[机械原理]第十二章--其他常用机构及其设计[机械原理]第十二章--其他常用机构及其设计 车床的走刀运动车床的走刀运动螺旋机构螺旋机构螺旋机构将丝杠的等速回转变换螺旋机构将丝杠的等速回转变换成为刀架溜板的等速直线移动成为刀架溜板的等速直线移动后轮的驱动轴总是相对于后轮的驱动轴总是相对于发动机输出轴上下摆动发动机输出轴上下摆动湘潭大学专用车床的走刀运动螺旋机构螺旋机构将丝杠的等速回转变换后轮的驱动 第十二章第十二章 其他常用机构其他常用机构及其设计§§12－－1 棘轮机构棘轮机构§§12－－2 槽轮机构槽轮机构§§12－－3 擒纵轮机构擒纵轮机构§§12－－4 凸轮式间隙运动机构凸轮式间隙运动机构§§12－－5不完全齿机构不完全齿机构§§12－－6 非圆齿轮机构非圆齿轮机构§§12－－7 螺旋机构螺旋机构§§12－－8 万向铰链机构万向铰链机构§§12－－9 组合机构组合机构湘潭大学专用第十二章 其他常用机构及其设计§12－1 棘轮机构湘潭大 一、棘轮机构的组成及其工作原理一、棘轮机构的组成及其工作原理组成：组成：摆杆、棘爪、棘轮、止动爪摆杆、棘爪、棘轮、止动爪§§12－－1 棘轮机构棘轮机构工作原理：工作原理：摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。
摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动优点：优点：结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调缺点：缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差 适用于速度较低和载荷不大的场合适用于速度较低和载荷不大的场合棘轮棘轮类型类型按工作方式有：按工作方式有：按轮齿分布有：按轮齿分布有：按转角是否可调按转角是否可调: 固定转角、固定转角、可调转角可调转角 调杆长摆角、加滑动罩轮齿棘轮、轮齿棘轮、 摩擦棘轮摩擦棘轮 演示模型外缘、外缘、 内缘、内缘、 端面棘轮机构端面棘轮机构单向、单向、双向运动双向运动棘轮机构棘轮机构二、棘轮机构的类型与应用二、棘轮机构的类型与应用按棘轮转向是否可调按棘轮转向是否可调:按工作原理分有按工作原理分有 :单动式、单动式、 双动式双动式棘轮机构棘轮机构湘潭大学专用一、棘轮机构的组成及其工作原理组成：摆杆、棘爪、棘轮、止动爪 双动棘轮机构双动棘轮机构湘潭大学专用双动棘轮机构湘潭大学专用 AB’B棘轮可双向运动棘轮可双向运动湘潭大学专用AB’B棘轮可双向运动湘潭大学专用 可调转角的棘轮可调转角的棘轮牛头刨床进给调整机构牛头刨床进给调整机构通过调整杆长来调摆角通过调整杆长来调摆角023451φφ调滑动罩调滑动罩023451φφφφ湘潭大学专用可调转角的棘轮牛头刨床进给调整机构023451φ调滑动罩02 21摩擦棘轮摩擦棘轮超越离合器超越离合器13243132湘潭大学专用21摩擦棘轮超越离合器13243132湘潭大学专用 运动特点：运动特点：轮齿式棘轮工作时噪音大且转角为步进可调，但运动准确。
轮齿式棘轮工作时噪音大且转角为步进可调，但运动准确而摩擦棘轮正好相反而摩擦棘轮正好相反应用：应用：在各类机床中实现进给、转位、或分度在各类机床中实现进给、转位、或分度实例：实例：止动器、牛头刨床、冲床转位、止动器、牛头刨床、冲床转位、 超越离合器（单车飞轮）超越离合器（单车飞轮）冲头冲头冲压工位冲压工位卸料工位卸料工位装料工位装料工位间歇转动间歇转动ABCD湘潭大学专用运动特点：轮齿式棘轮工作时噪音大且转角为步进可调，但运动准确 dao1Ao2Σ=90°LprpnptF三、设计要点三、设计要点要求在工作时，棘爪在要求在工作时，棘爪在Pn和和F的作用下，能自动滑入棘轮齿槽的作用下，能自动滑入棘轮齿槽Pn sinαα∵ ∵ F= Pn f 代入得：代入得：tgαα> f∴∴ αα>φφ当当 f=0.2 时，时，φφ＝＝11°30’ 通常取通常取αα＝＝20°αFtFr正压力－正压力－Pn摩擦力－摩擦力－F条件是两者对条件是两者对O’的力矩要的力矩要满足如下条件：满足如下条件：Mpn>MF将两个力分解成切向和径向分量将两个力分解成切向和径向分量M=tgφφ齿偏角齿偏角ααFcosαα>LL湘潭大学专用dao1Ao2Σ=90°LprpnptF三、设计要点要求在工 棘轮几何尺寸计算公式棘轮几何尺寸计算公式模数模数m1、、1.5、、2、、2.5、、3、、3.5、、4、、5、、6、、8、、10 顶圆直径顶圆直径da da =mz 与齿轮不同 齿间距齿间距p P=ππm 齿高齿高h h=0.75m 齿顶弦长齿顶弦长a a=m棘爪工作面长度棘爪工作面长度a1 a1=(0.5~0.7)a 