《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 課件全套 王寧俠 第1-13章 總論、平面機構(gòu)的運動簡圖及其自由度 -機械創(chuàng)新設(shè)計理論及方法

機械設(shè)計基礎(chǔ)第一章總論§1.1“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程研究的對象和內(nèi)容§1.2機械設(shè)計的基本要求和一般步驟§1.3現(xiàn)代設(shè)計理論及方法簡介§1.4機械零件的常用材料及鋼的熱處理概念§1.5

機械零件的強度1.1“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程研究的對象和內(nèi)容“機械設(shè)計基礎(chǔ)”研究的對象是機械或機器。機器實例1：內(nèi)燃機功能：內(nèi)燃機是將燃氣燃燒時的熱能轉(zhuǎn)化為機械能的機器

組成：見右圖氣缸體1活塞2進氣閥3排氣閥4連桿5曲軸6凸輪7頂桿8齒輪91.1“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程研究的對象和內(nèi)容1.1“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程研究的對象和內(nèi)容機械的特征1）人為的實物組合——由人工組合的構(gòu)件系統(tǒng)2）各實物間具有確定的相對運動3）實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換或完成有效的機械功活塞—缸體：往復(fù)運動曲軸—缸體：轉(zhuǎn)動連桿—曲軸：擺動刨頭—床身：往復(fù)直線如內(nèi)燃機：熱能→機械能發(fā)電機：機械能→電能電動機：電能→機械能具有以上三個特征——機器只具有機器的前兩個特征——機構(gòu)可見，機器與機構(gòu)的關(guān)系：機器是由一種或多種機構(gòu)組成的如1.1“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程研究的對象和內(nèi)容1.一般機器的組成：發(fā)動機、傳動機構(gòu)和工作機構(gòu)。2.機器由機構(gòu)組成:

機構(gòu)——人工組合的構(gòu)件系統(tǒng)

構(gòu)件：組成機器的各個相對運動的實物。單一零件——曲軸多個零件的剛性組合——連桿是機器中獨立運動的單元體，由一個或幾個零件組成構(gòu)件是機械中運動的單元體，零件是機械中制造的單元體。1.1“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程研究的對象和內(nèi)容

零件：機械中不可拆的制造單元體。

3.

零件是組成機器最基本的單元體

部件：若干個零件的裝配體

機械設(shè)計基礎(chǔ)的研究對象是常用機構(gòu)和通用零部件的工作原理、運動特點、結(jié)構(gòu)特點、設(shè)計計算的基本理論和方法及有關(guān)標準規(guī)范

零件可分為兩類：專用零件：特定機器中所使用的零件，如活塞、曲軸、葉片通用零件：各類機器中普遍使用的零件，如齒輪、軸、螺栓等

1.2機械設(shè)計的基本要求和一般步驟一、機械設(shè)計的基本要求1.運動和動力性能要求2.工作可靠性要求⑴強度:衡量零件抵抗破壞的能力；工作應(yīng)力不得超過許用應(yīng)力(強度計算準則)。⑵剛度：衡量零件抵抗彈性變形的能力；零件工作時的彈性變形量不超過機械工作性能所允許的極限值(剛度計算準則)。⑶耐磨性：零件抵抗磨損的能力；磨損計算準則。⑷耐熱性：抗氧化，抗熱變形和抗蠕變的能力；熱平衡準則。⑸振動穩(wěn)定性：共振失效。1.2機械設(shè)計的基本要求和一般步驟3.經(jīng)濟性要求4.勞動保護要求5.其他特殊要求1.2機械設(shè)計的基本要求和一般步驟二、機械設(shè)計的一般步驟1.提出設(shè)計要求2.調(diào)查研究、分析對比、確定設(shè)計模型與方案3.結(jié)構(gòu)設(shè)計4.試驗分析5.使用與考核討論：①例舉3－5種把回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)為直線運動、兩種直線運動轉(zhuǎn)為回轉(zhuǎn)運動的機構(gòu)；1.2機械設(shè)計的基本要求和一般步驟1.3現(xiàn)代設(shè)計理論及方法簡介一、現(xiàn)代設(shè)計方法的特點和范疇二、現(xiàn)代設(shè)計方法簡介1.機械優(yōu)化設(shè)計2.計算機輔助設(shè)計3.可靠性設(shè)計4.變型產(chǎn)品設(shè)計5.價值工程設(shè)計6.系統(tǒng)論方法設(shè)計7.機械學(xué)理論和方法8.創(chuàng)新設(shè)計9.設(shè)計方法學(xué)設(shè)計10.基于實例設(shè)計11.質(zhì)量驅(qū)動設(shè)計12.參數(shù)化設(shè)計13.分形設(shè)計14.智能設(shè)計15.虛擬產(chǎn)品設(shè)計16.網(wǎng)上設(shè)計1.4機械零件的常用材料及鋼的熱處理概念一、機械零件的常用材料機械零件的常用材料主要是鋼和鑄鐵，其次是有色金屬合金。有些機械零件也采用非金屬材料。（一）鋼（碳的質(zhì)量分數(shù)小于2%）鋼碳素鋼合金鋼1、按含碳量分低碳鋼0.02%<C<0.25%中碳鋼0.25%<C<0.6%高碳鋼0.6%<C<2%2、按質(zhì)量和用途分碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼特殊性能鋼鑄鋼材料機械性能名稱牌號抗拉強度

b(N/mm2)屈服強度

s(N/mm2)硬度(HBS)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q215Q235Q255Q275335~410375~460410~510490~610215235255275

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼203545410530600245315355156197220合金結(jié)構(gòu)鋼18Cr2Ni4W35SiMn40Cr40CrNiMo20CrMnTi65Mn1187859819801079735835510785835834430260229247269

2172851.4機械零件的常用材料及鋼的熱處理概念1.4機械零件的常用材料及鋼的熱處理概念鑄鋼ZG230-450ZG270-500ZG310-570450550570230270310

130

143

153灰鑄鐵HT150HT200HT250145195240———150~200170~220190~240球墨鑄鐵QT450-10QT500-7QT600-3QT700-2450500600700310320370420160~210170~230190~270225~3051.4機械零件的常用材料及鋼的熱處理概念常用鋼種：1.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼2.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼3.合金結(jié)構(gòu)鋼在鋼中加某些合金元素就構(gòu)成合金結(jié)構(gòu)鋼，它具有良好的力學(xué)性能和熱處理性能。按合金鋼中合金元素質(zhì)量分數(shù)，可分為低合金鋼、中合金鋼和高合金鋼。牌號采用“數(shù)字＋合金元素符號＋數(shù)字”的方法表示。以字母Q和一組數(shù)字表示，數(shù)字表示屈服點，按品質(zhì)分為A,B,C,D四個等級。力學(xué)性能優(yōu)于普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。牌號以碳的質(zhì)量分數(shù)的萬分數(shù)表示，如25，35，45鋼。1.4機械零件的常用材料及鋼的熱處理概念4.特殊性能鋼具有特殊物理性能和化學(xué)性能的鋼為特殊鋼，它的特殊性能隨所含合金元素不同而不同。牌號編法與合金結(jié)構(gòu)鋼相同。5.鑄鋼不論是碳素鋼或是合金鋼，凡用來直接鑄造零件毛坯的，均稱為鑄鋼，用符號ZG表示。對于碳素鑄鋼，在ZG后加兩組數(shù)字表示它的屈服點和抗拉強度；對于合金鑄鋼，則只在合金鋼牌號前面加“ZG”。1.4機械零件的常用材料及鋼的熱處理概念（二）鑄鐵（碳的質(zhì)量分數(shù)大于2%）碳的質(zhì)量分數(shù)大于2%的鐵碳合金。鑄鐵的抗拉強度、塑性、韌性較差，無法進行鍛造和壓延，但它的抗壓強度較高，具有良好的鑄造性、切削加工性和減摩性。常用的鑄鐵有灰鑄鐵、可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵三種。⑴灰鑄鐵（片狀石墨）⑵球墨鑄鐵（球狀石墨）制造機械零件的主要鑄造材料。牌號由“HT”和一組數(shù)字組成。數(shù)字表示平均抗拉強度。牌號由“QT”和兩組數(shù)字組成，前一組數(shù)字表示最低抗拉強度(MPa)，后一組數(shù)字表示最低伸長率(%)。1.4機械零件的常用材料及鋼的熱處理概念⑶可鍛鑄鐵（團絮狀石墨）用于制造一些截面較薄而形狀較復(fù)雜、工作中受到振動而強度要求又較高的零件。牌號由“KT”或“KTZ”及兩組數(shù)字組成，前一組數(shù)字表示最低抗拉強度(MPa)，后一組數(shù)字表示最低伸長率(%)。1.4機械零件的常用材料及鋼的熱處理概念（三）有色金屬合金鐵以外的金屬均稱為有色金屬。有色金屬通常均以其合金用于制造機械零件。有色金屬合金具有一些特殊性能，如高的導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性，耐腐蝕性和減摩性等。常用的有色金屬合金：⑴銅合金⑵鋁合金（四）非金屬材料工程塑料、橡膠、皮革、陶瓷等。1.4機械零件的常用材料及鋼的熱處理概念二、材料的選擇⑴使用要求⑵制造工藝要求⑶經(jīng)濟性要求首先應(yīng)保證零件不失效。1.4機械零件的常用材料及鋼的熱處理概念三、鋼的熱處理概念1、熱處理的概念

