《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》(選修)1-8章

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》

（選修）

學(xué)時(shí)：32

學(xué)分：2.0機(jī)械工程學(xué)院侯奕E-mail:houyi86@163.com貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院1精選2021版課件成績(jī)構(gòu)成平時(shí)成績(jī)（40%）考勤、課堂討論、作業(yè)期末考試（閉卷，60%）選擇、填空、簡(jiǎn)答題：~80分計(jì)算、分析題：~20分貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2精選2021版課件目錄第1章機(jī)械設(shè)計(jì)概述（1課時(shí)）第2章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述（1課時(shí)）第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析（2課時(shí)）第4章平面連桿機(jī)構(gòu)（4課時(shí)）第5章凸輪機(jī)構(gòu)（2課時(shí)）第7章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)（4課時(shí)）第8章帶傳動(dòng)（2課時(shí)）第10章齒輪傳動(dòng)（6課時(shí)）第11章蝸桿傳動(dòng)（0.5課時(shí)）第12章齒輪系（1.5課時(shí)）第14章軸和軸轂連接（4課時(shí)）第15章軸承（1.5課時(shí)）第18章機(jī)械設(shè)計(jì)CAD簡(jiǎn)介（0.5課時(shí)）參考教材：陳立德主編，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（第三版），高等教育出版社貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院3精選2021版課件緒論0.1機(jī)器的組成及特征

1—?dú)飧左w

2—活塞

3—連桿

4—曲軸

5—小齒輪

6—大齒輪

7—凸輪

8—推桿工作過程：進(jìn)氣--壓縮--做功--排氣圖0-1單缸內(nèi)燃機(jī)貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院4精選2021版課件緒論0.1機(jī)器的組成及特征

1—機(jī)架

2—偏心軸

3—?jiǎng)宇€板

4—肘板

5—帶輪圖0-2顎式破碎機(jī)主體結(jié)構(gòu)工作過程：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過帶傳動(dòng)（圖中未畫出電動(dòng)機(jī)及帶傳動(dòng)部分）帶動(dòng)偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使動(dòng)顎板產(chǎn)生平面運(yùn)動(dòng)，與定顎板配合一同壓碎物料。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院5精選2021版課件緒論0.1機(jī)器的組成及特征

機(jī)器的三個(gè)共同特征：

(1)一種人為的實(shí)物組合；

(2)各部分形成運(yùn)動(dòng)單元，各單元之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；

(3)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換或完成有用的機(jī)械功。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院6精選2021版課件緒論0.2本課程內(nèi)容、性質(zhì)及學(xué)習(xí)任務(wù)課程內(nèi)容

研究對(duì)象：機(jī)械中的常用機(jī)構(gòu)及一般工作條件下和常用參數(shù)范圍內(nèi)的通用零部件。

研究?jī)?nèi)容：上述研究對(duì)象的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力性能、基本設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法以及一些零部件的選用和維護(hù)。課程性質(zhì)專業(yè)基礎(chǔ)課程，綜合應(yīng)用先修課程的基礎(chǔ)理論和生產(chǎn)知識(shí)，解決常用機(jī)構(gòu)和通用零部件的分析及設(shè)計(jì)問題。先修課程機(jī)械制圖（工程制圖），理論力學(xué)，材料力學(xué)學(xué)習(xí)任務(wù)

(1)了解常用機(jī)構(gòu)及通用零部件的工作原理、類型、特點(diǎn)及應(yīng)用；

(2)掌握常用機(jī)構(gòu)的基本理論和設(shè)計(jì)方法、掌握通用零部件的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與設(shè)計(jì)方法；

(3)具備機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)技能和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單機(jī)械及傳動(dòng)裝置的基本技能。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院7精選2021版課件緒論0.3本課程學(xué)習(xí)方法及注意事項(xiàng)

(1)本課程會(huì)將一些先修課程的基本理論應(yīng)用于工程實(shí)踐并解決實(shí)際問題；

(2)與基本理論課不同，本課程與工程實(shí)際問題結(jié)合緊密，知識(shí)點(diǎn)繁雜，系統(tǒng)性相對(duì)較弱，總體而言，課程各部分內(nèi)容大致按機(jī)構(gòu)的工作原理、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度計(jì)算、使用及維護(hù)來(lái)展開；

(3)工程實(shí)際問題復(fù)雜多變，作為規(guī)律性研究學(xué)習(xí)，常常采用經(jīng)驗(yàn)公式、經(jīng)驗(yàn)參數(shù)及簡(jiǎn)化計(jì)算（條件性計(jì)算）等方式處理問題，在課程學(xué)習(xí)中需要逐步適應(yīng)這一點(diǎn)；

(4)計(jì)算步驟和結(jié)果不具有唯一性；

(5)通過課程學(xué)習(xí)，逐步培養(yǎng)將理論計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝考慮等相結(jié)合，以解決工程設(shè)計(jì)問題的能力。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院8精選2021版課件

第1章機(jī)械設(shè)計(jì)概述本章主要內(nèi)容：機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求、內(nèi)容與步驟、計(jì)算準(zhǔn)則。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院9精選2021版課件第1章機(jī)械設(shè)計(jì)概述1.1機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求1.1.1設(shè)計(jì)機(jī)械零件的基本要求

(1)零件工作可靠；

(2)成本低廉，經(jīng)濟(jì)效益高。1.1.2機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求

(1)實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能；

(2)滿足可靠性要求；

(3)滿足經(jīng)濟(jì)型要求；

(4)操作方便、工作安全；

(5)造型美觀、減少污染。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院10精選2021版課件第1章機(jī)械設(shè)計(jì)概述1.2機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容與步驟機(jī)械設(shè)計(jì)過程一般可分為如下幾個(gè)階段：

(1)產(chǎn)品規(guī)劃——提出設(shè)計(jì)任務(wù)和要求；

(2)方案設(shè)計(jì)——提出多種可行性方案進(jìn)行討論選優(yōu)；

(3)技術(shù)設(shè)計(jì)——產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)、部件設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)；

(4)制造及試驗(yàn)——經(jīng)過加工、安裝、調(diào)試制造出樣機(jī)，試用并完善。設(shè)計(jì)機(jī)械零件的一般步驟：

(1)根據(jù)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和簡(jiǎn)化計(jì)算方案來(lái)確定零件載荷；

(2)根據(jù)對(duì)零件工作情況的分析，判定零件的失效形式，從而確定其計(jì)算準(zhǔn)則；

(3)選擇主要參數(shù)，選定材料，根據(jù)計(jì)算準(zhǔn)則求取零件主要尺寸，同時(shí)考慮熱處理及結(jié)構(gòu)工藝性要求；

(4)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；

(5)繪制零件工作圖，制定技術(shù)要求，編寫計(jì)算說(shuō)明書及相關(guān)技術(shù)文件。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院11精選2021版課件第1章機(jī)械設(shè)計(jì)概述1.3機(jī)械零件的失效形式及設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則1.3.1失效形式

