余角即連桿與從動件間所夾的銳角。動畫3.4.2

壓力角和傳動角規(guī)定工作行程中的最小傳動角γmin≥40°～50°。分析表明，在曲柄搖桿機構(gòu)中，γmin可能出現(xiàn)在曲柄與機架共線的兩個位置時，一般可通過計算或作圖量取此二位置的傳動角，其中的小值即為γmin。3.4.3死點位置在曲柄搖桿機構(gòu)中，若搖桿為主動件，當(dāng)搖桿處于兩極限位置時，從動曲柄與連桿共線，主動搖桿通過連桿傳給從動曲柄的作用力通過曲柄的轉(zhuǎn)動中心，此時曲柄的壓力角α=90°，傳動角γ=0°，因此無法推動曲柄轉(zhuǎn)動，機構(gòu)的這個位置稱為死點位置。曲柄搖桿機構(gòu)的死點位置動畫3.4.3死點位置在工程上有時也需利用機構(gòu)的死點位置來進行工作。例如飛機的起落架、折疊式家具和夾具等機構(gòu)。動畫動畫

任務(wù)五

平面四桿機構(gòu)的尺度綜合學(xué)習(xí)要點學(xué)會給定三個和兩個連桿位置設(shè)計平面四桿機構(gòu)。學(xué)會按給定急回特性系數(shù)設(shè)計平面四桿機構(gòu)。3.5.1按給定的連桿三個位置設(shè)計平面四桿機構(gòu)3.5.2按給定的連桿兩個位置設(shè)計平面四桿機構(gòu)3.5.3按給定的急回特性系數(shù)設(shè)計平面四桿機構(gòu)3.5.1按給定的連桿三個位置設(shè)計平面四桿機構(gòu)

平面四桿機構(gòu)設(shè)計的基本問題是:根據(jù)機構(gòu)工作要求，結(jié)合附加限定條件確定繪制機構(gòu)運動簡圖所必需的參數(shù)，包括各構(gòu)件的長度尺寸及運動副之間的相對位置。

平面四桿機構(gòu)設(shè)計的方法有圖解法、實驗法和解析法。解析法精確，圖解法幾何關(guān)系清晰，實驗法直觀、簡便。本節(jié)介紹圖解法。3.5.1按給定的連桿三個位置設(shè)計平面四桿機構(gòu)已知鉸鏈四桿機構(gòu)中連桿的長度及三個預(yù)定位置，要求確定四桿機構(gòu)的其余構(gòu)件尺寸。按給定的連桿三個位置設(shè)計四桿機構(gòu)3.5.2按給定的連桿兩個位置設(shè)計平面四桿機構(gòu)已知鉸鏈四桿機構(gòu)(參見上圖)中連桿的長度及兩個預(yù)定位置，兩連架桿與機架組成轉(zhuǎn)動副的中心A、D可分別在B1B2和C1C2的中垂線上任意選取，得到無窮多個解。結(jié)合附加限定條件，從無窮解中選取滿足要求的解。造型機翻轉(zhuǎn)機構(gòu)1—機架;2、4—搖桿;3、5—連桿;6—活塞;7—砂箱;8—翻臺;9—振實臺;10—托臺鑄造車間的造型機翻轉(zhuǎn)機構(gòu)是雙搖桿機構(gòu)，如圖所示，在圖中粗實線位置Ⅰ時，砂箱7和翻臺8緊固連接，并在振實臺9上振實造型。當(dāng)壓力油推動活塞6時，通過連桿5使搖桿4擺動，從而將砂箱7與翻臺8轉(zhuǎn)到細(xì)虛線位置Ⅱ。托臺10上升接觸砂箱，解除砂箱與翻臺間的緊固連接并起模，即要求翻臺能實現(xiàn)B1C1、B2C2兩個位置。3.5.3按給定的急回特性系數(shù)設(shè)計平面四桿機構(gòu)