2、熱處理的目的

將固態(tài)鋼材采用適當?shù)姆绞竭M行加熱、保溫和冷卻以獲得所需組織與性能的工藝。（1）提高鋼的力學(xué)性能（2）改善鋼的工藝性能1.4機械零件的常用材料及鋼的熱處理概念根據(jù)工藝類型、工藝名稱和實現(xiàn)工藝的加熱將熱處理分為：1、整體熱處理2、表面熱處理表面淬火、氣相沉積3、化學(xué)熱處理：退火、正火、淬火、回火滲碳、氮化、碳氮共滲1.4機械零件的常用材料及鋼的熱處理概念1.退火將鋼加熱到一定溫度，保溫一段時間，然后隨爐冷卻的熱處理方法?？梢韵齼?nèi)應(yīng)力和降低硬度，以利于切削加工，提高塑性和韌性，改善組織，為進一步熱處理作好準備。2.正火正火的方法與退火相似，所不同的是用正火時，鋼是在空氣中冷卻。由于正火的冷卻速度比退火快，鋼的硬度和強度較高，但消除內(nèi)應(yīng)力不如退火徹底。1.4機械零件的常用材料及鋼的熱處理概念3.淬火與回火淬火是將鋼加熱到一定溫度，保溫一段時間，然后在水或油中快速冷卻的熱處理方法。鋼件淬火后，硬度急劇增加，但存在很大的內(nèi)應(yīng)力和脆性。為了減小內(nèi)應(yīng)力和脆性，避免發(fā)生變形甚至開裂，以獲得良好的力學(xué)性能，淬火后一般均需回火?；鼗鹗菍⒋慊痄撝匦录訜岬侥骋坏陀谂R界點的溫度，保溫一段時間，然后冷卻下來的熱處理方法?；鼗痄摰挠捕入S加熱溫度的升高而降低。1.4機械零件的常用材料及鋼的熱處理概念1.表面淬火表面淬火是將工件表面迅速加熱到淬火溫度、不等熱量傳至中心、立即快速冷卻的熱處理方法。2.化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理是將鋼件放在含有某種化學(xué)元素的介質(zhì)中通過加熱、保溫和冷卻的方法，使介質(zhì)中的某些元素的活性原子滲入到鋼件表層，改變鋼件表層的化學(xué)成分和組織，從而使其表面具有與芯部不同的特殊性能。1.5機械零件的強度一、機械零件的載荷1.靜載荷和變載荷不隨時間變化或變化很小的載荷稱為靜載荷；隨時間作周期性變化或非周期性變化的載荷稱為變載荷。2.名義載荷和計算載荷修正后的名義載荷為計算載荷。根據(jù)機器原動機的額定功率，或按機器在穩(wěn)定和理想條件下的工作阻力，用理論力學(xué)進行分析所得到的作用在零件上的載荷，稱為名義載荷。1.5機械零件的強度二、機械零件的應(yīng)力1.靜應(yīng)力(a)大小和方向不隨時間變化或變化緩慢的應(yīng)力。2.變應(yīng)力(b,c,d)大小和方向隨時間變化。循環(huán)變應(yīng)力穩(wěn)定變應(yīng)力(上圖b,c,d)有規(guī)律的不穩(wěn)定變應(yīng)力(下圖a)隨機變應(yīng)力(下圖b)1.5機械零件的強度三、靜應(yīng)力下機械零件的強度計算1.靜應(yīng)力計算的強度準則極限應(yīng)力許用應(yīng)力許用安全系數(shù)[S]：極限應(yīng)力與許用應(yīng)力的比值判斷零件強度有兩種方法：1.5機械零件的強度對于塑性材料，在靜應(yīng)力作用下的主要失效形式是塑性變形，故取材料的屈服極限作為極限應(yīng)力，即。對于脆性材料，在靜應(yīng)力作用下的主要失效形式是斷裂，故取材料的強度極限作為極限應(yīng)力，即1.5機械零件的強度2.計算應(yīng)力3.安全系數(shù)合理選擇安全系數(shù)是強度計算中的一項重要工作：其值取得過大，則許用應(yīng)力過小，將使零件結(jié)構(gòu)笨重；取得過小，許用應(yīng)力過大，零件可能很容易損壞而不安全?？捎孟率龇椒ㄇ蟮茫孩挪楸矸á撇糠窒禂?shù)法選擇原則：在保證安全可靠的原則下，盡可能減小安全系數(shù)。危險截面上的最大工作應(yīng)力。1.5機械零件的強度四、變應(yīng)力下機械零件的強度計算材料在變應(yīng)力下的破壞稱為疲勞破壞。疲勞曲線循環(huán)次數(shù)斷裂時的循環(huán)應(yīng)力在給定的循環(huán)特性r的條件下，不同循環(huán)次數(shù)N時材料的極限應(yīng)力為σrN1.5機械零件的強度五、機械零件的接觸強度概念接觸應(yīng)力接觸強度疲勞點蝕防止點蝕破壞的計算準則是校核其接觸應(yīng)力第二章平面機構(gòu)的運動簡圖及其自由度§2.1運動副及其分類§2.2平面機構(gòu)的組成及其運動簡圖§2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件2.1運動副及其分類自由度：可能出現(xiàn)的獨立運動。作平面運動的自由構(gòu)件有三個自由度作空間運動的自由構(gòu)件有六個自由度機構(gòu)中的構(gòu)件，在未組成機構(gòu)之前，都是自由構(gòu)件。任一作平面運動的自由構(gòu)件有三個可能的獨立運動。2.1運動副及其分類一、平面運動副由兩個構(gòu)件直接接觸并能保持一定相對運動的可動聯(lián)接稱為運動副。運動副是兩構(gòu)件接觸后的產(chǎn)物，分開即消失。兩構(gòu)件組成的運動副根據(jù)其對構(gòu)件相對運動的約束及兩構(gòu)件接觸形式不同，一般將平面運動副分為低副和高副兩類。1.低副兩構(gòu)件通過面接觸形成的運動副稱為低副。可分為回轉(zhuǎn)副和移動副。2.1運動副及其分類(1)回轉(zhuǎn)副兩構(gòu)件之間只能繞同一軸線作相對轉(zhuǎn)動，這兩個構(gòu)件所組成的運動副稱為回轉(zhuǎn)副或鉸鏈。(2)移動副兩個構(gòu)件組成只能沿某一直線作相對移動的運動副稱為移動副。2.1運動副及其分類2.高副兩構(gòu)件通過點或線接觸組成的運動副稱為高副。凸輪高副齒輪高副2.1運動副及其分類二、空間運動副若運動副能允許兩構(gòu)件作空間相對運動，則稱該運動副為空間運動副。常用的空間運動副有螺旋副、球面副。2.2平面機構(gòu)的組成及其運動簡圖一、機構(gòu)中構(gòu)件的分類組成機構(gòu)的構(gòu)件按其運動性質(zhì)可分為三類：⑴固定件（機架）支承活動構(gòu)件的構(gòu)件。在研究機構(gòu)中活動構(gòu)件的運動時，通常以固定件作為參考坐標系。⑵原動件在機構(gòu)中，按給定運動規(guī)律相對機架運動的構(gòu)件。一般機構(gòu)中原動件數(shù)為1，但也有多于1的。⑶從動件在機構(gòu)中，隨原動件相對機構(gòu)運動的其余活動構(gòu)件。2.2平面機構(gòu)的組成及其運動簡圖二、機構(gòu)運動簡圖2.2平面機構(gòu)的組成及其運動簡圖2.2平面機構(gòu)的組成及其運動簡圖2.2平面機構(gòu)的組成及其運動簡圖1.繪制機構(gòu)運動簡圖應(yīng)遵守的原則⑴機構(gòu)運動簡圖應(yīng)與實際機械有完全相同的運動特征。⑵凡是與機構(gòu)各部分運動有關(guān)的要素都應(yīng)該表示清楚，凡是與機構(gòu)運動無關(guān)的因素都應(yīng)該略去。在機構(gòu)中，如原動件的運動規(guī)律、構(gòu)件的數(shù)目、運動副的類型和數(shù)目以及與機構(gòu)運動有關(guān)的尺寸等都是與機構(gòu)運動有關(guān)的要素；而構(gòu)件的外形、剖面形狀和尺寸、組成構(gòu)件的零件數(shù)目及零件間的固聯(lián)方式以及各運動副的具體結(jié)構(gòu)等都是與機構(gòu)運動無關(guān)的因素。2.2平面機構(gòu)的組成及其運動簡圖2.繪制機構(gòu)運動簡圖的方法和步驟⑴弄清機構(gòu)的組成情況⑵測定與機構(gòu)運動有關(guān)的尺寸⑶正確選擇投影平面⑷選定比例尺按規(guī)定符號畫出運動簡圖按運動傳遞的順序，找出原動件、從動件、機架，確定構(gòu)件的數(shù)目，運動副的數(shù)目和類型。選擇與機構(gòu)運動平面相平行的面各轉(zhuǎn)動副之間的中心距，軸線固定的轉(zhuǎn)動副及移動副導(dǎo)路中心線的位置尺寸。2.2平面機構(gòu)的組成及其運動簡圖10，3，4，11曲柄滑塊機構(gòu)；1，18，2齒輪機構(gòu)；7，8，9，2凸輪機構(gòu)。氣缸體－固定件；活塞－原動件；其余都是從動件?；剞D(zhuǎn)副移動副高副2.2平面機構(gòu)的組成及其運動簡圖一、平面機構(gòu)的自由度回轉(zhuǎn)副：約束了沿X和Y軸線方向移動的兩個自由度，只保留了一個在XOY平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的自由度；移動副：約束了沿一軸（X或Y軸）線方向的移動和在XOY平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的自由度，只保留沿另一軸線方向移動的自由度。2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件齒輪高副：只約束了一個沿接觸處公法線n-n方向移動的自由度，保留了繞接觸處轉(zhuǎn)動的自由度和沿接觸處公切線方向移動的自由度。2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件在平面機構(gòu)中，每個低副引入兩個約束，使構(gòu)件失去兩個自由度；每個高副引入一個約束，使構(gòu)件失去一個自由度。設(shè)某平面機構(gòu)除機架外，共有n個活動構(gòu)件，低副PL個，高副PH個，則機構(gòu)自由度為：機構(gòu)的自由度就是機構(gòu)中所有活動構(gòu)件相對機架所能具有的獨立運動的數(shù)目。2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件計算自由度：!易錯2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件沒有高副2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件二、機構(gòu)具有確定運動的條件如果機構(gòu)的原動件數(shù)與機構(gòu)的自由度數(shù)不等，則會導(dǎo)致機構(gòu)中薄弱部分損壞，或使機構(gòu)中構(gòu)件運動不確定。F=1應(yīng)當具有1個原動件若指定兩個原動件，則可能使機構(gòu)卡住不動，或使薄弱處損壞。所以，在自由度為1的機構(gòu)中設(shè)兩個原動件是不允許的。機構(gòu)的自由度數(shù)應(yīng)等于原動件數(shù)。2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件說明該機構(gòu)中應(yīng)當有兩個原動件，機構(gòu)中各構(gòu)件的運動才是確定的。靜定桁架，F(xiàn)=0。如果算得的自由度為負值，則稱為超靜定桁架。2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件1.機構(gòu)自由度必須大于零，并且與原動件數(shù)相等時，機構(gòu)中各構(gòu)件才有確定運動。2.當機構(gòu)的自由度數(shù)少于原動件數(shù)時，機構(gòu)不動或薄弱處損壞；當機構(gòu)自由度數(shù)大于原動件數(shù)時，機構(gòu)中各構(gòu)件的運動不確定。機構(gòu)具有確定運動的條件：機構(gòu)的自由度大于零，且自由度與原動件數(shù)相等。2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件三、計算平面機構(gòu)自由度時的注意事項1.復(fù)合鉸鏈兩個以上的構(gòu)件在同一軸線上用回轉(zhuǎn)副聯(lián)接就形成了復(fù)合鉸鏈。3個構(gòu)件，2個回轉(zhuǎn)副m個構(gòu)件，(m-1)個回轉(zhuǎn)副2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件C處兩個回轉(zhuǎn)副，共6個回轉(zhuǎn)副，1個移動副2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件2.局部自由度機構(gòu)中出現(xiàn)的與輸出構(gòu)件運動無關(guān)的自由度，稱為局部自由度（或多余自由度）。在計算機構(gòu)自由度時，應(yīng)將局部自由度除去不計。兩個獨立運動2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件將滾子3與從動桿2焊成一體滾子繞其自身軸線的轉(zhuǎn)動是與輸出構(gòu)件運動無關(guān)的一個局部自由度，計算自由度時應(yīng)略去不計。2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件3.虛約束在機構(gòu)中，有些運動副對機構(gòu)的運動所引起的約束作用是重復(fù)的，這種不起獨立限制作用的約束，稱為虛約束或消極約束。在計算機構(gòu)自由度時應(yīng)將虛約束除去不計。2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件除上述因兩構(gòu)件在聯(lián)接處的軌跡重合，會出現(xiàn)虛約束外，當兩構(gòu)件在多處組成移動副且導(dǎo)路方向平行或重合時；或兩構(gòu)件在多處組成回轉(zhuǎn)副且都在同一軸線上時；或機械中出現(xiàn)對運動無影響的對稱部分時，都會出現(xiàn)虛約束。構(gòu)件3與機架4在兩處組成移動副，且移動方向一致，其中一個移動副應(yīng)視為虛約束。齒輪與機架組成兩個回轉(zhuǎn)副，其中一個應(yīng)視為虛約束。2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件虛約束類型較多，比較復(fù)雜，在自由度計算時要特別注意。為便于判斷，將常見的幾種形式簡述如下。（1）兩構(gòu)件在多處用轉(zhuǎn)動副連接，且各轉(zhuǎn)動副的軸線重合，這時只有一處轉(zhuǎn)動副起作用，其余轉(zhuǎn)動副均為虛約束。下圖所示的齒輪機構(gòu)中，每根軸處都有兩個轉(zhuǎn)動副。計算機構(gòu)自由度時，每根軸上僅計一個轉(zhuǎn)動副，余者為虛約束。2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件（2）兩構(gòu)件在多處用移動副聯(lián)接，且各移動副的導(dǎo)路平行，這時只計一處移動副，其余為虛約束。下圖所示的機構(gòu)中，構(gòu)件3與機架4用兩個移動副，連接，且導(dǎo)路平行，計算機構(gòu)自由度時，僅考慮一個移動副，余者為虛約束。