(1)斷裂；外載荷，循環(huán)變應(yīng)力

(2)過量變形；截面應(yīng)力＞材料屈服極限，產(chǎn)生塑性變形

(3)表面失效；疲勞點(diǎn)蝕，磨損，壓潰，腐蝕等

(4)破壞正常工作條件引起的失效。例如，帶傳動(dòng)因過載而導(dǎo)致的打滑貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院12精選2021版課件第1章機(jī)械設(shè)計(jì)概述1.3機(jī)械零件的失效形式及設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則1.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則

(1)強(qiáng)度準(zhǔn)則；強(qiáng)度——零件在載荷作用下抵抗斷裂、塑性變形及表面失效（磨粒磨損、腐蝕除外）的能力。判定準(zhǔn)則：σ≤[σ]或τ

≤[τ

](2)剛度準(zhǔn)則；剛度——零件受載后抵抗彈性形變的能力。

(3)耐磨性準(zhǔn)則；p≤[p](4)散熱性準(zhǔn)則；t≤[t](5)可靠性準(zhǔn)則。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院13精選2021版課件第1章機(jī)械設(shè)計(jì)概述1.4機(jī)械零件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化及通用化

(1)標(biāo)準(zhǔn)化；

(2)系列化；

例如，對(duì)于同類型、同內(nèi)徑的滾動(dòng)軸承，按照滾動(dòng)體直徑的不同使其形成各種外徑、寬度的滾動(dòng)軸承系列，從而使軸承的選用更為靈活、方便。

(3)通用化。

在不同規(guī)格的同類或不同類產(chǎn)品中采用同一結(jié)構(gòu)和尺寸的零部件，以減少零部件的種類，簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理過程，降低成本，縮短生產(chǎn)周期。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院14精選2021版課件第1章機(jī)械設(shè)計(jì)概述貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院1—外圈2—內(nèi)圈3—滾動(dòng)體4—保持架圖1-1滾動(dòng)軸承示意圖15精選2021版課件第2章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述本章主要內(nèi)容：摩擦、磨損機(jī)理，潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑裝置。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院16精選2021版課件第2章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述2.1摩擦與磨損2.1.1摩擦及其分類

(1)干摩擦——兩物體滑動(dòng)表面為無(wú)任何潤(rùn)滑劑或保護(hù)膜的純金屬表面；

(2)液體摩擦——

兩摩擦表面不直接接觸，被油膜（厚度一般為1.5~2μm以上）隔開；

(3)邊界摩擦——

兩摩擦表面被吸附在表面的邊界膜（油膜厚度小于1μm）隔開，使其處于干摩擦與液體摩擦之間的狀態(tài)；

(4)混合摩擦——

處于干摩擦、液體摩擦和邊界摩擦的混合狀態(tài)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院17精選2021版課件第2章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述2.1摩擦與磨損2.1.2磨損及其過程

(1)跑合（磨合）磨損階段——

磨損速度由快變慢，然后逐漸減小到一穩(wěn)定值；

(2)穩(wěn)定磨損階段——

磨損緩慢、磨損率穩(wěn)定，零件以平穩(wěn)而緩慢的磨損速度進(jìn)入正常工作階段；

(3)劇烈磨損階段——

磨損速度及磨損率都急劇增大。

當(dāng)工作表面的總磨損量超過機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)要求的某一允許值之后，摩擦副的間隙增大，零件磨損加劇，精度下降，潤(rùn)滑狀態(tài)惡化，溫度升高，從而產(chǎn)生振動(dòng)、沖擊以及噪聲，導(dǎo)致零件迅速失效。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院18精選2021版課件第2章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述2.1摩擦與磨損2.1.3磨損分類

(1)磨粒磨損；

由于摩擦表面上的硬質(zhì)突出物或從外部進(jìn)入摩擦表面的硬質(zhì)顆粒，對(duì)摩擦表面起到切削或刮擦作用，從而引起表層材料脫落的現(xiàn)象。這是最常見的一種磨損形式。

(2)粘著磨損；

當(dāng)摩擦副受到較大正壓力作用時(shí)，由于表面不平，其頂峰接觸點(diǎn)受到高壓力作用而產(chǎn)生彈、塑性變形，附在摩擦表面的吸附膜破裂，溫升后使金屬的頂峰塑性面牢固地粘著并熔焊在一起，形成冷焊結(jié)點(diǎn)。在兩摩擦表面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，材料便從一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面，稱為表面凸起，促使摩擦表面進(jìn)一步磨損。

(3)疲勞磨損（點(diǎn)蝕）；

兩摩擦表面為點(diǎn)或線接觸時(shí)，局部的彈性變形會(huì)形成小的接觸區(qū)。這些小的接觸區(qū)形成的摩擦副如果受變化接觸應(yīng)力的反復(fù)作用，表層將產(chǎn)生裂紋。隨著裂紋的擴(kuò)展與相互交接，表層金屬脫落，形成許多月牙形的淺坑，即為疲勞磨損，也稱點(diǎn)蝕。

(4)腐蝕磨損。在摩擦過程中，摩擦面與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的物質(zhì)耗損現(xiàn)象。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院19精選2021版課件第2章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述2.1摩擦與磨損貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖2-1面接觸20精選2021版課件第2章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述2.1摩擦與磨損貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖2-2點(diǎn)接觸、線接觸21精選2021版課件第2章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述2.2潤(rùn)滑

在摩擦副間加入潤(rùn)滑劑，以降低摩擦、減輕磨損，這種措施稱為潤(rùn)滑。

潤(rùn)滑的作用：

(1)減小摩擦系數(shù)，提高機(jī)械效率；

(2)減輕磨損，延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命；

(3)冷卻、防塵、吸振等。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院22精選2021版課件第2章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述2.2潤(rùn)滑2.2.1潤(rùn)滑劑的性能及選擇

(1)潤(rùn)滑油；潤(rùn)滑油是目前使用最多的潤(rùn)滑劑，主要有礦物油、合成油、有機(jī)油等，其中應(yīng)用最廣泛的為礦物油。潤(rùn)滑油最重要的一項(xiàng)物理指標(biāo)為粘度，它是選擇潤(rùn)滑油的主要依據(jù)。粘度的大小反映液體流動(dòng)時(shí)其內(nèi)摩擦力的大小，粘度越大，內(nèi)摩擦力就越大，液體的流動(dòng)性也就越差。粘度可用動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度、條件粘度（恩式粘度）等表示。

(2)潤(rùn)滑脂；潤(rùn)滑脂是在潤(rùn)滑油中加入稠化劑（如鈣、鈉、鋰等金屬皂基）而形成的脂狀潤(rùn)滑劑，又稱為黃油或干油。潤(rùn)滑脂的主要性能指標(biāo)為滴點(diǎn)、錐入度和耐水性等。潤(rùn)滑脂的流動(dòng)性小，不易流失，所以密封簡(jiǎn)單，不需經(jīng)常補(bǔ)充。

