机械常用传动装置.ppt

熟悉常用机构、常用机械传动及通用 零部件的工作原理、特点、应用、结 构和标准；,常用机构、常用机械传动及用零部件 的工作原理、特点、应用、结构。,抓好基本学习环节 学会综合运用知识 学会知识技能的实际应用,第三篇 常用机构,绪论,绪论,机械设计在工程技术中的地位和作用 机械概述 该部分的性质、内容、任务和学习方法,1.机械设计在工 程技术中的地位和作用,该课程研究机械设计中的共性问题，是机械设计工程的技术基础，应用广泛。 机械设计的程序，实际上是对机械设计基础所研究内容的系统应用过程。 工程上进行机械设计时，首先，将构件按照机械的工作原理要求组成机构；其次，分析各构件的运动情况及构件在外力作用下的平衡问题；第三，分析构件在外力作用下的承载能力问题，合理地选择材料、热处理，确定构件（零件）的形状、具体结构、几何尺寸、制造工艺；最后，绘制零件工作图，待加工。,2.机械概述,（1）掌握名词 机器和机构、构件和零件 （2）机器的组成 （3）机械的类型,机器,具有以下三个特征的实物组合体称为机器。 1.都是人为的各种实物的组合。 2.组成机器的各种实物间具有确 定的相对运动。 3.可代替或减轻人的劳动，完成 有用的机械功或转换机械能。,机构,它是具有确定相对运动的各种实物的组合，它只符合机器的前两个特征。（如齿轮机构） 机构主要用来传递和变换运动。 机器主要用来传递和变换能量。 从结构和运动学的角度分析，机器和机构之间并无区别，都是具有确定相对运动的各种实物的组合，所以，通常将机器和机构统称为机械。,零件和构件,零件是组成机器的最小单元，也是机器的制造单元，机器是由若干个不同的零件组装而成的。 各种机器经常用到的零件称为通用零件。 特定的机器中用到的零件称为专用零件。 构件是机器的运动单元，一般由若干个零件刚性联接而成，也可以是单一的零件。若从运动的角度来讲，可以认为机器是由若干个构件组装而成的。,机器的组成,根据功能的不同，一部完整的机器由以下四部分组成： 1.原动部分：机器的动力来源。 2.工作部分：完成工作任务的部分。 3.传动部分：把原动机的运动和动力传递给工作机。 4.控制部分：使机器的原动部分、传动部分、工作部分按一定的顺序和规律运动，完成给定的工作循环。,机械的类型,根据用途不同，机械可分为： （1）动力机械实现机械能与其他形式能量间的转换。 （2）加工机械改变物料的结构形状、性质及状态。 （3）运输机械改变人或物料的空间位置。 （4）信息机械获取或处理各种信息。,3.本部分的性质、内容 任务和学习方法,（1）机械设计是一门综合性的技术基础课，其研究对象和课程内容： 常用机构 常用机械传动 通用机械零部件,3.本部分的性质、内容 任务和学习方法,（2）机械设计课程的任务： 熟悉常用机构、常用机械传动及通用零部件的工作原理、特点、应用、结构和标准，掌握常用机构、常用机械传动和通用零部件的选用和基本设计方法，具备正确分析、使用和维护机械的能力，初步具有应用简单机械传动装置的能力。,3.本部分的性质、内容 任务和学习方法,（3）学习方法 抓好基本学习环节 学会综合运用知识 学会知识技能的实际应用 学会总结归纳 学会创新,第三篇 常用机构,研究对象:机构（平面机构、凸轮机构、间歇运动机构） 内容主要:机构的结构分析从分析机构的组成入手，研究机构的组成情况对其运动的影响，以及机构运动简图的绘制方法，为研究现有机构和创造新机构打下基础。 常用机构及其设计从分析几种常用机构的工作原理和运动特点入手，研究根据给定运动和传力要求设计机构运动简图的基本方法。这里不涉及构件的强度计算、材料选择和结构形状设计等问题。,平面机构,平面机构：所有构件都在同一平面或相互平行的平面内运动的机构，否则称为空间机构。,机构简图绘制：偏心轮机构,机构示意图绘制：鄂式破碎机,第8章 平面连杆机构,第2节 平面连杆机构,定义：若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构,也可称为平面低副机构。,优点：1.能够实现多种运动形式的转换，也可以实现各种预定的运动规律和复杂的运动轨迹，容易满足生产中各种动作要求；2.构件间接触面上的比压小、易润滑、磨损轻、适用于传递较大载荷的场合；3.机构中运动副的元素形状简单、易于加工制造和保证精度。,缺点：1.只能近似地满足给定的运动规律和轨迹要求，且设计比较复杂；2. 运动构件产生的惯性力难以平衡，高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合。