2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件（3）兩構(gòu)件在多處用高副聯(lián)接，且各高副的公法線重合，這時只計一處高副的約束，余者為虛約束。下圖所示的機構(gòu)中，圓形構(gòu)件與框架在A、B兩處形成兩個高副，且各高副處的公法線重合，計算機構(gòu)自由度時，僅考慮一個高副，余者為虛約束。2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件（4）不起約束作用的構(gòu)件將導(dǎo)致虛約束，在計算機構(gòu)自由度時要去掉該構(gòu)件。圖a所示的輪系機構(gòu)中，齒輪Z1、Z2、Z3、H組成一個具有確定運動的輪系機構(gòu)，為平衡齒輪2的慣性力，在其對稱方向又安裝一個行星輪，該行星輪連同支撐該齒輪的轉(zhuǎn)動副為虛約束，計算自由度時應(yīng)該去掉。2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件圖b所示機構(gòu)中，AB=AC=OA，沒有OA之前，A點的運動軌跡是以O(shè)為圓心，OA為半徑的圓。加裝OA后，A點的軌跡沒變，因此OA為虛約束。在計算自由度時應(yīng)該去掉帶有兩個轉(zhuǎn)動副元素的構(gòu)件OA。這類約束的判斷比較復(fù)雜，一般要經(jīng)過幾何證明。2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件（5）若兩構(gòu)件上兩點間距離在運動過程中始終保持不變，當用運動副和構(gòu)件連接該兩點時，則構(gòu)成虛約束，如下圖所示機構(gòu)中，B、C兩點之間的距離不隨機構(gòu)的運動而改變，桿件BC連同轉(zhuǎn)動副元素B、C為虛約束，計算機構(gòu)自由度時必須將其去掉。典型例題計算機構(gòu)的自由度。n=4，PL=6，PH=0F=3n-2PL-PH=3×4-2×6=0計算結(jié)果表明：圖示機構(gòu)實際上使一個不能活動的剛性結(jié)構(gòu)。典型例題計算機構(gòu)的自由度。構(gòu)件2和5聯(lián)接點E的運動軌跡互相重合，引入一個虛約束，計算時將構(gòu)件5，轉(zhuǎn)動副E,F除去，得如圖的平行四邊形結(jié)構(gòu)，它與原機構(gòu)的運動等效。F=3×3－2×4＝1存在虛約束的機構(gòu)，畫出等效簡圖再計算！典型例題計算機構(gòu)的自由度。如將滑塊4去掉，則可得到下圖的基本機構(gòu)。構(gòu)件2上D點的運動軌跡為垂直于AC的直線，即與原機構(gòu)中滑塊4的運動軌跡重合。因此原機構(gòu)中具有一個虛約束，在計算時應(yīng)除去。自由度為：F＝3n－2PL－PH＝3×3－2×4＝1注意：若將構(gòu)件1拿去，其兩端的鉸鏈應(yīng)同時去除。典型例題計算機構(gòu)的自由度。若去掉行星輪2′,則對機構(gòu)的運動并無影響，2′是用來起平衡作用的，可將2′去掉。F＝3n－2PL－PH＝3×3－2×3－2＝1僅需一個主動件典型例題計算機構(gòu)的自由度。n=4PL=4，轉(zhuǎn)臂H，中心輪1與機架4在同一處構(gòu)成復(fù)合鉸鏈，具有兩個轉(zhuǎn)動副。PH=2F＝3×4－2×4－2＝2自由度為2，需給定兩個主動件，輪系才具有確定運動。典型例題例1：指出圖中所示結(jié)構(gòu)中的復(fù)合鉸鏈，局部自由度和虛約束，計算機構(gòu)的自由度。E處：復(fù)合鉸鏈G處：局部自由度K處：虛約束注意：凸輪與大齒輪固聯(lián)！n=9PL=10+2=12(10個轉(zhuǎn)動副，2個移動副）PH=2F=3×9－2×12－2＝1典型例題例2：在圖示機構(gòu)中，AB,EF,CD三桿相互平行且長度相等。試計算其自由度。由題意知，此平面機構(gòu)ABEFCD具有特定的幾何條件，故為平行四邊形機構(gòu)。由構(gòu)件EF及轉(zhuǎn)動副E,F引入一個虛約束；G處的滾子轉(zhuǎn)動為局部自由度；C處為復(fù)合鉸鏈。G及I為兩構(gòu)件在接觸處的高副，因過兩接觸線的公法線重合，故G,I處只能算一個高副。去掉機構(gòu)中的虛約束和局部自由度，則n=6,PL=7,PH=2，F(xiàn)=2。2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件2.3平面機構(gòu)的自由度及機構(gòu)具有確定運動的條件第三章平面連桿機構(gòu)§3.1鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及性質(zhì)§3.2鉸鏈四桿機構(gòu)具有曲柄的條件§3.3鉸鏈四桿機構(gòu)的演化§3.4平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計§3.5

