機(jī)械技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ) 機(jī)械設(shè)計(jì)四合一 第2版 教學(xué)課件 霍振生主編 四 六章

1、在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)： :/教材其余課件及動(dòng)畫素材請查閱在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)QQ:349134187 或者直接輸入下面地址：機(jī)械技術(shù)應(yīng)用根底緒論第一章機(jī) 械 概 述第二章構(gòu)件的受力分析第三章構(gòu)件的拉伸與壓縮強(qiáng)度計(jì)算第四章聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算第五章平面連桿機(jī)構(gòu)第六章凸 輪 機(jī) 構(gòu)第七章其他常用機(jī)構(gòu)第八章齒 輪 傳 動(dòng)第九章輪 系 傳 動(dòng)第十章帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)第十一章軸第十二章軸承第十三章聯(lián)軸器和離合器第四章聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算第一節(jié)銷聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算本 章 小 結(jié)第一節(jié)銷聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算一、銷聯(lián)接的類型1.定位銷2.聯(lián)接銷3.平安銷圖4-1定位銷第一節(jié)銷聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)

2、算圖4-2聯(lián)接銷第一節(jié)銷聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算圖4-3平安銷二、銷聯(lián)接的剪切與擠壓第一節(jié)銷聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算(一)剪切圖4-4鉚釘聯(lián)接a)鉚釘聯(lián)接受力b)鉚釘受均布載荷c)力的簡化d)剪力第一節(jié)銷聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算1.剪切力2.切應(yīng)力第一節(jié)銷聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算圖4-5鉚釘受擠壓及擠壓面積計(jì)算a)鉚釘受擠壓b)擠壓面積的計(jì)算第一節(jié)銷聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算(二)擠壓1.擠壓2.擠壓應(yīng)力三、銷聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算當(dāng)銷承受的擠壓力過大而發(fā)生擠壓破壞時(shí)，會(huì)使聯(lián)接松動(dòng)，構(gòu)件不能正常工作而失效。因此，對發(fā)生剪切變形的構(gòu)件，除了進(jìn)行剪切強(qiáng)度計(jì)算外，還要進(jìn)行擠壓強(qiáng)度計(jì)算。第一節(jié)銷聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算2.擠壓強(qiáng)度條件1.剪切強(qiáng)度條件第一節(jié)銷

3、聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算例4-1如圖4-6a所示，電瓶車牽引板掛鉤間用插銷聯(lián)接，t=8mm，插銷直徑d=20mm，=30MPa，=100MPa，牽引力F=15kN。試校核插銷強(qiáng)度。第一節(jié)銷聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算圖4-6銷聯(lián)接受力圖a)銷聯(lián)接結(jié)構(gòu)b)銷受力分析解：1)求剪力和擠壓力。插銷受力如圖4-6b所示。根據(jù)平衡條件第一節(jié)銷聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算2)剪切強(qiáng)度條件為第一節(jié)銷聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算3)擠壓強(qiáng)度條件為第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算一、鍵聯(lián)接的類型及應(yīng)用鍵聯(lián)接按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理不同分為松鍵聯(lián)接平鍵、半圓鍵和緊鍵聯(lián)接楔鍵、切向鍵聯(lián)接兩類。1.平鍵聯(lián)接圖4-7普通平鍵聯(lián)接及類型a)A型普通平鍵b)B型普通平鍵c)C

4、型普通平鍵第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算圖4-8鍵槽加工a)銑削軸上平鍵鍵槽b)銑削軸上普通B型平鍵、半圓鍵鍵槽第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算表4-1常用平鍵聯(lián)接尺寸(摘自GB/T 10962003)(單位：mm)2.d-t和d+t1兩組組合尺寸的極限偏差按相應(yīng)的t和t1的極限偏差選取第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算，但d-t的極限偏差應(yīng)取負(fù)值。圖4-9導(dǎo)向平鍵第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算圖4-10滑鍵聯(lián)接2.楔鍵聯(lián)接第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算圖4-11楔鍵聯(lián)接a)普通楔鍵聯(lián)接b)鉤頭楔鍵聯(lián)接第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算3.切向鍵聯(lián)接4.半圓鍵聯(lián)接圖4-12切向鍵聯(lián)接第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算圖4-13半圓鍵聯(lián)接二、平鍵聯(lián)接