(3)固體潤(rùn)滑劑；

(4)氣體潤(rùn)滑劑。

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院23精選2021版課件第2章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述2.2潤(rùn)滑2.2.1潤(rùn)滑劑的性能及選擇潤(rùn)滑劑選用的基本原則：

(1)在低速、重載、高溫和間隙大的情況下，應(yīng)選用粘度較大的潤(rùn)滑油；高速、輕載、低溫和間隙小的情況下應(yīng)選用粘度較小的潤(rùn)滑油。

(2)潤(rùn)滑脂主要用于速度低、載荷大，不需經(jīng)常加油、使用要求不高或灰塵較多的場(chǎng)合。

(3)氣體、固體潤(rùn)滑劑主要用于高溫、高壓、防塵污染等一般潤(rùn)滑劑不能適用的場(chǎng)合。潤(rùn)滑劑的具體選用可參閱有關(guān)手冊(cè)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院24精選2021版課件第2章摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述2.2潤(rùn)滑2.2.2潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置

(1)油潤(rùn)滑裝置——

手工給油潤(rùn)滑裝置，滴油潤(rùn)滑裝置，油浴潤(rùn)滑裝置，飛濺潤(rùn)滑裝置，油繩、油墊潤(rùn)滑裝置，油環(huán)、油鏈潤(rùn)滑裝置，噴油潤(rùn)滑裝置，油霧潤(rùn)滑裝置；

油潤(rùn)滑方法的優(yōu)點(diǎn)：油的流動(dòng)性較好、冷卻效果好，易于過濾去雜質(zhì)，可用于所有速度范圍機(jī)械的潤(rùn)滑，使用壽命較長(zhǎng)，易于更換，可循環(huán)使用。缺點(diǎn)：密封較為困難。

(2)脂潤(rùn)滑裝置——手工潤(rùn)滑裝置，滴下潤(rùn)滑裝置，集中潤(rùn)滑裝置；潤(rùn)滑脂是非牛頓流體，與潤(rùn)滑油相比，其流動(dòng)性、冷卻效果較差，雜質(zhì)不易去除，多用于低、中速機(jī)械。

(3)固體潤(rùn)滑裝置；

(4)氣體潤(rùn)滑裝置。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院25精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析本章主要內(nèi)容：機(jī)構(gòu)的組成，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制，機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院26精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.1機(jī)構(gòu)的組成構(gòu)件——獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元零件——獨(dú)立的制造單元3.1.1運(yùn)動(dòng)副使兩個(gè)構(gòu)件直接接觸并產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接。

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖3-1轉(zhuǎn)動(dòng)副（左）和移動(dòng)副（右）27精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.1機(jī)構(gòu)的組成3.1.1運(yùn)動(dòng)副

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖3-2凸輪高副（左）和齒輪高副（右）28精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.1機(jī)構(gòu)的組成3.1.2自由度和運(yùn)動(dòng)副約束

自由度：構(gòu)件相對(duì)于參考系所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目。約束：運(yùn)動(dòng)副對(duì)兩構(gòu)件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)所附加的限制。

運(yùn)動(dòng)低副（面接觸）：保留1個(gè)自由度，附加2個(gè)約束；運(yùn)動(dòng)高副（點(diǎn)接觸、線接觸）：保留2個(gè)自由度，附加1個(gè)約束。

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖3-3平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的自由度29精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.1機(jī)構(gòu)的組成3.1.3運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈（開鏈，閉鏈）：兩個(gè)以上的構(gòu)件以運(yùn)動(dòng)副連接而構(gòu)成的系統(tǒng)。機(jī)構(gòu)：具有確定運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)鏈。機(jī)構(gòu)的構(gòu)成：

原動(dòng)件——按給定規(guī)律運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件；

從動(dòng)件——其余可動(dòng)構(gòu)件；機(jī)架——作為參考系的構(gòu)件，如機(jī)床床身、車輛底盤、飛機(jī)機(jī)身。

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院30精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：用以說(shuō)明機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單圖形。

作用：表示機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)情況；作為運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析的依據(jù)。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖應(yīng)反映的信息：

(1)構(gòu)件數(shù)目；

(2)運(yùn)動(dòng)副數(shù)目及類型；

(3)構(gòu)件之間的連接方式；

(4)與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)變換相關(guān)的構(gòu)件其尺寸參數(shù)；

(5)主動(dòng)件及其運(yùn)動(dòng)特性。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院31精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3.2.1運(yùn)動(dòng)副及構(gòu)件的表示方法

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖3-4構(gòu)件的表示方法32精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3.2.1運(yùn)動(dòng)副及構(gòu)件的表示方法

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖3-5轉(zhuǎn)動(dòng)副的表示方法33精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3.2.1運(yùn)動(dòng)副及構(gòu)件的表示方法

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖3-6移動(dòng)副的表示方法34精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖兩構(gòu)件組成平面高副時(shí)，運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中應(yīng)繪制兩構(gòu)件接觸處的曲線輪廓。

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖3-7齒輪高副的表示方法35精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3.2.2繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的步驟步驟：

(1)研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及其工作原理，確定主動(dòng)件；

(2)弄清構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，確定運(yùn)動(dòng)副類型；

(3)確定運(yùn)動(dòng)副間相對(duì)位置；

(4)選取適當(dāng)比例尺，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；

(5)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)是否滿足運(yùn)動(dòng)確定的條件。思路：先定原動(dòng)部分和工作部分（一般位于傳動(dòng)線路末端），弄清運(yùn)動(dòng)傳遞路線，確定構(gòu)件數(shù)目及運(yùn)動(dòng)副的類型，并用符號(hào)表示出來(lái)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院36精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖3-8顎式破碎機(jī)主體結(jié)構(gòu)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖繪制37精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度3.3.1機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件原動(dòng)件數(shù)目=自由度數(shù)目3.3.2平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算F=3n–2PL–PHn——

活動(dòng)構(gòu)件數(shù)目（n=N–1，其中N為構(gòu)件總數(shù)，減去“1”表示選擇某一構(gòu)件固定為機(jī)架）；

PL

——

運(yùn)動(dòng)低副數(shù)目；

PH

——

運(yùn)動(dòng)高副數(shù)目。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院38精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度3.3.2平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算

例3.1如圖所示，計(jì)算復(fù)合桿機(jī)構(gòu)的自由度。

解：F=3n–2PL–PH=3x5–2x7–0=1

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖3-9復(fù)合桿機(jī)構(gòu)39精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度3.3.3計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)

(1)復(fù)合鉸鏈——

兩個(gè)以上的構(gòu)件共用同一條轉(zhuǎn)動(dòng)軸線所構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)副；

處理方法：若有m個(gè)構(gòu)件匯集到同一處，則應(yīng)有(m–

1)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院40精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度3.3.3計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖3-10復(fù)合鉸鏈41精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度3.3.2平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算

例3.2如圖所示，計(jì)算圓盤鋸機(jī)構(gòu)的自由度。

解：F=3n–2PL–PH=3x7–2x6–0=9

如上計(jì)算正確嗎？

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖3-11圓盤鋸機(jī)構(gòu)12345678ABCDEF42精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度3.3.3計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)