齿偏角齿偏角αα α α＝＝20°°棘轮宽棘轮宽b b=(1~4)m棘爪斜高棘爪斜高h1 、齿斜高、齿斜高h’ h1=h’ ≈≈h/cosα棘轮齿根圆角半径棘轮齿根圆角半径rf rf =1.5 mm棘爪尖端圆角半径棘爪尖端圆角半径r1 r1 =2 mm 棘爪长度棘爪长度L 一般取一般取 L=2pa1Lp60°°~80°°hadaαo1o2 齿数齿数z 12~25 棘轮参数棘轮参数 计算公式或取值计算公式或取值h’h1rfr1齿槽角齿槽角湘潭大学专用棘轮几何尺寸计算公式模数m1、1.5、2、2.5、3、 ωω1 1ωω2 2§§12－－2 槽轮机构槽轮机构（马尔它机构）（马尔它机构）一、槽轮机构的组成及其工作特点一、槽轮机构的组成及其工作特点作用：作用：将连续回转变换为间歇转动。
将连续回转变换为间歇转动组成：组成：带圆销的拨盘、带有径向槽的槽轮带圆销的拨盘、带有径向槽的槽轮拨盘和槽轮上都有锁止弧：槽轮上的凹圆拨盘和槽轮上都有锁止弧：槽轮上的凹圆弧、拨盘上的凸圆弧，起锁定作用弧、拨盘上的凸圆弧，起锁定作用特点：特点：结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，能平稳结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，能平稳地、间歇地进行转位因槽轮运动过程中角速度有变化地、间歇地进行转位因槽轮运动过程中角速度有变化 ，不适，不适合高速运动场合合高速运动场合o1工作过程：工作过程：拨盘连续回转，当两锁止弧拨盘连续回转，当两锁止弧接触时，槽轮静止；反之槽轮运动接触时，槽轮静止；反之槽轮运动o2锁止弧锁止弧槽轮槽轮拨盘拨盘圆销圆销湘潭大学专用ω1ω2§12－2 槽轮机构（马尔它机构）一、槽轮机构的组成 二、槽轮机构的类型与应用二、槽轮机构的类型与应用球面槽轮机构球面槽轮机构应用实例：应用实例： 电影放映机、电影放映机、 自动摄影机、自动摄影机、六角车床转塔六角车床转塔外啮合槽轮机构外啮合槽轮机构内啮合槽轮机构内啮合槽轮机构槽轮机槽轮机构类型构类型轴线平行轴线平行轴线相交轴线相交放映机的反应用外啮合槽轮机构外啮合槽轮机构内啮合槽轮机构内啮合槽轮机构ωω1 12φφωω2 2球面槽轮机构球面槽轮机构湘潭大学专用二、槽轮机构的类型与应用球面槽轮机构应用实例： 电影放映机、 六槽内槽轮六槽内槽轮拨盘拨盘六角车床转塔六角车床转塔圆销圆销车螺纹车螺纹41装牙膏筒装牙膏筒2车帽口车帽口6卸牙膏筒卸牙膏筒5切尾切尾3空闲空闲湘潭大学专用六槽内槽轮拨盘六角车床转塔圆销车螺纹41装牙膏筒2车帽口6卸 三、槽轮机构的运动系数及运动特性三、槽轮机构的运动系数及运动特性1.运动系数运动系数拨盘等速回转，在一个运动循环内，拨盘等速回转，在一个运动循环内，总的运动时间为：总的运动时间为： t＝＝2π/ω2π/ω1 1定义：定义： k=td / t 为运动系数，即：为运动系数，即： k=td / t为减少冲击，进入或退出啮合时，槽中为减少冲击，进入或退出啮合时，槽中心线与拨销中心连线成心线与拨销中心连线成90°°角。
故有：角故有：2α2α1 12φ2φ2 2td＝＝2 2αα1 1/ω/ω1 1槽轮的运动时间为：槽轮的运动时间为：=2αα1 1/2ππ90°°90°°2αα1 1=ππ－－2 2φφ2 2=ππ－－(2π(2π/z)/z)= = 2π(z-2)/2z 2π(z-2)/2z代入上式ωω1 1ωω2 2湘潭大学专用三、槽轮机构的运动系数及运动特性1.运动系数拨盘等速回转，在 将将2αα1 1代入得：代入得： ∵ ∵ k>0k>0可知：当只有一个圆销时，可知：当只有一个圆销时，k=1/2-1/zk=1/2-1/z如果想得到如果想得到k≥0.5k≥0.5的槽轮机构，则可在的槽轮机构，则可在拨盘上多装几个圆销，设拨盘上多装几个圆销，设装有装有n个均匀分布的圆销，则拨盘转一圈，槽轮被拨动个均匀分布的圆销，则拨盘转一圈，槽轮被拨动n次故运动系数是单圆柱销的动系数是单圆柱销的n倍，即倍，即: k=n(1/2-1/z)1/2-1/z)∵ ∵ k≤1k≤1∴ ∴ 槽轮的槽数槽轮的槽数 z≥3 z≥3 得：得：n≤2z/≤2z/ (z -2)z -2)提问：why k≤1？ 事实上，当k=1时，槽轮机构已经不具备间歇运动特性了。