5、選用及強(qiáng)度計(jì)算第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算平鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，可根據(jù)工作要求和軸徑選擇鍵的類型和尺寸，再進(jìn)行強(qiáng)度校核。(一)平鍵聯(lián)接的選用1)按照軸的公稱直徑d，從國家標(biāo)準(zhǔn)中選擇平鍵的剖面尺bL。2)根據(jù)輪轂的長度L1選擇鍵長，靜聯(lián)接取L=L1-(510)mm，動(dòng)聯(lián)接還要計(jì)算鍵移動(dòng)的距離。(二)平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算1.剪切強(qiáng)度條件2.擠壓強(qiáng)度條件第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算圖4-14平鍵受力圖a)軸轂聯(lián)接b)鍵的剪切面和擠壓面第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算圖4-15平鍵聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算例4-2如圖4-15所示，齒輪與軸用平鍵聯(lián)接，第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算軸的直徑d=45mm，傳遞的力矩，齒輪輪轂長度L1=80mm。鍵的

6、許用切應(yīng)力=60MPa，許用擠壓應(yīng)力=100MPa。(1)選擇鍵的類型；(2)確定鍵的尺寸；(3)校核鍵的強(qiáng)度；(4)標(biāo)注鍵聯(lián)接的公差。解(1)選擇鍵的類型為保證齒輪傳動(dòng)嚙合良好，要求軸轂對中性好，應(yīng)選用A型普通平鍵。(2)確定鍵的尺寸按軸徑d=45mm，由表4-1查得鍵寬b=14mm，鍵高h(yuǎn)=9mm，鍵的長度L，應(yīng)比輪轂長度L1短一些，且符合標(biāo)準(zhǔn)系列，取鍵長為L=70mm。(3)校核鍵的強(qiáng)度1)計(jì)算鍵所受的外力F，由平衡方程第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算2)校核鍵的抗剪強(qiáng)度。第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算圖4-16軸、轂公差的標(biāo)注3)校核鍵的擠壓強(qiáng)度。第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算(4) 標(biāo)注鍵聯(lián)接的公差軸、

7、轂公差的標(biāo)注如圖4-16所示。三、花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接是在輪轂孔壁上加工出的內(nèi)花鍵見圖417a，軸上加工出的外花鍵見圖417b，所構(gòu)成的聯(lián)接。圖4-17內(nèi)花鍵和外花鍵a)內(nèi)花鍵孔b)外花鍵第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算1.矩形花鍵2.漸開線花鍵圖4-18矩形花鍵聯(lián)接第二節(jié)鍵聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算圖4-19漸開線花鍵聯(lián)接第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算一、螺紋的形成、類型和主要參數(shù)1.螺紋的形成2.螺紋類型圖4-20螺紋的線數(shù)和旋向第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算圖4-21螺紋的牙形3.螺紋的主要參數(shù)第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算1)大徑d：螺紋的最大直徑，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定為公稱直徑，通常用M表示。2)小徑d1：螺紋的最小直徑，常作

8、為強(qiáng)度計(jì)算直徑。3)中徑d2：一個(gè)假想圓柱的直徑，其母線通過牙形上牙厚和牙間寬相等的圓柱面的直徑，也稱作配合直徑。4)螺距P：螺紋相鄰兩個(gè)牙形在中徑圓柱上對應(yīng)兩點(diǎn)的軸向距離。5)導(dǎo)程S：同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑圓柱上對應(yīng)兩點(diǎn)的軸向距離，如圖4-20所示。二、螺紋聯(lián)接的類型和應(yīng)用1.螺栓聯(lián)接第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算(1)普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接是聯(lián)接件上的通孔與螺栓桿間留有間隙，如下圖。(2)鉸制孔螺栓聯(lián)接鉸制孔螺栓與被聯(lián)接件的孔采用基孔制過渡配合，如圖4-22b所示。2.雙頭螺柱聯(lián)接圖4-22螺栓和螺柱聯(lián)接a)普通螺栓聯(lián)接b)配合螺栓聯(lián)接c)雙頭螺栓聯(lián)接第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算3.螺