(2)局部自由度——

機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的不影響機(jī)構(gòu)輸出與輸入運(yùn)動(dòng)關(guān)系的自由度；

處理方法：消除局部自由度。

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院123123圖3-12局部自由度43精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度3.3.3計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)

(3)虛約束——

對(duì)運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立限制作用的約束；

處理方法：將具有虛約束運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件，連同它所帶入的與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的運(yùn)動(dòng)副，一并不計(jì)。

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院44精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度3.3.3計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)

常見虛約束之一：相互連接的兩個(gè)構(gòu)件在連接點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)軌跡重合。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖3-13平行四邊形機(jī)構(gòu)1234ABCDEF45精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度3.3.3計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)

常見虛約束之二：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，若兩構(gòu)件上兩點(diǎn)間的距離始終保持不變，將這兩點(diǎn)用構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副連接起來(lái)，則會(huì)帶入虛約束。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖3-14兩點(diǎn)間距離不變引入的虛約束EF46精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度3.3.3計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)

常見虛約束之三：兩個(gè)構(gòu)件組成多個(gè)移動(dòng)方向一致的運(yùn)動(dòng)副，或兩個(gè)構(gòu)件組成多個(gè)軸線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖3-15軸線重合引入的虛約束圖3-16移動(dòng)方向一致引入的虛約束47精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度3.3.3計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)常見虛約束之四：機(jī)構(gòu)中對(duì)運(yùn)動(dòng)不起作用的對(duì)稱部分。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖3-17行星輪系48精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度3.3.3計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)

·虛約束的特點(diǎn)：與另一約束對(duì)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形成的限制重復(fù)，將其去除后其它構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變；虛約束去除前后計(jì)算得到的機(jī)構(gòu)自由度不同。

·虛約束的優(yōu)點(diǎn)：虛約束雖然不影響機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，但是能夠增加機(jī)構(gòu)的剛性（如軸與軸承、機(jī)床導(dǎo)軌），改善機(jī)構(gòu)的受力狀況（如行星輪系），使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)順利、避免運(yùn)動(dòng)不確定（如火車車輪），因而被廣泛采用。虛約束對(duì)機(jī)構(gòu)的幾何條件要求較高，從而對(duì)機(jī)構(gòu)的加工和裝配精度有較高要求。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院49精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度

課堂練習(xí)1：計(jì)算如圖所示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的自由度。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院S3123圖3-18曲柄滑塊機(jī)構(gòu)50精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度

課堂練習(xí)2：計(jì)算如圖所示大篩機(jī)構(gòu)的自由度。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖3-19大篩機(jī)構(gòu)CDABGFOEE’51精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度

去除局部自由度及虛約束，得到如下結(jié)構(gòu)：貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院CDABGFOE圖3-20計(jì)算用圖52精選2021版課件第3章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度課堂練習(xí)3：

計(jì)算如圖所示包裝機(jī)送紙機(jī)構(gòu)的自由度。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖3-21包裝機(jī)送紙機(jī)構(gòu)B2I9C3A1J6H87DE4FG553精選2021版課件

第4章平面連桿機(jī)構(gòu)本章主要內(nèi)容：平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析、力分析，四桿機(jī)構(gòu)的基本型式及演化，平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性及其設(shè)計(jì)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院54精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)

平面連桿機(jī)構(gòu)是由若干個(gè)構(gòu)件通過低副連接而成、且所有構(gòu)件在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，又稱平面低副機(jī)構(gòu)。

優(yōu)點(diǎn)：

(1)采用低副，面接觸、承載大、便于潤(rùn)滑、不易磨損；

(2)構(gòu)件形狀簡(jiǎn)單、易加工、容易獲得較高的制造精度，由于構(gòu)件間的接觸是由構(gòu)件本身的幾何約束來(lái)保持，因此工作可靠；

(3)在原動(dòng)件等速連續(xù)運(yùn)動(dòng)的條件下，改變各構(gòu)件的相對(duì)長(zhǎng)度，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同；

(4)連桿曲線豐富，可滿足多種運(yùn)動(dòng)軌跡的要求。缺點(diǎn)：

(1)構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副多，累積誤差大、運(yùn)動(dòng)精度低、效率低；

(2)根據(jù)從動(dòng)件需要的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或軌跡來(lái)設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，設(shè)計(jì)得到的運(yùn)動(dòng)軌跡精度不高；

(3)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)載荷（慣性力），不適用于高速場(chǎng)合。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院55精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)

分類：平面連桿機(jī)構(gòu)，空間連桿機(jī)構(gòu)。按構(gòu)件數(shù)量分為：四桿機(jī)構(gòu)，多桿機(jī)構(gòu)。本章研究對(duì)象：平面四桿機(jī)構(gòu)。

應(yīng)用實(shí)例：內(nèi)燃機(jī)、鶴式吊、火車輪、手動(dòng)沖床、牛頭刨床、橢圓儀、機(jī)械手爪、開窗戶支撐、公共汽車開關(guān)門、折疊傘、折疊床、牙膏筒拔管機(jī)、單車制動(dòng)操作機(jī)構(gòu)等。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院56精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析通過機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析，可了解機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中構(gòu)件上某些點(diǎn)的位移、速度和加速度，以及構(gòu)件的角位移、角速度和角加速度等。機(jī)構(gòu)位移和軌跡分析各構(gòu)件運(yùn)動(dòng)是否發(fā)生干涉機(jī)構(gòu)速度分析是否滿足工作要求機(jī)構(gòu)加速度分析計(jì)算慣性力，進(jìn)一步作機(jī)構(gòu)動(dòng)力分析、強(qiáng)度計(jì)算平面運(yùn)動(dòng)分析方法：圖解法、解析法、實(shí)驗(yàn)法。根據(jù)理論力學(xué)，作平面運(yùn)動(dòng)的剛體上某一點(diǎn)的速度可以看作是剛體上任選基點(diǎn)的絕對(duì)速度和該點(diǎn)繞基點(diǎn)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)速度的合成。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院57精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析4.3.3機(jī)械效率及自鎖·機(jī)械效率：機(jī)械對(duì)能量的利用程度。

式中，η——機(jī)械效率；

Pd——輸入功率；

Pr——輸出功率；

Pf

——損耗功率；

ζ——損失系數(shù)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院58精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析4.3.3機(jī)械效率及自鎖·機(jī)械的自鎖機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程中存在損失功，機(jī)械效率η恒小于1。若機(jī)械的輸入功全部消耗于摩擦，輸出功為0，則η=0；若機(jī)械的輸入功不足以克服摩擦阻力消耗的功，則η

＜0，此時(shí)，不論驅(qū)動(dòng)力多大，都不能使機(jī)械產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，機(jī)械發(fā)生自鎖。因此，機(jī)械自鎖的條件是η≤0，其中η=0為臨界自鎖狀態(tài)，并不可靠。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院59精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化4.4.1四桿機(jī)構(gòu)的基本型式

