机械结构设计原理

曲柄AB为原动件作匀速转动，当它由AB1转到AB2位置时，转角φ1=180°+θ，摇杆由右极限位置C1D摆到左极限位置C2D摆角为ψ，当曲柄从AB2转到AB1时，转角φ2=180°-θ，摇杆由位置C2D返回C1D，其摆角仍为ψ,因为φ1>φ2，对应时间t1>t2,因此摇杆从C2D转到C1D较快，即具有急回特性，其中θ为摇杆处于两极限位置时曲柄两个位置之间所夹的锐角，称为极位夹角。曲柄摇杆机构双摇杆机构摇杆AB为原动件，通过连杆BC带动从动件CD也作往复摆动，虚线AB1、AB2为摇杆AB的两极限位置，也是当摇杆AB为原动件时，机构的两死点位置。双曲柄机构当曲柄AB为原动件作匀速回转时，曲柄CD跟随作周期性的匀速圆周回转，当曲柄从位置AB1转过φ1角到位置AB2时，从动件CD转过180°，当曲柄从位置AB2转过φ2角到位置AB1时，从动件CD转过180°，因为φ1>φ2，即t1>t2,从动曲柄的角速度不是常数，而是作变角速度回转。平行双曲柄机构当机构处于AB1C1D和AB2C2D时，机构的传动角γ=0，即为死点位置，若在此位置由于偶然外力的影响，则可能使曲柄转向不定，出现误动作。当原动件曲柄作匀速回转，从动曲柄也以相同角速度匀速同向回转，连杆作平移运动。平行机构该机构为机车驱动轮联动机构，是利用平行曲柄来消除机构死点位置的运动不确定状态的。搅拌机该机构是一曲柄摇杆机构的应用实例，利用连杆上E点的轨迹来进行搅拌。夹具机构当工件被夹紧后，BCD成一直线，机构处于死点位置，即使工件的反力很大，夹具也不会自动松脱，该例为利用死点位置的自锁特性来实现工作要求的。K=1的曲柄摇杆机构从动件摇杆处于两极限位置时，对应主动件曲柄位置AB1、AB2共线，即极位夹角θ=0，K=1，机构没有急回特性。翻台机构本机构为翻台震实式造型机的翻台机构，是双摇杆机构，当造型完毕后，可将翻台F翻转180°，转到起模工作台的上面，以备起摸。对心曲柄滑块机构