9、釘聯(lián)接4.緊定螺釘聯(lián)接圖4-23螺釘聯(lián)接a)螺釘聯(lián)接b)緊定螺釘聯(lián)接三、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算1.螺紋聯(lián)接的預(yù)緊圖4-24力矩扳手a)指針式扭力矩扳手b)定力矩扳手2.螺紋聯(lián)接的防松第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算表4-2常用的防松方法第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算表4-2常用的防松方法第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算四、螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算圖4-25受橫向工作載荷的普通螺栓聯(lián)接第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算1. 受橫向工作載荷的普通螺栓第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算圖4-26受橫向工作載荷的鉸制孔螺栓聯(lián)接第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算2.受橫向載荷的鉸制孔螺栓3.受軸向工作載荷的普通螺栓圖4-27

10、受軸向載荷的普通螺栓聯(lián)接a)工作載荷作用前b)工作載荷作用后第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算表4-3剩余預(yù)緊力的推薦值五、螺紋聯(lián)接件的材料和許用應(yīng)力1.螺紋聯(lián)接件的材料第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算表4-4螺紋聯(lián)接件的性能等級 性能等級小數(shù)點(diǎn)前的數(shù)字代表材料b的1/100，小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字代表s與b之比的10倍。2.螺紋聯(lián)接件的許用應(yīng)力和平安系數(shù)第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算表4-5螺栓聯(lián)接的許用應(yīng)力和平安系數(shù)表4-6不控制預(yù)緊力時(shí)普通螺栓聯(lián)接的平安系數(shù)(靜載荷)例4-3如圖4-28所示，鋼制凸緣聯(lián)軸器用8個(gè)普通螺栓聯(lián)接，螺栓均布在D1=250mm的圓周上，聯(lián)軸器傳遞的轉(zhuǎn)矩T=106Nmm，結(jié)合面間摩擦因數(shù)f

11、=0.15，可靠性系數(shù)C=1.2。試確定螺栓直徑。第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算圖4-28凸緣聯(lián)軸器解：1) 計(jì)算螺栓所受外載荷Fs。第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算2)計(jì)算單個(gè)螺栓的預(yù)緊力。3)選定螺栓材料及性能等級。第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算4)計(jì)算所需螺栓直徑。第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算例4-4如圖4-27所示，氣缸蓋與氣缸體的凸緣厚度為b，采用普通螺栓聯(lián)接，氣缸體的壓強(qiáng)P=1.4MPa，氣缸內(nèi)徑D=220mm，缸體與缸蓋用12個(gè)螺栓聯(lián)接，安裝時(shí)控制預(yù)緊力，試確定螺栓的公稱直徑。第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算解：1)確定單個(gè)螺栓的工作載荷。 2)確定單個(gè)螺栓的總載荷。第三節(jié)螺紋聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算3)選擇

12、螺栓材料和性能等級。4)確定螺栓直徑。本 章 小 結(jié)1)剪切強(qiáng)度條件=FQA。2)擠壓強(qiáng)度條件P=FPAPP。思考題與習(xí)題圖4-29題4-9本 章 小 結(jié)圖4-30題4-10本 章 小 結(jié)圖4-31題 4-11本 章 小 結(jié)圖4-32題 4-12第五章平面連桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)第二節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)的演化第三節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性第四節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)本 章 小 結(jié)第一節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)一、鉸接四桿機(jī)構(gòu)的類型鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，可根據(jù)兩連架桿的運(yùn)動(dòng)形式不同分為三種根本形式。1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)圖5-1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)圖5-2曲柄搖桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)圖5-3雷達(dá)天線俯仰角調(diào)整機(jī)構(gòu)第一節(jié)