平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，其它型式的四桿機(jī)構(gòu)都可看作在其基礎(chǔ)上演化而成?；靖拍睿?/p>

·機(jī)架

·連架桿——與機(jī)架相連的構(gòu)件；

(1)曲柄——作整周定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件；

(2)搖桿——作定軸擺動(dòng)的構(gòu)件；

·連桿——不與機(jī)架直接相連的構(gòu)件；

·周轉(zhuǎn)副——能作360°相對(duì)回轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)副；

·擺轉(zhuǎn)副——只能作有限角度擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-1平面四桿機(jī)構(gòu)60精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化4.4.1四桿機(jī)構(gòu)的基本型式根據(jù)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有無(wú)曲柄，可將其分為三種基本形式：

(1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)特征：兩個(gè)連架桿當(dāng)中，一個(gè)為曲柄，另一個(gè)為搖桿。運(yùn)動(dòng)變換：將曲柄的整周回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動(dòng)，或相反。實(shí)例：攪拌機(jī)、縫紉機(jī)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院61精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化4.4.1四桿機(jī)構(gòu)的基本型式貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-3縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)圖4-2攪拌機(jī)62精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化4.4.1四桿機(jī)構(gòu)的基本型式

(2)雙曲柄機(jī)構(gòu)特征：兩個(gè)連架桿均為曲柄。運(yùn)動(dòng)變換：將等速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈人倩蜃兯倩剞D(zhuǎn)。實(shí)例：慣性篩。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院63精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化4.4.1四桿機(jī)構(gòu)的基本型式貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-4慣性篩機(jī)構(gòu)64精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化4.4.1四桿機(jī)構(gòu)的基本型式雙曲柄機(jī)構(gòu)特例：平行四邊形機(jī)構(gòu)特征：兩連架桿等長(zhǎng)且平行，連桿作平動(dòng)。實(shí)例：火車車輪、天平。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院65精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化4.4.1四桿機(jī)構(gòu)的基本型式平行四邊形機(jī)構(gòu)在共線位置出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)不確定，采用兩組機(jī)構(gòu)錯(cuò)開排列。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-5火車車輪機(jī)構(gòu)F’A’E’D’G’B’C’ABEFDCG66精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化4.4.1四桿機(jī)構(gòu)的基本型式貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-6平行四邊形機(jī)構(gòu)及反平行四邊形機(jī)構(gòu)67精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化4.4.1四桿機(jī)構(gòu)的基本型式

(3)雙搖桿機(jī)構(gòu)特征：兩個(gè)連架桿均為搖桿。實(shí)例：鶴氏起重機(jī)、風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院68精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化4.4.1四桿機(jī)構(gòu)的基本型式貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-7鶴氏起重機(jī)69精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化4.4.2平面四桿機(jī)構(gòu)的演化

(1)改變構(gòu)件形狀和運(yùn)動(dòng)尺寸例如，擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副，使轉(zhuǎn)動(dòng)副變?yōu)橐苿?dòng)副，得到曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院↓∞

圖4-8曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的演化70精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化4.4.2平面四桿機(jī)構(gòu)的演化

(2)改變運(yùn)動(dòng)副尺寸例如，擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副，使轉(zhuǎn)動(dòng)副變?yōu)橐苿?dòng)副，得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-9曲柄滑塊機(jī)構(gòu)向偏心輪機(jī)構(gòu)的演化71精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化4.4.2平面四桿機(jī)構(gòu)的演化

(3)取不同構(gòu)件為機(jī)架貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院

曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)3142曲柄滑塊機(jī)構(gòu)3142圖4-10曲柄滑塊機(jī)構(gòu)向?qū)U機(jī)構(gòu)的演化曲柄搖塊機(jī)構(gòu)31423142移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)72精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-12曲柄搖塊機(jī)構(gòu)在電器開關(guān)中的應(yīng)用圖4-11曲柄滑塊機(jī)構(gòu)在沖床中的應(yīng)用73精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化4.4.2平面四桿機(jī)構(gòu)的演化貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-13移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)在抽水唧筒中的應(yīng)用手動(dòng)沖床74精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性4.5.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件

曲柄存在的條件如下：

(1)最長(zhǎng)桿與最短桿長(zhǎng)度之和≤其余兩桿長(zhǎng)度之和;(2)連架桿和機(jī)架中必有一桿為最短桿。根據(jù)如上條件可得推論：

(1)若最長(zhǎng)桿與最短桿長(zhǎng)度之和＞其余兩桿長(zhǎng)度之和，則該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)必為雙搖桿機(jī)構(gòu);(2)當(dāng)最長(zhǎng)桿與最短桿長(zhǎng)度之和≤其余兩桿長(zhǎng)度之和時(shí)，最短桿參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)副都是整轉(zhuǎn)副，此時(shí)若最短桿為機(jī)架，則得到雙曲柄機(jī)構(gòu)；若最短桿為連架桿，則得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；若最短桿為連桿，則得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院75精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性4.5.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件

結(jié)合前面，對(duì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（左一），取不同構(gòu)件為機(jī)架，依次得到____機(jī)構(gòu)（左二）、____機(jī)構(gòu)（左三）、____機(jī)構(gòu)（右一）。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-14取不同構(gòu)件為機(jī)架76精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性4.5.2壓力角和傳動(dòng)角

從動(dòng)件驅(qū)動(dòng)力與力的作用點(diǎn)處的絕對(duì)速度之間所夾銳角稱為壓力角，它的余角稱為傳動(dòng)角。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-15壓力角和傳動(dòng)角77精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性4.5.2壓力角和傳動(dòng)角

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角出現(xiàn)位置：主動(dòng)件與機(jī)架兩次共線位置之一。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-16曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角78精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性4.5.3急回特性

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄與連桿兩次共線時(shí)，搖桿位于兩個(gè)極限位置，簡(jiǎn)稱極位。此兩處極限位置曲柄所在直線之間所夾銳角θ

稱為極位夾角。當(dāng)曲柄以ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)過180°+θ，搖桿從C1D位置擺到C2D。所花時(shí)間為t1,平均速度為V1；當(dāng)曲柄以ω繼續(xù)轉(zhuǎn)過180°-θ時(shí)，搖桿從C2D位置擺到C1D，所花時(shí)間為t2,平均速度為V2，那么有貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-17急回特性79精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性4.5.3急回特性式中，K為行程速度變化系數(shù)。曲柄等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖桿來(lái)回?cái)[動(dòng)的速度不同，返回時(shí)速度較大，機(jī)構(gòu)的這種性質(zhì)稱為急回特性。只要θ≠0，就有K>1。且θ越大，K值越大，急回特性越明顯。

設(shè)計(jì)新機(jī)械時(shí)，往往先給定K值，于是貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院80精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性4.5.4死點(diǎn)