k =1/2-1/z =1/2-1/z≥≥71~20.36~1槽数槽数z圆销数圆销数n运动系数运动系数k 3 1~6 1/6~1 4 1~4 0.25~1 5 、、6 1~3 0.3~1 即槽轮的运动时间总是小于其静止时间即槽轮的运动时间总是小于其静止时间< < 0.50.5湘潭大学专用将2α1代入得： ∵ k>0可知：当只有一个圆销时，k= 当当z=4及及n=2时时2.运动特性运动特性槽轮的运动是靠圆销的拨动来实现的，在一个运动循环内，槽轮经历了从静止→运动→静止的过程，因此，槽轮的角速度是变化的，从而具有角加速度，以下将分析槽轮运动的变化规律1)外啮合槽轮机构外啮合槽轮机构图示槽轮在运动的任一瞬时，设拨盘位置角用图示槽轮在运动的任一瞬时，设拨盘位置角用αα来表示，槽轮来表示，槽轮位置角用位置角用φφ表示并规定和在表示并规定和在圆销进入区为正圆销进入区为正，在，在圆销离开区圆销离开区为负为负，变化区间为：，变化区间为：－－αα1 1≤≤αα≤≤αα1 1在在△△ABO1和和△△ABO2中有如下关系：中有如下关系：R－－φφ2 2≤≤φφ≤≤φφ2 2ωω1 1ωω2 2o1 O2ABφφααL令令λ＝＝ R / L，，并代入上式得：并代入上式得：αα1 1-α-α1 1说明此时槽轮的说明此时槽轮的运动时间运动时间和和静止时间静止时间相等。
相等k=n(1/2－－1/z) = 0.5φφ2 2-φ-φ2 2湘潭大学专用当z=4及n=2时2.运动特性槽轮的运动是靠圆销的拨动来实现 分别对时间求一阶导数、和二阶导数，得：分别对时间求一阶导数、和二阶导数，得：上式说明，当拨盘以等角速度运动时，槽轮随位置的变化而变化因为λ随槽数z的不同而变化，因此，不仅随机构位置变化，而且随槽数变化令令i i2121=ω=ω2 2/ω/ω1 1 ( (传动比传动比) ,k) ,kαα= =αα2 2/ω/ω2 21 1 得：得：将上述将上述i21、、kα随随αα的变化绘制成曲线，称为槽轮机构的的变化绘制成曲线，称为槽轮机构的运动特性曲线运动特性曲线dαdα/dt =ωω1 1, dω, dω1 1 /dt =0 0湘潭大学专用分别对时间求一阶导数、和二阶导数，得：上式说明，当拨盘以等角 k kαα= =αα2 2/ / ωω2 21 1i21槽轮运动的前半段，槽轮的角速度槽轮运动的前半段，槽轮的角速度ωω2 2是增加的，角加速度是增加的，角加速度αα2 2>0>0运动特性曲线运动特性曲线z=3z=3z=4z=6z=4z=6分析：分析：槽轮运动的槽轮运动的ωωmaxmax、、amaxmax随随z z的增多而减小。
圆销进入或退出的增多而减小圆销进入或退出径向槽时，角速度有突变，故存在柔性冲击径向槽时，角速度有突变，故存在柔性冲击Z Z愈少，冲击愈大愈少，冲击愈大αα后半段正好相反后半段正好相反湘潭大学专用kα=α2/ ω21i21槽轮运动的前半段，槽轮的角速度ω2 四槽内槽轮的角速度四槽内槽轮的角速度和角加速度变化曲线和角加速度变化曲线z=4(2)内啮合槽轮机构内啮合槽轮机构用同样方法可求得内啮合槽轮机构用同样方法可求得内啮合槽轮机构的运动曲线如图所示的运动曲线如图所示分析：分析：圆销进入或退出径向槽时，与圆销进入或退出径向槽时，与外槽轮一样，角速度有突变，且值相外槽轮一样，角速度有突变，且值相等但随着转角增大，角加速度值迅等但随着转角增大，角加速度值迅速下降并趋于零；然后负角加速度又速下降并趋于零；然后负角加速度又逐渐增大到开始时的数值，而不象外逐渐增大到开始时的数值，而不象外槽轮那样有两个峰值可见，内槽轮槽轮那样有两个峰值可见，内槽轮机构的动力性能比外槽轮机构要好得机构的动力性能比外槽轮机构要好得多湘潭大学专用四槽内槽轮的角速度z=4(2) 内啮合槽轮机构用同样方法可求得 1四、槽轮机构的几何尺寸计算四、槽轮机构的几何尺寸计算圆销半径圆销半径r 由受力大小确定由受力大小确定 r≈R/6中心距中心距L 由安装空间确定由安装空间确定回转半径回转半径R R=Lsinφφ=Lsin(ππ/z)槽顶半径槽顶半径s s=Lcosφφ=Lcos(ππ/z)槽深槽深h h≥≥s-(L-R-r)拨盘轴径拨盘轴径d1 d1≤≤2(L-s)槽轮轴径槽轮轴径d2 d2≤≤2(L-R-r)参参 数数 计算公式或依据计算公式或依据槽数槽数z 由工作要求确定由工作要求确定圆销数圆销数nRsd1d2rhLr0槽顶侧壁厚槽顶侧壁厚b b=3~5 mm 经验确定经验确定b锁止弧半径锁止弧半径r0 r0=R-r-b湘潭大学专用1四、槽轮机构的几何尺寸计算圆销半径r 由受力 §§12－－3 擒纵轮机构擒纵轮机构一、擒纵轮机构的组成及其工作原理一、擒纵轮机构的组成及其工作原理组成：组成：擒纵轮、擒纵叉、游丝摆轮。