13、鉸接四桿機(jī)構(gòu)圖5-4混凝土攪拌器中的攪拌機(jī)構(gòu)2.雙曲柄機(jī)構(gòu)第一節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)圖5-5雙曲柄機(jī)構(gòu)第一節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)圖5-6慣性篩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)第一節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)圖5-7平行雙曲柄機(jī)構(gòu)第一節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)圖5-8天平機(jī)構(gòu)第一節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)圖5-9平行雙曲柄機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向不定第一節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)圖5-10車門啟閉機(jī)構(gòu)第一節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)圖5-11機(jī)車聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)a)結(jié)構(gòu)圖b)簡圖3.雙搖桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)圖5-12雙搖桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)圖5-13港口起重機(jī)二、曲柄存在的條件及類型判別第一節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)1.曲柄存在條件1)連架桿和機(jī)架中必有一桿為最短桿。2)最長桿與最短桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，即2

14、.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型判別1)最短桿為連架桿時(shí)，得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，如圖5-14a所示。2)最短桿為機(jī)架時(shí)，得雙曲柄機(jī)構(gòu)，如圖5-14b所示。3)最短桿為連桿時(shí)，得雙搖桿機(jī)構(gòu)，如圖5-14c所示。第一節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)圖5-14鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型判別a)桿4為機(jī)架b)桿1為機(jī)架c)桿3為機(jī)架第二節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)的演化一、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的演化曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖桿3上C點(diǎn)的軌跡是圓弧mm，如圖515a所示。如在C點(diǎn)處做一圓弧槽并配以弧形塊，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性并不改變，只是轉(zhuǎn)動(dòng)副C轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副，如圖515b所示。這種轉(zhuǎn)化的形式，也稱為演化。圖5-15鉸接四桿機(jī)構(gòu)的演化a)鉸接四桿機(jī)構(gòu)b)演化第二節(jié)鉸接四桿機(jī)

15、構(gòu)的演化1.偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2.對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)圖5-16曲柄滑塊機(jī)構(gòu)a)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)b)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)二、 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)化第二節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)的演化曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，取不同構(gòu)件為機(jī)架時(shí)，可轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)，如圖517所示。圖5-17曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)化a)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)b)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿或擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)c)搖塊機(jī)構(gòu)d)定塊機(jī)構(gòu)第二節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)的演化1.轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)圖5-18插床中的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)第二節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)的演化圖5-19刨床中的擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2.擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)第二節(jié)鉸接四桿機(jī)構(gòu)的演化圖5-20搖塊機(jī)構(gòu)a)搖塊機(jī)構(gòu)簡圖b)自卸車翻斗機(jī)構(gòu)3.搖塊機(jī)構(gòu)第二節(jié)鉸接四

16、桿機(jī)構(gòu)的演化圖5-21定塊機(jī)構(gòu)a)定塊機(jī)構(gòu)簡圖b)手動(dòng)壓水機(jī)4.定塊機(jī)構(gòu)第三節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性圖5-22曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性一、急回特性第三節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性第三節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性圖5-23導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的急回特性第三節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性第三節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性圖5-24曲柄滑塊機(jī)構(gòu)急回特性a)無急回特性b)有急回特性二、壓力角和傳動(dòng)角圖525所示為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，如不計(jì)各桿質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)副中的摩擦，那么連桿BC為二力桿，它作用于從動(dòng)桿上的力F是沿BC方向。力F與搖桿C點(diǎn)的速度vC方向所夾的銳角，稱為壓力角。第三節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性圖5-25曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角第三

17、節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性圖5-26曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置三、死點(diǎn)位置第三節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，取搖桿CD為主動(dòng)件，當(dāng)搖桿處在兩極限位置時(shí)，連桿與曲柄共線。出現(xiàn)了傳動(dòng)角=0的情況，此時(shí)，搖桿上無論加多大驅(qū)動(dòng)力也不能使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)的此種位置，稱為死點(diǎn)位置，如圖526所示。圖5-27曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置a)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置b)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置第三節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性圖5-28飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)第三節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性圖5-29連桿式快速夾緊機(jī)構(gòu)第四節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按給定的行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿結(jié)構(gòu)，通常是根據(jù)實(shí)際