四桿機(jī)構(gòu)中是否存在死點(diǎn)（此時(shí)機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)），取決于從動(dòng)件是否與連桿共線。對(duì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)而言，當(dāng)曲柄為原動(dòng)件時(shí)，搖桿與連桿無(wú)共線位置，不出現(xiàn)死點(diǎn)；當(dāng)以搖桿為主動(dòng)件時(shí)，曲柄與連桿有共線位置，出現(xiàn)死點(diǎn)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-18死點(diǎn)的位置81精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性4.5.4死點(diǎn)

工程上常利用飛輪機(jī)構(gòu)渡過死點(diǎn)，如縫紉機(jī)機(jī)構(gòu)中，曲柄與大帶輪為同一構(gòu)件，利用帶輪的慣性使機(jī)構(gòu)渡過死點(diǎn)。另外，還可利用機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列的方法渡過死點(diǎn)，如機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，當(dāng)一個(gè)機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置時(shí)，可借助另一個(gè)機(jī)構(gòu)來(lái)越過死點(diǎn)。

工程上有時(shí)也利用死點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)

一定的工作要求。如飛機(jī)起落架、

工件夾緊機(jī)構(gòu)等。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-19夾緊機(jī)構(gòu)82精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.6平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.6.1按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)

已知連桿BC的長(zhǎng)度lBC以及它在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中所處的三個(gè)位置B1C

1、B2C

2、

B3C

3，設(shè)計(jì)該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-20按給定連桿三個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)83精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.6平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.6.3按給定行程速度變化系數(shù)K

設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)

已知搖桿CD的長(zhǎng)度lCD、擺角ψ以及行程速度變化系數(shù)K，試設(shè)計(jì)該曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-21按給定行程速度變化系數(shù)設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)84精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)課堂討論(1)卡車車廂自動(dòng)翻轉(zhuǎn)卸料機(jī)構(gòu)屬于哪一類四桿機(jī)構(gòu)？(2)日常生活中還有哪些平面四桿機(jī)構(gòu)？它們分別屬于哪一類四桿機(jī)構(gòu)？完成了何種運(yùn)動(dòng)？貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院85精選2021版課件第4章平面連桿機(jī)構(gòu)課堂討論解答(1)卡車車廂自動(dòng)翻轉(zhuǎn)卸料機(jī)構(gòu)屬于哪一類四桿機(jī)構(gòu)？貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-22卡車車廂自動(dòng)翻轉(zhuǎn)卸料機(jī)構(gòu)86精選2021版課件

第5章凸輪機(jī)構(gòu)本章主要內(nèi)容：

凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類，從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律，凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院87精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類

·凸輪機(jī)構(gòu)：由凸輪、從動(dòng)件、機(jī)架三個(gè)基本構(gòu)件組成的高副機(jī)構(gòu)。

·運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換：將凸輪的連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為從動(dòng)件的直線移動(dòng)或擺動(dòng)。

·優(yōu)點(diǎn)：可精確實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動(dòng)規(guī)律，簡(jiǎn)單緊湊。

·缺點(diǎn)：高副，線接觸，易磨損，傳力不大。

·應(yīng)用：內(nèi)燃機(jī)、牙膏生產(chǎn)等自動(dòng)線、補(bǔ)鞋機(jī)等。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院88精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類

·按凸輪形狀分為：盤形、移動(dòng)、圓柱凸輪（端面

）。

·按從動(dòng)件型式分為：尖頂、滾子、平底從動(dòng)件。尖頂——構(gòu)造簡(jiǎn)單、易磨損、常用于儀表機(jī)構(gòu)；滾子——磨損小，應(yīng)用廣；平底——受力好、潤(rùn)滑好，常用于高速傳動(dòng)。

·按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)型式分為：直動(dòng)（對(duì)心、偏置）、擺動(dòng)從動(dòng)件。

·按從動(dòng)件與凸輪保持接觸（鎖合）的方式分為：力鎖合（重力、彈簧等），幾何鎖合（溝槽、等寬、等徑、共軛等）凸輪機(jī)構(gòu)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院89精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖5-1內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)（盤形凸輪）圖5-2靠模車削機(jī)構(gòu)（移動(dòng)凸輪）90精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖5-3力鎖合凸輪機(jī)構(gòu)91精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖5-4幾何鎖合凸輪機(jī)構(gòu)

溝槽凸輪機(jī)構(gòu)等徑凸輪機(jī)構(gòu)共軛凸輪機(jī)構(gòu)92精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院132圖5-5圓柱凸輪輸送機(jī)雙凸輪組合寫R字機(jī)構(gòu)93精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律

凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本任務(wù):(1)根據(jù)工作要求選定凸輪機(jī)構(gòu)的形式；

(2)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律；

(3)合理確定結(jié)構(gòu)尺寸；

(4)設(shè)計(jì)輪廓曲線。其中，根據(jù)工作要求選定從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線的前提。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院94精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律

平面凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸和運(yùn)動(dòng)參數(shù)如下圖所示：貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院

圖5-6偏置直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)及其從動(dòng)件位移曲線95精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律

·基圓：以凸輪的最小向徑為半徑所作的圓。

·推程運(yùn)動(dòng)角：主動(dòng)件凸輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件被凸輪推動(dòng)，從動(dòng)件的尖頂以一定運(yùn)動(dòng)規(guī)律從最近位置到達(dá)最遠(yuǎn)位置，這一過程中從動(dòng)件的位移稱為推程，對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角稱為推程運(yùn)動(dòng)角。

·遠(yuǎn)休止角：當(dāng)凸輪繼續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，由于凸輪的向徑?jīng)]發(fā)生變化，從動(dòng)件的尖頂在最遠(yuǎn)位置劃過凸輪表面，從點(diǎn)到點(diǎn)保持不動(dòng)，這一過程稱為遠(yuǎn)停程，此時(shí)凸輪轉(zhuǎn)過的角度，稱為遠(yuǎn)休止角。

·回程運(yùn)動(dòng)角：當(dāng)凸輪再繼續(xù)回轉(zhuǎn)，從動(dòng)件的尖頂以一定運(yùn)動(dòng)規(guī)律從最遠(yuǎn)位置回到最近位置，這一過程稱為回程，對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角稱為回程運(yùn)動(dòng)角。

·近休止角：當(dāng)凸輪繼續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件的尖頂劃過凸輪表面從點(diǎn)回到點(diǎn)保持不動(dòng)，這一過程稱為近停程，凸輪轉(zhuǎn)過的角度，稱為近休止角。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院96精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)

等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件上升或下降的速度為常數(shù)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，稱為等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。由右圖可知，從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)開始和終止的瞬間，速度有突變，其加速度和慣性力在理論上為無(wú)窮大，致使凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)、沖擊、噪聲和磨損，這種沖擊為剛性沖擊。因此，等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律只適用于低速、輕載的場(chǎng)合。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖5-7等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律97精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律(2)等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件在推程過程中，前半程作等加速運(yùn)動(dòng)，后半程作等減速運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律稱為等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，通常加速度和減速度的絕對(duì)值相等。由運(yùn)動(dòng)線圖可知，當(dāng)采用等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，在起點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)時(shí)，加速度有突變，因而從動(dòng)件的慣性力也將有突變，不過這一突變?yōu)橛邢拗?，所以，凸輪機(jī)構(gòu)在這三個(gè)時(shí)間點(diǎn)引起的沖擊稱為柔性沖擊。與等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律相比，其沖擊程度大為減小。因此，等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律適用于中速的場(chǎng)合。

貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖5-8等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律98精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律(3)余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律余弦加速度運(yùn)動(dòng)又稱為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。因其加速度運(yùn)動(dòng)曲線為余弦曲線故稱余弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律。由加速度線圖可知，此運(yùn)動(dòng)規(guī)律在行程的始末兩點(diǎn)加速度存在有限突變，故也存在柔性沖擊，只適用于中速場(chǎng)合。但當(dāng)從動(dòng)件作無(wú)停歇的升–降–升連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，則得到連續(xù)的余弦曲線，柔性沖擊被消除，這種情況下可用于高速場(chǎng)合。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖5-9余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律99精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律(4)正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律其加速度運(yùn)動(dòng)曲線為正弦曲線。從動(dòng)件按正弦加速度規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，在全行程中無(wú)速度和加速度的突變，因此不產(chǎn)生沖擊，適用于高速場(chǎng)合。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖5-10正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律100精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律

從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇:

從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)根據(jù)機(jī)器工作時(shí)的運(yùn)動(dòng)要求來(lái)確定。如機(jī)床中控制刀架進(jìn)刀的凸輪機(jī)構(gòu)，要求刀架進(jìn)刀時(shí)作等速運(yùn)動(dòng)，則從動(dòng)件應(yīng)選擇等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，至于行程始末端，可以通過拼接其它運(yùn)動(dòng)規(guī)律的曲線來(lái)消除沖擊。對(duì)無(wú)一定運(yùn)動(dòng)要求、只需要從動(dòng)件具有一定位移量的凸輪機(jī)構(gòu)，如夾緊送料等凸輪機(jī)構(gòu)，可只考慮加工便利性，采用圓弧、直線等組成的凸輪輪廓。對(duì)于高速機(jī)構(gòu)，應(yīng)減小慣性力，改善動(dòng)力性能，可選用正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律或其它改進(jìn)型運(yùn)動(dòng)規(guī)律。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院101精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.3盤形凸輪輪廓的設(shè)計(jì)（了解）從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪基圓半徑確定后，即可進(jìn)行凸輪輪廓設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方法有作圖法和解析法兩種。作圖法簡(jiǎn)便易行、直觀，但作圖誤差大、精度較低，適用于低速或?qū)膭?dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求不高的一般精度凸輪設(shè)計(jì)。對(duì)于精度要求高的高速凸輪、靠模凸輪等，必須用解析法列出凸輪輪廓曲線的方程式，借助于計(jì)算機(jī)輔助，設(shè)計(jì)精確地設(shè)計(jì)凸論輪廓。

(1)反轉(zhuǎn)法原理設(shè)計(jì)凸輪輪廓的原理是“反轉(zhuǎn)法”，如右圖所示。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖5-11凸輪反轉(zhuǎn)法繪圖原理102精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.3盤形凸輪輪廓的設(shè)計(jì)（了解）(2)作圖法設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線作圖法的依據(jù)是反轉(zhuǎn)法原理。已知：從動(dòng)件位移曲線如右圖中（b）所示，偏距為e，凸輪基圓半徑為r0，凸輪以等角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，試設(shè)計(jì)該凸輪的輪廓曲線。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖5-12作圖法設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線103精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.3盤形凸輪輪廓的設(shè)計(jì)（了解）(2)作圖法設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線根據(jù)“反轉(zhuǎn)法”原理，設(shè)計(jì)步驟如下（如圖5-12）：

A.以與位移線圖相同的比例尺作出偏距圓（以e為半徑的圓）以及基圓，過偏距圓上任一點(diǎn)K作偏距圓的切線，作為從動(dòng)件導(dǎo)路，并與基圓相交于B0點(diǎn)，該點(diǎn)也就是從動(dòng)件尖頂?shù)钠鹗嘉恢茫?/p>

B.從OB0開始按-ω方向在基圓上畫出推程運(yùn)動(dòng)角Ф=180°、遠(yuǎn)休止角Фs=30°、回程運(yùn)動(dòng)角Ф’=90°、近休止角Фs’=60°，并在相應(yīng)段與位移線圖對(duì)應(yīng)劃分出若干等份，得分點(diǎn)C1、C2、C3…；

C.過各分點(diǎn)C1、C2、C3…向偏距圓作切線，作為從動(dòng)件反轉(zhuǎn)后的導(dǎo)路線；

D.在以上的導(dǎo)路線上，從基圓上的點(diǎn)C1、C2、C3…開始向外量取相應(yīng)的位移量，得點(diǎn)B1、B2、B3…，即B1C1=11’、B2C2=22’、B3C3=33’…，得出反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件尖頂?shù)奈恢茫?/p>

E.將點(diǎn)B1、B2、B3…連成光滑曲線，即是所求的凸輪輪廓曲線。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院104精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.4凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，除了要求從動(dòng)件能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律外，還希望凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、受力情況良好，而這與壓力角有很大關(guān)系。

(1)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角右圖所示為凸輪機(jī)構(gòu)在推程中某瞬時(shí)位置的情況，F(xiàn)Q

為作用在從動(dòng)件上的外載荷，在忽略摩擦的情況下，凸輪作用在從動(dòng)件上的力將沿著接觸點(diǎn)處的法線方向。此時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)中凸輪對(duì)從動(dòng)件的作用力F（法向力）的方向與從動(dòng)件上受力點(diǎn)速度方向所夾的銳角即為機(jī)構(gòu)在該瞬時(shí)的壓力角。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖5-13凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角105精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.4凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定

顯然，F(xiàn)1為推動(dòng)從動(dòng)件移動(dòng)的有效分力，隨著α的增大而減小；F2為引起導(dǎo)路中摩擦阻力的有害分力，隨著α的增大而增大。當(dāng)α增大到一定值時(shí)，由F2引起的摩擦阻力超過有效分力F1

，此時(shí)凸輪將無(wú)法推動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖?？梢?，從合理傳力、提高傳動(dòng)效率來(lái)看，壓力角越小越好。

通常，設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，要求最大壓力角αmax小于許用壓力角[α]。一般情況下，推程時(shí)直動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)的許用壓力角[α]

=

30~40°，擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)許用壓力角[α]

=

40~50°；回程時(shí)一般不會(huì)發(fā)生自鎖，可取[α]

=

70~80°。從傳動(dòng)效率來(lái)看，壓力角越小越好，但壓力角減小將導(dǎo)致凸輪尺寸增大，因此在設(shè)計(jì)凸輪時(shí)需權(quán)衡兩者關(guān)系，力求使設(shè)計(jì)合理。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院106精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.4凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定(2)基圓半徑的確定由圖5-13可推導(dǎo)出凸輪壓力角的計(jì)算公式如下：貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院

