机械基础—常用机构讲解

1、机 械 基 础 中等职业教育国家规划教材 第三篇 常用机构与传动 机械基础第五章 常用机构 第五章 常用机构 第一节 平面连杆机构 机械基础第五章 常用机构 简介： 机械基础第五章 第一节 平面连杆机构 是由若干构件，通过低副联接而成的机构。 根据各杆作用面可分为：平面连杆机构和空间连杆 机构。四杆机构是最常见的平面连杆机构。 用途： 1、实现运动形式的转换。 2、实现一定的动作。 3、实现一定的轨迹。 面接触，承载能力高、耐磨损；易于制造和获得较高的精 度。但效率低，会产生较大的运动误差。 特点： 连杆机构应用 机械基础第五章 第一节 平面连杆机构 1 2 3 4 A B C D 连杆 连架

2、杆 连架杆 机架 连杆 连架杆 曲柄 摇杆 (摆杆) 机架 机械基础第五章 第一节 平面连杆机构 平面四杆机构组成 曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构 铰链四杆机构 只有一个曲柄有两个曲柄没有曲柄 机械基础第五章 第一节 平面连杆机构 平面四杆机构类型： 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 双摇杆机构双摇杆机构 双曲柄机构双曲柄机构 机械基础第五章 第一节 平面连杆机构 应用实例： 平行四边形机构平行四边形机构 反平行四边形机构反平行四边形机构 机械基础第五章 第一节 平面连杆机构 应用实例： 机械基础第五章 第一节 平面连杆机构 曲柄存在条件 A B C D a b c d f 设 AB 为曲柄, 且

3、af 、b+f c 、c+f b 以fmax = a + d ， fmin = d a 代入并整理得： b+c a+d b+d a+c c+d a+b ab ac aL(其余两杆长度之和)时 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 机械基础第五章 第一节 平面连杆机构 四杆机构的演化及应用 机械基础第五章 第一节 平面连杆机构 四杆机构的演化及应用 1.扩大回转副 演化方法演化方法 1、扩大回转副 2、改变更杆件长度用移动副取代回转副 3、变更机架等 机械基础第五章 第一节 平面连杆机构 四杆机构的演化及应用 2.改变杆件长度 R A B C D R A B C D A B C D A B C

4、A B C R R R A B C R A B C R 曲柄滑块机构曲柄滑块机构 机械基础第五章 第一节 平面连杆机构 四杆机构的演化及应用 3.变换机架 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 双曲柄机构双曲柄机构 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 双摇杆机构双摇杆机构 机械基础第五章 第一节 平面连杆机构 四杆机构的演化及应用 曲柄滑块机构曲柄滑块机构导杆机构导杆机构 摇块机构摇块机构 定块机构定块机构 ( (直动滑杆机构直动滑杆机构) ) A B C A B C AB AC 回转导杆机构回转导杆机构 AB (0.81)ds 由图分析可知： 其中：r b基圆半径； 凸轮角速度； v2从动件上A点的速度； s从动

5、件位移； 压力角； 经验公式： 式中：ds凸轮轴直径； 第三节 间歇运动机构 机械基础第五章 常用机构 简介： 机械基础第五章 第三节 间歇运动机构 机构的主动件作连续运动时。从动件能产生“动作-停止- 动作”的运动，我们把这类机构称为。 ：间歇机构以多种用途广泛应用在各类机械上，常被作 为分度、夹持、进给、装配、包装、运输等机构中的一个重 要组成部分，尤其在自动机上应用较多。 ：间歇机构按其运动变换形式的不同分为间歇转动、摆 动和移动机构；按工作原理不同分类：棘轮机构、槽轮机构、 不完全齿轮机构等。 凸轮也可成为一种间歇运动机构。 （一）、棘轮机构动画（一）、棘轮机构动画 机械基础第五章 第

6、三节 间歇运动机构 （一）、棘轮机构（一）、棘轮机构： 机械基础第五章 第三节 间歇运动机构 棘轮机构的特点：棘轮机构的特点： 结构简单、制造方便； 转角可调、转向可变； 运动可靠； 有冲击，平稳性差； 会产生噪声和齿顶磨损； 转角不宜过大； 只能有级变化。 ：棘轮机构常用于低速轻载、要求转角不太大或需要经 常改变转角的场合。 （一）、棘轮机构（一）、棘轮机构 机械基础第五章 第三节 间歇运动机构 摇杆 棘爪 棘轮 止动爪 1、工作原理及组成： （一）、棘轮机构（一）、棘轮机构 机械基础第五章 第三节 间歇运动机构 2、类型： 齿式棘轮机构齿式棘轮机构 摩擦式棘轮机构摩擦式棘轮机构 （一）、棘

