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1、机构构造分类1. 平面连杆机构1、铰链四杆机构（1）曲柄摇杆机构曲柄1主动，从动杆3往复摆动若3主动，则1必须依赖构件的惯性或其他措施才能维持正常的整圈转动急回特性（2）双曲柄机构主从杆不相等：主动杆匀速转动，从动杆作非匀速转动，且一个区域中转动较快，另一个区域转动较慢（3）双摇杆机构两连架杆只能摆动鹤式起重机双摇杆机构ADCB， 当主动摇杆CD摆动时，连杆CB上一点E近似沿水平直线移动汽车前轮转向机构采用等腰梯形双摇杆机构，要求AB,DC的转角能满足两前轮轮轴的延长线的交点落在后轮的轴线上，使汽车转弯时，各轮都在以该交点为圆心的圆弧上运动2、单移动副四杆机构（1）曲柄滑块机构（2）曲柄摇块机
2、构（3）转动导杆机构（4）移动导杆机构3、双移动副四杆机构（1）双滑块机构（2）正弦机构（3）双转块机构（4）正切机构3全移动副锲块机构使一个方向的移动变为另一个方向的移动，当斜面的倾角较小时，它可以达到微动增力的效果，反行程时会发生自锁现象，它主要实现补偿性调整，增力，定位等要求4应用无中间轴心的双联平行四边形机构两轴间防运动干涉的三联平行四边形机构雷达天线转动的环形支座三重风箱的曲柄滑块机构移动副中消除侧压力的铰接菱形机构用于开门的四杆铰链机构二凸轮机构凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。 凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动
3、。凸轮机构在应用中的基本特点在于能使从动件获得较复杂的运动规律。因为从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线，所以在应用时，只要根据从动件的运动规律来设计凸轮的轮廓曲线。凸轮机构的分类： 按凸轮形状分1）盘形凸轮 2）圆柱凸轮 3）圆锥凸轮 4）环面凸轮按从动件型式分1）尖端从动件； 2）滚子从动件； 3）平底从动件4）曲面从动件 按维持高副接触分（锁合）1）力锁合：弹簧力、重力等； 2）几何锁合：等径凸轮、等宽凸轮，槽凸轮机构，共轭凸轮机构； 特点结构简单、紧凑、可实现从动件任意预期运动 点、线接触易磨损； 凸轮轮廓加工困难； 行程不大 从动件运动规律凸轮轮廓曲线决定于位移曲线的形状。在某些机械中
4、，位移曲线由工艺过程决定，但一般情况下只有行程和对应的凸轮转角根据工作需要决定，而曲线的形状则由设计者选定，可以有多种运动规律。传统的凸轮运动规律有等速、等加速等减速、余弦加速度和正弦加速度等。等速运动规律因有速度突变，会产生强烈的刚性冲击，只适用于低速。等加速-等减速和余弦加速度也有加速度突变,会引起柔性冲击，只适用于中、低速。正弦加速度运动规律的加速度曲线是连续的，没有任何冲击，可用于高速。凸轮和从动件的材料匹配应适当，如硬钢和铸铁价廉，适用于高速滑动；硬钢和磷青铜的振动和噪声小，还能补偿轮廓的不精确。提高寿命凸轮廓线设计基圆半径选得越小，压力角越大，设计所得的凸轮尺寸虽小，但对受力情况不
5、利，严重的还会发生自锁现象，因此在空间允许的条件下应选取较大的基圆半径以改善凸轮的受力情况。减磨措施凸轮容易磨损，主要原因之一是接触应力较大。促使凸轮磨损的因素还有载荷特性、几何参数、材料、表面粗糙度、腐蚀、滑动、润滑和加工情况等。其中润滑情况和材料选择对磨损寿命影响尤大。为了减小磨损、提高使用寿命，除限制接触应力外还要采取表面化学热处理和低载跑合等措施，以提高材料的表面硬度。高速凸轮设计须把从动系统当作是一个弹性系统来设计。高速凸轮从动件因惯性力较大，在超过弹簧力和其他外加力时可能瞬时脱开凸轮廓线，产生跳动而引起振动。对于具有凹槽的确动凸轮，从一侧转向另一侧接触往往会引起冲击振动。这种现象可
