機(jī)械電子工程原理第三章機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)

1、機(jī)械電子工程原理機(jī)械電子工程原理第三章第三章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 2定義及特征定義及特征n機(jī)械類執(zhí)行器是一大類執(zhí)行器，也稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。機(jī)械類執(zhí)行器是一大類執(zhí)行器，也稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。一個(gè)機(jī)電系統(tǒng)中往往有一個(gè)或若干個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)一個(gè)機(jī)電系統(tǒng)中往往有一個(gè)或若干個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行著有序的運(yùn)動(dòng)，將力或力矩施加到需要的部位，行著有序的運(yùn)動(dòng)，將力或力矩施加到需要的部位，實(shí)現(xiàn)某個(gè)動(dòng)作或改變某個(gè)物理狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)某個(gè)動(dòng)作或改變某個(gè)物理狀態(tài)。 n機(jī)械類執(zhí)行器的材料種類繁多，設(shè)計(jì)制造手段靈機(jī)械類執(zhí)行器的材料種類繁多，設(shè)計(jì)制造手段靈活。但是機(jī)械類執(zhí)行器的參數(shù)調(diào)整缺乏靈活性，活。但是機(jī)械類執(zhí)行器的參數(shù)調(diào)整缺乏靈活性，運(yùn)動(dòng)軌跡單一，構(gòu)

2、件易磨損，金屬材料易疲勞，運(yùn)動(dòng)軌跡單一，構(gòu)件易磨損，金屬材料易疲勞，潤(rùn)滑繁復(fù)。潤(rùn)滑繁復(fù)。n使執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)起來(lái)需要?jiǎng)恿?lái)驅(qū)動(dòng)，機(jī)電系統(tǒng)使執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)起來(lái)需要?jiǎng)恿?lái)驅(qū)動(dòng)，機(jī)電系統(tǒng)中常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)方式是電氣、液壓與氣動(dòng)。中常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)方式是電氣、液壓與氣動(dòng)。 33.1基本概念基本概念幾個(gè)常用術(shù)語(yǔ)幾個(gè)常用術(shù)語(yǔ) n在機(jī)械工程領(lǐng)域，具備以下三種特征的裝置稱為在機(jī)械工程領(lǐng)域，具備以下三種特征的裝置稱為機(jī)器：機(jī)器：n第一，由兩個(gè)以上實(shí)體組合而成；第一，由兩個(gè)以上實(shí)體組合而成；n第二，實(shí)體之間以一定幾何形狀的表面互相接觸，第二，實(shí)體之間以一定幾何形狀的表面互相接觸，形成可動(dòng)聯(lián)接，且各實(shí)體之間有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形成可動(dòng)聯(lián)

3、接，且各實(shí)體之間有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律；規(guī)律；n第三，能夠?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換并輸出機(jī)械功。第三，能夠?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換并輸出機(jī)械功。僅僅具有前兩種特征的裝置稱為機(jī)構(gòu)；僅僅具有前兩種特征的裝置稱為機(jī)構(gòu)；構(gòu)成機(jī)構(gòu)的實(shí)體稱為構(gòu)件；構(gòu)成機(jī)構(gòu)的實(shí)體稱為構(gòu)件；組成構(gòu)件的實(shí)體稱為零件，組成構(gòu)件的實(shí)體稱為零件，構(gòu)件可以是一個(gè)零件，也可以是若干個(gè)彼此沒(méi)有相對(duì)構(gòu)件可以是一個(gè)零件，也可以是若干個(gè)彼此沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件聯(lián)接而成。運(yùn)動(dòng)的零件聯(lián)接而成。4機(jī)器的組成機(jī)器的組成n從機(jī)械學(xué)的立場(chǎng)看，機(jī)器的基本功能是通過(guò)機(jī)械從機(jī)械學(xué)的立場(chǎng)看，機(jī)器的基本功能是通過(guò)機(jī)械運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)或能量的傳遞及變換。運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)或能量的傳遞及變換。n機(jī)器的基

4、本單位是機(jī)構(gòu)，一臺(tái)機(jī)器由一種或一種機(jī)器的基本單位是機(jī)構(gòu)，一臺(tái)機(jī)器由一種或一種以上機(jī)構(gòu)組成。以上機(jī)構(gòu)組成。n一個(gè)機(jī)構(gòu)至少有兩個(gè)構(gòu)件，一個(gè)構(gòu)件至少有一個(gè)一個(gè)機(jī)構(gòu)至少有兩個(gè)構(gòu)件，一個(gè)構(gòu)件至少有一個(gè)零件，零件是構(gòu)造或制造的最小單元實(shí)體。零件，零件是構(gòu)造或制造的最小單元實(shí)體。n機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。n例如，柴油機(jī)是一臺(tái)機(jī)器，活塞桿與曲軸形成機(jī)例如，柴油機(jī)是一臺(tái)機(jī)器，活塞桿與曲軸形成機(jī)構(gòu)，一個(gè)活塞和活塞桿形成一個(gè)構(gòu)件，一根曲軸、構(gòu)，一個(gè)活塞和活塞桿形成一個(gè)構(gòu)件，一根曲軸、一個(gè)螺釘、一個(gè)齒輪是零件。一個(gè)螺釘、一個(gè)齒輪是零件。 5構(gòu)件構(gòu)件n構(gòu)件在運(yùn)動(dòng)時(shí)視為一個(gè)整體，是運(yùn)動(dòng)的最小單元實(shí)

5、體，也構(gòu)件在運(yùn)動(dòng)時(shí)視為一個(gè)整體，是運(yùn)動(dòng)的最小單元實(shí)體，也是機(jī)構(gòu)的最基本元件。是機(jī)構(gòu)的最基本元件。凡是能傳遞運(yùn)動(dòng)和力并在運(yùn)動(dòng)時(shí)可凡是能傳遞運(yùn)動(dòng)和力并在運(yùn)動(dòng)時(shí)可視為一個(gè)整體的物理介質(zhì)都可稱為構(gòu)件視為一個(gè)整體的物理介質(zhì)都可稱為構(gòu)件。構(gòu)件可以是剛體，。構(gòu)件可以是剛體，也可以是撓性體，如帶、鏈、繩，也稱為中間件。構(gòu)件還也可以是撓性體，如帶、鏈、繩，也稱為中間件。構(gòu)件還可以是流體，如液壓油、水、氣體，也稱為介質(zhì)?？梢允橇黧w，如液壓油、水、氣體，也稱為介質(zhì)。n機(jī)構(gòu)是工業(yè)系統(tǒng)中執(zhí)行器的基本承擔(dān)者。機(jī)構(gòu)是工業(yè)系統(tǒng)中執(zhí)行器的基本承擔(dān)者。n機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件分為原動(dòng)構(gòu)件和被動(dòng)構(gòu)件。原動(dòng)構(gòu)件也稱為機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件分為原動(dòng)構(gòu)件和