7、轮机构（一）、棘轮机构 机械基础第五章 第三节 间歇运动机构 2、类型： 内啮式内啮式 棘条式棘条式 外啮式外啮式 单 动 式 棘 轮 机 构 （一）、棘轮机构（一）、棘轮机构 机械基础第五章 第三节 间歇运动机构 2、类型： 双 动 式 棘 轮 机 构 （一）、棘轮机构（一）、棘轮机构 机械基础第五章 第三节 间歇运动机构 2、类型： 可 变 向 棘 轮 机 构 （一）、棘轮机构（一）、棘轮机构 机械基础第五章 第三节 间歇运动机构 2、类型： 偏心楔块式棘轮机构 （一）、棘轮机构（一）、棘轮机构 机械基础第五章 第三节 间歇运动机构 2、类型： 滚子楔紧式棘轮机构 （二）槽轮机构动画： 机

8、械基础第五章 第三节 间歇运动机构 （二）槽轮机构简介： 槽轮机构的特点：槽轮机构的特点： 结构简单，工作可靠； 运动较棘轮机构平稳； 转变转角较为困难； 不宜用于高速。 ：多用于低速且不需要经常 调整转角的分度装置中。 电影机的送片机构电影机的送片机构 六角车床刀架转位机构六角车床刀架转位机构 机械基础第五章 第三节 间歇运动机构 （二）槽轮机构简介： 槽轮机构的组成及工作原理：槽轮机构的组成及工作原理： 机械基础第五章 第三节 间歇运动机构 槽轮 拨盘 圆销 锁止弧 （三）不完全齿轮机构动画 机械基础第五章 第三节 间歇运动机构 （三）不完全齿轮机构简介： 不完全齿轮机构的特点：不完全齿轮

9、机构的特点： 结构简单，制造方便，从动轮的运动时间和 静止时间的比例可不受机构结构的限制。但 由于齿轮传动为定传动比运动，所以从动轮 从静止到转动或从转动到静止时，速度有突 变，冲击较大，所以一般只用于低速或轻载 场合。 机械基础第五章 第三节 间歇运动机构 （三）不完全齿轮机构简介： 不完全齿轮机构的工作原理：不完全齿轮机构的工作原理： 机械基础第五章 第三节 间歇运动机构 主动轮一般为只有一个或几个齿的不完全 齿轮，从动轮可以是普通的完整齿轮，也 可以是一个不完全齿轮。这样当主动轮的 有齿部分作用时，从动轮随主动轮转动， 当主动轮无齿部分作用时，从动轮应停止 不动，因而当主动轮作连续回转运

10、动时， 从动轮可以得到间歇运动。为了防止从动 轮在停止期间的运动，一般在齿轮上装有 锁止弧。 第四节 螺 旋 机 构 机械基础第五章 常用机构 简介： 机械基础第五章 第四节 螺旋机构 螺旋机构的特点：螺旋机构的特点： 螺旋机构结构简单、制造方便、运动准确、能获得 很大的降速比和力的增益，工作平稳、无噪音，合 理选择螺纹导程角可具有自锁功能，但效率较低， 实现往复运动要靠主动件改变转动方向。螺旋机构 主要应用于传递运动和动力、转变运动形式、调整 机构尺寸、微调与测量等场合。 简介： 机械基础第五章 第四节 螺旋机构 螺旋机构的组成：螺旋机构的组成： 螺旋机构由螺杆、螺母和机架等组成。 ： 普通

11、螺纹：粗牙、细牙 管 螺 纹：薄壁零件， 以管子内径为公称直径。 联接螺纹有左旋和右旋 之分，常用右旋，便于制造。 螺纹的类型和应用：螺纹的类型和应用： 外螺纹、内螺纹 联接螺纹、传动螺纹 左旋螺纹、右旋螺纹 单线螺纹、双线螺纹、多线螺纹 米制螺纹、英制螺纹 普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、 锯齿形螺纹 螺纹及主要参数 机械基础第五章 第四节 螺旋机构 ：d -公称直径 ：d1-危险剖面直径 ：d2-指一个假想圆柱体的直径 ：n -头数，螺旋线数目。 nl，2，3，4 等，单头，自锁性好， 用于联接；多头，效率高，用于传动。 ：P-螺纹相邻两牙型对应点间的轴向距离 ：S-取螺纹上任一点，