擒纵轮、擒纵叉、游丝摆轮工工作作原原理理：：擒擒纵纵轮轮受受发发条条力力矩矩的的驱驱动动，，游游丝丝摆摆轮轮系系统统往往复复摆摆动动，，带带动动擒擒纵纵叉叉往往复复摆摆动动，，卡卡住住或或释释放擒纵轮，并使它间歇转动放擒纵轮，并使它间歇转动46121‘33’78546121‘33’78546121‘33’78546121‘33’785湘潭大学专用§12－3 擒纵轮机构一、擒纵轮机构的组成及其工作原理组 二、擒纵轮轮机构的类型与应用二、擒纵轮轮机构的类型与应用固有振动系统型擒纵轮轮机构固有振动系统型擒纵轮轮机构无固有振动系统型擒纵轮轮机构无固有振动系统型擒纵轮轮机构1342124346121‘33’785----计时精度高，用于钟表计时精度高，用于钟表结结构构简简单单、、成成本本低低、、计计时时精精度度不不高高，，用用于于自自动动记记录录仪仪、、时时间间继继电电器器、、计计数数器器、、定定时时器器、、测测速速器器、、照相机快门和自拍器等照相机快门和自拍器等湘潭大学专用二、擒纵轮轮机构的类型与应用固有振动系统型擒纵轮轮机构无固有 §§12－－4 凸轮式间歇运动机构凸轮式间歇运动机构 1.工作原理及特点工作原理及特点圆柱凸轮连续回转，推动均布有柱销的从动圆盘间歇转动。
圆柱凸轮连续回转，推动均布有柱销的从动圆盘间歇转动特点：特点：从动圆盘的运动规律取决于凸轮廓线的形状从动圆盘的运动规律取决于凸轮廓线的形状优点：优点：可通过选择适当的运动规律来减小动载荷、避免冲击、可通过选择适当的运动规律来减小动载荷、避免冲击、适应高速运转的要求定位精确、且结构紧凑适应高速运转的要求定位精确、且结构紧凑缺点：缺点：凸轮加工较复杂、安装调整要求严格凸轮加工较复杂、安装调整要求严格2.类型及应用类型及应用类型：类型：圆柱凸轮间歇运动机构、蜗杆凸轮间歇运动机构圆柱凸轮间歇运动机构、蜗杆凸轮间歇运动机构湘潭大学专用§12－4 凸轮式间歇运动机构 1.工作原理及特点圆柱凸轮连 R2圆柱凸轮间歇运动机构圆柱凸轮间歇运动机构蜗杆凸轮间歇运动机构蜗杆凸轮间歇运动机构牙膏灌浆机牙膏灌浆机灌浆灌浆封口封口应用：应用： 适用于高速、高精度的分度转位适用于高速、高精度的分度转位机械制瓶机、纸烟、包装机、拉链嵌齿、机械制瓶机、纸烟、包装机、拉链嵌齿、高速冲床、多色印刷机等机械高速冲床、多色印刷机等机械湘潭大学专用R2圆柱凸轮间歇运动机构蜗杆凸轮间歇运动机构牙膏灌浆机灌浆封 §§12－－5 不完全齿轮机构不完全齿轮机构 1.工作原理及特点工作原理及特点工作原理：工作原理：在主动齿轮只做出一个或几个齿，根据运动时间和在主动齿轮只做出一个或几个齿，根据运动时间和停歇时间的要求在从动轮上做出与主动轮相啮合的轮齿。
其余停歇时间的要求在从动轮上做出与主动轮相啮合的轮齿其余部分为锁止圆弧当两轮齿进入啮合时，与齿轮传动一样，无部分为锁止圆弧当两轮齿进入啮合时，与齿轮传动一样，无齿部分由锁止弧定位使从动轮静止齿部分由锁止弧定位使从动轮静止优点：优点：结构简单、制造容易、工作可靠、从动轮运动时间和结构简单、制造容易、工作可靠、从动轮运动时间和静止时间的比例可在较大范围内变化静止时间的比例可在较大范围内变化2.类型及应用类型及应用类型：类型：外啮合不完全齿轮机构外啮合不完全齿轮机构、、内啮合不完全齿轮机构内啮合不完全齿轮机构应用：应用：适用于一些具有特殊运动要求的专用机械中如乒乓适用于一些具有特殊运动要求的专用机械中如乒乓球拍周缘球拍周缘铣削加工机床铣削加工机床、、蜂窝煤饼压制机蜂窝煤饼压制机等缺点：缺点：从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大冲击，故一从动轮在开始进入啮合与脱离啮合时有较大冲击，故一般只用于低速、轻载场合般只用于低速、轻载场合其它常用机构其它常用机构湘潭大学专用§12－5 不完全齿轮机构 1.工作原理及特点工作原理：在 外啮合不完全齿轮机构外啮合不完全齿轮机构内啮合不完全齿轮机构内啮合不完全齿轮机构湘潭大学专用外啮合不完全齿轮机构内啮合不完全齿轮机构湘潭大学专用 铣刀铣刀不完全齿轮不完全齿轮1乒乓球拍专用靠模铣床乒乓球拍专用靠模铣床123458976球拍球拍靠模凸轮靠模凸轮不完全齿轮不完全齿轮1湘潭大学专用铣刀不完全齿轮1乒乓球拍专用靠模铣床123458976球拍靠 蜂窝煤饼压制机蜂窝煤饼压制机不完全齿轮不完全齿轮压制压制退煤饼退煤饼填料填料填料填料瞬心线附加杆瞬心线附加杆锁止弧锁止弧锁止弧锁止弧使运动平稳湘潭大学专用蜂窝煤饼压制机不完全齿轮压制退煤饼填料填料瞬心线附加杆锁止弧 §§12－－6 非圆齿轮机构非圆齿轮机构应用实例：滚筒式平板印刷机、压力机、机床转位机构、非线应用实例：滚筒式平板印刷机、压力机、机床转位机构、非线性函数电位机构、流量计、书心脊背加工联动机构等。
