机械传动基本知识学习教案

1、会计学1机械传动机械传动(j xi chun dn)基本知识基本知识第一页，共56页。主要(zhyo)参考书1 何存兴何存兴.液压传动与气动传动液压传动与气动传动. 武汉武汉: 华中理工大学出版社，华中理工大学出版社，19982 卢玉明卢玉明. 机械设计基础（第六版）机械设计基础（第六版）. 北京：高等教育出版社北京：高等教育出版社, 1998年年5月月3 郑文纬，吴克坚郑文纬，吴克坚. 机械原理（第七版）机械原理（第七版）. 北京：高等教育出版社北京：高等教育出版社, 1997年年7月月4 顾永杰电工电子顾永杰电工电子(dinz)技术实训教程上海：上海交通大学出版社，技术实训教程上海：上海交

2、通大学出版社，19995 左键民左键民.液压与气压传动液压与气压传动.机械工业出版社机械工业出版社 1999.10第二版第二版6 吴宗泽机械设计吴宗泽机械设计(第一版第一版)北京北京:高等教育出版社，高等教育出版社，2001年年7月月7 邱宣怀机械设计邱宣怀机械设计(第四版第四版)北京北京:高等教育出版社，高等教育出版社，1997年年7月月第1页/共55页第二页，共56页。第2页/共55页第三页，共56页。第3页/共55页第四页，共56页。第4页/共55页第五页，共56页。第5页/共55页第六页，共56页。 第1章 机械传动(j xi chun dn)基本知识1.1 概述概述1.2 运动运动(

3、yndng)副及其分类副及其分类1.3 机械运动机械运动(yndng)1.4 平面机构的运动平面机构的运动(yndng)简图简图1.5 运动运动(yndng)的传递的传递第6页/共55页第七页，共56页。本课程研究本课程研究(ynji)对象为：机械对象为：机械机械机械(jxi(jxi)机 器机 器( j ( j q)q)斜面斜面任何机械都经历了：任何机械都经历了：简单简单复杂的发展过程。复杂的发展过程。机械机械人造的用来减轻或替代人类劳动的多件实物人造的用来减轻或替代人类劳动的多件实物 的组合体。的组合体。 机构机构 （包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、卷（包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、卷扬机、叉

4、车、电梯电脑控制）。扬机、叉车、电梯电脑控制）。一般而言， 机械是机器和机构的总称杠杆杠杆起重轱辘起重轱辘滑轮组滑轮组手动手动(电动)葫芦葫芦现代起重机现代起重机起重机的发展历程：起重机的发展历程：1.1 概述概述第7页/共55页第八页，共56页。机器机器根据某种具体使用要求而设计的多件实物根据某种具体使用要求而设计的多件实物(shw)(shw)的组的组 合体。合体。机构机构能够能够(nnggu)(nnggu)用来传递运动和力或改变运动形式的多用来传递运动和力或改变运动形式的多件件 实物的组合体。如：连杆机构、凸轮机构、实物的组合体。如：连杆机构、凸轮机构、 齿轮机构等。种类有限齿轮机构等。种

5、类有限如如: : 缝纫机、洗衣机、各类机床、运输缝纫机、洗衣机、各类机床、运输(ynsh)(ynsh)车辆、车辆、农用机器、起重机等。农用机器、起重机等。 机器的种类繁多，结构、性能和用途等各不相同，但机器的种类繁多，结构、性能和用途等各不相同，但具有具有相同的基本特征。相同的基本特征。第8页/共55页第九页，共56页。典型典型(dinxng)机器的分析机器的分析：1.内燃机内燃机内燃机内燃机组 成组 成 ( z chn)：65438712910汽缸汽缸(qgng)体体1、活塞活塞2、进气阀进气阀3、排气阀排气阀4、连杆连杆5、曲轴曲轴6、凸轮凸轮7、顶杆顶杆8、齿轮齿轮9、10工作原理：工作

