机械设计第十二讲

1、第第7 7章章 其他常用机构其他常用机构 7-2 具有其他功能的机构n组合机构是将两种和几种基本机构通过封闭约束组合而成的，它是具有与原基本机构不同结构特点和运动性能的复合式机构。7.2.1组组 合合 机机 构构7.2.1组组 合合 机机 构构组合机构与机构组合的不同处在于：机构组合中所含的子机构，在组合中仍能保持其原有的结构，各自相对独立，而组合机构所含的各子机构不能保持相对独立，而是“有机”连接。所以，组合机构可以看成是若干基本机构“有机”连接的独特机构，每种组合机构具有各自特有的型组合、尺寸综合和分析设计方法。齿轮凸轮机构 n齿轮凸轮机构利用凸轮机构能实现任意给定的运动规律的特点，主要用

2、于实现给定运动规律的整周回转运动，它可使从动件获得变速运动、间歇运动及复杂的运动规律。 齿轮凸轮机构齿轮凸轮机构齿轮连杆机构 n齿轮连杆机构是种类最多、应用最广的一种组合机构，它能实现较复杂的运动规律和轨迹，而且它与凸轮连杆机构和齿轮凸轮机构相比，由于没有凸轮，制造方便。 齿轮连杆机构凸轮连杆机构 n 齿轮连杆机构不能精确实现给定的运动规律和轨迹，凸轮连杆机构能精确满足上述要求凸轮连杆机构凸轮连杆机构组合机构的应用n（1）能实现给定的精确轨迹，特别是形状较复杂的轨迹。 n（2）能实现给定复杂的输出函数和复杂的运动规律。 n（3）能实现周期性停歇摆动或移动；7.2.2机构的组合将两个或两个以上的

3、单一机构按顺序连将两个或两个以上的单一机构按顺序连接，每一个前置机构的输出运动是其后续机接，每一个前置机构的输出运动是其后续机构的输入运动，这样的组合方式称之为机构构的输入运动，这样的组合方式称之为机构的串联组合。的串联组合。输入输入输出输出01 23 （一）机构的串联组合（一）机构的串联组合输入输入输出输出01 23 1、构件固接式串联、构件固接式串联若将前一个机构的输出构件和后一个机构的若将前一个机构的输出构件和后一个机构的输入构件固接，串联组成一个新的复合机构，这输入构件固接，串联组成一个新的复合机构，这称之为构件固结式串联。称之为构件固结式串联。（1）将匀速运动机构作为前置机构与另一机

4、构）将匀速运动机构作为前置机构与另一机构串联，可以改变输出运动的速度和周期。串联，可以改变输出运动的速度和周期。连杆-棘轮组合 （）将一个非匀速运动机构作为前置机构与工作机构串联，（）将一个非匀速运动机构作为前置机构与工作机构串联，则可改变机构的速度特性。则可改变机构的速度特性。（）由若干个子机构串联组合可得到传力性能较好（）由若干个子机构串联组合可得到传力性能较好的机构系统。的机构系统。S8745321 6SS = gf( )S = g( )双曲柄机构与六杆机构串联双曲柄机构与六杆机构串联7654321 槽轮机构槽轮机构 与与导杆机构导杆机构 串联串联12345BADM、轨迹点串联、轨迹点串

5、联假若前一个基本机构的输出为平面运动构件上某一假若前一个基本机构的输出为平面运动构件上某一点的轨迹，通过轨迹点与后一个机构相连，这种连点的轨迹，通过轨迹点与后一个机构相连，这种连接方式称为接方式称为“轨迹点串联轨迹点串联“。（二）机构的并联组合 以一个多自由度机构作为基础机构，将以一个多自由度机构作为基础机构，将一个或几个自由度为的机构（可称为附加一个或几个自由度为的机构（可称为附加机构）的输出构件接入基础机构，这种组合机构）的输出构件接入基础机构，这种组合方式称为并联组合。方式称为并联组合。并联组合的几种常见方式：并联组合的几种常见方式：共同输入不同输入共同输入共同输入直接输入误差校正机构误