性函数电位机构、流量计、书心脊背加工联动机构等非圆齿轮机构是一种用于变传动比传动的齿轮机构其节线不是非圆齿轮机构是一种用于变传动比传动的齿轮机构其节线不是圆，常用的椭圆形、心形和螺旋线形曲线等圆，常用的椭圆形、心形和螺旋线形曲线等有专门书籍介绍2ωω21ωω1椭圆齿轮椭圆齿轮湘潭大学专用§12－6 非圆齿轮机构应用实例：滚筒式平板印刷机、压力机 滚筒式平板印刷机滚筒式平板印刷机压力机压力机自动机床转位机构自动机床转位机构湘潭大学专用滚筒式平板印刷机压力机自动机床转位机构湘潭大学专用 非圆齿轮非圆齿轮非线性函数电位机构非线性函数电位机构椭圆齿轮椭圆齿轮书心脊背加工联动机构书心脊背加工联动机构椭圆齿轮椭圆齿轮流量计流量计湘潭大学专用非圆齿轮非线性函数电位机构椭圆齿轮书心脊背加工联动机构椭圆齿 §§12－－7 螺旋机构螺旋机构组成：组成：螺杆、螺母、机架螺杆、螺母、机架运动特点：运动特点：一般情况下是螺杆连续回转，螺母轴向移动一般情况下是螺杆连续回转，螺母轴向移动优点：优点：获得很大的减速比和力的增益获得很大的减速比和力的增益缺点：缺点：机械效率较低机械效率较低应用：应用：螺旋压力机、千斤顶、机床进给装置、微调机构等。
螺旋压力机、千斤顶、机床进给装置、微调机构等 肥皂输送机构1.螺旋机构及其应用螺旋机构及其应用在在γγ>φφv 时时,也可以螺母为作轴向移动，迫使螺杆转动也可以螺母为作轴向移动，迫使螺杆转动如起子湘潭大学专用§12－7 螺旋机构组成：螺杆、螺母、机架运动特点：一 2.运动分析运动分析导程导程l－－螺旋转一圈－－螺旋转一圈(2ππ)，螺母前进的距离螺母前进的距离螺旋转过任意螺旋转过任意φφ角时，螺母的位移角时，螺母的位移s为：为： s / r rφφ =l /r2ππlr r2ππsr rφφ s=lφφ/2ππ螺距螺距p－－－－相邻螺纹牙齿同侧齿面之间的距离相邻螺纹牙齿同侧齿面之间的距离两者的关系为：两者的关系为：l = z p，，z为螺纹的头数为螺纹的头数强调Z=1213将螺纹在中径圆柱处展开得一斜三角形，于是：将螺纹在中径圆柱处展开得一斜三角形，于是：湘潭大学专用2.运动分析导程l－－螺旋转一圈(2π)，螺母前进的距离螺 图示螺旋机构中，螺母图示螺旋机构中，螺母A固定，固定，螺母螺母2可沿轴向移动，且可沿轴向移动，且: lA≠≠lB当当A、、B段螺纹旋向相同时，段螺纹旋向相同时，螺杆螺杆1相对于机架相对于机架3的位移为：的位移为： s =( lA－－lB)φ)φ/2ππ当差当差(lA－－lB)很小时，很小时，s将很小。
将很小当当A、、B段螺纹旋向相反时，螺母段螺纹旋向相反时，螺母2的位移为：的位移为： s =( lA＋＋lB)φ)φ/2ππ称为称为复式螺旋机构复式螺旋机构，用于车辆的快速靠近或离开、电杆拉线，用于车辆的快速靠近或离开、电杆拉线机构等123这种螺旋机构称为微这种螺旋机构称为微(差差)动螺旋机构，用于测微计（千分尺）、动螺旋机构，用于测微计（千分尺）、分度机构、调节机构（分度机构、调节机构（镗刀微调机构镗刀微调机构）中s1=lAφφ/2ππ螺母螺母2相对于螺杆相对于螺杆1的位移为：的位移为：s21=－－lBφφ/2ππ螺母螺母2相对于机架相对于机架3的位移为：的位移为：湘潭大学专用图示螺旋机构中，螺母A固定，螺母2可沿轴向移动，且: lA≠ l1=1.25 mm(右右)l2=1 mm(右右)镗刀进给量调整微动螺旋机构镗刀进给量调整微动螺旋机构复式螺旋机构复式螺旋机构湘潭大学专用l1=1.25 mm(右)l2=1 mm(右)镗刀进给量调整 §§12－－8 万向铰链机构万向铰链机构(万向联轴节万向联轴节)作用：作用：用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动过程用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动过程中，两轴之间的夹角还可以改变。
中，两轴之间的夹角还可以改变共轴、 有夹角应用：应用：广泛应用于汽车、机床等机械广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中传动系统中1.单万向铰链机构单万向铰链机构结构特点：结构特点：两传动轴末端各有一个叉形两传动轴末端各有一个叉形支架，用铰链与中间的支架，用铰链与中间的“十字形十字形”构件构件相联，相联，“十字形十字形”构件的中心位于两轴构件的中心位于两轴交点处，轴间角为交点处，轴间角为αα 运动分析：运动分析：两轴平均传动比为两轴平均传动比为1，但瞬时传动比是动态变化的但瞬时传动比是动态变化的在任意位置有：在任意位置有：ωω2 2＝＝ωω1 1＋＋ωω2121ωω1 1ωω2 2ααωω2121湘潭大学专用§12－8 万向铰链机构(万向联轴节)作用：用于传递两相 由图可得：由图可得：ω'ω'2 2＝＝ωω1 1/cos α/cos αωω2121 ＝＝ ω ω21A21A∴ωω2 2 ＝＝ω'ω'2 2＝＝ωω1 1＋＋ωω21A21A在图示位置时，在图示位置时，∵ ωω2 2 、ωω1 1 、ωω21A 21A 共面，故可知共面，故可知:ωω21B21B ＝＝0 0ω1ω'2ω21αAω'2Aααωω1 