6、原理：1.活塞下行，进气阀开启，混合气体活塞下行，进气阀开启，混合气体 进入汽缸；进入汽缸；2.活塞上行，气阀关闭，混合气体被压缩，活塞上行，气阀关闭，混合气体被压缩， 在顶部点火燃烧；在顶部点火燃烧；3.高压燃烧气体推动活塞下行，两气阀关闭；高压燃烧气体推动活塞下行，两气阀关闭；4.活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸。活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸。循环运动的结果，使曲轴输出连续的旋转运动第9页/共55页第十页，共56页。设计(shj)：潘存云进气进气(jn q)压缩压缩(y su)爆炸爆炸排气排气内燃机的工作过程：内燃机的工作过程：活塞的往复运动通过连杆转变为曲轴活塞的往复运动

7、通过连杆转变为曲轴的连续转动，该组合体称为：的连续转动，该组合体称为：内燃机各部分的作用：内燃机各部分的作用：曲柄滑块机构曲柄滑块机构凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀；称为：凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀；称为：凸轮机构凸轮机构两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作，称两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作，称为：为：齿轮机构齿轮机构各部分各部分协调动作协调动作的结果：的结果：化学能化学能 机械能机械能第10页/共55页第十一页，共56页。机器机器(j q)的共有特征的共有特征： 人造人造(rnzo)的实物组的实物组合体；合体；各部分各部分(b fen)有确定的相对运动；

8、有确定的相对运动；代替或减轻人类劳动代替或减轻人类劳动完成有用功完成有用功或或实现能量实现能量 的转换的转换 - 机器的作用 机器的分类：机器的分类： 原动机原动机实现能量转换实现能量转换（如内燃机、蒸汽机、电动机（如内燃机、蒸汽机、电动机）种类有限工作机工作机完成有用功（如机床等）完成有用功（如机床等） 种类繁多加工机器、信息机器、运输机器第11页/共55页第十二页，共56页。工作工作(gngzu)机的机的组成：组成：原动部分原动部分是工作机动力的来源是工作机动力的来源(liyun)，最常见的是，最常见的是电动电动 机和内燃机。机和内燃机。 工作部分工作部分完成预定的动作完成预定的动作(dn

9、gzu)，位于传动路线，位于传动路线的终点。的终点。 传动部分传动部分联接原动机和工作部分的中间部分。联接原动机和工作部分的中间部分。 控制部分控制部分保证机器的启动、停止和正常协调动作。保证机器的启动、停止和正常协调动作。 其关系如下机械机械机器机器机构机构原动机原动机 传动传动 工作工作 控制控制 原动机原动机工作机工作机第12页/共55页第十三页，共56页。控制控制(kngzh)器器(控制控制(kngzh)电动机电动机(原动原动)带带(传动传动(chundng)减速器减速器(传动传动(chundng)波轮波轮(工作工作)分析自动洗衣机的组成：分析自动洗衣机的组成：第13页/共55页第十四

10、页，共56页。同理，通过(tnggu)对典型机构进行分析可知： 机构的共有机构的共有(n yu)特征：特征： 人造人造(rnzo)的实物组的实物组合体；合体；各部分有确定的相对运动；各部分有确定的相对运动；用来传递力或实现运动的转换。用来传递力或实现运动的转换。机构的分类：机构的分类：通用机构通用机构和和专用机构专用机构。 通用机构通用机构用途广泛，如用途广泛，如齿轮机构齿轮机构、连杆机构连杆机构等。等。专用机构专用机构只能用于特定场合，如钟表的只能用于特定场合，如钟表的擒纵机构擒纵机构。机器与机构的关系：机器与机构的关系： 任意复杂的机器都是由若干组机构按一定规律组合而成任意复杂的机器都是由

11、若干组机构按一定规律组合而成的。的。由机器与机构的共有特征可知：由机器与机构的共有特征可知：机器与机构在结构和运动方面并无区别（仅作用不同）机器与机构在结构和运动方面并无区别（仅作用不同） ，故统称为故统称为机械机械。第14页/共55页第十五页，共56页。名词术语解释名词术语解释(jish):1.构件构件 独立的运动单元独立的运动单元 内燃机中的连杆内燃机中的连杆(lin n)1.2 运动运动(yndng)副及其分副及其分类类内燃机连杆内燃机连杆套筒套筒连杆体连杆体螺栓螺栓垫圈垫圈螺母螺母轴瓦轴瓦连杆盖连杆盖零件零件 独立的制造单元独立的制造单元第15页/共55页第十六页，共56页。2.运动运