6、被動(dòng)構(gòu)件。原動(dòng)構(gòu)件也稱為主動(dòng)構(gòu)件、輸入構(gòu)件，它的運(yùn)動(dòng)由外部輸入決定。被動(dòng)構(gòu)主動(dòng)構(gòu)件、輸入構(gòu)件，它的運(yùn)動(dòng)由外部輸入決定。被動(dòng)構(gòu)件也稱為從動(dòng)構(gòu)件，直接向外輸出運(yùn)動(dòng)或力、力矩的構(gòu)件件也稱為從動(dòng)構(gòu)件，直接向外輸出運(yùn)動(dòng)或力、力矩的構(gòu)件稱為輸出構(gòu)件。輸出構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)應(yīng)是所需的運(yùn)動(dòng)。稱為輸出構(gòu)件。輸出構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)應(yīng)是所需的運(yùn)動(dòng)。6構(gòu)件的關(guān)系構(gòu)件的關(guān)系n為了描述運(yùn)動(dòng)的傳遞和變換關(guān)系，必須選定其中一個(gè)構(gòu)件為了描述運(yùn)動(dòng)的傳遞和變換關(guān)系，必須選定其中一個(gè)構(gòu)件作為參照體，將這個(gè)構(gòu)件視為靜止的，稱為機(jī)架。換言之，作為參照體，將這個(gè)構(gòu)件視為靜止的，稱為機(jī)架。換言之，必須有一個(gè)構(gòu)件作為機(jī)架。同時(shí)，要有至少一個(gè)構(gòu)件作為必須有一個(gè)

7、構(gòu)件作為機(jī)架。同時(shí)，要有至少一個(gè)構(gòu)件作為原動(dòng)構(gòu)件，至少一個(gè)構(gòu)件作為被動(dòng)構(gòu)件。原動(dòng)構(gòu)件，至少一個(gè)構(gòu)件作為被動(dòng)構(gòu)件。n在有些系統(tǒng)中，需要的運(yùn)動(dòng)形式與原動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式不在有些系統(tǒng)中，需要的運(yùn)動(dòng)形式與原動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式不同，或原動(dòng)構(gòu)件不便于直接作用于被動(dòng)構(gòu)件，或原動(dòng)構(gòu)件同，或原動(dòng)構(gòu)件不便于直接作用于被動(dòng)構(gòu)件，或原動(dòng)構(gòu)件輸出的力、力矩不符合要求，這些情況下就需要某種機(jī)構(gòu)輸出的力、力矩不符合要求，這些情況下就需要某種機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)變換或傳遞運(yùn)動(dòng)變換或傳遞。n為了便于說(shuō)明兩個(gè)構(gòu)件接觸所形成的關(guān)系，引入運(yùn)動(dòng)副的為了便于說(shuō)明兩個(gè)構(gòu)件接觸所形成的關(guān)系，引入運(yùn)動(dòng)副的概念。運(yùn)動(dòng)副是兩個(gè)構(gòu)件以一定幾何形狀和尺寸的表

8、面互概念。運(yùn)動(dòng)副是兩個(gè)構(gòu)件以一定幾何形狀和尺寸的表面互相接觸所形成的可動(dòng)聯(lián)接，如直線導(dǎo)軌副、蝸輪蝸桿副、相接觸所形成的可動(dòng)聯(lián)接，如直線導(dǎo)軌副、蝸輪蝸桿副、絲杠螺母副。構(gòu)件就是通過(guò)運(yùn)動(dòng)副的兩個(gè)零件的接觸面?zhèn)鹘z杠螺母副。構(gòu)件就是通過(guò)運(yùn)動(dòng)副的兩個(gè)零件的接觸面?zhèn)鬟f力和運(yùn)動(dòng)的。遞力和運(yùn)動(dòng)的。 7傳動(dòng)傳動(dòng)n廣義的傳動(dòng)有機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)、流體傳動(dòng)三廣義的傳動(dòng)有機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)、流體傳動(dòng)三類，它們的區(qū)別是介質(zhì)不同、輸入能量形式不同，類，它們的區(qū)別是介質(zhì)不同、輸入能量形式不同，它們的共同點(diǎn)是輸出運(yùn)動(dòng)、力或力矩。流體傳動(dòng)它們的共同點(diǎn)是輸出運(yùn)動(dòng)、力或力矩。流體傳動(dòng)中的缸、閥、馬達(dá)等裝置常被稱為執(zhí)行元件。中的缸、

9、閥、馬達(dá)等裝置常被稱為執(zhí)行元件?！皞鲃?dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)”一詞常指機(jī)械傳動(dòng)中的機(jī)構(gòu)。一詞常指機(jī)械傳動(dòng)中的機(jī)構(gòu)。n在工程實(shí)際的很多場(chǎng)合中，不論機(jī)械、電氣、液在工程實(shí)際的很多場(chǎng)合中，不論機(jī)械、電氣、液壓還是氣動(dòng)傳動(dòng)，一個(gè)裝置同時(shí)承擔(dān)執(zhí)行與傳動(dòng)壓還是氣動(dòng)傳動(dòng)，一個(gè)裝置同時(shí)承擔(dān)執(zhí)行與傳動(dòng)兩個(gè)作用，傳動(dòng)的目的是執(zhí)行某種動(dòng)作，或產(chǎn)生兩個(gè)作用，傳動(dòng)的目的是執(zhí)行某種動(dòng)作，或產(chǎn)生某種運(yùn)動(dòng)，或輸出力、力矩。某種運(yùn)動(dòng)，或輸出力、力矩。8執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基本作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基本作用 n執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用是輸出機(jī)械運(yùn)動(dòng)、力或力矩。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用是輸出機(jī)械運(yùn)動(dòng)、力或力矩。 n工業(yè)系統(tǒng)中，需要執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)形式除工業(yè)系統(tǒng)中，需要執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)形式除

10、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和和直線往復(fù)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)兩大類外，還有擺動(dòng)往復(fù)、各種平面或空間曲線運(yùn)動(dòng)。兩大類外，還有擺動(dòng)往復(fù)、各種平面或空間曲線運(yùn)動(dòng)。n各種運(yùn)動(dòng)形式必須用執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，不同運(yùn)動(dòng)形式之間各種運(yùn)動(dòng)形式必須用執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，不同運(yùn)動(dòng)形式之間還需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換，因此執(zhí)行機(jī)構(gòu)在實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)往往還需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換，因此執(zhí)行機(jī)構(gòu)在實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)往往還必須完成運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換和傳遞。還必須完成運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換和傳遞。 n在工業(yè)系統(tǒng)中往往有這種情況：所需的運(yùn)動(dòng)形式與原動(dòng)機(jī)在工業(yè)系統(tǒng)中往往有這種情況：所需的運(yùn)動(dòng)形式與原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式不同，這就需要執(zhí)行機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的傳遞和的運(yùn)動(dòng)形式不同，這就需要執(zhí)行機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的傳遞和轉(zhuǎn)