已知曲柄搖桿機構(gòu)的急回特性系數(shù)K、搖桿的長度lCD

及擺角ψ，要求確定機構(gòu)中其余構(gòu)件尺寸。按急回特性系數(shù)設(shè)計四桿機構(gòu)項目四凸輪機構(gòu)及間歇運動機構(gòu)學(xué)習(xí)導(dǎo)航知識目標(biāo)：能力目標(biāo)：了解凸輪機構(gòu)的類型、特點及應(yīng)用場合。了解凸輪機構(gòu)的常用運動規(guī)律及位移曲線繪制方法。掌握反轉(zhuǎn)法設(shè)計凸輪輪廓曲線的繪制方法。會分析凸輪機構(gòu)的類型及應(yīng)用。會繪制從動件運動規(guī)律曲線。會用圖解法設(shè)計凸輪輪廓。項目四凸輪機構(gòu)及間歇運動機構(gòu)任務(wù)一凸輪機構(gòu)的組成與分類任務(wù)二凸輪機構(gòu)從動件的運動規(guī)律任務(wù)三凸輪輪廓曲線的繪制任務(wù)四常見的間歇運動機構(gòu)任務(wù)一凸輪機構(gòu)的組成與分類學(xué)習(xí)要點了解凸輪機構(gòu)的組成、分類方法和在工程實際中的應(yīng)用。4.1.1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和組成4.1.2凸輪機構(gòu)的分類4.1.1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和組成凸輪機構(gòu)廣泛地應(yīng)用在各種機械和自動控制裝置中。如圖所示為內(nèi)燃機配氣機構(gòu)。其中構(gòu)件3為機架，凸輪1以等角速度轉(zhuǎn)動，并用其曲線輪廓驅(qū)動從動件氣閥2做上下往復(fù)移動，從而有規(guī)律地開啟或關(guān)閉氣閥。內(nèi)燃機配氣機構(gòu)動畫4.1.1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和組成沖床送料機構(gòu)繞線機的凸輪機構(gòu)動畫動畫4.1.1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和組成綜上所述，凸輪機構(gòu)由凸輪、從動件和機架組成。凸輪是具有變化向徑或曲線輪廓的構(gòu)件，凸輪與從動件通過高副連接，故凸輪機構(gòu)屬于高副機構(gòu)。凸輪機構(gòu)的主要作用是將主動凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動或移動轉(zhuǎn)化為從動件的往復(fù)移動或擺動。凸輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，設(shè)計方便，只需設(shè)計適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，便可以使從動件實現(xiàn)預(yù)期運動規(guī)律。缺點是凸輪輪廓與從動件之間是點或線接觸，易磨損，通常用于傳力不大的控制機械中。4.1.2凸輪機構(gòu)的分類按凸輪形狀分類1(1)盤形凸輪具有變化向徑的盤狀構(gòu)件稱為盤形凸輪。它是凸輪的基本形式。內(nèi)燃機配氣機構(gòu)繞線機的凸輪機構(gòu)4.1.2凸輪機構(gòu)的分類按凸輪形狀分類1

(2)移動凸輪

做移動的平面凸輪?？煽醋魇钱?dāng)轉(zhuǎn)動中心在無窮遠(yuǎn)處時盤形凸輪的演化形式。沖床送料機構(gòu)4.1.2凸輪機構(gòu)的分類按凸輪形狀分類1

(3)圓柱凸輪

圓柱體的表面上具有曲線凹槽或端面上具有曲線輪廓，稱為圓柱凸輪。屬于空間凸輪機構(gòu)。圓柱凸輪機構(gòu)動畫4.1.2凸輪機構(gòu)的分類按從動件的端部結(jié)構(gòu)分類2(1)尖頂從動件從動件端部以尖頂與凸輪輪廓接觸，如圖所示。這種從動件結(jié)構(gòu)最簡單，尖頂能與復(fù)雜的凸輪輪廓保持接觸，因此理論上可以實現(xiàn)任意預(yù)期的運動規(guī)律。尖頂從動件是研究其他類型從動件凸輪機構(gòu)的基礎(chǔ)。由于尖頂與凸輪是點接觸，易磨損，故僅適用于低速輕載的凸輪機構(gòu)中。動畫4.1.2凸輪機構(gòu)的分類按從動件的端部結(jié)構(gòu)分類2

(2)滾子從動件從動件端部裝有可以自山轉(zhuǎn)動的滾子，滾子與凸輪輪廓之間為滾動摩擦，耐磨損，可以承受較大的載荷，故應(yīng)用廣泛，如圖所示。動畫4.1.2凸輪機構(gòu)的分類按從動件的端部結(jié)構(gòu)分類2

