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1、第七章 其它常用机构1-1 螺旋机构一、工作原理及类型工作原理最简单的螺旋机构由螺杆、螺母和机架三构件组成。：螺杆转角 ：导程 ：位移类型按螺杆与螺母间的摩擦状态，可分为：差动螺旋机构（图7-1b）螺旋副 A、B 旋向相同，但导程 、 不同，则当 、 相差很小时，称为微动螺旋机构。复式螺旋机构(图7-1b)螺旋副 A、B 旋向相反，则螺母可以获得快速移动。滚动螺旋机构在螺杆与螺母间放入许多滚动体使螺杆与螺母之间成为滚动摩擦，提高了传动效率和传动精度，但加工困难，成本高。滚动螺旋没有自锁功能，常用在高精度精密传动中。外循环：滚珠在回程时，脱离螺杆滚道，通过螺旋外的返回通道进行循环。内循环：滚珠循
2、环过程中始终与螺杆接触，滚道通过反向器越过螺纹顶部进入相邻滚道，形成封闭循环回程。特点及功能1、特点优点：螺旋机构结构简单，制造方便；运动准确，工作平稳，无噪音；能获得大的降速比和力的增益。缺点：合理选择螺旋导程角可具有自锁性，但效率较低；需要有反向机构才能反向运动。2、功能传递运动和动力例：摩擦压力机、台钳定心夹紧机构等转变运动形式例： 螺杆转动，螺母移动。螺母转动，螺杆移动。螺母固定，螺杆转动和移动。螺杆固定，螺母转动和移动。机构调整例：转动螺杆1使螺母3移动，调整螺母3上 K 点到转动中心 A 的长度，可以得到不同的曲柄长度2。微调与测量例：螺杆1与机架2上的螺纹以及与镗刀4的螺纹孔组成
3、差动螺旋机构。转动螺杆，镗刀得到微量移动，以调整镗刀进刀量。7-2 摩擦传动机构一、工作原理及类型1、工作原理靠接触面间的摩擦力传递运动和动力的机构。2、特点优点：结构简单、制造容易、运转平稳、过载可以打滑（可防止设备中重要零部件的破坏） ，以及可以无级改变传动比，有较大的应用范围。缺点：由于运转中有滑动，传动效率低、结构尺寸较大、作用在轴和轴承上的载荷大，只宜用在传递动力较小的场合。二、类型和应用外切圆柱平摩擦传动机构传动比为 滑动率 “-”：表示两轮转向相反2、内切圆柱平摩擦传动机构传动比为 滑动率 “+”：表示两轮转向相同* 以上两种结构简单，制造容易，但压紧力大，宜用于小功率传动。3、
4、圆柱槽摩擦传动机构压紧力较圆柱平摩擦传动机构小，当轮槽斜角 时，压紧力约为圆柱平摩擦传动机构 。但此种机构易发热磨损，效率较低，对加工、安装要求高，适用于绞车驱动等装置。4、圆锥摩擦轮机构用于传递两相交轴之间的运动，两轮锥面相切。当锥夹角传动比传动比结构简单，易于制造，但安装要求高。常用于摩擦压力机中。5、滚轮圆盘式摩擦传动机构用于传递两垂直相交轴之间的运动。此种形式的压紧力大，易发热和磨损。轴向移动滚轮2可实现正反向无级变速，常用于摩擦压力机中。6、滚轮圆锥式摩擦传动机构该机构兼有圆柱和圆锥摩擦轮的特点，可用于无级变速机构中。7-3 挠性传动机构一、带轮机构1、工作原理和特点工作原理带轮机构
5、主要由主动轮1、从动轮2和张紧在两轮上的带3组成。当原动机驱动主动轮时，借助带轮与带之间的摩擦或啮合，传递两轴间的运动和动力。特点优点：结构简单、传动平稳、造价低廉、不需润滑，有缓冲作用，在近代机械中获得了广泛应用。缺点：传动比不准确，一般不适宜于高温或有腐蚀性介质的环境。类型和应用类型根据传动原理不同，带轮机构可分为摩擦型和啮合型两大类：摩擦型：过载可以打滑，但传动比不准确，滑动率 。啮合型：可保持同步传动，又称为同步带轮机构。应用）平型带：结构简单，制造容易，效率较高，用于中心距较大的传动（物料输送） 。）V 型带：当量摩擦系数大，工作面与轮槽粘附性好，传动比较大，结构紧凑，用于传动比较大