11、換。有的系統(tǒng)中，需要施加力、力矩或運(yùn)動(dòng)的部位與動(dòng)轉(zhuǎn)換。有的系統(tǒng)中，需要施加力、力矩或運(yùn)動(dòng)的部位與動(dòng)力源之間有一定空間距離，就需要在動(dòng)力源與執(zhí)行器之間力源之間有一定空間距離，就需要在動(dòng)力源與執(zhí)行器之間設(shè)計(jì)專門的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換和傳遞機(jī)構(gòu)，也稱為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)專門的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換和傳遞機(jī)構(gòu)，也稱為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。9執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類 n按各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)平面是否相互平行可按各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)平面是否相互平行可分為平面機(jī)構(gòu)和空間機(jī)構(gòu)兩類：分為平面機(jī)構(gòu)和空間機(jī)構(gòu)兩類：平面機(jī)構(gòu)平面機(jī)構(gòu)如圓柱齒輪機(jī)構(gòu)、平面連桿機(jī)構(gòu)等；如圓柱齒輪機(jī)構(gòu)、平面連桿機(jī)構(gòu)等；空間機(jī)構(gòu)空間機(jī)構(gòu)如圓錐齒輪機(jī)構(gòu)、空間連桿機(jī)構(gòu)等。如圓錐齒

12、輪機(jī)構(gòu)、空間連桿機(jī)構(gòu)等。n按構(gòu)件接觸的方式可分為摩擦和嚙合兩類：按構(gòu)件接觸的方式可分為摩擦和嚙合兩類：摩擦傳動(dòng)摩擦傳動(dòng)又分為直接接觸的摩擦輪傳動(dòng)和經(jīng)過(guò)中間件又分為直接接觸的摩擦輪傳動(dòng)和經(jīng)過(guò)中間件的帶傳動(dòng)；的帶傳動(dòng)；嚙合傳動(dòng)嚙合傳動(dòng)也有直接接觸的齒輪、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、齒輪也有直接接觸的齒輪、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)和經(jīng)過(guò)中間件的同步齒形帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)。齒條傳動(dòng)和經(jīng)過(guò)中間件的同步齒形帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)。 10執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類n按機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征可分為連桿機(jī)構(gòu)、斜面機(jī)構(gòu)、按機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征可分為連桿機(jī)構(gòu)、斜面機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等。凸輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等。 n按輸出的運(yùn)動(dòng)特

13、征可分為勻速機(jī)構(gòu)、非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)按輸出的運(yùn)動(dòng)特征可分為勻速機(jī)構(gòu)、非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、換向機(jī)構(gòu)、機(jī)構(gòu)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、換向機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和差動(dòng)機(jī)構(gòu)等。間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和差動(dòng)機(jī)構(gòu)等。 n按實(shí)現(xiàn)的功用可分為安全保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)、聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)、按實(shí)現(xiàn)的功用可分為安全保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)、聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)、定位夾緊機(jī)構(gòu)、擒縱機(jī)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)某種數(shù)學(xué)運(yùn)算的定位夾緊機(jī)構(gòu)、擒縱機(jī)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)某種數(shù)學(xué)運(yùn)算的機(jī)構(gòu)等。機(jī)構(gòu)等。 11執(zhí)行機(jī)構(gòu)的幾個(gè)例子執(zhí)行機(jī)構(gòu)的幾個(gè)例子 n執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出運(yùn)動(dòng)、力或力矩，可以實(shí)現(xiàn)改變運(yùn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出運(yùn)動(dòng)、力或力矩，可以實(shí)現(xiàn)改變運(yùn)動(dòng)方向、改變速度、力的放大和反饋、幾個(gè)零件動(dòng)方向、改變速度、力的放大和反

14、饋、幾個(gè)零件間的運(yùn)動(dòng)同步、物料傳送、遠(yuǎn)距離傳動(dòng)等功能。間的運(yùn)動(dòng)同步、物料傳送、遠(yuǎn)距離傳動(dòng)等功能。執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以改變物體的位置（包括角位置）執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以改變物體的位置（包括角位置） 12執(zhí)行機(jī)構(gòu)的幾個(gè)例子執(zhí)行機(jī)構(gòu)的幾個(gè)例子n執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以改變運(yùn)動(dòng)速度和方向。例如用曲柄執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以改變運(yùn)動(dòng)速度和方向。例如用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)牛頭刨床的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可以使搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)牛頭刨床的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可以使刨刀的正程速度較慢，而返程速度較快。刨刀的正程速度較慢，而返程速度較快。牛頭刨主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)牛頭刨主傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 13執(zhí)行機(jī)構(gòu)的幾個(gè)例子執(zhí)行機(jī)構(gòu)的幾個(gè)例子n執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以從一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)沿某一軌跡運(yùn)動(dòng)到另執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以從一個(gè)坐標(biāo)

15、點(diǎn)沿某一軌跡運(yùn)動(dòng)到另一坐標(biāo)點(diǎn)。如關(guān)節(jié)式機(jī)器人執(zhí)行點(diǎn)焊工序，移動(dòng)一坐標(biāo)點(diǎn)。如關(guān)節(jié)式機(jī)器人執(zhí)行點(diǎn)焊工序，移動(dòng)機(jī)器人執(zhí)行船殼鋼板切割任務(wù)。機(jī)器人執(zhí)行船殼鋼板切割任務(wù)。 14執(zhí)行機(jī)構(gòu)的幾個(gè)例子執(zhí)行機(jī)構(gòu)的幾個(gè)例子n執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以將力、力矩放大輸出。例如在飛機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以將力、力矩放大輸出。例如在飛機(jī)、船舶、重型汽車的方向操縱、汽車剎車伺服系統(tǒng)船舶、重型汽車的方向操縱、汽車剎車伺服系統(tǒng)中，又如主從式機(jī)械手中，人不可能直接施加足中，又如主從式機(jī)械手中，人不可能直接施加足夠大的力，常采用杠桿機(jī)構(gòu)或液壓機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)力、夠大的力，常采用杠桿機(jī)構(gòu)或液壓機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)力、力矩的放大。力矩的放大。 15執(zhí)行機(jī)構(gòu)的幾個(gè)例子執(zhí)行機(jī)構(gòu)