(3)平底從動件從動件的端部是一平底，這種從動件與凸輪輪廓接觸處在一定條件下易形成油膜，利于潤滑，傳動效率較高，且能傳動較大的作用力，故常用于高速凸輪機構(gòu)中，如圖所示。動畫4.1.2凸輪機構(gòu)的分類按從動件的運動方式分類3

(1)移動從動件，從動件做往復(fù)直線移動。

(2)擺動從動件，從動件做往復(fù)擺動。按鎖合方式分類4使從動件與凸輪輪廓始終保持接觸的特性稱為鎖合。

(1)力鎖合利用重力、彈簧力或其他力鎖合。凸輪機構(gòu)利用彈簧力鎖合。

(2)形鎖合利用凸輪和從動件的特殊幾何形狀鎖合。任務(wù)二凸輪機構(gòu)從動件的運動規(guī)律學(xué)習(xí)要點了解等速運動、等加速等減速運動和簡諧運動規(guī)律的運動

線圖的繪制方法、運動特性和適用范圍。4.2.1凸輪機構(gòu)運動分析的基本概念4.2.2從動件的常用運動規(guī)律4.2.1凸輪機構(gòu)運動分析的基本概念在凸輪機構(gòu)中，從動件的運動規(guī)律取決于凸輪輪廓曲線的形狀。結(jié)合凸輪輪廓，分析從動件的位移、速度、加速度的運動規(guī)律，稱為凸輪機構(gòu)的運動分析。

升—停—降—停運動過程是凸輪機構(gòu)典型的運動過程。對心尖頂直動從動件盤形凸輪機構(gòu)4.2.1凸輪機構(gòu)運動分析的基本概念綜上所述，從動件的運動取決于凸輪輪廓曲線的形狀，即凸輪輪廓決定了從動件的運動規(guī)律。因此，設(shè)計凸輪輪廓曲線時，首先根據(jù)工作要求選定從動件的運動規(guī)律，然后再按從動件的位移曲線設(shè)計出相應(yīng)的凸輪輪廓曲線。4.2.2從動件的常用運動規(guī)律從動件在運動過程中，運動速度為定值的運動規(guī)律，稱為等速運動規(guī)律。當(dāng)凸輪以等角速度ω1轉(zhuǎn)動時，從動件在推程或回程中的速度為常數(shù)。凸輪轉(zhuǎn)角θ與時間t的關(guān)系為θ=ω1t。推程時，從動件位移s與時間t的關(guān)系為s=vt。等速運動規(guī)律1等速運動規(guī)律的位移、速度、加速度線圖4.2.2從動件的常用運動規(guī)律從動件在運動過程的前半程做等加速運動，后半程做等減速運動，兩部分加速度的絕對值相等，這種運動規(guī)律稱為等加速等減速運動規(guī)律。等加速等減速運動規(guī)律2等加速等減速運動規(guī)律的位移、速度、加速度線圖4.2.2從動件的常用運動規(guī)律從動件的加速度按余弦規(guī)律變化的運動規(guī)律稱為簡諧運動規(guī)律。加速度曲線為半個周期的余弦曲線，位移曲線為簡諧運動曲線。圖所示為簡諧運動規(guī)律的位移、速度、加速度線圖。簡諧運動規(guī)律3簡諧運動規(guī)律的位移、速度、加速度線圖任務(wù)三凸輪輪廓曲線的繪制學(xué)習(xí)要點掌握反轉(zhuǎn)法原理，能夠利用圖解法設(shè)計對心尖頂直動從動