1B其中其中ωω2121是一个空间矢量，可分解成绕是一个空间矢量，可分解成绕AB轴旋转的两个分量：轴旋转的两个分量：ωω2121 ＝＝ ω ω21A21A ＋＋ωω21B21B为最大值湘潭大学专用由图可得：ω'2＝ω1/cos αω21 ＝ ω21A∴ω2 可知可知ωω2 2 的变化范围为：的变化范围为：在图示位置时，在图示位置时，∵ ωω"2 2 、ωω1 1 、ωω21B 21B 共面，故可知共面，故可知:ωω2121 ＝＝ ω ω21B21Bωω21A21A＝＝0 0∴ωω2 2 ＝＝ω”ω”2 2＝＝ωω1 1＋＋ωω21B21B由图可得：由图可得：ω”ω”2 2＝＝ωω1 1cos αcos α即：即： ω ω1 1cos α cos α ≤ ω ω2 2 ≤ωω1 1/cos α/cos αω”ω”2 2 ≤≤ ωω2 2 ≤≤ ω’ω’2 2ω1αω21ω"21αωω1 1BBαAω"2为最小值湘潭大学专用可知ω2 的变化范围为：在图示位置时，∵ ω"2 、ω1 、 2.双万向铰链机构双万向铰链机构为了消除从动轴变速转动的缺点，常将两个单万向铰链机构为了消除从动轴变速转动的缺点，常将两个单万向铰链机构串联实用，构成双万向铰链机构。
串联实用，构成双万向铰链机构安装要求：安装要求：①①主动、从动、中间三轴共面；主动、从动、中间三轴共面；②②主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹角应相等；主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹角应相等；③③中间轴两端的叉面应在同一平面内中间轴两端的叉面应在同一平面内αααααα2αα1C21C湘潭大学专用2.双万向铰链机构为了消除从动轴变速转动的缺点，常将两个单万 §§12－－9 组合机构组合机构组合机构：组合机构：将几种基本机构组合在一起，并形成一个封闭的传将几种基本机构组合在一起，并形成一个封闭的传动系统，以满足工程上对机械运动的多样化和复杂性要求动系统，以满足工程上对机械运动的多样化和复杂性要求组成：组成：可以是同类基本机构的组合、也可以是不同类型基本机可以是同类基本机构的组合、也可以是不同类型基本机构的组合构的组合1.联动凸轮组合机构联动凸轮组合机构 写R字3.凸轮－齿轮组合机构凸轮－齿轮组合机构 4.凸轮－连杆组合机构凸轮－连杆组合机构P432~P4315.齿轮－连杆组合机构齿轮－连杆组合机构(变行程冲床)6.多种基本机构的组合（多种基本机构的组合（压力机））2.双连杆组合机构双连杆组合机构定书机湘潭大学专用§12－9 组合机构组合机构：将几种基本机构组合在一起， 两组径向凸轮机构的组合两组径向凸轮机构的组合湘潭大学专用两组径向凸轮机构的组合湘潭大学专用 小型电影放映机抓片机构小型电影放映机抓片机构径向凸轮与端面凸轮的组合径向凸轮与端面凸轮的组合湘潭大学专用小型电影放映机抓片机构径向凸轮与端面凸轮的组合湘潭大学专用 圆珠笔芯线上的自动送料机构圆珠笔芯线上的自动送料机构湘潭大学专用圆珠笔芯线上的自动送料机构湘潭大学专用 凸轮－齿轮组合机构凸轮－齿轮组合机构机床校正机构机床校正机构蜗杆主动，因制造误差使蜗轮运动精度达不到要求，由误差设计一凸轮机构，经齿轮齿条、差动机构K使蜗杆得到一附加转动，以校正误差。
湘潭大学专用凸轮－齿轮组合机构机床校正机构蜗杆主动，因制造误差使蜗轮运动 凸轮－齿轮组合机构凸轮－齿轮组合机构湘潭大学专用凸轮－齿轮组合机构湘潭大学专用 凸轮－连杆组合机构可实现多种复杂的运动规律凸轮－连杆组合机构可实现多种复杂的运动规律相当于连架杆长度可变的四杆机构相当于连架杆长度可变的四杆机构相当于连杆长度相当于连杆长度(BD)可变的四杆机构可变的四杆机构湘潭大学专用凸轮－连杆组合机构可实现多种复杂的运动规律相当于连架杆长度可 凸轮凸轮—连杆连杆机构机构可实现预定轨迹可实现预定轨迹罐头封口机构，要求罐头封口机构，要求C点沿接合缝运动点沿接合缝运动湘潭大学专用凸轮—连杆机构可实现预定轨迹罐头封口机构，要求C点沿接合缝 压砖机成型机构压砖机成型机构9(凸轮凸轮)12345(上冲头上冲头)6(下冲头下冲头)10(耐火砖耐火砖)8重物重物湘潭大学专用压砖机成型机构9(凸轮)12345(上冲头)6(下冲头)10 饼干、香烟包装饼干、香烟包装机中的推包机构机中的推包机构湘潭大学专用饼干、香烟包装机中的推包机构湘潭大学专用 §§12－－6 非圆齿轮机构非圆齿轮机构应用实例：滚筒式平板印刷机、压力机、机床转位机构、非线应用实例：滚筒式平板印刷机、压力机、机床转位机构、非线性函数电位机构、流量计、书心脊背加工联动机构等。