12、沿同一条螺旋线转一周所移动 的轴向距离：单头： SP；多头： SnP 螺纹及主要参数 机械基础第五章 第四节 螺旋机构 ： -螺旋线的切线与垂直轴 线的平面间的夹角。 ：-轴剖面内螺纹牙两侧边的夹角。 22 tan d nP d s = 螺纹牙型 机械基础第五章 第四节 螺旋机构 螺纹牙型 机械基础第五章 第四节 螺旋机构 螺纹牙型 机械基础第五章 第四节 螺旋机构 1 1、联接螺纹：、联接螺纹： 牙型为等边三角形，牙型角为60； 升角小，自锁性好，强度高，但不耐磨，易滑扣。 一般联接多用粗牙，细牙常用于薄壁、细小零件。 说明： 1、粗牙不标螺距； 2、旋向：左旋“LH”，右旋不标； 3、中、

13、顶径公差带相同的可标一个代号； 4、旋合长度：短“S”、中“N”、长“L”， 其中中等旋合长度N可不标。 普通螺纹普通螺纹(牙型代号牙型代号M) 牙型 公称直径螺距 旋向中径公差带 顶径公差带旋合长度代号 如：如：M16-5g6g-S、M161 LH-6H、M20 管螺纹管螺纹1 1、联接螺纹：、联接螺纹： 牙型为等腰三角形，牙型角为55； 锥管螺纹，其螺纹分布在锥度为1：16的圆锥管上。 说明： 1、牙型：有密封性圆柱管螺纹Rp，有密封性外圆锥管螺纹R， 有密封性内圆锥管螺纹Rc，无密封性管螺纹G。 2、尺寸代号：并非螺纹大径，指管子通径尺寸，单位英寸； 3、旋向：左旋“LH”，右旋不标；

14、牙型 尺寸代号旋向 如：如：Rp1/2LH G1/2 梯形螺纹（代号梯形螺纹（代号Tr）2 2、传动螺纹：、传动螺纹： 牙型为等腰梯形，牙型角为30； 传动效率略低于矩形螺纹。 牙根强度高，工艺性好。 对中性好，内外螺纹贴紧不易松动。 牙型 公称直径导程（螺距） 旋向中径公差带旋合长度代号 如：如：Tr4014(P7)LH-7e、 Tr407-7c 说明： 1、旋向：左旋“LH”，右旋不标； 2 、旋合长度：短“S”、中“N”、长“L”，其中中等旋合长度N 可不标。 锯齿形螺纹锯齿形螺纹(代号代号B)2 2、传动螺纹：、传动螺纹： 牙型为不等腰梯形，工作面牙型角为3，非工作面牙型斜角为 30；

15、内外螺纹旋合后，外径处无间隙。 传动效率高。牙根强度高。 只能用于单向传力。 牙型 公称直径导程（螺距） 旋向中径公差带旋合长度代号 如：如：B407 LH-7e、 B407-7c 说明： 1、旋向：左旋“LH”，右旋不标； 2 、旋合长度：短“S”、中“N”、长“L”， 其中中等旋合长度N可不标。 普通螺旋机构 机械基础第五章 第四节 螺旋机构 螺杆转动， 螺母移动 螺杆固定， 螺母转动并 移动 螺母固定， 螺杆转动 并移动 螺母转动， 螺杆移动 差动螺旋机构 机械基础第五章 第四节 螺旋机构 式中n一螺杆1的转数； -两螺旋旋向相同时取；相反时取。 差动螺旋机构常用于测微计、分度机构、调节机构和夹具等， 如镗刀进刀量调节机构、反向螺旋的车辆联接拉紧器等。 21 PPns= 由主动螺杆1、螺母滑块2和带螺孔 的机架3组成。螺杆1由螺距分别为 P2、P3的两段螺旋制成，与螺母2、 机架3组成螺旋副。当螺杆1转动时， 螺母2的移动距离为： 例一 差动螺旋传动中，Pa=4mm，Pb=3.5mm，a、b旋向相同，当 丝杠转1/100r时，螺母2移动多少距离？ a b 解： mmPPns ba 005.