件、對心滾子直動從動件和對心平底直動從動件盤形凸輪

輪廓。4.3.1用圖解法設(shè)計盤形凸輪輪廓4.3.2用解析法設(shè)計圓形凸輪輪廓根據(jù)工作條件要求，確定從動件的運動規(guī)律，選定凸輪的轉(zhuǎn)動方向、基圓半徑等，進而可以對凸輪輪廓曲線進行設(shè)計。凸輪輪廓曲線的設(shè)計方法有圖解法和解析法。圖解法簡便易行、直觀，但精度較低，可用于設(shè)計一般精度要求的凸輪機構(gòu)。解析法精度高，但計算量大，多用于設(shè)計精度要求較高的凸輪機構(gòu)。任務(wù)三凸輪輪廓曲線的繪制4.3.1用圖解法設(shè)計盤形凸輪輪廓如圖所示，凸輪機構(gòu)工作時，主動凸輪以等角速度ω1轉(zhuǎn)動。用圖解法設(shè)計盤形凸輪輪廓時，給整個凸輪機構(gòu)加上一個公共的角速度—ω1。根據(jù)相對運動原理，凸輪靜止不動;從動件一方面隨導(dǎo)路(即機架)以角速度—ω1，繞軸O轉(zhuǎn)動，另一方面又在導(dǎo)路中按預(yù)期的運動規(guī)律做往復(fù)移動。此時，凸輪機構(gòu)中各構(gòu)件間的相對運動并沒有改變。反轉(zhuǎn)法原理4.3.1用圖解法設(shè)計盤形凸輪輪廓對心尖頂直動從動件盤形凸輪1對心尖頂直動從動件盤形凸輪輪廓曲線的畫法4.3.1用圖解法設(shè)計盤形凸輪輪廓對心直動滾子從動件盤形凸輪2對心滾子直動從動件盤形凸輪輪廓曲線的畫法

(1)將滾子的中心看做是尖頂從動件的尖頂，按前述方法繪制尖頂直動從動件盤形凸輪輪廓曲線，該曲線稱為凸輪的理論輪廓曲線。

(2)以理論輪廓曲線上各點為圓心、以滾子半徑rT為半徑作一系列的滾子圓，然后作這些滾子圓的內(nèi)包絡(luò)線，此包絡(luò)線即為所求的對心滾子直動從動件盤形凸輪輪廓曲線，稱為凸輪的實際輪廓曲線。4.3.1用圖解法設(shè)計盤形凸輪輪廓對心平底直動從動件盤形凸輪3對心平底直動從動件盤形凸輪輪廓曲線的畫法對心平底直動從動件盤形凸輪輪廓曲線的繪制與對心滾子直動從動件盤形凸輪輪廓曲線的繪制類似。如圖所示，將平底從動件的軸線與平底的交點A?？闯杉忭攺膭蛹募舛耍醇忭攺膭蛹馆嗇喞€的繪制方法求得理論輪廓線上的各點，然后過這些點畫出一系列平底線這些平底線形成的包絡(luò)線就是凸輪的實際輪廓曲線。4.3.2用解析法設(shè)計盤形凸輪輪廓凸輪理論輪廓曲線方程式1偏置滾子直動從動件盤形凸輪輪廓曲線方程式推導(dǎo)如圖所示為一偏置滾子直動從動件盤形凸輪輪廓曲線方程式推導(dǎo)。在直角坐標(biāo)系中，B點為滾子從動件中心在凸輪理論輪廓曲線上的一個位置，由圖中的幾何關(guān)系可知，該點的直角坐標(biāo)為4.3.2用解析法設(shè)計盤形凸輪輪廓凸輪實際輪廓曲線方程式2由前述可知，在滾子直動從動件盤形凸輪機構(gòu)中，凸輪的實際輪廓曲線與理論輪廓曲線為法向等距曲線，兩者在法線方向上相距滾子半徑rT。任務(wù)四常見的間歇運動機構(gòu)學(xué)習(xí)要點了解間歇機構(gòu)的組成、分類方法和在工程實際中的應(yīng)用。4.4.1螺旋機構(gòu)4.4.2棘輪機構(gòu)4.4.3槽輪機構(gòu)4.4.4不完全齒輪機構(gòu)

4.4.1螺旋機構(gòu)螺旋機構(gòu)由螺桿、螺母和機架組成。它主要用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，同時傳遞運動和動力。螺紋按其功用可分為兩種:一種是利用螺紋連接件如螺釘、螺栓和螺母等將需要相對固定在一起的零件連接起來，稱為螺紋連接。

另一種是由螺桿、螺母和機架組成的螺旋機構(gòu)，其工作原理是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，同時傳遞運動與動力。螺紋的形成1螺紋的形成

4.4.1螺旋機構(gòu)螺紋的類型2

(1)按螺旋線的繞行方向，可將螺紋分為左旋螺紋和右旋螺紋，規(guī)定將外螺紋軸線直立時螺旋線向右上升為右旋螺紋，向左上升為左旋螺紋。一般采用右旋螺紋，有特殊要求時才采用左旋螺紋。