性函数电位机构、流量计、书心脊背加工联动机构等非圆齿轮机构是一种用于变传动比传动的齿轮机构其节线不是非圆齿轮机构是一种用于变传动比传动的齿轮机构其节线不是圆，常用的椭圆形、心形和螺旋线形曲线等圆，常用的椭圆形、心形和螺旋线形曲线等有专门书籍介绍2ωω21ωω1椭圆齿轮椭圆齿轮湘潭大学专用§12－6 非圆齿轮机构应用实例：滚筒式平板印刷机、压力机 滚筒式平板印刷机滚筒式平板印刷机压力机压力机自动机床转位机构自动机床转位机构湘潭大学专用滚筒式平板印刷机压力机自动机床转位机构湘潭大学专用 非圆齿轮非圆齿轮非线性函数电位机构非线性函数电位机构椭圆齿轮椭圆齿轮书心脊背加工联动机构书心脊背加工联动机构椭圆齿轮椭圆齿轮流量计流量计湘潭大学专用非圆齿轮非线性函数电位机构椭圆齿轮书心脊背加工联动机构椭圆齿 §§12－－7 螺旋机构螺旋机构组成：组成：螺杆、螺母、机架螺杆、螺母、机架运动特点：运动特点：一般情况下是螺杆连续回转，螺母轴向移动一般情况下是螺杆连续回转，螺母轴向移动优点：优点：获得很大的减速比和力的增益获得很大的减速比和力的增益缺点：缺点：机械效率较低机械效率较低应用：应用：螺旋压力机、千斤顶、机床进给装置、微调机构等。
螺旋压力机、千斤顶、机床进给装置、微调机构等 肥皂输送机构1.螺旋机构及其应用螺旋机构及其应用在在γγ>φφv 时时,也可以螺母为作轴向移动，迫使螺杆转动也可以螺母为作轴向移动，迫使螺杆转动如起子湘潭大学专用§12－7 螺旋机构组成：螺杆、螺母、机架运动特点：一 2.运动分析运动分析导程导程l－－螺旋转一圈－－螺旋转一圈(2ππ)，螺母前进的距离螺母前进的距离螺旋转过任意螺旋转过任意φφ角时，螺母的位移角时，螺母的位移s为：为： s / r rφφ =l /r2ππlr r2ππsr rφφ s=lφφ/2ππ螺距螺距p－－－－相邻螺纹牙齿同侧齿面之间的距离相邻螺纹牙齿同侧齿面之间的距离两者的关系为：两者的关系为：l = z p，，z为螺纹的头数为螺纹的头数强调Z=1213将螺纹在中径圆柱处展开得一斜三角形，于是：将螺纹在中径圆柱处展开得一斜三角形，于是：湘潭大学专用2.运动分析导程l－－螺旋转一圈(2π)，螺母前进的距离螺 图示螺旋机构中，螺母图示螺旋机构中，螺母A固定，固定，螺母螺母2可沿轴向移动，且可沿轴向移动，且: lA≠≠lB当当A、、B段螺纹旋向相同时，段螺纹旋向相同时，螺杆螺杆1相对于机架相对于机架3的位移为：的位移为： s =( lA－－lB)φ)φ/2ππ当差当差(lA－－lB)很小时，很小时，s将很小。
将很小当当A、、B段螺纹旋向相反时，螺母段螺纹旋向相反时，螺母2的位移为：的位移为： s =( lA＋＋lB)φ)φ/2ππ称为称为复式螺旋机构复式螺旋机构，用于车辆的快速靠近或离开、电杆拉线，用于车辆的快速靠近或离开、电杆拉线机构等123这种螺旋机构称为微这种螺旋机构称为微(差差)动螺旋机构，用于测微计（千分尺）、动螺旋机构，用于测微计（千分尺）、分度机构、调节机构（分度机构、调节机构（镗刀微调机构镗刀微调机构）中s1=lAφφ/2ππ螺母螺母2相对于螺杆相对于螺杆1的位移为：的位移为：s21=－－lBφφ/2ππ螺母螺母2相对于机架相对于机架3的位移为：的位移为：湘潭大学专用图示螺旋机构中，螺母A固定，螺母2可沿轴向移动，且: lA≠ l1=1.25 mm(右右)l2=1 mm(右右)镗刀进给量调整微动螺旋机构镗刀进给量调整微动螺旋机构复式螺旋机构复式螺旋机构湘潭大学专用l1=1.25 mm(右)l2=1 mm(右)镗刀进给量调整 §§12－－8 万向铰链机构万向铰链机构(万向联轴节万向联轴节)作用：作用：用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动过程用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动过程中，两轴之间的夹角还可以改变。
中，两轴之间的夹角还可以改变共轴、 有夹角应用：应用：广泛应用于汽车、机床等机械广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中传动系统中1.单万向铰链机构单万向铰链机构结构特点：结构特点：两传动轴末端各有一个叉形两传动轴末端各有一个叉形支架，用铰链与中间的支架，用铰链与中间的“十字形十字形”构件构件相联，相联，“十字形十字形”构件的中心位于两轴构件的中心位于两轴交点处，轴间角为交点处，轴间角为αα 运动分析：运动分析：两轴平均传动比为两轴平均传动比为1，但瞬时传动比是动态变化的但瞬时传动比是动态变化的在任意位置有：在任意位置有：ωω2 2＝＝ωω1 1＋＋ωω2121ωω1 1ωω2 2ααωω2121湘潭大学专用§12－8 万向铰链机构(万向联轴节)作用：用于传递两相 由图可得：由图可得：ω'ω'2 2＝＝ωω1 1/cos α/cos