機械設(shè)計基礎(chǔ)第六章機械常用機構(gòu)

機械設(shè)計基礎(chǔ)第六章機械常用機構(gòu)匯報人：AA2024-01-14目錄機械常用機構(gòu)概述連桿機構(gòu)凸輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)間歇運動機構(gòu)組合機構(gòu)與創(chuàng)新設(shè)計01機械常用機構(gòu)概述機構(gòu)是由兩個或兩個以上的構(gòu)件通過活動聯(lián)接形成的構(gòu)件系統(tǒng)。機構(gòu)定義根據(jù)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征、運動特性等，機構(gòu)可分為連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、蝸桿機構(gòu)等。機構(gòu)分類機構(gòu)定義與分類連桿機構(gòu)由若干剛性構(gòu)件用低副（轉(zhuǎn)動副、移動副）連接而成的機構(gòu)。應(yīng)用廣泛，如內(nèi)燃機、牛頭刨床、機械手等。齒輪機構(gòu)由兩個或兩個以上的齒輪組成的傳動機構(gòu)。具有傳動比準確、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各種機械設(shè)備中，如機床、汽車、船舶等。蝸桿機構(gòu)由蝸桿和蝸輪組成的交錯軸間的傳動機構(gòu)。具有傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)等優(yōu)點，常用于減速裝置中，如機床分度頭、汽車后橋等。凸輪機構(gòu)由凸輪、從動件和機架三個基本構(gòu)件組成的高副機構(gòu)。主要用于將連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運動或往復運動轉(zhuǎn)換為所需的復雜運動，如內(nèi)燃機配氣機構(gòu)、自動機床進給機構(gòu)等。常用機構(gòu)特點及應(yīng)用機械設(shè)計基礎(chǔ)是機械設(shè)計的基礎(chǔ)理論，包括機械設(shè)計的基本原理、方法和技術(shù)。它為機械設(shè)計提供了基本的理論支撐和設(shè)計方法。機構(gòu)是機械設(shè)計中的重要組成部分，是實現(xiàn)機械運動和功能的核心部件。機械設(shè)計基礎(chǔ)為機構(gòu)設(shè)計提供了基本的理論和方法指導，使得機構(gòu)設(shè)計更加科學、合理和高效。同時，機構(gòu)設(shè)計的實踐經(jīng)驗和成果也不斷豐富和完善了機械設(shè)計基礎(chǔ)的理論體系。機械設(shè)計基礎(chǔ)與機構(gòu)關(guān)系02連桿機構(gòu)連桿機構(gòu)由兩個或兩個以上的構(gòu)件通過運動副連接而成，其中至少有一個構(gòu)件為連桿。連桿機構(gòu)通過構(gòu)件之間的相對運動傳遞運動和動力，實現(xiàn)預期的機械運動。連桿機構(gòu)組成及工作原理工作原理組成類型根據(jù)構(gòu)件之間的連接方式和相對運動形式，連桿機構(gòu)可分為鉸鏈四桿機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)、導桿機構(gòu)等。特點連桿機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、承載能力強等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各種機械設(shè)備中。連桿機構(gòu)類型與特點確定機構(gòu)類型確定機構(gòu)尺寸分析機構(gòu)運動特性優(yōu)化設(shè)計連桿機構(gòu)設(shè)計要點01020304根據(jù)實際需求選擇合適的連桿機構(gòu)類型。根據(jù)設(shè)計要求確定各構(gòu)件的尺寸和連接方式。通過運動學分析，了解機構(gòu)的運動規(guī)律和特性，為后續(xù)設(shè)計提供依據(jù)。在滿足基本功能的前提下，對機構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，提高機構(gòu)的性能和使用壽命。03凸輪機構(gòu)凸輪：一個具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，一般為主動件，作等速回轉(zhuǎn)運動或往復直線運動。從動件：與凸輪輪廓接觸，并傳遞動力和實現(xiàn)預定的運動規(guī)律的構(gòu)件，一般做往復直線運動或擺動。機架：固定不動的構(gòu)件，起到支撐和連接的作用。凸輪機構(gòu)的工作原理是：當凸輪轉(zhuǎn)動時，其輪廓曲線或凹槽會推動從動件按照預定的運動規(guī)律進行往復直線運動或擺動。通過改變凸輪的輪廓形狀和尺寸，可以實現(xiàn)不同的從動件運動規(guī)律，從而滿足各種機械傳動和控制的需求。凸輪機構(gòu)組成及工作原理移動凸輪機構(gòu)凸輪作往復直線移動，從動件通過滾子或滑塊與凸輪輪廓線接觸?？蓪崿F(xiàn)較大的行程和較復雜的運動規(guī)律。盤形凸輪機構(gòu)適用于輕載、低速場合，傳動效率高、噪音小。圓柱凸輪機構(gòu)適用于重載、高速場合，承載能力強、傳動平穩(wěn)。盤形凸輪機構(gòu)凸輪為盤形，從動件與凸輪輪廓線接觸。結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，易于設(shè)計制造，應(yīng)用廣泛。圓柱凸輪機構(gòu)凸輪為圓柱形，從動件沿凸輪輪廓曲線作往復直線運動。結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、承載能力強。