(2)按螺旋線的數(shù)目，可將螺紋分為單線螺紋和等距排列的多線螺紋。為了制造方便，螺紋線數(shù)一般不超過4線。

4.4.1螺旋機構(gòu)螺紋的類型2螺紋的牙型

(3)按平面圖形的形狀(即牙型)，可將螺紋分為二角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋等，如圖所示。二角形螺紋多用于連接，其余螺紋多用于傳動。

4.4.1螺旋機構(gòu)螺紋的主要兒何參數(shù)

4.4.1螺旋機構(gòu)

(1)大徑d與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱體直徑，在有關(guān)螺紋的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定為公稱直徑。

(2)小徑d1與外螺紋牙底相重合的假想圓柱體直徑，在強度計算中作為危險剖面的計算直徑。

(3)中徑d2在軸向剖面內(nèi)牙厚與牙間寬相等處的假想圓柱體直徑，近似等于螺紋的平均直徑。d2≈0.5（d+d1）

(4)螺距P相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。

4.4.1螺旋機構(gòu)螺紋的參數(shù)3

(5)線數(shù)n

螺紋螺旋線的數(shù)目，一般為便于制造取n≤4。

(6)導(dǎo)程S

同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。螺距、導(dǎo)程、線數(shù)之間的關(guān)系為S=nP

(7)螺旋升角ψ

在中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋線軸線的平面之間的夾角。

(8)牙型角α及牙型斜角β

在軸向剖面內(nèi)螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角稱為牙型角α；牙型斜角β是指螺紋牙型的側(cè)邊與螺紋軸線的垂直平面的夾角。若牙型角對稱，則β=α/2。

4.4.1螺旋機構(gòu)螺紋的應(yīng)用4普通螺紋即三角形米制螺紋，牙型角α=60°，大徑d為公稱直徑，單位為mm。同一公稱直徑按螺距的大小，可分為粗牙螺紋和細(xì)牙螺紋，其中螺距最大的稱為粗牙螺紋，其余都稱為細(xì)牙螺紋。一般連接多用粗牙螺紋。細(xì)牙螺紋的螺距小、小徑大、螺旋升角小，因而自鎖性能較好、強度高，但不耐磨、容易滑扣，適用于薄壁零件、受動載荷的連接中，也可作為微調(diào)機構(gòu)的調(diào)整螺紋。

4.4.1螺旋機構(gòu)管螺紋的牙型角α=55°，牙頂呈圓弧形，內(nèi)外螺紋旋合后無徑向間隙，緊密性好。管螺紋為英制螺紋，公稱直徑近似為管子的內(nèi)徑。按螺紋是分布在圓柱上還是圓錐上，將管螺紋分為圓柱管螺紋和圓錐管螺紋，如圖所示。管螺紋

4.4.1螺旋機構(gòu)矩形螺紋牙型為正方形，牙型角α=0°，牙厚為螺距的一半。其傳動效率較其他螺紋高，但牙根強度較低，精加工較困難，且螺紋磨損后軸向間隙難以補償。梯形螺紋牙型為等腰梯形，牙型角α=30°。其傳動效率比矩形螺紋低，但工藝性較好，牙根強度高，對中性好。鋸齒形螺紋工作面的牙型斜角為3°，非工作面的牙型斜角為30°。這種螺紋兼有矩形螺紋傳動效率高和梯形螺紋牙根強度高的優(yōu)點。

4.4.1螺旋機構(gòu)螺旋機構(gòu)可以用來把回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€移動，在各種機械設(shè)備和儀器中得到廣泛的應(yīng)用。機床手搖進給機構(gòu)

4.4.1螺旋機構(gòu)單速式螺旋機構(gòu)臺虎鉗

4.4.1螺旋機構(gòu)差速式螺旋機構(gòu)差速式螺旋機構(gòu)如圖所示為差速式螺旋機構(gòu)(也稱差動螺旋機構(gòu))簡圖。這種螺旋機構(gòu)的優(yōu)點是既能得到極小的位移，其螺紋的導(dǎo)程又無須太小，因而便于加工制造。差速式螺旋機構(gòu)常用于較精密的機械或儀器中，如測微器、分度機構(gòu)及機床刀具的微調(diào)機構(gòu)等。