,命名:根据所含有构件的数目。如四杆机构，多杆机构(五杆机构、六杆机构)。本章主要研究平面四杆机构的类型、基本性质和设计方法。,8.2 平面四杆机构的类型及应用,平面四杆机构,铰链四杆机构 (全转动副),含有移动副的平面四杆机构,铰链四杆机构,铰链四杆机构中，固定不动的构件为机架；与机架相联的构件为连架杆，连架杆中，能绕机架的固定铰链作整周转动的称为曲柄，仅能在一定角度范围内往复摆动的称为摇杆；联接两连架杆且不与机架直接相联的构件称为连杆。,根据两个连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机构可分为三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。,曲柄摇杆机构特点是：既能将曲柄的整周转动变换为摇杆的往复摆动，又能将摇杆的往复摆动变换为曲柄的连续回转运动。,双曲柄机构的特点是：能将等角速度转动转变为周期性的变角速度转动。,例如：搅拌机、缝纫机等。,例如：惯性筛、挖掘机（平行四边形机构）、车门启闭机构（反平行四边形机构）等。,双摇杆机构的特点是：两个连架杆均为摇杆 。,例如：起重机、电风扇摇头机构等。,含有一个移动副的平面四杆机构,1.曲柄滑块机构：,铰链四杆机构中，扩大转动副，使转动副变成移动副。,根据滑块往复移动的导路中心线是否通过曲柄转动中心，曲柄滑块机构可分为对心曲柄滑块机构和偏置曲柄滑块机构。,特点：可以实现转动和往复移动的变换。,应用：活塞式内燃机、空气压缩机、冲床等机械等。,2.曲柄导杆机构,应用实例：回转式油泵（转动导杆机构）牛头刨床的主体机构（摆动导杆机构）。,取曲柄滑块机构的不同构件为机架而获得的。取构件2为机架，构件3为主动件，若 ，导杆1作整周运动，称为转动导杆机构；若 ，导杆1作往复摆动，称为摆动导杆机构。,取曲柄滑块机构中的连杆3为机架而得到的。当 曲柄2为原动件绕点转动时，滑块4绕机架3上的铰链中心摆动，故称该机构为曲柄摇块机构或称为摆动滑块机构。,3.曲柄摇块机构,应用于各种摆动式原动机和工作机中。摆缸式液压泵、卡车车箱自动翻转卸料机构 。,取曲柄滑块机构中的滑块4为机架而得到的。当曲柄2转动时，导杆1可在固定滑块4中往复移动，故该机构称为移动导杆机构（或定块机构）。,4.移动导杆机构,应用实例：手压抽水机、抽油泵等。,铰链四杆机构存在曲柄的条件,1.最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于其他两杆长度之和； 2.连架杆和机架中必有一个是最短杆。,铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则取最短杆的相邻杆为机架时，得曲柄摇杆机构；取最短杆为机架时，得双曲柄机构；取与最短杆相对的杆为机架时，得双摇杆机构。铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和，则不论取何杆为机架时均无曲柄存在，而只能得双摇杆机构。,推论：,8.2 铰链四杆机构的基本性质,1.急回特性 :,摇杆的摆角， 极位夹角。,为描述从动摇杆的急回特性，在此引入行程速比系数 K，即：,K值的大小反映了急回运动特性的显著程度。K值的大小取决于极位夹角 ， 角越大，K值越大，急回运动特性越明显；反之，则愈不明显。当时 ，K=1 ，机构无急回特性。,若在设计机构时先给定K值，则 :,在生产实际中，常利用机构的急回运动来缩短非生产时间，提高生产率，如牛头刨床、往复式运输机等。,8.2 铰链四杆机构的基本性质,2.压力角与传动角,压力角愈小，机构的传力效果愈好。所以，衡量机构传力性能，可用压力角作为标志。,压力角：从动件受力方向与受力点线速度方向之间所夹的锐角。,传动角:压力角的余角即连杆与从动件间所夹的锐角。,在连杆机构中，为度量方便，常用压力角的余角即连杆与从动件间所夹的锐角(传动角)检验机构的传力性能。,传动角愈大，机构的传力性能愈好，反之则不利于机构中力的传递。机构运转过程中，传动角是变化的，机构出现最小传动角的位置正好是传力效果最差的位置，也是检验其传力性能的关键位置。,设计要求：,曲柄摇杆机构，以曲柄为原动件时，其最小传动角发生在曲柄与机架两次共线位置之一。,8.2 铰链四杆机构的基本性质,机构处于死点位置，从动件会出现卡死（机构自锁）或运动方向不确定的现象。,措施和应用,