因导路的中线通过曲柄的回转中心而得名。该机构能把回转运动转换为往复直线运动或作相反的转变，广泛应用于蒸汽机、内燃机、空压机以及各种冲压机器中。偏置曲曲柄滑滑块机机构因导路路的中中线不不通过过曲柄柄的回回转中中心而而得名名。偏偏心距距为e,c1.c2为滑滑块的的两极极限位位置，，角角为极极位夹夹角，，该机机构具具有急急回特特性。。摆动导导杆机机构该机构构具有有急回回运动动性质质，且且其传传动角角始终终为90度度，具具有最最好的的传力力性能能，常常用于于牛头头刨床床、插插床和和送料料装置置中。。定块机机构该机构构是通通过将将曲柄柄滑块块机构构中的的滑块块固定定而演演化得得出，，它可可把主主动件件的回回转或或摆动动转化化为导导杆相相对于于滑块块的往往复移移动。。摇块机机构该机构构是通通过将将曲柄柄滑块块机构构中的的连杆杆固定定而演演化得得出，，它可可把主主动件件的匀匀速回回转运运动转转化为为导杆杆相对对于滑滑块的的往复复移动动并随随滑块块摆动动的形形式。。转动导导杆机机构该机构构是通通过将将曲柄柄滑块块机构构中的的曲柄柄固定定演化化而成成，它它可将将主动动件的的匀速速回转转转化化为导导杆的的非匀匀速摆摆动，，且具具有急急回特特性。。插齿机机该机构构由两两个四四杆机机构组组成，，粉红红色的的杆、、红色色杆、、绿色色杆、、机架架组成成曲柄柄摇杆杆机构构，绿绿色杆杆、橙橙色杆杆、黄黄色杆杆、机机架组组成摇摇杆滑滑块机机构，，当粉粉红色色的曲曲柄匀匀速回回转时时，绿绿色杆杆作变变速摆摆动，，通过过橙色色的连连杆使使黄色色的滑滑块向向下切切削时时作近近似匀匀速运运动，，往上上则因因曲柄柄摇杆杆机构构的急急回运运动性性质使使插齿齿刀快快速退退回。。牛头刨主主机构这是一个个六杆机机构，曲曲柄整周周匀速转转动，带带动刨刀刀往复移移动,该该机构利利用摆动动导杆机机构的急急回特性性使刨刀刀快速退退回，以以提高工工作效率率。插床导导杆机机构利用摆摆动导导杆机机构的的急回回特性性使插插刀快快速退退回，，以提提高工工作效效率。。双滑块块机构构该机构构由曲曲柄滑滑块机机构和和摇杆杆滑块块机构构组成成，曲曲柄绕绕A点点匀速速整周周旋转转，带带动两两滑块块往复复移动动。正弦机机构该机构构是具具有2个移移动副副的四四杆机机构，，因从从动件件的位位移与与原动动曲柄柄的转转角的的正弦弦成正正比而而得名名，常常用于于缝纫纫机下下针机机构和和其他他计算算装置置中。。椭圆规规动杆联联接两两回转转副，，固定定导杆杆联接接两移移动副副，导导杆呈呈十字字形，，动杆杆上各各点轨轨迹为为长短短径不不同的的椭圆圆。曲柄压压力机机该机构构由曲曲柄摇摇杆机机构和和摇杆杆滑块块机构构组成成，其其中CD杆杆是两两机构构的共共用件件，该该机构构的特特点是是原动动件在在用力力不太太大的的情况况下，，可产产生很很大的的压力力，实实现增增力作作用，，常用用于行行程要要求不不大而而压力力要求求很大大的冲冲压、、剪切切等机机械中中。飞轮该机构构为一一对心心曲柄柄滑块块机构构的应应用形形式，，滑块块为主主动件件，由由于飞飞轮的的惯性性，使使机构构冲过过了两两个死死点位位置。。偏心轮轮该机构构本质质上是是曲柄柄滑块块机构构，偏偏心轮轮的回回转中中心A到它它的几几何中中心B之间间的距距离叫叫偏心心距，，即曲曲柄长长度。。这种种机构构常用用于冲冲床、、剪床床及润润滑油油泵中中。滚子对对心移移动从从动件件盘形形凸轮轮机构构机构中中凸轮轮匀速速旋转转，带带动从从动件件往复复移动动，滚滚子接接触,摩擦擦阻力力小，，不易易摩擦擦，承承载能能力较较大，，但运运动规规律有有局限限性，，滚子子轴处处有间间隙，，不宜宜高速速。平底移移动从从动件件盘形形凸轮轮机构构机构中中凸轮轮匀速速旋转转，带带动从从动件件往复复移动动，压压力角角始终终为零零度，，传力力特性性好，，结构构紧凑凑，润润滑性性能好好，摩摩擦阻阻力较较小，，适用用于高高速，，但但凸轮轮轮廓廓不允允许呈呈下凹凹，因因此实实现准准确的的运动动规律律受到到限制制。移动凸凸轮当盘形形凸轮轮的回回转中中心趋趋于无无穷远远时，，即成成为移移动凸凸轮，，一般般作往往复移移动，，多用用于靠靠模仿仿形机机械中中。。形锁合合凸轮轮

为保证证凸轮轮机构构能正正常工工作，，必须须保持持凸轮轮轮廓廓与从从动件件相接接触，，该机机构是是靠凸凸轮与与从动动件的的特殊殊几何何结构构来保保持两两者的的接触触。滚子摆摆动从从动件件盘形形凸轮轮机构构机构中中凸轮轮匀速速旋转转，带带动从从动件件往复复摆动动，滚滚子接接触，，摩擦擦阻力力小，，不易易摩擦擦，承承载能能力较较大，，但运运动规规律有有局限限性，，滚子子轴处处有间间隙，，不宜宜高速速。螺杆传传动1