連桿機構(gòu)的應(yīng)用3.1鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及性質(zhì)連桿機構(gòu)由若干個構(gòu)件通過低副連接而組成，又稱為低副機構(gòu)。在平面機構(gòu)中，應(yīng)用最多的是平面四桿機構(gòu)，尤其是鉸鏈四桿機構(gòu)。當平面四桿機構(gòu)中的運動副均為轉(zhuǎn)動副時，稱為鉸鏈四桿機構(gòu)。4－機架，1、3－連架桿，2－連桿在兩個連架桿中能作整周回轉(zhuǎn)的構(gòu)件稱為曲柄，若只能繞其回轉(zhuǎn)軸線作往復(fù)擺動的構(gòu)件稱為搖桿。3.1鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及性質(zhì)鉸鏈四桿機構(gòu)根據(jù)兩連架桿運動形式不同可分為三種基本形式：曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)。一、曲柄搖桿機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)中的兩個連架桿，若一個是曲柄，另一個是搖桿時，稱為曲柄搖桿機構(gòu)。3.1鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及性質(zhì)雷達天線俯仰機構(gòu)縫紉機腳踏板機構(gòu)3.1鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及性質(zhì)曲柄搖桿機構(gòu)的主要特性：1.急回運動特性極限位置，擺角，極位夾角急回運動特性通常用行程速比系數(shù)K表示：或機構(gòu)有無急回運動取決于極位夾角。當，急回運動消失，此時K=1；角越大，急回運動越明顯。3.1鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及性質(zhì)2.傳力特性傳力的好壞可用壓力角來衡量。有效分力Ft越大，F(xiàn)t越小傳動角曲柄搖桿機構(gòu)的最小傳動角必然出現(xiàn)在曲柄與機架兩次共線的位置AB1或AB2處。3.1鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及性質(zhì)3.止點特性當從動件上的傳動角為零或壓力角為90°時，驅(qū)動力對從動件的有效分力為零，這個位置稱為機構(gòu)的止點（死點）位置。止點位置對傳動是不利的，通常采用構(gòu)件自身的慣性或加裝飛輪等措施使機構(gòu)順利地通過止點位置。3.1鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及性質(zhì)止點特性的利用夾具機構(gòu)3.1鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及性質(zhì)二、雙曲柄機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)中的兩連桿架均為曲柄時，稱為雙曲柄機構(gòu)。3.1鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及性質(zhì)當雙曲柄機構(gòu)中組成四邊形的兩對稱邊構(gòu)件的長度分別相等且平行時，稱為正平行四邊形機構(gòu)。這種機構(gòu)的運動特性是，兩曲柄以相同的角速度沿相同的方向回轉(zhuǎn)，這時連桿作平移運動。3.1鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及性質(zhì)當雙曲柄機構(gòu)中對邊的長度相等但不平行時，稱為反平行四邊形機構(gòu)。3.1鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及性質(zhì)三、雙搖桿機構(gòu)若鉸鏈四桿機構(gòu)中兩連架桿均為搖桿時，則稱為雙搖桿機構(gòu)。3.1鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及性質(zhì)等腰梯形機構(gòu)3.2鉸鏈四桿機構(gòu)具有曲柄的條件鉸鏈四桿機構(gòu)中，能否具有作整周回轉(zhuǎn)的曲柄是與機構(gòu)中各桿的相對長度有關(guān)。鉸鏈四桿機構(gòu)具有曲柄的條件為：⑴曲柄是最短桿。⑵最短桿長度與最長桿長度之和應(yīng)小于或等于其余兩桿長度之和。3.2鉸鏈四桿機構(gòu)具有曲柄的條件結(jié)論：1.若鉸鏈四桿機構(gòu)中最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，最短桿為連架桿時，得到曲柄搖桿機構(gòu)；當取最短桿為機架時，得到雙曲柄機構(gòu)；而當取最短桿為連桿時，得到雙搖桿機構(gòu)。2.若鉸鏈四桿機構(gòu)中最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和，則不可能有曲柄存在，這時無論將哪一個桿作為機架都將得到雙搖桿機構(gòu)。3.3鉸鏈四桿機構(gòu)的演化常用的演化機構(gòu)有：曲柄滑塊機構(gòu)、偏心輪機構(gòu)、導(dǎo)桿機構(gòu)等。一、鉸鏈四桿機構(gòu)的演化方式通過改變鉸鏈四桿機構(gòu)中各桿的長度，或改變回轉(zhuǎn)副尺寸，或選取不同桿件作為機架等途徑，還可得到四桿機構(gòu)的各種不同演化型式。1.改變構(gòu)件長度3.3鉸鏈四桿機構(gòu)的演化2.改變銷軸半徑（偏心盤）3.改變機架偏心盤搖桿機構(gòu)偏心盤滑塊機構(gòu)曲柄搖桿雙曲柄曲柄搖桿雙搖桿3.3鉸鏈四桿機構(gòu)的演化4.復(fù)合演化3.3鉸鏈四桿機構(gòu)的演化二、常用演化機構(gòu)1.曲柄滑塊機構(gòu)偏心距e≠0時，曲柄滑塊機構(gòu)稱為偏置曲柄滑塊機構(gòu)，其K＞1。偏心距e＝0時，曲柄滑塊機構(gòu)稱為對心曲柄滑塊機構(gòu)，其K＝1。內(nèi)燃機3.3鉸鏈四桿機構(gòu)的演化2.導(dǎo)桿機構(gòu)當l1≤l2時，稱為回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機構(gòu)當l1＞l2時，稱為擺動導(dǎo)桿機構(gòu)擺動導(dǎo)桿機構(gòu)具有急回特性，傳力性能最好?；剞D(zhuǎn)式油泵、牛頭刨床3.3鉸鏈四桿機構(gòu)的演化3.定塊機構(gòu)抽水機、抽油泵3.3鉸鏈四桿機構(gòu)的演化4.曲柄搖塊機構(gòu)各種擺動式原動機和工作機3.3鉸鏈四桿機構(gòu)的演化5.偏心盤機構(gòu)沖床、壓力機等3.4平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計主要是根據(jù)給定的運動條件，確定機構(gòu)運動簡圖的尺寸參數(shù)。常遇到下面兩類問題：⑴按照給定從動件的位置設(shè)計四桿機構(gòu)，稱為位置設(shè)計。⑵按照給定點的軌跡設(shè)計四桿機構(gòu)，稱為軌跡設(shè)計。設(shè)計機構(gòu)的方法有圖解法、解析法、實驗法和圖譜法等。3.4平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計一、圖解法設(shè)計平面四桿機構(gòu)1.按連桿預(yù)定的兩個或三個位置設(shè)計3.4平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計3.4平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計2.按兩連架桿預(yù)定對應(yīng)位置設(shè)計若已知桿AB、AD的長度及連架桿三組對應(yīng)的位置，設(shè)計此鉸鏈四桿機構(gòu)。實質(zhì)：求出連桿BC之尺寸及搖桿與連桿鉸鏈點C的位置。反轉(zhuǎn)法將問題轉(zhuǎn)化成按連桿預(yù)定位置設(shè)計問題。標線：構(gòu)件上標志其位置的線段。3.4平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計反轉(zhuǎn)法：指根據(jù)機構(gòu)的倒置理論，通過取不同構(gòu)件為機架，將按連架桿預(yù)定位置設(shè)計四桿機構(gòu)轉(zhuǎn)化為按連桿預(yù)定位置設(shè)計四桿機構(gòu)的方法。機構(gòu)倒置：3.4平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計取待求的活動鉸鏈所在桿為“新機架”3.4平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計3.按行程速比系數(shù)K設(shè)計四桿機構(gòu)設(shè)計具有急回特性的四桿機構(gòu)時，一般是按工作要求先給出K值，然后由機構(gòu)在極限位置處的幾何尺寸關(guān)系，結(jié)合其他輔助條件，最后確定出機構(gòu)簡圖的尺寸參數(shù)。⑴曲柄搖桿機構(gòu)實質(zhì)：求出曲柄的固定鉸鏈中心A的位置，進而可求出其他各桿尺寸。已知：搖桿長度、擺角及行程速比系數(shù)K值3.4平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計設(shè)計步驟1.按求出2.選擇適當比例尺，取轉(zhuǎn)動副D的位置，并按搖桿CD之長度與擺角作兩個位置C1D,C2D。3.連接C1C2，并作得到交點P。4.作外接圓，按最小傳動角或其他輔助條件確定點A的位置。按共線關(guān)系求各桿長度。AC1=l2-l1AC2=l2+l1l1=KC2l2=B2C23.4平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計⑵偏置曲柄滑塊機構(gòu)一般已知滑塊的行程H，偏距e及行程速比系數(shù)K，這時完全可參照曲柄搖桿機構(gòu)的設(shè)計方法。⑶擺動導(dǎo)桿機構(gòu)求曲柄長度的步驟：1.由已知K值求，且；2.任選一點作為固定鉸鏈中心，作出導(dǎo)桿兩個極限位置Dm、Dn，使其夾角3.作擺角的角平分線DC，并在其上按截取長AD等于機架長度即得曲柄轉(zhuǎn)動中心A。4.過點A作極限位置的垂線AB1、AB2，則AB1(或AB2)即為曲柄長度。3.4平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計二、用解析法設(shè)計四桿機構(gòu)1.按給定的傳動角設(shè)計四桿機構(gòu)傳動角的兩個極限值：3.4平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計2.按給定兩連架桿的對應(yīng)位置設(shè)計四桿機構(gòu)3.4平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計令3.4平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計三、連桿機構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題1.防止軌跡干涉檢查構(gòu)件若干個極限位置的情況2.桿的行程及位置調(diào)節(jié)問題3.4平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計調(diào)節(jié)行程大?。焊淖儣U長。調(diào)節(jié)行程的起始位置：將連桿長度做成可調(diào)的。3.4平面四桿機構(gòu)的運動設(shè)計3.桿件外形結(jié)構(gòu)的變化由于受力及制造安裝等因素的影響，機構(gòu)中有些桿的外形結(jié)構(gòu)需要改變。曲柄→偏心盤滑塊C的尺寸增加到大于連桿的長度3.5連桿機構(gòu)的應(yīng)用一、平面四桿機構(gòu)的應(yīng)用實例1.縫紉機針桿機構(gòu)及挑線機構(gòu)3.5連桿機構(gòu)的應(yīng)用2.皮革機械中的低革打光機構(gòu)3.玻璃陶瓷粉料篩選機構(gòu)3.5連桿機構(gòu)的應(yīng)用4.鉛筆間歇輸送機構(gòu)5.牙膏小包裝盒機構(gòu)3.5連桿機構(gòu)的應(yīng)用二、平面多桿機構(gòu)的應(yīng)用實例1.鞋底壓平機構(gòu)2.革面打光機構(gòu)的導(dǎo)向機構(gòu)3.5連桿機構(gòu)的應(yīng)用3.5連桿機構(gòu)的應(yīng)用3.5連桿機構(gòu)的應(yīng)用FvFvFvF,v3.5連桿機構(gòu)的應(yīng)用3.5連桿機構(gòu)的應(yīng)用第四章凸輪機構(gòu)及間歇運動機構(gòu)§4.1凸輪機構(gòu)的類型§4.2從動件的常用運動規(guī)律§4.3按給定運動規(guī)律設(shè)計盤形凸輪輪廓§4.4設(shè)計凸輪機構(gòu)應(yīng)注意的問題§4.5