18、要求選定K的數(shù)值，然后根據(jù)機(jī)構(gòu)極限位置的幾何特點(diǎn)，結(jié)合其他輔助條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 圖5-30按K值設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)第四節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1)由K求出極位夾角，即2)選取適當(dāng)?shù)谋壤遧，任取固定轉(zhuǎn)動(dòng)副D的位置，如圖5-30所示，按搖桿長度LCD和擺角作出搖桿的兩個(gè)極限位置C1D和C2D，并作C1C2N=90-。3)連接C1和C2，并作C1MC1C2，得C1M交C2N于P點(diǎn)，由圖可知，C1PC2=。4)作PC1C2的外接圓，在此圓周(弧C1C2和弧EF除外)上任取一點(diǎn)A，作為曲柄的固定鉸接中心，連AC1和AC2，因同一圓弧的圓周角相等，故C1AC2=C1PC2=。第四節(jié)平面連桿

19、機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)5)在極限位置曲柄與連桿共線，那么2.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1)由K求出極位夾角，即2)選取適當(dāng)?shù)谋壤遧，取C1、C2為滑塊的兩個(gè)極限位置，如圖5-31所示。3)作輔助圓，連接C1和C2，作C1C2O=C2C1O=90-，得交點(diǎn)O，以O(shè)為圓心，OC1為半徑作圓。第四節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4)作與C1C2相距為e的平行直線，且與輔助圓的交點(diǎn)為A點(diǎn)，連接AC1和AC2，量出其長度，按照相應(yīng)比例尺l，由LAB=和 LBC=兩式，計(jì)算曲柄和連桿的尺寸。二、按給定的連桿兩位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)實(shí)際生產(chǎn)中，往往根據(jù)給定連桿的兩個(gè)位置，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。圖532所示為鑄造車間砂箱翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。砂箱造型時(shí)，翻轉(zhuǎn)臺(tái)連桿

20、在B1C1位置，待震實(shí)砂型后，需將翻轉(zhuǎn)臺(tái)翻轉(zhuǎn)到B2C2位置，以便于砂箱起模。圖5-31按K值設(shè)計(jì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)第四節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖5-32鑄造車間砂箱翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)第四節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖5-33給定連桿兩位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)第四節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1)選取比例尺 l，作出連桿的兩位置B1C1和B2C2。2)連接B1、B2和C1、C2點(diǎn)，作B1B2、C1C2的垂直平分線，b12和c12。3)在b12上任取一點(diǎn)A，在c12上任取一點(diǎn)D。4)連接AB1C1D(或AB2C2D)即為所求的四桿機(jī)構(gòu)。本 章 小 結(jié)思考題與習(xí)題圖5-34題5-10本 章 小 結(jié)圖5-35題5-11本 章 小 結(jié)1)作各機(jī)構(gòu)的

21、極限位置，并量出從動(dòng)件的擺角和行程S。 2)作出各機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角min或最大壓力角max位置圖。3)假設(shè)桿件3為主動(dòng)件，桿件1為從動(dòng)件，試作出機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。圖5-36題5-12第六章凸 輪 機(jī) 構(gòu)第一節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型第二節(jié)從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律第三節(jié)凸輪的輪廓線設(shè)計(jì)第四節(jié)凸輪設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題本 章 小 結(jié)第一節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用圖61所示為轉(zhuǎn)塔車床刀架進(jìn)給凸輪機(jī)構(gòu)。凸輪1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)使扇形齒輪2繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒條及刀架3作往復(fù)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。圖6-1轉(zhuǎn)塔車床刀架進(jìn)給凸輪機(jī)構(gòu)第一節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型圖6-2繞線機(jī)構(gòu)第一節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型圖6-3靠模車削機(jī)構(gòu)第一節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的