16、的幾個(gè)例子n執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)間的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)間的跟隨或同步。譬如仿形車床跟隨或同步。譬如仿形車床或仿形銑床用的一類機(jī)構(gòu)，或仿形銑床用的一類機(jī)構(gòu)，可以使刀具跟隨模板邊界形可以使刀具跟隨模板邊界形狀行走。狀行走。n執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠完成物料傳送。執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠完成物料傳送。如傳送帶、懸掛輸送鏈、傳如傳送帶、懸掛輸送鏈、傳送梁等是專門用來(lái)傳送物料送梁等是專門用來(lái)傳送物料的。的。16執(zhí)行機(jī)構(gòu)的幾個(gè)例子執(zhí)行機(jī)構(gòu)的幾個(gè)例子n機(jī)構(gòu)可以在較遠(yuǎn)距離上傳動(dòng)。當(dāng)原動(dòng)力設(shè)備體積機(jī)構(gòu)可以在較遠(yuǎn)距離上傳動(dòng)。當(dāng)原動(dòng)力設(shè)備體積過(guò)于龐大或過(guò)重，不能直接安置于需要運(yùn)動(dòng)的部過(guò)于龐大或過(guò)重，不能直接安置于需要運(yùn)動(dòng)的部位，就需要將

17、運(yùn)動(dòng)越過(guò)一定距離進(jìn)行傳動(dòng)，這種位，就需要將運(yùn)動(dòng)越過(guò)一定距離進(jìn)行傳動(dòng)，這種傳運(yùn)常用彈性金屬纜索、連桿、皮帶、鏈條、液傳運(yùn)常用彈性金屬纜索、連桿、皮帶、鏈條、液壓或氣壓管道來(lái)實(shí)現(xiàn)。壓或氣壓管道來(lái)實(shí)現(xiàn)。手術(shù)機(jī)器人手術(shù)機(jī)器人17執(zhí)行機(jī)構(gòu)的幾個(gè)例子執(zhí)行機(jī)構(gòu)的幾個(gè)例子n機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)一些曲線運(yùn)動(dòng)。例如用凸輪、偏心機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)一些曲線運(yùn)動(dòng)。例如用凸輪、偏心輪、曲柄、連桿等組合可以使執(zhí)行件走出不同的輪、曲柄、連桿等組合可以使執(zhí)行件走出不同的平面或空間曲線。平面或空間曲線。 發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪-氣門機(jī)構(gòu)和曲柄氣門機(jī)構(gòu)和曲柄-連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu) 曲柄曲柄-連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu) 183.2帶輪機(jī)構(gòu)帶輪機(jī)構(gòu) n帶是撓性

18、體，作為中間件張緊在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪帶是撓性體，作為中間件張緊在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的輪緣上，構(gòu)成帶輪機(jī)構(gòu)。的輪緣上，構(gòu)成帶輪機(jī)構(gòu)。n帶輪有摩擦型和嚙合型兩類。摩擦型帶又有圓形帶輪有摩擦型和嚙合型兩類。摩擦型帶又有圓形帶、平帶、帶、平帶、V形帶（又稱為三角帶）和多楔形帶形帶（又稱為三角帶）和多楔形帶等幾種截面形狀。等幾種截面形狀。 (a) 平帶平帶 (b) V形帶形帶 (c) 多楔形帶多楔形帶 (d) 圓形帶圓形帶 (e) 原理圖原理圖摩擦型帶輪機(jī)構(gòu)的原理和幾種截面形狀摩擦型帶輪機(jī)構(gòu)的原理和幾種截面形狀19摩擦型和嚙合型帶輪摩擦型和嚙合型帶輪n由于存在滑動(dòng)，摩擦型帶輪的傳動(dòng)比精度低，傳由于存在滑動(dòng)，摩

19、擦型帶輪的傳動(dòng)比精度低，傳動(dòng)效率低。動(dòng)效率低。n摩擦型帶輪機(jī)構(gòu)具有緩沖和吸振作用，過(guò)載能力摩擦型帶輪機(jī)構(gòu)具有緩沖和吸振作用，過(guò)載能力較強(qiáng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低，能夠在較大的軸距上較強(qiáng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低，能夠在較大的軸距上傳送轉(zhuǎn)矩。傳送轉(zhuǎn)矩。n嚙合型帶輪也稱為同步齒形帶輪，傳動(dòng)比的精度嚙合型帶輪也稱為同步齒形帶輪，傳動(dòng)比的精度較高，有較高的傳動(dòng)效率，且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)小，較高，有較高的傳動(dòng)效率，且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)小，噪聲低。噪聲低。 203.3鏈輪機(jī)構(gòu)鏈輪機(jī)構(gòu) n鏈?zhǔn)菗闲泽w，作為中間件張緊在主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪上，鏈?zhǔn)菗闲泽w，作為中間件張緊在主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪上，鏈輪與鏈嚙合，主動(dòng)軸與從動(dòng)軸平行鏈輪與鏈嚙

20、合，主動(dòng)軸與從動(dòng)軸平行 。n因?yàn)椴淮嬖诖蚧F(xiàn)象，所以鏈輪機(jī)構(gòu)能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。因?yàn)椴淮嬖诖蚧F(xiàn)象，所以鏈輪機(jī)構(gòu)能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。鏈的張緊程度可以比帶的張緊程度低，因此作用于軸的徑鏈的張緊程度可以比帶的張緊程度低，因此作用于軸的徑向力小。鏈輪機(jī)構(gòu)的效率高，能夠在較大的軸距上傳送轉(zhuǎn)向力小。鏈輪機(jī)構(gòu)的效率高，能夠在較大的軸距上傳送轉(zhuǎn)矩。矩。 n鏈輪機(jī)構(gòu)不能吸收沖擊和振動(dòng)，高速傳動(dòng)時(shí)平穩(wěn)性差，不鏈輪機(jī)構(gòu)不能吸收沖擊和振動(dòng)，高速傳動(dòng)時(shí)平穩(wěn)性差，不適于載荷變化大的場(chǎng)合，不能用于非平行軸傳動(dòng)。適于載荷變化大的場(chǎng)合，不能用于非平行軸傳動(dòng)。 213.4齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu) n齒輪機(jī)構(gòu)以嚙合方式在兩個(gè)軸之間傳遞運(yùn)