間歇運動機構(gòu)§4.6凸輪機構(gòu)及間歇運動機構(gòu)的應(yīng)用4.1凸輪機構(gòu)的類型討論：①你知道哪些凸輪機構(gòu)，或者間歇運動機構(gòu)。②這些機構(gòu)由哪些零部件組成、各零部件的運動特征怎樣。4.1凸輪機構(gòu)的類型一、按凸輪的形狀分類4.1凸輪機構(gòu)的類型尖頂從動件二、按從動件的型式分類平底從動件滾子從動件4.1凸輪機構(gòu)的類型s2CDh行程推程運動角遠休止角回程運動角近休止角Bos2DrbeABC

凸輪的基圓該位置為初始位置4.2從動件的常用運動規(guī)律4.2從動件的常用運動規(guī)律常用的從動件運動規(guī)律：一、等速運動規(guī)律當凸輪以等角速度回轉(zhuǎn)時，若從動件上升或下降的速度為一常數(shù)，這種運動規(guī)律稱為等速運動規(guī)律。hOS2v0Ov2Oa2從動件在運動起始位置和終止兩瞬時的加速度在理論上由零值突變?yōu)闊o窮大，慣性力也為無窮大。由此的沖擊稱為剛性沖擊。適用于低速場合。4.2從動件的常用運動規(guī)律二、等加速等減速運動規(guī)律從動件在前半行程作等加速運動，后半行程作等減速運動。149410h1423560s20vvmax0a0ae在o，m，e，各點處的加速度為突然變化的有限值的變化，因而產(chǎn)生有限慣性力的改變，結(jié)果將引起所謂柔性沖擊。適用于中、低速場合。4.2從動件的常用運動規(guī)律三、簡諧運動規(guī)律質(zhì)點在圓周上作勻速運動時，它在這個圓的直徑上的投影所構(gòu)成的運動稱為簡諧運動。1'2'3'4'5'6'ha2123456amax-amaxvmaxv2123456s2柔性沖擊4.2從動件的常用運動規(guī)律0s2123456四、正弦加速度運動定律無剛性沖擊無柔性沖擊從動件的加速度采用按正弦曲線變化的運動規(guī)律。4.2從動件的常用運動規(guī)律選擇從動推桿的運動規(guī)律時，除考慮沖擊外，還應(yīng)注意各種運動規(guī)律的最大速度vmax的影響。最大速度→從動件的最大動量（動量較大時，在從動件起動、停止時會產(chǎn)生較大的沖擊）最大加速度→從動件的最大慣性力→動壓力（機構(gòu)零件的強度與運動副的磨損）選擇從動桿的運動規(guī)律時必須綜合考慮。4.2從動件的常用運動規(guī)律4.3按給定運動規(guī)律設(shè)計盤形凸輪輪廓解析法、作圖法一、移動從動件盤形凸輪輪廓的繪制1.對心尖頂移動從動件盤形凸輪機構(gòu)反轉(zhuǎn)法原理：假想給整個機構(gòu)加一公共角速度-ω,則凸輪相對靜止不動，而推桿一方面隨導(dǎo)軌以-ω繞凸輪軸心轉(zhuǎn)動，另一方面又沿導(dǎo)軌作預(yù)期的往復(fù)移動。推桿尖頂在這種復(fù)合運動中的運動軌跡即為凸輪輪廓曲線。設(shè)計步驟4.3按給定運動規(guī)律設(shè)計盤形凸輪輪廓采用滾子從動件時：注意：凸輪基圓半徑指理論廓線的最小半徑設(shè)計說明：1)將滾子中心看作尖頂，然后按尖頂推桿凸輪廓線的設(shè)計方法確定滾子中心的軌跡，稱其為凸輪的理論廓線；2)以理論廓線上各點為圓心，以滾子半徑rk為半徑，作一系列圓；3)再作此圓族的包絡(luò)線，即為凸輪工作廓線（實際廓線）。4.3按給定運動規(guī)律設(shè)計盤形凸輪輪廓2.尖頂偏置移動從動件盤形凸輪機構(gòu)設(shè)計步驟與對心直動相同偏距圓：以凸輪軸心O為圓心，以偏距e為半徑作的圓。應(yīng)注意的不同點：★先作出基圓和偏距圓，根據(jù)推桿偏置方向確定其起始位置?！锲鄨A與位移線圖對應(yīng)等分?！锿茥U在反轉(zhuǎn)運動中依次占據(jù)的位置都是偏距圓的切線。4.3按給定運動規(guī)律設(shè)計盤形凸輪輪廓（1）按已設(shè)計好的運動規(guī)律作出位移線圖；-（2）按基本尺寸作出凸輪機構(gòu)的初始位置；（3）按-

方向劃分偏距圓得c0、

c1、c2

等點；并過這些點作

偏距圓的切線，即為反轉(zhuǎn)導(dǎo)路線；c1c2c3c4c5c6c7

c0erbO180oB1B3B4B2B5B8（4）在各反轉(zhuǎn)導(dǎo)路線上量取與位移圖相應(yīng)的位移，得B1、B2、

等點，即為凸輪輪廓上的點。B6c10c8c9B7120oB9B1060oB0oS2180o120o60o12345678910h采用滾子從動件時：4.3按給定運動規(guī)律設(shè)計盤形凸輪輪廓滾子中心將描繪一條與凸輪廓線法向等距的曲線—理論廓線。rb指的是理論廓線的基圓。4.3按給定運動規(guī)律設(shè)計盤形凸輪輪廓

作內(nèi)包絡(luò)線，得到凸輪的實際廓線；若同時作外包絡(luò)線，可形成槽凸輪廓線。4.3按給定運動規(guī)律設(shè)計盤形凸輪輪廓二、擺動從動件盤形凸輪輪廓的繪制設(shè)計要求：運動規(guī)律與直動推桿的運動規(guī)律相同，所不同的是將從動件的位移改為角位移。4.3按給定運動規(guī)律設(shè)計盤形凸輪輪廓180o120o60oo12345678910（1）作出角位移線圖；（2）作初始位置；（4）找從動件反轉(zhuǎn)后的一系列位置，得C1、C2、

等點，即為凸輪輪廓上的點。A1A2A3A5A6A7A8A9A10A4

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0（3）按-

方向劃分圓R得A0、A1、A2

等點；即得機架反轉(zhuǎn)的一系列位置；

0rb

B0L180°60°120°B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10

1C1

2C2

3C3C4C5C6C7C8C9C10ROA0a-用圖解法設(shè)計凸輪輪廓曲線小結(jié)：1）確定基圓和推桿的起始位置；2）作出推桿在反轉(zhuǎn)運動中依次占據(jù)的各位置線；3）根據(jù)推桿運動規(guī)律，確定推桿在反轉(zhuǎn)所占據(jù)的各位置線中的尖頂位置，即復(fù)合運動后的位置；4）在所占據(jù)的各尖頂位置作出推桿高副元素所形成的曲線族；5）作推桿高副元素所形成的曲線族的包絡(luò)線，即是所求的凸輪輪廓曲線。4.3按給定運動規(guī)律設(shè)計盤形凸輪輪廓4.4設(shè)計凸輪機構(gòu)應(yīng)注意的問題一、滾子半徑的選擇理論輪廓曲線為內(nèi)凹曲線時，實際輪廓曲線的曲率半徑rp為理論輪廓曲線的曲率半徑與滾子半徑rk之和，即的大小不受的限制理論輪廓曲線為外凸時，rp