4.4.1螺旋機構(gòu)增速式螺旋機構(gòu)增速式螺旋機構(gòu)

4.4.1螺旋機構(gòu)滾動螺旋機構(gòu)普通的螺旋機構(gòu)，由于齒面之間存在相對滑動摩擦，所以傳動效率低。為了提高效率并減輕磨損，可采用以滾動摩擦代替滑動摩擦的滾動螺旋機構(gòu)。

4.4.1螺旋機構(gòu)

4.4.2棘輪機構(gòu)學(xué)習(xí)要點認(rèn)識和了解棘輪機構(gòu)及其應(yīng)用場合。棘輪機構(gòu)動畫

4.4.2棘輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)按其工作原理可分為齒式棘輪機構(gòu)和摩擦式棘輪機構(gòu)兩大類。按嚙合的情況，又分為外齒嚙合式棘輪機構(gòu)和內(nèi)齒嚙合式棘輪機構(gòu)。齒式棘輪機構(gòu)的棘輪外緣、內(nèi)緣或端面上具有剛性的輪齒，按照其運動形式又分為以下幾類：

4.4.2棘輪機構(gòu)這種機構(gòu)的特點是搖桿正向擺動時棘爪驅(qū)動棘輪沿同一方向轉(zhuǎn)過某一角度;搖桿反向擺動時，棘輪靜止。單動式棘輪機構(gòu)1雙動式棘輪機構(gòu)2動畫雙動式棘輪機構(gòu)

4.4.2棘輪機構(gòu)可變向棘輪機構(gòu)3可變向棘輪機構(gòu)動畫動畫

4.4.2棘輪機構(gòu)摩擦式棘輪機構(gòu)4齒式棘輪機構(gòu)的棘輪轉(zhuǎn)角都是相鄰兩齒所夾中心角的倍數(shù)，也就是說，棘輪的轉(zhuǎn)角是有級性改變的。如果需要無級性改變轉(zhuǎn)角，可采用摩擦式棘輪機構(gòu)。如圖所示，它山摩擦輪3和搖桿1及其鉸接的驅(qū)動偏心楔塊2、止動楔塊4和機架5組成。當(dāng)搖桿1逆時針方向擺動時，通過驅(qū)動偏心楔塊2與摩擦輪3之間的摩擦力，使摩擦輪沿逆時針方向運動。摩擦式棘輪機構(gòu)動畫

4.4.2棘輪機構(gòu)摩擦式棘輪機構(gòu)4棘輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，運動可靠。齒式棘輪機構(gòu)傳動平穩(wěn)、轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確，但運動只能有級調(diào)節(jié)，且噪聲、沖擊和磨損都較大。摩擦式棘輪機構(gòu)傳動平穩(wěn)、無噪聲，可實現(xiàn)運動的無級調(diào)節(jié)，但其運動準(zhǔn)確性較差。因此，棘輪機構(gòu)常用于速度較低和載荷不大的場合，實現(xiàn)機械的間歇送料、分度、制動和超越離合器等運動。

4.4.2棘輪機構(gòu)摩擦式棘輪機構(gòu)4自動線上的澆注輸送裝置牛頭刨床的橫向進給機構(gòu)

4.4.3槽輪機構(gòu)學(xué)習(xí)要點認(rèn)識和了解槽輪機構(gòu)及其應(yīng)用場合。槽輪機構(gòu)由帶圓銷的主動撥盤1、具有徑向槽的從動槽輪2和機架組成。單圓銷外嚙合槽輪機構(gòu)動畫

4.4.3槽輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)分：外槽輪機構(gòu)和內(nèi)槽輪機構(gòu)。雙圓銷外嚙合槽輪機構(gòu)，此時撥盤轉(zhuǎn)動一周，槽輪轉(zhuǎn)動兩次。動畫動畫

雙圓銷外嚙合槽輪機構(gòu)電影放映機中的槽輪機構(gòu)

4.4.3槽輪機構(gòu)

自動車床上的槽輪機構(gòu)