21、動(dòng)和動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)以嚙合方式在兩個(gè)軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，輪齒受力的情況類似懸臂梁，且應(yīng)力是交變力，輪齒受力的情況類似懸臂梁，且應(yīng)力是交變的。的。n常見(jiàn)的齒輪有圓柱齒輪和錐形齒輪兩大類。常見(jiàn)的齒輪有圓柱齒輪和錐形齒輪兩大類。 n圓柱齒輪用于在平行軸之間傳遞力矩，也可實(shí)現(xiàn)圓柱齒輪用于在平行軸之間傳遞力矩，也可實(shí)現(xiàn)分檔的轉(zhuǎn)速變換和轉(zhuǎn)矩傳遞，如普通機(jī)床、汽車分檔的轉(zhuǎn)速變換和轉(zhuǎn)矩傳遞，如普通機(jī)床、汽車的變速箱中。的變速箱中。 22圓柱齒輪圓柱齒輪n圓柱齒輪按齒輪的齒廓形狀可分為漸開(kāi)線、擺線、圓柱齒輪按齒輪的齒廓形狀可分為漸開(kāi)線、擺線、圓弧等，按齒輪的齒線形狀可分為直齒、斜齒、圓弧等，按齒輪的齒線形狀可分為直

22、齒、斜齒、人字齒、圓弧齒等。人字齒、圓弧齒等。 (a) 直齒圓柱齒輪 (b) 斜齒圓柱齒輪 (c) 交錯(cuò)軸斜齒輪23錐齒輪錐齒輪n錐齒輪能夠在相交軸或交錯(cuò)軸之間傳遞力矩，主錐齒輪能夠在相交軸或交錯(cuò)軸之間傳遞力矩，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸的相對(duì)位置有正交、斜交、偏置幾動(dòng)軸和從動(dòng)軸的相對(duì)位置有正交、斜交、偏置幾種。錐齒輪按齒面節(jié)線可分為直齒、斜齒、圓弧種。錐齒輪按齒面節(jié)線可分為直齒、斜齒、圓弧齒、擺線齒、準(zhǔn)雙曲面齒。齒、擺線齒、準(zhǔn)雙曲面齒。 (d) 直齒錐齒輪 (e) 斜齒錐齒輪 (f) 曲線齒錐齒輪 24行星齒輪系和齒輪齒條行星齒輪系和齒輪齒條n行星齒輪系能實(shí)現(xiàn)某些具有周期性、對(duì)稱性的運(yùn)行星齒輪系能實(shí)現(xiàn)某

23、些具有周期性、對(duì)稱性的運(yùn)動(dòng)軌跡；諧波齒輪能實(shí)現(xiàn)主動(dòng)軸與從動(dòng)軸同軸的動(dòng)軌跡；諧波齒輪能實(shí)現(xiàn)主動(dòng)軸與從動(dòng)軸同軸的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，多用于結(jié)構(gòu)緊湊的減速機(jī)；齒輪齒條執(zhí)行機(jī)構(gòu)，多用于結(jié)構(gòu)緊湊的減速機(jī)；齒輪齒條機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)之間的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換。機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)之間的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換。 齒輪齒條行星齒輪系25齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)n齒輪機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是：效率高，壽命長(zhǎng)，瞬時(shí)傳動(dòng)比齒輪機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是：效率高，壽命長(zhǎng)，瞬時(shí)傳動(dòng)比穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)緊湊，傳遞功率和圓周速度的范圍寬。穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)緊湊，傳遞功率和圓周速度的范圍寬。n齒輪機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是：不能吸收沖擊和振動(dòng)，輪齒齒輪機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是：不能吸收沖擊和振動(dòng)，輪齒易磨損，過(guò)載

24、或疲勞會(huì)使輪齒發(fā)生塑性變形或折易磨損，過(guò)載或疲勞會(huì)使輪齒發(fā)生塑性變形或折斷，因而過(guò)載能力差，反向時(shí)因游隙而出現(xiàn)回差斷，因而過(guò)載能力差，反向時(shí)因游隙而出現(xiàn)回差（空行程），高速運(yùn)行時(shí)噪聲大，齒面硬度和齒（空行程），高速運(yùn)行時(shí)噪聲大，齒面硬度和齒形精度要求高，制造困難，安裝精度要求高，不形精度要求高，制造困難，安裝精度要求高，不適于遠(yuǎn)軸距傳動(dòng)。適于遠(yuǎn)軸距傳動(dòng)。263.5螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu) n螺旋機(jī)構(gòu)將絲杠的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為螺母的直線運(yùn)螺旋機(jī)構(gòu)將絲杠的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為螺母的直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將轉(zhuǎn)矩變換成沿絲杠軸向推力或拉力。動(dòng)，同時(shí)將轉(zhuǎn)矩變換成沿絲杠軸向推力或拉力。n螺旋機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)準(zhǔn)確，運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)，螺

25、旋機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)準(zhǔn)確，運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)，易于自鎖。易于自鎖。n按照用途可將螺旋機(jī)構(gòu)分為傳力螺旋、傳導(dǎo)螺旋、按照用途可將螺旋機(jī)構(gòu)分為傳力螺旋、傳導(dǎo)螺旋、調(diào)整螺旋。調(diào)整螺旋。 n按照摩擦形式可將螺旋機(jī)構(gòu)分為滑動(dòng)摩擦螺旋機(jī)按照摩擦形式可將螺旋機(jī)構(gòu)分為滑動(dòng)摩擦螺旋機(jī)構(gòu)、滾動(dòng)摩擦螺旋機(jī)構(gòu)、靜壓滑動(dòng)摩擦螺旋機(jī)構(gòu)。構(gòu)、滾動(dòng)摩擦螺旋機(jī)構(gòu)、靜壓滑動(dòng)摩擦螺旋機(jī)構(gòu)。 27滑動(dòng)摩擦螺旋機(jī)構(gòu)滑動(dòng)摩擦螺旋機(jī)構(gòu)n滑動(dòng)摩擦螺旋機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方滑動(dòng)摩擦螺旋機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，易于實(shí)現(xiàn)自鎖，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。便，易于實(shí)現(xiàn)自鎖，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。n滑動(dòng)摩擦螺旋機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是：低速運(yùn)動(dòng)中或微小滑動(dòng)摩擦螺旋機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是：低速