=

min-rk

0

minrk

min>rk

0

min=rk

min=rk為避免運動失真，rp

=

min-rk3mm建議：rk0.8

min4.4設(shè)計凸輪機構(gòu)應(yīng)注意的問題

min<rk

0

minrk

二、壓力角的校核自鎖移動從動件推程，擺動從動件推程，移動、擺動從動件回程，4.4設(shè)計凸輪機構(gòu)應(yīng)注意的問題4.4設(shè)計凸輪機構(gòu)應(yīng)注意的問題設(shè)計凸輪機構(gòu)：選定基圓半徑rmin,繪制凸輪輪廓曲線對輪廓推程各處的壓力角進行校核檢驗方法：在理論輪廓線比較陡的地方取若干點，作壓力角校核。修改設(shè)計：加大凸輪基圓半徑rmin,使最大壓力角αmax減小。三、基圓半徑對凸輪機構(gòu)的影響設(shè)計凸輪機構(gòu)時，凸輪的基圓半徑rmin越小，設(shè)計的凸輪機構(gòu)就越緊湊，但是基圓半徑過小會引起壓力角增大，致使凸輪機構(gòu)工作情況變壞。4.4設(shè)計凸輪機構(gòu)應(yīng)注意的問題只能在保證αmax不超過許用值的前提下考慮縮小凸輪的尺寸。O擺桿棘爪棘輪制動棘爪一、棘輪機構(gòu)1.工作原理4.5間歇運動機構(gòu)雙動式棘輪機構(gòu)原動桿棘爪棘輪4.5間歇運動機構(gòu)B′O1BO2可換向的棘輪機構(gòu)4.5間歇運動機構(gòu)

ttFfNR

k無棘齒棘輪機構(gòu)4.5間歇運動機構(gòu)

B′O1BO2棘條機構(gòu)4.5間歇運動機構(gòu)二、棘輪機構(gòu)的運動設(shè)計4.5間歇運動機構(gòu)4.5間歇運動機構(gòu)z,m二、槽輪機構(gòu)1.工作原理槽輪圓柱銷撥盤機架4.5間歇運動機構(gòu)4.5間歇運動機構(gòu)2.主要參數(shù)槽數(shù)z運動關(guān)系(運動特性系數(shù)τ)：4.5間歇運動機構(gòu)撥盤1等速轉(zhuǎn)動時4.5間歇運動機構(gòu)

12

012

02

2P′O2S2FPO1E當撥盤上只有一個圓柱銷，運動時間總小于靜止時間n個圓柱銷：要實現(xiàn)槽輪的間歇運動，必須即內(nèi)嚙合槽輪機構(gòu)4.5間歇運動機構(gòu)當給出槽輪的徑向槽數(shù)z，并由結(jié)構(gòu)確定中心距a和圓柱銷半徑r1之后，外嚙合的單圓柱銷槽輪機構(gòu)的主要尺寸，可用下列公式計算：4.5間歇運動機構(gòu)三、不完全齒輪機構(gòu)主動輪1為只有一個或幾個齒的不完全齒輪，從動輪2可以是普通的完全齒輪，也可以是由正常齒和帶鎖住弧的厚齒彼此相間組成。4.5間歇運動機構(gòu)4.5間歇運動機構(gòu)4.5間歇運動機構(gòu)O2O1

1

2LKP′瞬心線附加桿L,K為減小剛性沖擊：4.凸輪間歇運動機構(gòu)圓柱凸輪式間隙運動機構(gòu)蝸桿形凸輪間隙運動機構(gòu)4.5間歇運動機構(gòu)4.6凸輪機構(gòu)及間歇運動機構(gòu)的應(yīng)用4.6凸輪機構(gòu)及間歇運動機構(gòu)的應(yīng)用4.6凸輪機構(gòu)及間歇運動機構(gòu)的應(yīng)用4.6凸輪機構(gòu)及間歇運動機構(gòu)的應(yīng)用4.6凸輪機構(gòu)及間歇運動機構(gòu)的應(yīng)用第五章螺紋聯(lián)接及螺旋機構(gòu)§5.1螺紋的形成、主要參數(shù)及常用類型§5.2螺旋副的受力分析、效率和自鎖§5.3螺紋聯(lián)接和螺紋聯(lián)接件§5.4螺栓聯(lián)接的強度計算§5.5

設(shè)計螺紋聯(lián)接時應(yīng)注意的問題§5.6螺旋傳動5.1螺紋的形成、主要參數(shù)及常用類型螺紋聯(lián)接和螺旋機構(gòu)都是利用螺紋零件工作的。前者起緊固作用，要求保證聯(lián)接強度及緊密性；后者是傳動零件，要求保證傳動精度、效率和磨損壽命等。聯(lián)接不可拆聯(lián)接：焊接、鉚接、膠接等?？刹鹇?lián)接：螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接等5.1螺紋的形成、主要參數(shù)及常用類型一、螺紋的形成根據(jù)平面圖形的形狀，螺紋可分為三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋等。外螺紋、內(nèi)螺紋5.1螺紋的形成、主要參數(shù)及常用類型按螺旋線的繞行方向，可分為左旋和右旋。按螺旋線的數(shù)目，可分為單線、雙線、三線或多線螺紋。單線螺紋通常用于聯(lián)接，也用于傳動；雙線、三線、四線螺紋多用于傳動。5.1螺紋的形成、主要參數(shù)及常用類型5.1螺紋的形成、主要參數(shù)及常用類型二、螺紋的主要參數(shù)⑴大徑d

——與外螺紋牙頂相重合的假想圓柱體的直徑，亦稱公稱直徑，通常以公稱直徑表示螺紋大小,如：M25

；⑵小徑d1

——與外螺紋牙底相重合的假想圓柱體的直徑,即危險剖面直徑,(計算直徑)；⑶中徑d2

——在軸向剖面內(nèi)，母線通過牙厚等于牙槽寬的假想圓柱體直徑,即幾何直徑；5.1螺紋的形成、主要參數(shù)及常用類型⑷螺距P——相鄰兩牙對應(yīng)兩點間的軸向距離；

⑸導(dǎo)程Ph

——同一條螺旋線上的相鄰兩牙對應(yīng)兩點間的軸向距離(單線：Ph=P，多線Ph=n·P)；⑹螺旋升角

——在中徑圓柱上螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線平面的夾角:

⑺牙型角——軸向截面內(nèi)，螺紋牙型相鄰兩側(cè)邊的夾角；螺紋牙型的側(cè)邊與螺紋軸線的垂直平面的夾角稱為牙側(cè)角，對稱牙型的牙側(cè)角5.1螺紋的形成、主要參數(shù)及常用類型主要用于聯(lián)接5.1螺紋的形成、主要參數(shù)及常用類型主要用于傳動5.2螺旋副的受力分析、效率和自鎖一、矩形螺紋等速上升等速下降當擰緊螺母時，螺母轉(zhuǎn)一周所需的輸入功為等速上升等速下降5.2螺旋副的受力分析、效率和自鎖此時舉起重物所做的有效功為旋轉(zhuǎn)螺母而舉起重物時，螺旋副的效率為令當時，螺旋副的效率最高。一般取自鎖條件：5.2螺旋副的受力分析、效率和自鎖二、三角形螺紋當量摩擦系數(shù)三角形螺紋的摩擦阻力大于矩形螺紋各力之間的關(guān)系及效率公式等都與矩形螺紋中的分析相似，只需將f和相應(yīng)的改為和即可。力的關(guān)系自鎖條件效率5.3螺紋聯(lián)接和螺紋聯(lián)接件一、螺紋聯(lián)接的基本類型1、螺栓聯(lián)接鉸制孔螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接鉸制孔螺栓聯(lián)接多采用基孔制過渡配合被聯(lián)接件必須打成通孔5.3螺紋聯(lián)接和螺紋聯(lián)接件2、雙頭螺柱聯(lián)接3、螺釘聯(lián)接4、緊定螺釘聯(lián)接5.3螺紋聯(lián)接和螺紋聯(lián)接件5.4螺栓聯(lián)接的強度計算

螺栓聯(lián)接的計算，通常是先根據(jù)聯(lián)接的裝配情況、外載荷的大小和方向以及是否需要在外載荷作用下補充擰緊等來確定螺栓的受力，然后再按強度條件確定螺栓危險截面的尺寸。螺栓的其他尺寸以及螺母、墊圈的尺寸均可隨之由標準選定。5.4螺栓聯(lián)接的強度計算一、松螺栓聯(lián)接強度條件為5.4螺栓聯(lián)接的強度計算二、緊螺栓聯(lián)接1.受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接為防止相對滑動，要滿足如下條件：i—接合面數(shù)目（摩擦工作面）；QP—單個螺栓預(yù)緊力Ks—安全系數(shù)，一般取1.1～1.35.4螺栓聯(lián)接的強度計算擰緊螺母時，危險截面上既有拉應(yīng)力，又有扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，根據(jù)第四強度理論，對于普通螺栓，其螺紋部分的強度條件：設(shè)計式為：校核式為：5.4螺栓聯(lián)接的強度計算鉸制孔螺栓連接剪切強度失效形式：擠壓強度d0——桿抗剪面直徑m——抗剪面數(shù)目[τ]——許用剪應(yīng)力[σp

]-螺栓或孔壁較弱的材料螺栓剪斷接觸表面壓潰5.4螺栓聯(lián)接的強度計算減荷裝置5.4螺栓聯(lián)接的強度計算2.受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接

雖然，這種螺栓是在受預(yù)緊力Qp的基礎(chǔ)上，又受工作拉力Q。但是，螺栓的總拉力

氣缸螺栓連接圖預(yù)緊力－Qp單個螺栓工作拉力Q：5.4螺栓聯(lián)接的強度計算預(yù)緊時受工作載荷后Q’p－殘余預(yù)緊力螺栓：被聯(lián)接件：螺栓的總拉力為LdμQp強度條件驗算公式：