6、以通过合理选择运动规律、正确设计弹簧和提高系统的刚性等办法来解决。高速凸轮还应有很高的轮廓制造精度和较低的表面粗糙度，并适当选择润滑油和润滑方法。应用输入构件为摇杆的圆弧回转面凸轮机构具有螺旋轮廓的圆柱凸轮机构锯条凸轮机构增大从动件行程的圆柱凸轮机构具有多段轮廓的凸轮机构产生冲击作用的凸轮机构凸轮控制定时脱啮的连杆齿轮机构三齿轮机构具有多对齿作接力接触的滚滑副的机构。主要用于实现恒定传动比。齿形：直齿、斜齿、人字齿、曲线齿传动工作条件：（1）闭式传动齿轮和轴承完全密封在箱体内，能保证良好的润滑和较好的啮合精度（2）开式传动齿轮完全外露，易落入灰砂和杂物，不能保证良好的润滑，故轮齿易磨损，多用于
7、低速度、不重要场合。失效形式（1） 轮齿折断（2） 齿面点蚀（3） 齿面胶合（4） 齿面磨损开式传动主要是（1）（4），闭式传动主要是（1）（2）（3）故齿轮设计需计算三个方面：1）受力条件；2）齿面接触疲劳强度计算；3）齿根弯曲疲劳强度计算齿轮结构（1） 齿轮轴：齿数较少的小齿轮当其分度圆直径d于轴的直径ds相减很小时（d1.8ds）,将轴和齿轮做成一体（2）实心式齿轮：齿顶圆直径小于200mm，结构简单，制造方便（3）腹板式齿轮：齿顶圆直径200500mm，节省材料，减轻重量（4）轮辐式齿轮：齿顶圆直径4001000mm，减轻重量机构分类1.定轴机构（1）平行轴齿轮传动（2）相交轴齿轮传动
8、（3）交错轴齿轮传动2.动轴机构行星和差动齿轮机构应用（1） 无空程齿轮机构（2） 用以消除啮合侧间隙的齿轮机构（3） 带偏心轮的空间齿轮机构（4） 重载高速无背隙齿轮齿形带齿条机构（5） 非圆齿轮齿条反向摆动机构（6） 应用齿轮齿条的摆动机构不完全齿轮机构：主动轮只保留部分齿，其余的齿都削去主要实现主动轮连续转动，从动齿轮单向间歇运动。外啮合，内啮合，不完全齿轮齿条三类：四螺旋机构由螺旋副联接相邻构件而成的机构称为螺旋机构。常用的螺旋机构除了螺旋副外还有转动副和移动副。 三类：（1）普通螺旋机构（2）滚动螺旋机构（3）差动螺旋机构螺旋机构按其用途可分为三类： （1）调整螺旋：用以调整并固定零
9、件或工件的位置。调整螺旋一般不在工作载荷下转动。 （2）起重螺旋：用以举重或克服其它相当大的生产阻力，如螺旋千斤顶的螺旋。起重螺旋一般为间歇性工作，每次工作时间较短，工作速度也不高。由于它主要用来承受很大的轴向力，而且通常需有自锁能力，故一般用单头螺旋，螺旋升角一般不大于45，传动效率仅为40左右。 （3）传动螺旋：用以传递运动及功率。传动螺旋要在较长的时间内连续地工作，工作速度也较高，而且要求有较高的传动精度。 螺旋机构按其螺纹间摩擦性质的不同，又可分为滑动螺旋和滚动螺旋。 螺旋机构的特点： （1）当螺杆转过一周时，螺母只移动一个导程，而导程可以做得很小。故螺旋机构可以得到很大的减速比。 （