可見，如果從動(dòng)件位移s已給定，代表運(yùn)動(dòng)規(guī)律的ds/dφ

也是定值，則增大基圓半徑r0，會(huì)使得機(jī)構(gòu)的壓力角減小，但凸輪上各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的向徑也增大，凸輪機(jī)構(gòu)的尺寸也會(huì)增大；反之，減小基圓半徑r0，機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)變得緊湊，但機(jī)構(gòu)的壓力角增大，機(jī)構(gòu)效率降低，容易引起自鎖。107精選2021版課件第5章凸輪機(jī)構(gòu)5.4凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定(3)滾子半徑的確定滾子從動(dòng)件凸輪的實(shí)際輪廓曲線，是以理論輪廓上各點(diǎn)為圓心作一系列滾子圓的包絡(luò)線而形成，滾子選擇不當(dāng)，則無(wú)法滿足運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如下圖所示。為使凸輪機(jī)構(gòu)正常工作，應(yīng)保證理論輪廓最小曲率半徑ρmin>rT.貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖5-14滾子半徑的選擇

內(nèi)凹外凸，ρ＞rT外凸，ρ=rT外凸，ρ＜rT108精選2021版課件

第6章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)：

簡(jiǎn)單了解棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院109精選2021版課件第6章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)器工作過程中，當(dāng)主動(dòng)件作連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件產(chǎn)生周期性運(yùn)動(dòng)和停歇的機(jī)構(gòu)。常見的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪間歇機(jī)構(gòu)等。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院110精選2021版課件第6章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6.1棘輪機(jī)構(gòu)（1）分類·按工作原理分為：齒式、摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院

圖6-1齒式棘輪機(jī)構(gòu)

圖6-2摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)

111精選2021版課件第6章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6.1棘輪機(jī)構(gòu)（1）分類·按嚙合方式分為：外嚙合、內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院

圖6-3內(nèi)嚙合齒式棘輪機(jī)構(gòu)

112精選2021版課件第6章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6.1棘輪機(jī)構(gòu)（1）分類·按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)型式分為：?jiǎn)蝿?dòng)式、雙動(dòng)式、可變向棘輪機(jī)構(gòu)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院

圖6-4勾頭雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)

圖6-5可變向棘輪機(jī)構(gòu)

矩形齒棘爪

可轉(zhuǎn)向棘爪

113精選2021版課件第6章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6.1棘輪機(jī)構(gòu)（2）應(yīng)用·送給·制動(dòng)如起重止動(dòng)器（防止機(jī)構(gòu)逆轉(zhuǎn)）、自行車后輪軸棘輪機(jī)構(gòu)等。

1—鏈輪；

2—鏈條；

3—小鏈輪；

4—棘爪；

5—后輪軸。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖6-6自行車后輪軸棘輪機(jī)構(gòu)114精選2021版課件第6章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6.2槽輪機(jī)構(gòu)（1）分類·按嚙合情況分為：內(nèi)、外槽輪機(jī)構(gòu)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院

圖6-7內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)

圖6-8外槽輪機(jī)構(gòu)115精選2021版課件第6章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6.2槽輪機(jī)構(gòu)（1）分類·按撥盤上的圓銷數(shù)目分為：?jiǎn)武N、雙銷、多銷槽輪機(jī)構(gòu)。貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院

圖6-9雙銷槽輪機(jī)構(gòu)

116精選2021版課件第6章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6.2槽輪機(jī)構(gòu)（2）應(yīng)用貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖6-10電影放映機(jī)卷片機(jī)構(gòu)

117精選2021版課件

第7章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)本章主要內(nèi)容：

螺紋連接的基本知識(shí)，螺紋連接的預(yù)緊與防松，單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算，螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力分析，螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力，提高螺栓連接強(qiáng)度措施。118精選2021版課件第7章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)

為便于機(jī)器的制造、安裝、維修和運(yùn)輸，在機(jī)器和設(shè)備的各零部件之間廣泛采用各種連接。連接分為可拆連接和不可拆連接兩類。

·可拆連接：不損壞連接中的任一零件就可將被連接件拆開的連接。這類連接經(jīng)多次拆裝仍無(wú)損其使用性能，如螺紋連接、鍵連接、銷連接等。

·不可拆連接：至少必須毀壞連接中的某一部分才能拆開的連接。如焊接、鉚釘連接、粘接等。螺旋連接和螺旋傳動(dòng)都是利用具有螺紋的零件進(jìn)行工作的，前者作為緊固連接件用，后者作為傳動(dòng)件用。119精選2021版課件第7章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)

·螺旋線——一動(dòng)點(diǎn)在一圓柱體的表面上，一邊繞軸線等速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)沿軸向作等速移動(dòng)所得到的軌跡。

·螺紋——一平面圖形沿螺旋線運(yùn)動(dòng)，就得到螺紋。120精選2021版課件第7章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)

圖7-1螺紋的形成d2螺紋121精選2021版課件第7章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)7.1螺紋連接的基本知識(shí)7.1.1螺紋的類型

·按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分為：外螺紋、內(nèi)螺紋。外螺紋內(nèi)螺紋

圖7-2按回轉(zhuǎn)體內(nèi)外表面分類122精選2021版課件第7章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)7.1螺紋連接的基本知識(shí)7.1.1螺紋的類型

·按螺紋牙型（螺紋軸向剖面形狀）分為：矩形、三角形、梯形、鋸齒形等。123精選2021版課件第7章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)矩形螺紋

三角形螺紋

梯形螺紋

鋸齒形螺紋15o30o3o30o

圖7-3按螺紋牙型分類124精選2021版課件第7章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)7.1螺紋連接的基本知識(shí)7.1.1螺紋的類型

·按螺旋線繞行方向分為：右旋螺紋、左旋螺紋。

圖7-4按螺旋線繞行方向分類

右旋螺紋左旋螺紋125精選2021版課件第7章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)7.1螺紋連接的基本知識(shí)7.1.1螺紋的類型

·按螺旋線數(shù)目分為：?jiǎn)尉€（單頭）螺紋、（多頭）螺紋。

圖7-5按螺旋線數(shù)目分類雙線螺紋單線螺紋PSS=2PPSPS=P126精選2021版課件第7章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)7.1螺紋連接的基本知識(shí)7.1.1螺紋的類型

·按母體形狀分為：圓柱螺紋、圓錐螺紋、管螺紋等。

圖7-6按母體形狀分類圓柱螺紋圓錐螺紋管螺紋127精選2021版課件第7章螺紋連接與螺旋傳動(dòng)7.1螺紋連接的基本知識(shí)7.1.2螺紋的主要參數(shù)d1d2d

圖7-7螺紋的主要參數(shù)

與外螺紋牙頂（或內(nèi)螺紋牙底）相重合的假想圓柱體的直徑，時(shí)螺紋的最大直徑，在有關(guān)螺紋的標(biāo)準(zhǔn)中稱為公稱直徑。(1)大徑d（D）

與外螺紋牙底（或內(nèi)螺紋牙頂）相重合的假想圓