螺杆转转动,螺母母移动动.这这种机机构占占据空空间小小，用用于长长行程程螺杆杆,但但螺杆杆两端端的轴轴在和和螺母母防转转机构构使其其结构构较复复杂。。螺杆传传动2

螺杆不不动,螺母母旋转转并移移动.由于于螺杆杆固定定不转转,因因而两两端支支承结结构简简单,但精精度不不高.如应应用于于某些些钻床床工作作台的的升降降.螺杆传传动3

螺母固固定不不动,螺杆杆转动动并移移动.这种种结构构以固固定螺螺母为为主要要支承承,结结构简简单,但占占据空空间大大.常常用于于螺旋旋压力力机、、螺旋旋起重重器、、千分分尺等等.螺杆传传动4

螺母转转动,螺杆杆移动动.螺螺杆应应设置置防转转装置置和螺螺母转转动要要设置置轴承承均使使结构构复杂杂,且且螺杆杆运动动时占占据空空间尺尺寸,故很很少应应用台虎钳钳

当转动动手柄柄时,螺杆杆相对对于螺螺母作作螺旋旋运动动,产产生的的位移移带动动活动动钳口口一起起移动动.这这样,活动动钳口口相对对于固固定钳钳口之之间可可作合合拢或或张开开的动动作,从而而可以以夹紧紧或松松开工工件。。压力机机

该机构构是传传力螺螺旋，，螺母母不动动，螺螺杆旋旋转，，以传传力为为主，，一般般速度度较低低，大大多间间歇工工作，，通常常要求求自锁锁千斤顶顶

该机构构是一一种传传力螺螺旋，，以传传力为为主，，用较较小的的驱动动力矩矩可以以产生生很大大的轴轴向载载荷，，螺母母固定定不动动，螺螺杆转转动并并移动动，一一般速速度较较低，，通常常要求求自锁锁。蜗杆传传动机机构

蜗杆传传动用用于传传递空空间垂垂直交交错两两轴间间的运运动和和动力力；传传动比比大、、平稳稳性好好；一一定条条件下下可以以自锁锁。因因此，，广泛泛用于于各种种设备备的传传动系系统中中。链传动动

链传动动靠链链轮和和链之之间的的啮合合传递递运动动，而而链轮轮之间间有挠挠性链链条，，兼有有啮合合传动动和挠挠性传传动的的特点点。因因此，，可在在不宜宜采用用带传传动和和齿轮轮传动动的场场合考考虑采采用链链传动动。开口式式带传传动传递平平行轴轴之间间的运运动，，两带带轮转转向相相同。。带带传动动适于于中心心距较较大的的传动动；传传动平平稳，，可缓缓冲吸吸振；；过载载时打打滑，，能起起安全全保护护作用用。带带传动动的主主要缺缺点是是不能能保证证准确确的传传动比比，带带的寿寿命和和传动动效率率较低低。适适合于于小功功率的的动力力传动动，在在机械械传动动系统统中，，多用用于高高速级级。交叉式式带传传动

传递平平行轴轴之间间的运运动。。两带带轮转转向相相反。。带张紧紧轮的的三角角带传传动

三角带带工作作一段段时间间后会会因为为塑性性伸长长而松松弛，，致使使张紧紧力降降低，，张紧紧轮可可以保保证足足够的的张紧紧力。。张紧紧轮应应放在在松边边内侧侧靠大大带轮轮处，，以免免小带带轮包包角减减小过过多，，影响响传动动能力力。棘轮机机构在棘轮轮机构构中，，一般般情况况下棘棘爪是是原动动件，，当工工作的的棘爪爪连续续摆动动时，，棘轮轮作间间歇转转动。。当棘棘轮停停歇时时，止止动棘棘爪可可防止止其逆逆转。。只要要棘轮轮的齿齿数Z足够够多，，则每每次间间歇转转动的的角度度就可可以很很小；；而且且可根根据工工作要要求调调节棘棘轮转转角的的大小小。单圆销销外啮啮合槽槽轮机机构