αωω2121 ＝＝ ω ω21A21A∴ωω2 2 ＝＝ω'ω'2 2＝＝ωω1 1＋＋ωω21A21A在图示位置时，在图示位置时，∵ ωω2 2 、ωω1 1 、ωω21A 21A 共面，故可知共面，故可知:ωω21B21B ＝＝0 0ω1ω'2ω21αAω'2Aααωω1 1B其中其中ωω2121是一个空间矢量，可分解成绕是一个空间矢量，可分解成绕AB轴旋转的两个分量：轴旋转的两个分量：ωω2121 ＝＝ ω ω21A21A ＋＋ωω21B21B为最大值湘潭大学专用由图可得：ω'2＝ω1/cos αω21 ＝ ω21A∴ω2 可知可知ωω2 2 的变化范围为：的变化范围为：在图示位置时，在图示位置时，∵ ωω"2 2 、ωω1 1 、ωω21B 21B 共面，故可知共面，故可知:ωω2121 ＝＝ ω ω21B21Bωω21A21A＝＝0 0∴ωω2 2 ＝＝ω”ω”2 2＝＝ωω1 1＋＋ωω21B21B由图可得：由图可得：ω”ω”2 2＝＝ωω1 1cos αcos α即：即： ω ω1 1cos α cos α ≤ ω ω2 2 ≤ωω1 1/cos α/cos αω”ω”2 2 ≤≤ ωω2 2 ≤≤ ω’ω’2 2ω1αω21ω"21αωω1 1BBαAω"2为最小值湘潭大学专用可知ω2 的变化范围为：在图示位置时，∵ ω"2 、ω1 、 2.双万向铰链机构双万向铰链机构为了消除从动轴变速转动的缺点，常将两个单万向铰链机构为了消除从动轴变速转动的缺点，常将两个单万向铰链机构串联实用，构成双万向铰链机构。
串联实用，构成双万向铰链机构安装要求：安装要求：①①主动、从动、中间三轴共面；主动、从动、中间三轴共面；②②主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹角应相等；主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹角应相等；③③中间轴两端的叉面应在同一平面内中间轴两端的叉面应在同一平面内αααααα2αα1C21C湘潭大学专用2.双万向铰链机构为了消除从动轴变速转动的缺点，常将两个单万 §§12－－9 组合机构组合机构组合机构：组合机构：将几种基本机构组合在一起，并形成一个封闭的传将几种基本机构组合在一起，并形成一个封闭的传动系统，以满足工程上对机械运动的多样化和复杂性要求动系统，以满足工程上对机械运动的多样化和复杂性要求组成：组成：可以是同类基本机构的组合、也可以是不同类型基本机可以是同类基本机构的组合、也可以是不同类型基本机构的组合构的组合1.联动凸轮组合机构联动凸轮组合机构 写R字3.凸轮－齿轮组合机构凸轮－齿轮组合机构 4.凸轮－连杆组合机构凸轮－连杆组合机构P432~P4315.齿轮－连杆组合机构齿轮－连杆组合机构(变行程冲床)6.多种基本机构的组合（多种基本机构的组合（压力机））2.双连杆组合机构双连杆组合机构定书机湘潭大学专用§12－9 组合机构组合机构：将几种基本机构组合在一起， 两组径向凸轮机构的组合两组径向凸轮机构的组合湘潭大学专用两组径向凸轮机构的组合湘潭大学专用 小型电影放映机抓片机构小型电影放映机抓片机构径向凸轮与端面凸轮的组合径向凸轮与端面凸轮的组合湘潭大学专用小型电影放映机抓片机构径向凸轮与端面凸轮的组合湘潭大学专用 圆珠笔芯线上的自动送料机构圆珠笔芯线上的自动送料机构湘潭大学专用圆珠笔芯线上的自动送料机构湘潭大学专用 凸轮－齿轮组合机构凸轮－齿轮组合机构机床校正机构机床校正机构蜗杆主动，因制造误差使蜗轮运动精度达不到要求，由误差设计一凸轮机构，经齿轮齿条、差动机构K使蜗杆得到一附加转动，以校正误差。
湘潭大学专用凸轮－齿轮组合机构机床校正机构蜗杆主动，因制造误差使蜗轮运动 凸轮－齿轮组合机构凸轮－齿轮组合机构湘潭大学专用凸轮－齿轮组合机构湘潭大学专用 凸轮－连杆组合机构可实现多种复杂的运动规律凸轮－连杆组合机构可实现多种复杂的运动规律相当于连架杆长度可变的四杆机构相当于连架杆长度可变的四杆机构相当于连杆长度相当于连杆长度(BD)可变的四杆机构可变的四杆机构湘潭大学专用凸轮－连杆组合机构可实现多种复杂的运动规律相当于连架杆长度可 凸轮凸轮—连杆连杆机构机构可实现预定轨迹可实现预定轨迹罐头封口机构，要求罐头封口机构，要求C点沿接合缝运动点沿接合缝运动湘潭大学专用凸轮—连杆机构可实现预定轨迹罐头封口机构，要求C点沿接合缝 压砖机成型机构压砖机成型机构9(凸轮凸轮)12345(上冲头上冲头)6(下冲头下冲头)10(耐火砖耐火砖)8重物重物湘潭大学专用压砖机成型机构9(凸轮)12345(上冲头)6(下冲头)10 饼干、香烟包装饼干、香烟包装机中的推包机构机中的推包机构湘潭大学专用饼干、香烟包装机中的推包机构湘潭大学专用 感谢聆听 。