26、運(yùn)動(dòng)中或微小運(yùn)動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，摩擦阻力大，傳動(dòng)效運(yùn)動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，摩擦阻力大，傳動(dòng)效率率僅為僅為0.30.6，磨損大，螺紋間有間隙，換向時(shí)，磨損大，螺紋間有間隙，換向時(shí)有空行程，造成滯環(huán)。雖然有這些缺點(diǎn)，滑動(dòng)螺有空行程，造成滯環(huán)。雖然有這些缺點(diǎn)，滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)仍然是使用最廣泛的螺旋機(jī)構(gòu)，傳力、傳旋機(jī)構(gòu)仍然是使用最廣泛的螺旋機(jī)構(gòu)，傳力、傳導(dǎo)和調(diào)整三類用途均有滑動(dòng)摩擦螺旋機(jī)構(gòu)。導(dǎo)和調(diào)整三類用途均有滑動(dòng)摩擦螺旋機(jī)構(gòu)。 28滾動(dòng)摩擦螺旋機(jī)構(gòu)滾動(dòng)摩擦螺旋機(jī)構(gòu) n滾動(dòng)摩擦螺旋機(jī)構(gòu)中的滾動(dòng)體多為鋼球，也有圓滾動(dòng)摩擦螺旋機(jī)構(gòu)中的滾動(dòng)體多為鋼球，也有圓柱滾子或圓錐滾子，又稱為滾珠絲杠。它的優(yōu)點(diǎn)柱滾子或

27、圓錐滾子，又稱為滾珠絲杠。它的優(yōu)點(diǎn)是摩擦阻力小，傳動(dòng)效率可達(dá)是摩擦阻力小，傳動(dòng)效率可達(dá)0.9以上，運(yùn)行平穩(wěn)，以上，運(yùn)行平穩(wěn)，低速運(yùn)動(dòng)時(shí)沒(méi)有爬行現(xiàn)象，啟動(dòng)時(shí)沒(méi)有抖動(dòng)，能低速運(yùn)動(dòng)時(shí)沒(méi)有爬行現(xiàn)象，啟動(dòng)時(shí)沒(méi)有抖動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度定位。夠?qū)崿F(xiàn)高精度定位。n滾珠絲杠的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，抗沖滾珠絲杠的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，抗沖擊能力差。滾珠絲杠用于精密數(shù)控機(jī)床、測(cè)試機(jī)擊能力差。滾珠絲杠用于精密數(shù)控機(jī)床、測(cè)試機(jī)械和儀器。械和儀器。29靜壓螺旋機(jī)構(gòu)靜壓螺旋機(jī)構(gòu) n靜壓螺旋機(jī)構(gòu)的絲杠與螺母之間有油膜隔開(kāi)，因而摩擦小，靜壓螺旋機(jī)構(gòu)的絲杠與螺母之間有油膜隔開(kāi)，因而摩擦小，磨損小，壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)效率高達(dá)磨

28、損小，壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)效率高達(dá)0.99，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)爬行，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)爬行現(xiàn)象，可逆向傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)換向時(shí)空行程小，定位精度高，現(xiàn)象，可逆向傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)換向時(shí)空行程小，定位精度高，軸向剛度大。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，供油系統(tǒng)要軸向剛度大。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，供油系統(tǒng)要求高。這種機(jī)構(gòu)用于精密機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)或分度機(jī)構(gòu)。求高。這種機(jī)構(gòu)用于精密機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)或分度機(jī)構(gòu)。303.6蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu) n蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)中，蝸輪軸與蝸桿軸的交角為蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)中，蝸輪軸與蝸桿軸的交角為90 ，這種機(jī)構(gòu)是從交錯(cuò)軸斜齒的圓柱齒輪演變而來(lái)的。這種機(jī)構(gòu)是從交錯(cuò)軸斜齒的圓柱齒輪演變而來(lái)的。 n由于運(yùn)動(dòng)中有至少兩對(duì)

29、齒同時(shí)嚙合，所以運(yùn)行平由于運(yùn)動(dòng)中有至少兩對(duì)齒同時(shí)嚙合，所以運(yùn)行平穩(wěn)，噪聲低。這種機(jī)構(gòu)可以具有自鎖能力，即只穩(wěn)，噪聲低。這種機(jī)構(gòu)可以具有自鎖能力，即只能蝸桿作為主動(dòng)輪，而蝸輪作為從動(dòng)輪，反向傳能蝸桿作為主動(dòng)輪，而蝸輪作為從動(dòng)輪，反向傳動(dòng)不能實(shí)現(xiàn)。動(dòng)不能實(shí)現(xiàn)。n蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)有一個(gè)與圓弧齒輪相同的缺點(diǎn)：齒蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)有一個(gè)與圓弧齒輪相同的缺點(diǎn)：齒間存在相對(duì)滑動(dòng)。因此，運(yùn)行中磨損較嚴(yán)重，摩間存在相對(duì)滑動(dòng)。因此，運(yùn)行中磨損較嚴(yán)重，摩擦損耗大，導(dǎo)致工作效率低。擦損耗大，導(dǎo)致工作效率低。 n由于以上特點(diǎn)，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)通常用于兩軸交錯(cuò)、由于以上特點(diǎn)，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)通常用于兩軸交錯(cuò)、傳動(dòng)比大、要求結(jié)構(gòu)緊湊或必須自

30、鎖的系統(tǒng)中。傳動(dòng)比大、要求結(jié)構(gòu)緊湊或必須自鎖的系統(tǒng)中。 313.7直線導(dǎo)軌直線導(dǎo)軌 n直線導(dǎo)軌常簡(jiǎn)稱為導(dǎo)軌，它的作用是支承并引導(dǎo)直線導(dǎo)軌常簡(jiǎn)稱為導(dǎo)軌，它的作用是支承并引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件沿給定軌跡和行程作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)部件沿給定軌跡和行程作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。n導(dǎo)軌由兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件組成，一個(gè)部件固定導(dǎo)軌由兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件組成，一個(gè)部件固定在機(jī)架上，稱為定軌，另一個(gè)在定軌上移動(dòng)，稱在機(jī)架上，稱為定軌，另一個(gè)在定軌上移動(dòng)，稱為動(dòng)軌。為動(dòng)軌。n導(dǎo)軌多用于需要作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行器。導(dǎo)軌多用于需要作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行器。n按軌面摩擦性質(zhì)可將導(dǎo)軌分為滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)按軌面摩擦性質(zhì)可將導(dǎo)軌分為滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)

31、軌、液體靜壓導(dǎo)軌、氣浮導(dǎo)軌、磁浮導(dǎo)軌。軌、液體靜壓導(dǎo)軌、氣浮導(dǎo)軌、磁浮導(dǎo)軌。 32滑動(dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)導(dǎo)軌n滑動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性好，摩擦阻力大，連續(xù)滑動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性好，摩擦阻力大，連續(xù)運(yùn)行磨損快，制造中軌面刮研工序的要求很高。運(yùn)行磨損快，制造中軌面刮研工序的要求很高?；瑒?dòng)導(dǎo)軌的靜摩擦系數(shù)與動(dòng)摩擦系數(shù)差別大，因滑動(dòng)導(dǎo)軌的靜摩擦系數(shù)與動(dòng)摩擦系數(shù)差別大，因此低速運(yùn)動(dòng)時(shí)可能產(chǎn)生爬行現(xiàn)象?；瑒?dòng)導(dǎo)軌常用此低速運(yùn)動(dòng)時(shí)可能產(chǎn)生爬行現(xiàn)象?；瑒?dòng)導(dǎo)軌常用于各種機(jī)床的工作臺(tái)或床身導(dǎo)軌，裝配在動(dòng)軌上于各種機(jī)床的工作臺(tái)或床身導(dǎo)軌，裝配在動(dòng)軌上的多是工作臺(tái)、滑臺(tái)、滑板、導(dǎo)靴、頭架等。導(dǎo)的多是工作臺(tái)、滑臺(tái)、滑板、導(dǎo)靴、頭架等