6、、中心距较小的传动。）圆形带：结构简单，用于小功率传动。）多楔带：兼有平型带和 V 型带的特点，传动平稳，外廓尺寸小，用于结构紧凑，特别是要求 V 型带跟数多或轮轴垂直地面的场合。）齿形带：啮合传动，传动比准确，轴压力小，结构紧凑，安装、制造要求高。用于传动比要求恒定的同步传动或传动功率较大的场合。传动形式及适用场合开口传动用于平行轴、双向、同旋向传动交叉传动用于平行轴、双向、反旋向传动* 交叉处有摩擦，用于中心距 （带宽）的场合。半交叉传动用于交错轴、单向传动有张紧轮的平行轴传动 用于平行轴、单向、同旋向传动*用于传动比大、中心距小的场合有导轮的相交轴传动用于交错轴、双向传动多从动轮传动用于
7、平行轴、双向、同旋向、 多输出轴传动4、应用中应注意的问题传动带不是完全弹性体，去掉拉力后不能恢复原有长度，所以带工作一段时间后，其预拉力会减小，传动能力下降，甚至丧失。带传动需要定期张紧或采用自动张紧装置，以保证必须的预拉力。二、链轮机构链轮机构的工作原理和特点工作原理链轮机构由主、从动轮和绕在链轮上的链条组成。链轮上制有特殊齿形的齿，依靠链轮轮齿与链节的啮合传递运动和动力。特点：链轮机构属于具有中间挠性件的啮合传动，兼有齿轮机构和带轮机构的一些特点。优点：与齿轮机构相比：制造与安装精度要求低；链轮齿受力情况较好，承载能力大；有一定的缓冲、减振性能；中心距大而结构轻便。与摩擦型带轮机构相比：
8、平均传动比准确，传动效率高；链条对轴的拉力较小，且能在恶劣的环境中工作。缺点：不能保持瞬时传动比恒定；工作时有噪声；磨损后易跳齿；不适宜于受空间限制、要求中心距小以及急速反向传动的场合。链条的类型和适用场合按结构形式分：滚子链特点：结构简单、重量较轻，可组装成单排、双排或多排，以适应所传动的功率。适用场合：低速、动力传动、曳引提升，配上各种附件也可供输送用。套筒链特点：具有滚子链的特点外，链与链轮啮合为滚动摩擦，可减少链与滚子的磨损。适用场合：用于轻载高速传动。弯板滚子链特点：链板是弯曲的，能适应冲击载荷；无内外链节，易于缩短或接长链条。适用场合：低速重载有冲击的传动，如石油钻机、动力铲、建筑
9、机械等。齿形链特点：由多个链片铰接而成，链片与链轮作楔入啮合，传动平稳，无噪声，可靠性高。适用场合：高速或运动精度要求高的场合，也用于大功率、较大传动比的场合，以及要求平稳、无噪声传动，如汽车、磨床等。铰卷式平顶链特点：由带铰卷的链板和销轴两个基本零件组成，形成连续的平顶面，可避免灌装容器的碰翻，易于保持清洁。适用场合：作为输送链，广泛用于灌装生产线，以及输送罐、盒、瓶、玻璃器皿等。焊接弯板链特点：套筒与两侧弯链板相焊接，结构简单。适用场合：重载、低速、冲击等工作条件恶劣的场合，可用于传动、起重或曳引。板式链特点：由多片链板用销轴连接而成，可以有多种组合形式。适用场合：用于起重和平衡装置，如叉
10、车、往复运动机构。链轮机构的布置一般布置在铅垂平面内，尽可能避免布置在水平或倾斜平面内，若确有需要，则应考虑加装托板或张紧轮等装置，并且设计成较紧凑的中心距。大 小的场合小 大的场合垂直传动场合、 为任意值反向传动7-4 液压、气动机构一、液压机构：是以液压油为动力源来完成预定运动要求和实现各种机械功能的机构。动力式液压系统/液力机构：利用液体的动能驱动工作机械，使之运转和进行能量转换。容积式液压机构/液压机构：利用液体的压力使执行元件（油缸或油马达）的容积发生变化而作功。1、液压系统的组成及工作原理动力元件（油泵）其作用是提供压力油，是系统的动力源。从能量转换的角度看，它是将电动机输出的机械