槽轮机机构以以拨盘盘为主主动件件，当当拨盘盘匀速速连续续回转转时，，槽轮轮作间间歇转转动。。当槽槽轮停停歇时时，靠靠槽轮轮和拨拨盘上上的锁锁止弧弧定位位。由由于槽槽轮每每次转转过的的角度度取取决于于槽数数Z，，而槽槽轮的的槽数数又不不能过过多，，所以以槽轮轮机构构只能能用于于转角角较大大的间间歇传传动。。双圆圆销销外外啮啮合合槽槽轮轮机机构构

单圆圆销销槽槽轮轮是是拨拨盘盘转转4周周，，槽槽轮轮转转1周周，，而而双双圆圆削削槽槽轮轮是是拨拨盘盘转转2周周，，槽槽轮轮转转1周周。。能能实实现现分分度度和和转转位位等等间间隙隙回回转转，，结结构构简简单单，，制制造造容容易易，，转转位位角角一一般般不不小小于于45度度，，并并且且不不能能调调节节，，比比单单圆圆销销槽槽轮轮传传动动平平稳稳。。非完完整整齿齿轮轮机机构构

非完完整整齿齿轮轮机机构构是是由由齿齿轮轮机机构构演演化化而而来来的的，，主主动动齿齿轮轮上上只只制制出出一一个个或或几几个个轮轮齿齿，，当当主主动动齿齿轮轮匀匀速速连连续续回回转转时时，，使使从从动动齿齿轮轮作作间间歇歇运运动动。。不完完整整齿齿轮轮齿齿条条机机构构

该机机构构是是由由非非完完全全齿齿轮轮机机构构演演变变而而来来的的。。主主动动齿齿轮轮上上只只制制出出一一个个或或几几个个轮轮齿齿，，主主动动轮轮匀匀速速转转动动，，带带动动齿齿条条往往复复移移动动。。平盘盘摩摩擦擦式式无无级级变变速速器器

无级级变变速速器器是是可可调调节节传传动动比比的的摩摩擦擦传传动动或或啮啮合合传传动动，，通通过过调调整整主主、、从从动动轮轮的的有有效效工工作作半半径径，，可可以以在在一一定定的的范范围围内内连连续续改改变变从从动动轮轮的的转转速速，，实实现现无无级级变变速速。。主主要要性性能能指指标标是是变变速速范范围围R，，它它是是输输出出轴轴最最高高转转速速与与最最低低转转速速之之比比。。R值值与与无无级级变变速速器器的的类类型型和和传传动动件件的的有有效效尺尺寸寸有有关关，，本本机机构构的的变变速速范范围围4-9，，应应用用于于变变速速时时无无需需停停机机的的无无级级变变速速场场合合。。外接接圆圆柱柱摩摩擦擦轮轮

主从从动动件件转转向向相相反反，，传传动动比比：：i=n1/n2=r2/r1，，图图中中n1、、r1及及r2可可输输入入，，从从而而得得出出不不同同尺尺寸寸的的摩摩擦擦轮轮传传动动。。内接接圆圆柱柱摩摩擦擦轮轮

主从从动动件件转转向向相相同同，，传传动动比比：：i=n1/n2=r2/r1，，图图中中n1、、r1及及r2可可输输入入，，从从而而得得出出不不同同尺尺寸寸的的摩摩擦擦轮轮传传动动。。齿轮轮传传动动

齿轮轮传传动动是是现现代代各各类类机机械械传传动动中中应应用用最最广广泛泛的的一一种种传传动动，，与与其其他他机机械械传传动动相相比比，，齿齿轮轮传传动动的的主主要要优优点点是是：：传传递递功功率率大大、、速速度度范范围围广广、、效