設(shè)計公式：

5.4螺栓聯(lián)接的強度計算5.4螺栓聯(lián)接的強度計算可用載荷變形圖分析各力之間的關(guān)系。螺栓的剛度：

CL被聯(lián)接件的剛度：CT力變形力變形力變形變形協(xié)調(diào)條件：螺栓總拉力：5.4螺栓聯(lián)接的強度計算3.預(yù)緊力與擰緊力矩為獲得一定的預(yù)緊力Q0，所需的擰緊力矩T由兩部分組成：一部分由克服螺紋中的摩擦阻力矩T1，另一部分用于克服螺母與支承面的摩擦阻力矩Tf，即T=T1+Tf。5.4螺栓聯(lián)接的強度計算預(yù)緊力QP的控制：測力矩板手——測出預(yù)緊力矩，如上圖定力矩板手——達到固定的擰緊力矩T時，彈簧受壓將自動打滑，如下圖測量預(yù)緊前后螺栓伸長量——精度較高5.5設(shè)計螺紋聯(lián)接時應(yīng)注意的問題一、螺紋聯(lián)接的防松根本問題：防止螺紋副在受載時發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。對頂螺母防松彈簧墊圈防松自鎖螺母防松槽形螺母與開口銷防松止動墊圈防松串聯(lián)鋼絲防松5.5設(shè)計螺紋聯(lián)接時應(yīng)注意的問題5.5設(shè)計螺紋聯(lián)接時應(yīng)注意的問題5.5設(shè)計螺紋聯(lián)接時應(yīng)注意的問題5.5設(shè)計螺紋聯(lián)接時應(yīng)注意的問題5.5設(shè)計螺紋聯(lián)接時應(yīng)注意的問題

（1）螺栓組的布置應(yīng)盡可能對稱，以使接合面受力比較均勻，一般都將接合面設(shè)計成對稱的簡單幾何形狀，并應(yīng)使螺栓組的對稱中心與接合面的形心重合，如圖所示.1.螺紋連接結(jié)構(gòu)設(shè)計5.5設(shè)計螺紋聯(lián)接時應(yīng)注意的問題（2）螺栓布置要有合理的距離。在布置螺栓時，螺栓中心線與機體壁之間、螺栓相互之間的距離，要根據(jù)扳手活動所需的空間大小來決定.如下圖扳手空間

（3）分布在同一圓周上的螺栓數(shù)，應(yīng)取為4、6、8等易于等分的數(shù)目，以便于加工。5.5設(shè)計螺紋聯(lián)接時應(yīng)注意的問題2.避免附加彎曲應(yīng)力5.5設(shè)計螺紋聯(lián)接時應(yīng)注意的問題5.5設(shè)計螺紋聯(lián)接時應(yīng)注意的問題3.采用均載螺母第一圈：Δp最大，受力最大第8~10圈后幾乎不受力各圈受載不均P:螺距5.5設(shè)計螺紋聯(lián)接時應(yīng)注意的問題∴采用加高螺母不能提高聯(lián)接強度。

常用方法（變形一致）

——

減小螺栓螺母螺距變化差5.5設(shè)計螺紋聯(lián)接時應(yīng)注意的問題4.降低螺栓剛度，增加被聯(lián)接件剛度措施：

1）↑螺栓長度↓光桿直徑

采用細長/空心螺栓2）增加被聯(lián)接件剛度Q5.5設(shè)計螺紋聯(lián)接時應(yīng)注意的問題減小螺栓剛度、增大被連接件剛度，同時增加預(yù)緊力5.6螺旋傳動1.傳力螺旋以傳遞動力為主，要求以較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的進給推力，此進給推力可以用來做起重或加壓等工作，如千斤頂、壓力機等。2.傳導(dǎo)螺旋以傳遞運動為主，有時也承受較大軸向載荷。要求具有較高的傳動精度。常用作機床刀架或工作臺的進給機構(gòu)。3.調(diào)整螺旋用以調(diào)整、固定零件或部件之間的相對位置。螺旋傳動按其螺旋副的摩擦性質(zhì)不同，可分為滑動螺旋、滾動螺旋和靜壓螺旋。第六章帶傳動和鏈傳動§6.1帶傳動簡介§6.2帶傳動工作情況分析§6.3普通V帶傳動的設(shè)計計算§6.4普通V帶輪的結(jié)構(gòu)及帶傳動的張緊和維護§6.5

其他帶傳動簡介§6.6

鏈傳動簡介§6.7套筒滾子鏈及鏈輪§6.8鏈傳動的運動特性§6.9鏈傳動的失效形式及設(shè)計計算§6.10鏈傳動的布置及潤滑6.1帶傳動簡介帶傳動一般是由主動輪、從動輪和緊套在兩輪上的傳動帶組成。帶的傳動過程：原動機轉(zhuǎn)動主動輪轉(zhuǎn)動驅(qū)動主動輪從動輪轉(zhuǎn)動帶與輪的摩擦工作原理：利用中間撓性件(帶)，靠摩擦力在主、從動軸間傳遞運動和動力。6.1帶傳動簡介一、帶傳動的類型、結(jié)構(gòu)和特點按傳動的布置情況分：開口傳動兩軸平行轉(zhuǎn)向相同交叉?zhèn)鲃觾奢S平行轉(zhuǎn)向相反半交叉?zhèn)鲃觾奢S空間交錯900只能單向傳動6.1帶傳動簡介按帶的剖面形狀分：平帶傳動V帶傳動圓帶傳動多楔帶傳動

同步帶傳動

6.1帶傳動簡介帶的結(jié)構(gòu)①平型帶

(接觸面：內(nèi)環(huán)表面）橡膠布帶、棉織帶縫合棉布帶、毛織帶

V型帶(接觸面：兩側(cè)面)簾布芯結(jié)構(gòu)繩芯結(jié)構(gòu)包布層伸張層強力層壓縮層V帶承重能力高于平帶6.1帶傳動簡介二、普通V帶傳動的幾何尺寸包角基準長度中心距包角α相同條件下，包角越大，帶可傳遞的功率就越大。中心距a基準長度Ld（中性層周長）帶輪的基準直徑D1,D26.2帶傳動工作情況分析一、帶傳動的受力分析不工作時，初拉力都等于F0工作時：主動輪－F0→F1－緊邊從動輪－F0→F2－松邊主動輪分離體：有效圓周力：功率：6.2帶傳動工作情況分析有效圓周力Fe與任一帶輪接觸面上摩擦力的總和∑Ff相等。當有效圓周力大于∑Ffmax時，會發(fā)生打滑。即將打滑時：最大有效圓周力Fec為：傳動失效6.2帶傳動工作情況分析Fec與以下參數(shù)有關(guān)：初拉力F0：增大F0可增加帶的承載能力，但F0過大會使帶的壽命縮短。因，所以打滑總是先發(fā)生在小帶輪上。包角α：α≥120°。摩擦系數(shù)f：與帶輪的材料有關(guān)。因fv＞f,在同等條件下，V帶的承載能力高于平型帶。6.2帶傳動工作情況分析二、帶的應(yīng)力分析（1）拉應(yīng)力松邊拉應(yīng)力：（3）彎曲應(yīng)力：（2）離心應(yīng)力：緊邊拉應(yīng)力：最大應(yīng)力發(fā)生在帶的緊邊開始繞上小帶輪處，其值為交變應(yīng)力，疲勞失效6.2帶傳動工作情況分析三、帶傳動的彈性滑動與打滑彈性滑動－固有特性相對滑動率：或?qū)嶋H傳動比不考慮打滑6.3普通V帶傳動的設(shè)計計算主要失效形式打滑1、失效形式和設(shè)計準則傳動過載維護不良

帶的疲勞破壞帶迅速磨損劇烈發(fā)熱帶的壽命縮短

設(shè)計準則：在保證不打滑的前提下，使帶有一定的疲勞強度和壽命。滿足歐拉公式控制循環(huán)次數(shù)滿足2、單根V帶所能傳遞的最大功率帶每運行一轉(zhuǎn)，應(yīng)力變化四次6.3普通V帶傳動的設(shè)計計算二、普通V帶傳動的設(shè)計計算已知：傳動的用途，工作條件，傳遞功率P，轉(zhuǎn)速n1和n2求解：帶的型號、長度和根數(shù)，中心距a，帶輪的直徑和結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟

①確定計算功率Pca

②確定帶的型號根據(jù)Pca和n1查圖6—9KA—工況系數(shù)查表6—5

6.3普通V帶傳動的設(shè)計計算③確定帶輪的基準直徑D1和D2初選帶輪直徑D1:D1≥Dmin計算從動輪的基準直徑D2驗算帶速：

D2=iD1

按表6-6圓整(參考表6-6)普通v帶，vmax=25~30m/s，一般取v=10~20m/s。6.3普通V帶傳動的設(shè)計計算④確定中心距a和帶的基準長Ld中心距的變動范圍初選：0.7(D1+D2)＜a0＜2(D1+D2)a0→按式(6-3)求得V帶的基準長度Ld′Ld′→根據(jù)表6-4選取與之相近的標準V帶的基準長度Ld由式(6-4)計算實際中心距a6.3普通V帶傳動的設(shè)計計算⑥確定帶的根數(shù)z