4.4.4不完全齒輪機構(gòu)不完個齒輪機構(gòu)有外嚙合和內(nèi)嚙合兩種類型，一般常用外嚙合形式。不完個齒輪機構(gòu)與其他間歇運動機構(gòu)相比，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，從動輪的運動時間和靜止時間的比例不受機構(gòu)的限制；缺點是從動輪在轉(zhuǎn)動開始和終止時，角速度有突變，沖擊較大，故一般只用于低速輕載場合。學(xué)習(xí)要點認(rèn)識和了解不完全齒輪機構(gòu)。外嚙合不完全齒輪機構(gòu)動畫

4.4.4不完全齒輪機構(gòu)動畫

4.4.4不完全齒輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu)與其他間歇運動機構(gòu)相比，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，從動輪的運動時間和靜止時間的比例不受機構(gòu)的限制。

缺點是從動輪在轉(zhuǎn)動開始和終止時，角速度有突變，沖擊較大，故一般只用于低速輕載場合。如果用于高速場合，則可安裝瞬心附加桿，使從動件的角速度由零逐漸增加到某一數(shù)值，以使機構(gòu)傳動平穩(wěn)。項目五帶傳動及鏈傳動學(xué)習(xí)導(dǎo)航知識目標(biāo)：能力目標(biāo)：了解帶傳動的特點、類型及應(yīng)用。掌握帶傳動的受力分析和應(yīng)力分析的方法。掌握帶傳動彈性滑動和傳動比的概念及計算方法。熟悉V帶結(jié)構(gòu)和國家標(biāo)準(zhǔn)以及V帶輪的常用材料和結(jié)構(gòu)。掌握帶傳動的失效形式及設(shè)計方法。熟悉帶傳動的張緊和安裝方法。了解鏈傳動的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用。學(xué)會分析帶傳動的受力情況。學(xué)會分析帶傳動的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則。能夠依據(jù)手冊設(shè)計V帶傳動，合理選擇帶的型號。項目五帶傳動及鏈傳動任務(wù)一帶傳動概述任務(wù)二V帶和V帶輪任務(wù)三V帶傳動的工作能力分析任務(wù)四V帶傳動的設(shè)計任務(wù)五帶傳動的使用與維護任務(wù)六同步帶傳動任務(wù)七鏈傳動任務(wù)一帶傳動概述學(xué)習(xí)要點認(rèn)識帶的類型及傳動特點。帶傳動是由主動輪1、從動輪2及傳動帶3組成。帶是撓性件，張緊在兩輪上，通過它將主動輪1的運動和動力傳遞給從動輪2。帶傳動

任務(wù)一帶傳動概述6.1.1帶傳動的類型和應(yīng)用6.1.2帶傳動的特點學(xué)習(xí)要點認(rèn)識帶的類型及傳動特點。5.1.1帶傳動的類型和應(yīng)用截面形狀為矩形，其工作面為內(nèi)表面。常用的平帶為橡膠帆布帶。平帶傳動多用于高速和中心距較大的場合。平帶傳動1摩擦帶傳動的類型5.1.1帶傳動的類型和應(yīng)用截面形狀為等腰梯形，其工作面為兩側(cè)面，V帶與平帶相比，當(dāng)量摩擦系數(shù)大，能傳遞較大的功率，且結(jié)構(gòu)緊湊，在機械傳動中應(yīng)用最廣。V帶傳動2摩擦帶傳動的類型5.1.1帶傳動的類型和應(yīng)用是在平帶基體上由多根V帶組成的傳動帶。多楔帶能傳遞的功率更大，且能避免多根V帶長度不等而產(chǎn)生的傳力不均的缺點。故適用于傳遞功率較大且要求結(jié)構(gòu)緊湊的場合。多楔帶傳動3摩擦帶傳動的類型5.1.1帶傳動的類型和應(yīng)用圓帶的橫截面為圓形，如圖所示。常用于小功率傳動，如儀表、縫紉機、牙科醫(yī)療器械等。圓形帶4摩擦帶傳動的類型5.1.2帶傳動的特點

(1)彈性帶可緩沖吸振，故傳動平穩(wěn)，噪聲小。

(2)過載時，帶會在帶輪上打滑，從而起到保護其他傳動件免受損壞的作用。

(3)帶傳動的中心距較大，結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝和維護較方便，且成本低廉。

(4)由于帶