10、2）由于减速比大，当在主动件上施加一个不大的扭矩时，在从动件上可获得一个很大的推力，即螺旋机构具有很大的机械利益。 （3）选择合适的螺旋升角，可以使螺旋机构具有自锁性。 （4）结构简单、传动平稳、无噪音等。 （5）滑动螺旋的效率较低，特别是自锁螺旋的效率都低于50。 应用：蜗杆传动失效形式：由于蜗杆传动的材料和结构上的原因，蜗杆螺旋齿部分的强度总是高于涡轮轮齿的强度，所以失效经常发生在涡轮轮齿上。主要失效形式为胶合和磨损。材料选择：蜗杆一般是碳钢和合金钢，要求齿面有较小的粗糙度和较高的硬度涡轮常用铸锡青铜、铸铝青铜和灰铸铁。设计计算：（1）受力条件（2）涡轮齿面接触疲劳强度计算（3）涡轮齿根弯
11、曲疲劳强度计算（4）蜗杆刚度计算润滑由于蜗杆传动时滑动速度大，若润滑不良，效率会显著降低，还会造成剧烈的磨损和产生胶合失效。润滑剂通常选用粘度较大的矿物油，并在润滑油中加入抗胶合添加剂。五棘轮机构棘轮机构由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。结构形式分类：（1）齿式棘轮机构安装棘爪的构件为主动件作往复运动，从动棘轮作单向间歇运动。两个功能：（1）超越：从动件出现自主运动的速度超过主动件的速度时，主动件不会阻止从动件运动。（2）两个构件中一个构件固定不动，则另一个只能在一个方向运动，反方向运动是被止动。（2）摩擦式棘轮机构：外轮内表面和
12、内轮外表面形成锲形空间，设计时控制锲形角大小，使滚子和内外表面产生无滑动的滚动棘轮机构的主要用途有：间歇送进：牛头刨床，为了切削工件，刨刀需作连续往复直线运动，工作台作间歇移动。当曲柄1转动时，经连杆3动摇杆4往复摆动；摇杆4装有双向棘轮机构的棘爪，棘轮5丝杠6固连，棘爪带动棘轮作单方向间歇转动，从而使螺母（即工作台）作间歇进给运动。若改变驱动棘爪的摆角，可以调节进给量；改变驱动棘爪的位置（绕自身轴线转过180后固定），可改变进给运动的方向。制动棘爪在棘轮齿背上滑动，若该轮向相反方向转动，则轮被被制动。超越棘轮机构可以用来实现快速超越运动。运动由蜗杆传到蜗轮，通过安装在蜗轮上的棘爪3驱动棘轮
13、固连的输出轴5按图示方向慢速转动。当需要轴快速转动时，可按输出轴的方向快速转动输出轴上的手柄，这时由于手动转速大于蜗轮转速，所以棘爪在棘轮齿背滑过，从而在蜗轮继续转动时，可用快速手动来实现输出轴超越蜗轮的运动。应用：（1） 由按钮驱动棘爪的棘轮机构265（2） 气缸驱动90度转位棘轮机构六槽轮机构常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。分类：（1）平面槽轮机构：单柱销径向槽轮机构和单柱销径向内槽轮机构（2）空间槽轮机构所有转动副的轴线均汇交于一点，又称球面槽轮机构槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速，多用来实现不需经
14、常调节转位角度的转位运动。设计槽轮机构时，柱销应沿槽的中线方向出、入槽口，柱销入槽时，槽轮的角速度仍有冲击作用产生。外槽轮的最大角加速度比内槽轮机构要大得多，所以内槽轮机构要比外槽轮机构性能好。转臂转一周，槽轮完成一次转停运动。为了保证槽轮停歇，可在转臂上固接一缺口圆盘，其圆周边与槽轮上的凹周边相配。这样,既不影响转臂转动,又能锁住槽轮不动。为了使槽轮能完成周期性的转停运动，槽轮上的径向槽数不能少于3。为了避免冲击,圆柱销应切向进、出槽轮，即径向槽与转臂在此瞬间位置要互相垂直。应用：（1） 停歇时间不等的槽轮机构（2） 制灯泡机多工位间歇转位机构七绕性件机构主、从动轴间，用绕性件作为中间构件，通过拉力或摩擦力传递运动。机构中的绕性件有带、链、绳等，具有吸收横向振动的特点，实现大距离传动。分类：（1）平行轴间绕性件传动机构（2）相错或相交轴间绕行件机构绕行件机构用以传递定传动比运动；常见三