22、應(yīng)用和類型圖6-4機(jī)床自動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)第一節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型二、凸輪機(jī)構(gòu)的類型工程實(shí)際中所使用的凸輪機(jī)構(gòu)，形式多種多樣，常用的分類方法有以下幾種：1.按照凸輪的形狀分(1)盤形凸輪如圖6-1、圖6-2所示，凸輪呈盤狀，并且具有變化的向徑。(2)移動(dòng)凸輪當(dāng)盤形凸輪的轉(zhuǎn)軸位于無窮遠(yuǎn)處時(shí)，就演化成了如圖6-3、圖6-5所示的凸輪，這種凸輪稱為移動(dòng)凸輪，凸輪呈板狀，相對于機(jī)架作直線移動(dòng)。(3)圓柱凸輪如圖6-4所示，在圓柱體上制有凹槽曲線，可以看作是把上述移動(dòng)凸輪卷成圓柱體演化而成的。2.按從動(dòng)件形狀分第一節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型(1)尖端從動(dòng)件如圖6-6a所示，從動(dòng)件的尖端能夠與任意復(fù)雜的凸輪輪廓保持

23、接觸，從而使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)任意的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。(2)滾子從動(dòng)件如圖6-6b所示，從動(dòng)件端部裝有可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的滾子，使之減少摩擦和磨損，能傳遞較大的動(dòng)力。圖6-5移動(dòng)凸輪第一節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型圖6-6凸輪機(jī)構(gòu)的根本類型(3)平底從動(dòng)件如圖6-6c所示，當(dāng)不計(jì)摩擦?xí)r，第一節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型凸輪作用于從動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)力垂直于平底，有效分力較大，凸輪與從動(dòng)件之間為線接觸，接觸處易形成油膜，潤滑狀況好，故常應(yīng)用于高速凸輪。三、 從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律在凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)由凸輪輪廓決定。從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是指從動(dòng)件位移、速度、加速度隨時(shí)間或隨凸輪轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律。1.凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程及有關(guān)名稱(1)推程當(dāng)凸輪

24、以等角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)過0角時(shí)，從動(dòng)件尖端與凸輪輪廓AB段接觸并按某一運(yùn)動(dòng)規(guī)律上升h至最高位置B，h稱為升程，這個(gè)過程稱為推程，0稱為推程運(yùn)動(dòng)角。第一節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型(2)遠(yuǎn)休止角凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件與凸輪輪廓BC段接觸，并在最高處靜止不動(dòng)，這個(gè)過程為遠(yuǎn)程休止過程，凸輪相應(yīng)轉(zhuǎn)過s角，稱為遠(yuǎn)休止角。(3)回程當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過h角時(shí)，從動(dòng)件尖端與凸輪輪廓CA接觸，從動(dòng)件按某一運(yùn)動(dòng)規(guī)律下降h，這個(gè)過程為回程，h稱為回程運(yùn)動(dòng)角。(4)近休止角凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件尖端與凸輪輪廓AA段接觸，從動(dòng)件在最低處靜止不動(dòng)，為近程休止過程，凸輪相應(yīng)轉(zhuǎn)角，稱為近休止角。第一節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型圖6-7尖端移動(dòng)從動(dòng)件盤形

25、凸輪機(jī)構(gòu)a)凸輪機(jī)構(gòu)b)運(yùn)動(dòng)線圖2.位移曲線第二節(jié)從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律一、等速運(yùn)動(dòng)等速運(yùn)動(dòng)也稱為勻速運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)速度為定值。圖6-8等速運(yùn)動(dòng)線圖a)推程b)回程第二節(jié)從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律二、等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件在一個(gè)行程h中，前半行程作等加速運(yùn)動(dòng)，后半行程作等減速運(yùn)動(dòng)。等加速等減速運(yùn)動(dòng)線圖為拋物線圖形，其作圖方法如下：1)在橫坐標(biāo)上找出代表的一點(diǎn)，將分成假設(shè)干等分(圖6-9中為4等分)，得1、2、3、4各點(diǎn)，過這些點(diǎn)做橫坐標(biāo)的垂線。2)將從動(dòng)件推程的一半，即h/2分成相應(yīng)等分(圖6-9中為4等分)，將點(diǎn)O分別與h/2上各點(diǎn)1、2、3、4相連接，得O1、O2、O3、O4直線，這些直線分別