11、能转变为液压能的能量转换装置。执行元件（油缸或油马达）及工作机构（即液压机构）将液体的压力能转换成机械能，用于驱动负载。液压执行元件主要有液压缸（实现直线运动）和液压马达（完成回转运动） 。控制元件包括压力、流量、方向等控制阀，分别控制系统的压力、流量和液压方向，以满足执行元件对力、速度和运动方向的要求。辅助元件除上述三部分之外的其它装置均属于辅助元件，如油管、油箱等，在系统中起着输送、储存和散热等作用。2、液压机构的特点1、特点优点：在输出同等功率的情况下，液压机构结构紧凑，体积小、重量轻、惯性小。工作平稳，冲击、振动和噪声都较小，易于实现频繁的启动、换向，能完成转动、摆动，更易于实现各种往
12、复运动。调速方便，并能在较大范围内实现无级调速，调速比可达5000。操纵简单，易于实现自动化，并可以与电力、气动、机械等驱动（控制）机构联合使用，充分发挥各自的优点，实现复杂的自动工作循环。易于实现过载保护，工作安全可靠。由于工作介质为油液，相对运动的表面能自行润滑，减小了磨损，延长了使用寿命。可实现低速大力矩传动，无需减速装置。缺点：由于油液有较小的压缩性和管道的弹性变形，故液压传动不能用于精密的定传动比传动中。油液的粘性受温度变化的影响大，故不宜用于低温和高温的环境中。如果泄露会造成环境污染。由于有泄露、压力及机械摩擦三项损失，故传动效率低，且不适于远距离传动。为了避免泄露，液压元件的加工
13、和装配精度要求高，加工工艺困难，成本较高。3、液压机构的应用（P285表7-7）液压缸驱动连杆机构用摆动液压缸驱动连杆机构，可实现较大的行程和增速，常用于电梯升降、高低位升降台等机械中。液压缸驱动齿轮机构活塞杆在绕定轴摆动的液压缸内往复移动，通过伞形齿轮带动齿条在定导轨内上下移动，压紧下面放置的物体。液压缸驱动凸轮机构活塞杆在绕定轴摆动的液压缸内往复移动，通过两个盘形凸轮推动工作台上下往复移动。液压缸驱动棘轮机构由摆动液压缸的活塞驱动棘轮机构的棘爪，使棘轮作间歇回转运动。二、气动机构：以压缩空气为工作介质来传递动力和控制信号的机构。1、气动系统的组成及工作原理 气源部分即气压发生装置。其主要设
14、备是空气压缩机，它将原动机输出的机械能转换成气体的压力能。执行元件及工作机构（即气动机构）执行元件是能量输出装置，如气缸和气马达，它能将空气的压力能转换成直线运动或回转运动形式的机械能，工作机构由执行元件驱动，完成各种功能和动作。控制元件包括各种控制和调节气体压力、流量和流动方向的控制阀。辅助元件包括空气过滤器、消声器、油雾器、传感器、放大器、管路和管接头等。2、气动机构的特点1、特点优点：以空气为工作介质，用后可直接排到大气中，处理方便，与液压机构相比不必设置回收油的油箱和管道。因空气的粘度小，在管路中流动时的压力损失小，适于集中供气和远距离输送。与液压机构相比，动作迅速、反应快、维护简单、
15、工作介质清洁，不存在介质变质问题。工作环境适应性好，特别是在易燃、易爆、多尘埃、强磁、强振、强潮、有辐射和温度变化大的恶劣环境中工作时，安全可靠性优于液压、电子和电气机构。空气具有可压缩性，过载能自动保护。缺点：由于空气具有可压缩性，因此工作速度稳定性差。但采用气-液联动装置会得到较满意的结果。工作压力较低（一般为 ） ，难以获得很大输出力。噪声较大，在高速排气时要加消音器。3、气动机构的应用气缸驱动连杆机构汽缸通过连杆驱动双摇杆机构将加热炉出料的铸锭运送到升降台上。气缸驱动齿轮机构汽缸驱动齿条沿导向辊往复移动，带动齿轮作往复摆动，由偏置于齿轮上的小轴在角形摆杆的槽中滑动，使摆杆获得往复运动。气缸驱动凸轮机构汽缸通过与活塞杆铰接的双向移动凸轮控制压紧摆杆压紧工件。气缸驱动棘轮机构活塞在汽缸内往复移动，驱动摆杆往复摆动，通过棘爪使棘轮实现单方向间歇转动。