32、。導(dǎo)軌截面有矩形、燕尾形、軌截面有矩形、燕尾形、V形、圓形等，形、圓形等， 33滾動(dòng)導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌n滾動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)是在運(yùn)動(dòng)部件與支承部件之間放滾動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)是在運(yùn)動(dòng)部件與支承部件之間放置滾動(dòng)體，如滾珠、滾柱、滾針或滾動(dòng)軸承。置滾動(dòng)體，如滾珠、滾柱、滾針或滾動(dòng)軸承。n滾動(dòng)導(dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn)是：摩擦系數(shù)不大于滑動(dòng)導(dǎo)軌摩滾動(dòng)導(dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn)是：摩擦系數(shù)不大于滑動(dòng)導(dǎo)軌摩擦系數(shù)的擦系數(shù)的1/10，靜摩擦系數(shù)與動(dòng)摩擦系數(shù)差別小，靜摩擦系數(shù)與動(dòng)摩擦系數(shù)差別小，不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，可用小功率電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，定不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，可用小功率電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，定位精度高，壽命長(zhǎng)。位精度高，壽命長(zhǎng)。n滾動(dòng)導(dǎo)軌的缺點(diǎn)是：阻尼小而容易引起超調(diào)或振滾

33、動(dòng)導(dǎo)軌的缺點(diǎn)是：阻尼小而容易引起超調(diào)或振蕩，剛度低，制造困難，對(duì)臟污和軌面誤差較敏蕩，剛度低，制造困難，對(duì)臟污和軌面誤差較敏感。感。n滾動(dòng)導(dǎo)軌多用于光學(xué)機(jī)械、精密儀器、數(shù)控機(jī)床、滾動(dòng)導(dǎo)軌多用于光學(xué)機(jī)械、精密儀器、數(shù)控機(jī)床、紡織機(jī)械等。紡織機(jī)械等。 34液體靜壓導(dǎo)軌、氣液體靜壓導(dǎo)軌、氣/磁浮導(dǎo)軌磁浮導(dǎo)軌n液體靜壓導(dǎo)軌和氣浮導(dǎo)軌的動(dòng)軌和定軌之間存在液體靜壓導(dǎo)軌和氣浮導(dǎo)軌的動(dòng)軌和定軌之間存在有壓力流體，而磁懸浮導(dǎo)軌利用磁極有壓力流體，而磁懸浮導(dǎo)軌利用磁極“同性相斥同性相斥”的原理，使動(dòng)軌和定軌之間保持一定的間隙。這的原理，使動(dòng)軌和定軌之間保持一定的間隙。這些導(dǎo)軌摩擦更小，幾乎沒(méi)有磨損，也無(wú)爬行現(xiàn)象，

34、些導(dǎo)軌摩擦更小，幾乎沒(méi)有磨損，也無(wú)爬行現(xiàn)象，但是剛度低，阻尼小，設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行控制較但是剛度低，阻尼小，設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行控制較復(fù)雜。復(fù)雜。n影響導(dǎo)軌導(dǎo)向精度的主要因素有：導(dǎo)軌本身的直影響導(dǎo)軌導(dǎo)向精度的主要因素有：導(dǎo)軌本身的直線度、兩個(gè)軌面的平行度、軌面粗糙度、耐磨性線度、兩個(gè)軌面的平行度、軌面粗糙度、耐磨性能、剛度、潤(rùn)滑措施等。能、剛度、潤(rùn)滑措施等。353.8連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu) n連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)總要經(jīng)過(guò)一個(gè)連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)總要經(jīng)過(guò)一個(gè)不直接與機(jī)架相聯(lián)的剛性中間件才能將運(yùn)動(dòng)傳遞不直接與機(jī)架相聯(lián)的剛性中間件才能將運(yùn)動(dòng)傳遞到輸出構(gòu)件。平面機(jī)構(gòu)的各個(gè)構(gòu)件都在相互平行到輸出

35、構(gòu)件。平面機(jī)構(gòu)的各個(gè)構(gòu)件都在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，空間連桿機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件運(yùn)動(dòng)沒(méi)有的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，空間連桿機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件運(yùn)動(dòng)沒(méi)有這一約束。這一約束。n連桿機(jī)構(gòu)中的連桿機(jī)構(gòu)中的“桿桿”可以有多種形狀，但最常采可以有多種形狀，但最常采用桿狀，也統(tǒng)稱為用桿狀，也統(tǒng)稱為“桿桿”。在平面連桿機(jī)構(gòu)中，。在平面連桿機(jī)構(gòu)中，原動(dòng)件保持運(yùn)動(dòng)不變的情況下，通過(guò)改變各桿件原動(dòng)件保持運(yùn)動(dòng)不變的情況下，通過(guò)改變各桿件的相對(duì)長(zhǎng)度，就可以使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)，的相對(duì)長(zhǎng)度，就可以使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)，而且一個(gè)連桿上不同點(diǎn)的軌跡也不同。而且一個(gè)連桿上不同點(diǎn)的軌跡也不同。n連桿機(jī)構(gòu)中必有一個(gè)構(gòu)件是機(jī)架。連桿機(jī)構(gòu)中必有一個(gè)構(gòu)件是機(jī)架。

36、36鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) n鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是一種最常見(jiàn)的平面四桿機(jī)構(gòu)。它鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是一種最常見(jiàn)的平面四桿機(jī)構(gòu)。它可以作為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，搖桿作為原動(dòng)件擺動(dòng)時(shí)，可以作為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，搖桿作為原動(dòng)件擺動(dòng)時(shí)，曲柄能整周轉(zhuǎn)動(dòng)。雷達(dá)天線俯仰機(jī)、縫紉機(jī)踏板曲柄能整周轉(zhuǎn)動(dòng)。雷達(dá)天線俯仰機(jī)、縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)、一些農(nóng)用人力機(jī)械中可以見(jiàn)到這種機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)、一些農(nóng)用人力機(jī)械中可以見(jiàn)到這種機(jī)構(gòu)。 (a) 原理圖 (b) 雷達(dá)天線俯仰角調(diào)整機(jī)構(gòu) (c) 縫紉機(jī)腳踏板機(jī)構(gòu)37雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu) n如果鉸鏈平行四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連桿都作為曲柄，如果鉸鏈平行四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連桿都作為曲柄，就成為雙曲柄機(jī)構(gòu)，其中一個(gè)曲柄為主動(dòng)件，另