Kα——包角系數(shù)；KL——長度系數(shù)；ΔP0——傳動功率增量。z要圓整

⑤驗算小帶輪包角開口傳動z≥10，應(yīng)改選帶的型號重算

6.3普通V帶傳動的設(shè)計計算⑦確定帶的初拉力F0

⑧計算作用在軸上的力Q例：設(shè)計某液體攪拌機的普通V帶傳動。選用普通電動機，其額定功率P=2.2kW，轉(zhuǎn)速n1=1430r/min，從動軸轉(zhuǎn)速n2=340r/min，三班制工作，空載起動。6.4普通V帶帶輪的結(jié)構(gòu)及帶傳動的張緊和維護一、V帶帶輪設(shè)計的要求質(zhì)量輕，易制造，質(zhì)量分布均勻。v>5m/s時要進行靜平衡；v>25m/s時需進行動平衡。足夠的輕度和剛度，鑄造內(nèi)應(yīng)力要小。帶輪上各輪槽的尺寸和槽角應(yīng)保持一定的精度，以免載荷分布不均。輪槽工作面應(yīng)保持一定的表面粗糙度，以減少帶的磨損。6.4普通V帶帶輪的結(jié)構(gòu)及帶傳動的張緊和維護二、帶輪的材料常用HT150、HT200等鑄鐵制造。當速度超過25m/s時，可采用鑄鋼或鋼板沖壓后焊接。三、帶輪結(jié)構(gòu)

D≤2.5d時用實心式D≤300㎜用腹板式Dl-d1≥100㎜用孔板式D＞300㎜用輪輻式6.4普通V帶帶輪的結(jié)構(gòu)及帶傳動的張緊和維護四、帶傳動的張緊與維護

定期張緊裝置

自動張緊裝置張緊輪裝置6.5其他帶傳動簡介一、高速帶傳動高速帶傳動系指帶速大于30m/s、高速軸轉(zhuǎn)速為10000~50000r/min的傳動。這種傳動主要用于增速以驅(qū)動高速機床、粉碎機、離心機及某些其他機器。高速帶傳動的增速比為2~4，有時可達8。6.5其他帶傳動簡介二、同步帶傳動同步帶傳動屬于嚙合傳動，它綜合了帶傳動和鏈傳動的優(yōu)點。同步帶傳動的特點：1）傳動比恒定；2）初拉力小，軸與軸承上所受的載荷小，傳動效率可達0.98；3）帶薄而輕，強力層強度高，帶速可達50m/s，傳動功率可達300kw，傳動比可達10；4）帶的柔性好，結(jié)構(gòu)緊湊；5）安裝時中心距要求嚴格，且價格較高。6.6鏈傳動簡介鏈條作為中間撓性件，靠鏈條與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞運動和動力。適用于中心距較大而且要求平均傳動比準確或工作條件惡劣的場合。按工作性質(zhì)的不同可以分為傳動鏈、起重鏈、牽引鏈三種。6.6鏈傳動簡介按鏈條的結(jié)構(gòu)不同，傳動鏈主要有傳動用短節(jié)距精密滾子鏈和齒形鏈等類型。與齒輪傳動相比，鏈傳動的制造安裝精度要求低；與帶傳動相比，無彈性滑動和打滑，平均傳動比為常數(shù)，但工作時瞬時鏈速和瞬時傳動比不是常數(shù)，傳動平穩(wěn)性較差。6.7套筒滾子鏈及鏈輪一、鏈條節(jié)距p節(jié)距越大，各組成元件的尺寸越大，鏈所能傳遞的功率也越大。內(nèi)鏈節(jié)外鏈節(jié)6.7套筒滾子鏈及鏈輪滾子鏈有單排和多排之分。多排鏈的承載能力與排數(shù)承正比。但由于制造和裝配精度等影響，各排鏈受力不易均勻，故排數(shù)不宜過多。通常不超過三排，常用雙排鏈。pt6.7套筒滾子鏈及鏈輪滾子鏈已標準化，表6-9。鏈條長度以鏈節(jié)數(shù)Lp來表示，鏈節(jié)數(shù)最好取偶數(shù)。滾子鏈接頭形式：標記：鏈號－排數(shù)×整鏈鏈節(jié)數(shù)標準編號如：08A-1×88GB/T1243-19976.7套筒滾子鏈及鏈輪二、鏈輪滾子鏈與鏈輪的嚙合屬于非共軛嚙合。鏈輪的基本參數(shù)是配用鏈條的節(jié)距p，套筒的最大外徑d1，排距Pt和齒數(shù)z。鏈輪被鏈節(jié)距等分的圓稱為分度圓，直徑用d表示。6.7套筒滾子鏈及鏈輪小直徑鏈輪可制成實芯式；中等直徑鏈輪可制成孔板式；直徑較大的可設(shè)計成組合式；6.8鏈傳動的運動特性一、鏈傳動的運動不均勻性當鏈條繞在鏈輪上時，其鏈節(jié)與相應(yīng)的輪齒嚙合后，這段鏈條將曲折成正多邊形的一部分。該正多邊形的邊長即為鏈條的節(jié)距p，邊數(shù)等于鏈輪齒數(shù)z。鏈輪每轉(zhuǎn)一圈，鏈條轉(zhuǎn)過的長度為zp。6.8鏈傳動的運動特性鏈條的平均速度：傳動比：即使是常數(shù)，鏈條前進速度，從動輪角速度、以及瞬時傳動比也都做周期性變化。鏈傳動運動的不均勻性特征，是由于圍繞在鏈輪上的鏈條形成了正多邊形這一特點造成的，故稱為鏈傳動的多邊形效應(yīng)。6.8鏈傳動的運動特性二、鏈傳動的動載荷鏈傳動在工作過程中，鏈條和從動鏈都作周期性的變速運動，因而造成和從動的鏈輪相連的零件也產(chǎn)生周期性的速度變化，從而引起動載荷。鏈輪轉(zhuǎn)速越高，節(jié)距越大，齒數(shù)越少，則傳動的動載荷越大。橫向振動也是鏈傳動產(chǎn)生動載荷的重要原因之一。6.9鏈傳動的失效形式及設(shè)計計算一、鏈傳動的失效形式1.鏈的疲勞破壞變應(yīng)力鏈條的疲勞強度是決定鏈傳動承載能力的主要因素。2.鏈條鉸鏈的磨損3.鏈條鉸鏈的膠合膠合在一定程度上限制了鏈傳動的極限傳動轉(zhuǎn)速。4.鏈條靜力拉斷5.鏈輪齒面的過度磨損或過大的塑性變形6.9鏈傳動的失效形式及設(shè)計計算二、鏈傳動的設(shè)計計算1.鏈輪齒數(shù)z1，z2和傳動比z1參考表6-122.確定計算功率3.鏈的節(jié)距鏈條節(jié)距根據(jù)功率P0和小輪輪速n1由圖6-28并結(jié)合表6-9選取。6.9鏈傳動的失效形式及設(shè)計計算6.9鏈傳動的失效形式及設(shè)計計算4.鏈傳動的中心距和鏈節(jié)數(shù)一般取a0=(30~50)p，鏈節(jié)數(shù)：Lp應(yīng)圓整為整數(shù)，最好取偶數(shù)，然后根據(jù)圓整后的鏈節(jié)數(shù)計算理論中心距：實際中心距應(yīng)比理論中心距a小一些6.9鏈傳動的失效形式及設(shè)計計算5.鏈傳動作用在軸上的力Q式中，F(xiàn)A=1000P/v水平傳動，KQ=1.15垂直傳動，KQ=1.056.10鏈傳動的布置及潤滑一、鏈傳動的布置鏈傳動一般應(yīng)布置在鉛垂面內(nèi)，盡可能避免布置在水平或傾斜平面內(nèi)。6.10鏈傳動的布置及潤滑6.10鏈傳動的布置及潤滑二、鏈傳動的潤滑滴油潤滑油浴或飛濺潤滑6.10鏈傳動的布置及潤滑壓力噴油潤滑討論：針對模型和工程實例，討論帶傳動和鏈傳動的工作特點、應(yīng)用場合?！?.1齒輪傳動的特點和類型§7.2齒廓嚙合基本定律§7.3漸開線及漸開線齒廓的嚙合特性§7.4漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本尺寸§7.5

漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動§7.6漸開線齒輪的切削原理及變位齒輪的概念§7.7齒輪的失效形式及設(shè)計準則§7.8齒輪的材料和強度計算§7.9斜齒圓柱齒輪傳動§7.10直齒錐齒輪傳動§7.11蝸桿傳動§7.12齒輪、蝸桿和蝸輪的構(gòu)造第七章齒輪傳動7.1齒輪傳動的特點和類型齒輪傳動的優(yōu)缺點不宜用于傳動距離過大的場合優(yōu)點

瞬時傳動比為常數(shù)，傳動效率高

結(jié)構(gòu)緊湊

功率和速度適用范圍廣

工作可靠，使用壽命長缺點齒輪制造需專用設(shè)備，成本高精度低時，振動和噪音較大7.1齒輪傳動的特點和類型齒輪傳動分類按兩軸在空間的相對位置按齒向按齒輪傳動的工作條件按齒廓曲線按齒面硬度平行軸、相交軸、交錯軸齒輪傳動直齒，斜齒，人字齒，曲線齒閉式、開式、半開式傳動①漸開線齒，擺線齒，圓弧齒軟齒面（≤350HB），硬齒面（>350HB）

①閉式傳動的齒輪封閉在箱體內(nèi)并能得到良好的潤滑；開式傳動是外露的，不能得到良好的潤滑；半開式傳動的齒輪浸入油池內(nèi)，上裝護罩，不封閉。7.1齒輪傳動的特點和類型直齒圓柱