移動凸輪機構(gòu)適用于中載、中速場合，可實現(xiàn)較大的行程和較復雜的運動規(guī)律。010203040506凸輪機構(gòu)類型與特點根據(jù)工作要求選擇合適的從動件運動規(guī)律，如等速、等加速、簡諧運動等。確定從動件的運動規(guī)律根據(jù)從動件的運動規(guī)律和凸輪的尺寸限制，選擇合適的凸輪輪廓曲線，如阿基米德螺旋線、漸開線等。選擇凸輪的輪廓曲線根據(jù)工作要求和制造工藝水平，確定凸輪的尺寸和公差，保證機構(gòu)的傳動精度和使用壽命。確定凸輪的尺寸和公差根據(jù)工作條件和要求，選擇合適的材料和熱處理工藝，提高凸輪的耐磨性、抗疲勞性和耐腐蝕性。選擇合適的材料和熱處理工藝凸輪機構(gòu)設(shè)計要點04齒輪機構(gòu)齒輪軸軸承箱體齒輪機構(gòu)組成及工作原理齒輪是齒輪機構(gòu)的核心部件，具有規(guī)定的齒數(shù)和模數(shù)，通過輪齒的嚙合傳遞運動和動力。軸承用于支撐軸并減少摩擦，提高傳動效率。軸用于支撐齒輪并傳遞扭矩，根據(jù)齒輪機構(gòu)的布局和傳動要求，軸可以是固定的或可動的。箱體是齒輪機構(gòu)的外部支撐結(jié)構(gòu)，用于固定和保護內(nèi)部零件。圓柱齒輪機構(gòu)01圓柱齒輪是最常見的齒輪類型，其齒面為圓柱形。根據(jù)輪齒的方向，可分為直齒、斜齒和人字齒等。圓柱齒輪機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高、使用壽命長等特點。圓錐齒輪機構(gòu)02圓錐齒輪的齒面為圓錐形，用于相交軸之間的傳動。圓錐齒輪機構(gòu)具有傳動比穩(wěn)定、承載能力強等特點，但制造和安裝精度要求較高。蝸桿蝸輪機構(gòu)03蝸桿蝸輪機構(gòu)由蝸桿和蝸輪組成，用于垂直相交軸之間的傳動。蝸桿蝸輪機構(gòu)具有傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、噪音小等特點，但傳動效率相對較低。齒輪機構(gòu)類型與特點根據(jù)傳動要求和使用條件選擇合適的齒輪類型，如圓柱齒輪、圓錐齒輪或蝸桿蝸輪等。選擇合適的齒輪類型確定齒輪參數(shù)優(yōu)化齒輪布局保證制造和安裝精度根據(jù)傳動比、輸出速度、扭矩等要求確定齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、壓力角等參數(shù)。合理布局齒輪的位置和角度，以減小機構(gòu)的尺寸和重量，提高傳動效率。嚴格控制齒輪的制造和安裝精度，確保輪齒的正確嚙合和傳動的平穩(wěn)性。齒輪機構(gòu)設(shè)計要點05間歇運動機構(gòu)組成間歇運動機構(gòu)由主動件、從動件和停歇件等部分組成，其中主動件連續(xù)運動，而從動件則做周期性停歇運動。工作原理間歇運動機構(gòu)的工作原理是通過主動件的連續(xù)運動，驅(qū)動從動件做周期性停歇運動。在從動件的停歇期間，主動件和從動件之間不存在相對運動，從而實現(xiàn)間歇運動。間歇運動機構(gòu)組成及工作原理間歇運動機構(gòu)類型與特點常見的間歇運動機構(gòu)類型包括棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)和凸輪式間歇機構(gòu)等。類型不同類型的間歇運動機構(gòu)具有不同的特點。例如，棘輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，但傳動平穩(wěn)性較差；槽輪機構(gòu)傳動平穩(wěn)、噪聲小，但制造精度要求較高；不完全齒輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比大，但嚙合沖擊較大；凸輪式間歇機構(gòu)可實現(xiàn)任意停歇時間和運動規(guī)律，但設(shè)計制造較復雜。特點間歇運動機構(gòu)設(shè)計要點根據(jù)工作要求確定從動件的停歇時間，選擇合適的間歇運動機構(gòu)類型。根據(jù)從動件的運動規(guī)律要求，設(shè)計合理的凸輪輪廓或齒輪齒形。根據(jù)工作條件和制造水平，確定合理的制造精度和裝配精度要求。對間歇運動機構(gòu)進行強度校核，確保其在工作過程中具有足夠的強度和剛度。停歇時間運動規(guī)律精度要求強度校核06組合機構(gòu)與創(chuàng)新設(shè)計組合機構(gòu)是由兩個或兩個以上的基本機構(gòu)組合而成，以實現(xiàn)特定的運動規(guī)律和功能要求。通過不同機構(gòu)之間的組合，可以實現(xiàn)復雜的運動軌跡、特定的力傳遞和速度變換等功能。組合機構(gòu)原理組合機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、功能多樣、運動靈活等特點。通過合理的組合設(shè)計，可以實現(xiàn)多種運動規(guī)律和功能要求，滿足不同的機械系統(tǒng)需求。組合機構(gòu)特點組合機構(gòu)原理及特點創(chuàng)新設(shè)計思維與方法創(chuàng)新思維創(chuàng)新設(shè)計思維是指在機械設(shè)計過程中，打破傳統(tǒng)思維模式，尋求新的設(shè)計理念和方法的思維方式。它強調(diào)對問題的深入分析和多角度思考，以尋找獨特的設(shè)計方案。創(chuàng)新設(shè)計方法創(chuàng)新設(shè)計方法包括頭腦風暴、TRIZ理論、形態(tài)分析等多種方法。這些方法可以幫助設(shè)計師在設(shè)計過程中產(chǎn)生新的想法和解決方案，提高設(shè)計的創(chuàng)新性和實用性。工業(yè)機器人工業(yè)機器人是一種典型的組合機構(gòu)應(yīng)用實例。它通過多個關(guān)節(jié)和連桿的組合，實現(xiàn)復雜的空間運動軌跡和精確的力控制，廣泛應(yīng)用于自動化生產(chǎn)線和智能制造領(lǐng)域。汽車變速器汽車變速器是另