6、差校正机构1232123S1 2 1基础机构附加机构补偿涡轮的分度误差 （三）机构的混接式组合 综合运用串联综合运用串联并联组合并联组合方式可组成更为复杂的机构，方式可组成更为复杂的机构，此种组合方式称之为机构的此种组合方式称之为机构的混接式组合。混接式组合。（四）机构组合设计举例（四）机构组合设计举例步骤：步骤：（1）根据机械的工作原理确定执行构件所）根据机械的工作原理确定执行构件所要完成的运动；要完成的运动；（2）将执行构件的运动分解成机构易于实）将执行构件的运动分解成机构易于实现的基本运动或动作，分别拟订能完成这现的基本运动或动作，分别拟订能完成这些基本运动或构型的方案；些基本运动或构型

7、的方案；（3）将上述各机构构型方案按某种组合方）将上述各机构构型方案按某种组合方式组成一个新的复合机构。式组成一个新的复合机构。印刷机印刷机平台印刷机平台印刷机 ADCBDEFABDCEF 版版台台传传动动机机构构平平台台印印刷刷机机平台印刷机版台传动机构n基础机构基础机构：n齿轮条机构。n附加机构：附加机构：n双曲柄机构、曲柄滑块机构I、凸轮机构。n输入运动输入运动：n曲柄的匀速转动。n输出运动输出运动：n上齿条固结的版台往复运动。73 螺旋机构（空间）螺旋机构（空间） 用螺旋副联接两构件而形成的机构称为螺旋机构常用的螺旋机构中，除包含螺旋副以外，还有转动副、移动副螺旋机构螺旋机构 螺旋机构

8、螺旋机构( (Screw mechanism) )利用螺旋副传递运动和动力利用螺旋副传递运动和动力。单螺旋副传动机构 图示为单螺旋副机构。图中，构件1为螺杆，构件2为螺母，构件3为机架； A为转动副；B为螺旋副，其导程为hB ；C为移动副。单螺旋机构常用于台钳及许多金属切削机床的走刀机构、千斤顶、螺旋拆卸装置中。千斤顶走刀机构螺旋拆卸装置双螺旋机构双螺旋机构在图示的双螺旋机构中，A和B均为螺旋副，其导程分别为hA和hB。双螺旋机构的应用复式螺旋被用作火车车箱联接器快速接近或分开 双螺旋机构的应用图为压榨机构，螺杆1两端分别与螺母2、3组成旋向相反导程相同的螺旋副，A、B根据复式螺旋的原理上下运

9、动压榨物件。 (1) 能将回转运动变换为直线运动 (2) 速比大。可用于如千分尺那样的螺旋测微器中。 (3) 传动平稳，无噪音，反行程可以自锁。 (4) 省力。可用图7-3所示的拆卸工具将配合得很紧的轴和轴承分开。 螺旋机构的缺点是螺旋机构的缺点是: 效率低、相对运动表面磨损快；另外，实现往复运行要靠主动件改变转动方向来实现。4. 4.螺旋机构特点螺旋机构特点 万向联轴节主要用于传递两相交轴间的动力和运动，而且在传动过程中两轴之间的夹角可以变动，它广泛应用于汽车、机床、冶金机械等传动系统中。7-4 万向联轴节万向联轴节万向联轴节万向联轴节 作用作用用于传递两相交轴之间的动力和运动，在传动过程中

10、，用于传递两相交轴之间的动力和运动，在传动过程中，两轴之间的夹角可以改变。两轴之间的夹角可以改变。单万向联轴节单万向联轴节Single universal joint mechanism双万向联轴节双万向联轴节Double universal joint mechanism单万向联轴节单万向联轴节双万向联轴节双万向联轴节在汽车驱动系统中的应用 双万向联轴节在轧钢机轧辊传动中的应用 能实现特殊功能的机构1.行程增大机构行程增大机构n为了使机构结构紧凑,可由凸轮、连杆、齿轮等基本机构组合成能实现行程增大的机构,其方式可根据机械传动系统不同的运动要求灵活应用。由连杆、齿轮等基本机构组合成能实现行程增大的机构,行程增大的机构行程增大的机构,能实现行程增大的六杆机构,能实现行程增大的六杆机构,2. 可调机构n在生产实践中,常需要对机构传动系统的行程或运动规律能方便的调整可调机构利用螺旋调节摇杆长度 可调机构利用螺旋调节摇杆长度 应用示例摩擦传动机构摩擦传动机构摩擦传动机构摩擦传动机构( (Friction mechanism) )利用接触面间的摩擦力传利用接触面间的摩擦力传递运动和动力。递运动和动力。圆柱平摩擦传动机构圆柱平摩擦传动机构圆柱槽摩