37、就成為雙曲柄機(jī)構(gòu)，其中一個(gè)曲柄為主動(dòng)件，另一個(gè)曲柄為從動(dòng)件，這樣兩個(gè)曲柄以相同速度同一個(gè)曲柄為從動(dòng)件，這樣兩個(gè)曲柄以相同速度同向轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿作平動(dòng)。沖床、鐵路機(jī)車車輪、攝向轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿作平動(dòng)。沖床、鐵路機(jī)車車輪、攝影平臺(tái)升降機(jī)、公交車門的雙扇門開(kāi)閉機(jī)構(gòu)都利影平臺(tái)升降機(jī)、公交車門的雙扇門開(kāi)閉機(jī)構(gòu)都利用了這種機(jī)構(gòu)。用了這種機(jī)構(gòu)。 38雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)n如果鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿都作為搖桿，則如果鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿都作為搖桿，則成為雙搖桿機(jī)構(gòu)，用在車輛的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、大成為雙搖桿機(jī)構(gòu)，用在車輛的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、大型造型機(jī)的翻箱機(jī)構(gòu)。型造型機(jī)的翻箱機(jī)構(gòu)。 港口用起重吊車港口用起重吊車 39平面四

38、桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)n平面四桿機(jī)構(gòu)還可以演變?yōu)榍瑝K機(jī)構(gòu)、曲柄平面四桿機(jī)構(gòu)還可以演變?yōu)榍瑝K機(jī)構(gòu)、曲柄搖塊機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、直動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)搖塊機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、直動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、擺線導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、偏心導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、擺線導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、偏心輪機(jī)構(gòu)、雙滑塊四桿機(jī)構(gòu)等。輪機(jī)構(gòu)、雙滑塊四桿機(jī)構(gòu)等。n在刨床、飛機(jī)起落架、輪椅制動(dòng)裝置、拉鉚機(jī)中在刨床、飛機(jī)起落架、輪椅制動(dòng)裝置、拉鉚機(jī)中等很多機(jī)械中采用了平面四桿機(jī)構(gòu)的演變形式。等很多機(jī)械中采用了平面四桿機(jī)構(gòu)的演變形式。 (a) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu) (b) 曲柄搖塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu) (c) 轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) (

39、d) 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)403.9凸輪、棘輪和槽輪凸輪、棘輪和槽輪 n凸輪和推桿的組合常簡(jiǎn)稱為凸輪機(jī)構(gòu)。凸輪往往凸輪和推桿的組合常簡(jiǎn)稱為凸輪機(jī)構(gòu)。凸輪往往是原動(dòng)件，作轉(zhuǎn)動(dòng)或往復(fù)擺動(dòng)，被凸輪直接推動(dòng)是原動(dòng)件，作轉(zhuǎn)動(dòng)或往復(fù)擺動(dòng)，被凸輪直接推動(dòng)的從動(dòng)件稱為推桿，凸輪與推桿成線接觸。凸輪的從動(dòng)件稱為推桿，凸輪與推桿成線接觸。凸輪的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)推桿的預(yù)期運(yùn)動(dòng)求出凸輪輪廓的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)推桿的預(yù)期運(yùn)動(dòng)求出凸輪輪廓線。線。 41棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)n棘輪和棘爪構(gòu)成的機(jī)構(gòu)能將擺動(dòng)變換為單向的間棘輪和棘爪構(gòu)成的機(jī)構(gòu)能將擺動(dòng)變換為單向的間歇運(yùn)動(dòng)，棘輪機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)、轉(zhuǎn)位、反向制歇運(yùn)動(dòng)，棘輪機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)、

40、轉(zhuǎn)位、反向制動(dòng)、超越動(dòng)作。動(dòng)、超越動(dòng)作。n譬如牛頭刨床的工作臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)就用了棘輪機(jī)構(gòu)，譬如牛頭刨床的工作臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)就用了棘輪機(jī)構(gòu)，提升機(jī)用棘輪作反向制動(dòng)，自行車后輪用內(nèi)嚙合提升機(jī)用棘輪作反向制動(dòng)，自行車后輪用內(nèi)嚙合棘輪實(shí)現(xiàn)超越動(dòng)作。棘輪實(shí)現(xiàn)超越動(dòng)作。 42槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu) n槽輪也是一種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。槽輪沿徑向開(kāi)有若槽輪也是一種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。槽輪沿徑向開(kāi)有若干的槽，一個(gè)圓柱形銷在沿槽滑動(dòng)。如果各槽間干的槽，一個(gè)圓柱形銷在沿槽滑動(dòng)。如果各槽間夾角相等，槽數(shù)一確定，槽間角便確定。槽輪機(jī)夾角相等，槽數(shù)一確定，槽間角便確定。槽輪機(jī)構(gòu)用在需要改變轉(zhuǎn)角而又不頻繁改變的場(chǎng)合。構(gòu)用在需要改變轉(zhuǎn)角而又不頻繁改變的場(chǎng)合。 43 3.10機(jī)架機(jī)架 n機(jī)架在工業(yè)系統(tǒng)中用于支承和容納各種零部件、機(jī)架在工業(yè)系統(tǒng)中用于支承和容納各種零部件、機(jī)構(gòu)。機(jī)架本身也是構(gòu)件，箱體、底座、機(jī)身、機(jī)構(gòu)。機(jī)架本身也是構(gòu)件，箱體、底座、機(jī)身、基礎(chǔ)平臺(tái)是常見(jiàn)的形式?；A(chǔ)平臺(tái)是常見(jiàn)的形式。n內(nèi)燃機(jī)機(jī)體、變速箱體、車床床身、搖臂鉆床底內(nèi)燃機(jī)機(jī)體、變速箱體、車床床身、搖臂鉆床底板、計(jì)算機(jī)的磁盤機(jī)底板、電梯的轎廂框都是機(jī)板、計(jì)算機(jī)的磁盤機(jī)底板、電梯的轎廂框都是機(jī)架的例子。機(jī)架往往是系統(tǒng)中尺寸最大或質(zhì)量最架的例子。機(jī)架往往是系統(tǒng)中尺寸最大或質(zhì)量最大的零件。大的零件。 44機(jī)架的作用機(jī)架的作用n機(jī)架的作用是給出靜態(tài)部件的定位基準(zhǔn)和運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)機(jī)