26、與橫坐標(biāo)軸上的點(diǎn)1、2、3、4的垂線相交，最后將各點(diǎn)連成一條光滑曲線，該曲線便是等加速段的位移曲線。第二節(jié)從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律圖6-9等加速等減速運(yùn)動(dòng)線圖a)推程b)回程第二節(jié)從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律三、簡諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)一質(zhì)點(diǎn)在圓周上作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，該點(diǎn)在圓直徑上的投影形成的運(yùn)動(dòng)，稱為簡諧運(yùn)動(dòng)。圖6-10簡諧運(yùn)動(dòng)線圖a)推程b)回程第三節(jié)凸輪的輪廓線設(shè)計(jì)一、凸輪輪廓線設(shè)計(jì)的根本原理圖6-11反轉(zhuǎn)法原理第三節(jié)凸輪的輪廓線設(shè)計(jì)二、移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓設(shè)計(jì)1.尖端對心移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪1)選定適當(dāng)?shù)谋壤遧，作出從動(dòng)件的位移曲線圖，如圖6-12a所示。2)用與位移曲線相同的比例尺(長度比例尺)，以rb=30m

27、m為半徑作基圓，基圓與導(dǎo)路的交點(diǎn)A0便是從動(dòng)桿尖端起始位置。3)在基圓上，自O(shè)A0開始沿轉(zhuǎn)向相反方向，按位移曲線橫坐標(biāo)等分的方法，將基圓各區(qū)間作相應(yīng)等分，090分為3等分， 180360分為6等分(90180區(qū)間不需等分)，畫出各等分角線OA0、OA1、OA9。第三節(jié)凸輪的輪廓線設(shè)計(jì)4)沿各徑向線自基圓開始量取從動(dòng)件在各位置的位移量，即取線段A1A1=s1、A2A2=s2、A9A9=s9各點(diǎn)，將這些點(diǎn)連成光滑曲線，即得到所求的凸輪輪廓，如圖6-12b所示。圖6-12尖端對心移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓曲線的畫法a)運(yùn)動(dòng)線圖b)凸輪輪廓曲線的畫法第三節(jié)凸輪的輪廓線設(shè)計(jì)2.滾子對心移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪1)

28、把滾子中心看成尖端從動(dòng)件的尖端，按上述尖端從動(dòng)件的凸輪輪廓畫出，作為理論輪廓B。2)以B上各點(diǎn)為圓心，以滾子半徑為半徑作一系列滾子圓，然后作這些滾子圓的內(nèi)包絡(luò)線C，即為滾子從動(dòng)件的凸輪實(shí)際輪廓，如圖6-13所示。圖6-13滾子對心移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓曲線的畫法第四節(jié)凸輪設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題1)從動(dòng)件在所有位置都能準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2)機(jī)構(gòu)傳力性能要好。3)凸輪結(jié)構(gòu)尺寸緊湊。一、滾子半徑的選擇當(dāng)采用滾子從動(dòng)件時(shí)，要注意滾子半徑的選擇。滾子半徑選擇不當(dāng)，會(huì)使從動(dòng)件不能實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這種情況稱為運(yùn)動(dòng)失真。圖6-14滾子半徑的選擇a)b)第四節(jié)凸輪設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題二、凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角1.壓力角圖6-15凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角及測量a)凸輪廓線上的壓力角b)壓力角的測量第四節(jié)凸輪設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題1)適當(dāng)增大凸輪基圓半徑rb。2)從動(dòng)件導(dǎo)路適當(dāng)偏向凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向，如圖6-16