12、动(yndng)副副a)两个构件、两个构件、b) 直接直接(zhji)接触、接触、c) 有相对有相对运动运动运动副元素运动副元素直接接触直接接触(jich)的部分（点、线的部分（点、线、面）、面）例如：凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。例如：凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。定义：定义：运动副运动副两个构件直接接触组成的仍能产两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的连接。生某些相对运动的连接。三个条件，缺一不可三个条件，缺一不可第16页/共55页第十七页，共56页。运动运动(yndng)副的分类：副的分类： 1)按引入的约束数分有：按引入的约束数分有： I级副级副II级副级副III级副级副I级副、

13、级副、II级副、级副、III级副、级副、IV级副、级副、V级副。级副。第17页/共55页第十八页，共56页。 2)按相对运动范围按相对运动范围(fnwi)分有分有： 平面运动副平面运动副平面运动平面运动平面机构平面机构全部全部(qunb)由平面运动副组成的机由平面运动副组成的机构。构。IV级副级副例如：球铰链、拉杆天线例如：球铰链、拉杆天线(tinxin)、螺旋、生物关、螺旋、生物关节。节。空间运动副空间运动副空间运动空间运动V级副级副1V级副级副2V级副级副3两者关联空间机构空间机构至少含有一个空间运动副的机构。至少含有一个空间运动副的机构。第18页/共55页第十九页，共56页。 3)按运动

14、副元素按运动副元素(yun s)分有：分有： 高副高副点、线接触，应力高。点、线接触，应力高。低副低副面接触面接触(jich)，应力低，应力低例如：滚动副、凸轮例如：滚动副、凸轮(tln)副、齿轮副等。副、齿轮副等。例如：例如：转动副转动副（回转副）、（回转副）、移动副移动副 。第19页/共55页第二十页，共56页。第20页/共55页第二十一页，共56页。常见运动副符号常见运动副符号(fho)的表示的表示: 国标国标GB446084移动(ydng)副转动(zhun dng)副高副高副第21页/共55页第二十二页，共56页。常用常用(chn yn)运动副的符号运动副的符号运动运动(yndng)副

15、副名称名称运动运动(yndng)副符号副符号两运动构件构成的运动副两运动构件构成的运动副转动副转动副移动副移动副12121212121212121212121212两构件之一为固定时的运动副两构件之一为固定时的运动副122121平面运动副平面运动副第22页/共55页第二十三页，共56页。平面平面(pngmin)高副高副螺旋螺旋(luxun)副副21121221211212球面副球销副球面副球销副121212空间空间(kngjin)运动副运动副121212第23页/共55页第二十四页，共56页。圆柱圆柱(yunzh)副副空间空间(kngjin)运动副运动副第24页/共55页第二十五页，共56页。

16、构件构件(gujin)的表示方法的表示方法:第25页/共55页第二十六页，共56页。一般构件一般构件(gujin)的表示方法的表示方法 杆、轴构件杆、轴构件(gujin)固定固定(gdng)构件构件同一构件同一构件第26页/共55页第二十七页，共56页。三副三副(snf)构件构件 两副构件两副构件(gujin) 一般构件一般构件(gujin)的表示方法的表示方法 第27页/共55页第二十八页，共56页。运动链运动链两个以上的构件通过运动副的两个以上的构件通过运动副的联接联接(lin ji)而构成的系统。而构成的系统。注意事项注意事项: 画构件时应撇开构件的实际外形画构件时应撇开构件的实际外形(

17、wi xn)，而只考，而只考虑运动副的性质。虑运动副的性质。闭式链闭式链、开式链开式链3. 运动运动(yndng)链链 第28页/共55页第二十九页，共56页。机构机构(jgu)定义定义(dngy)：具有确定运动的运动链称为机构：具有确定运动的运动链称为机构 。机构是由若干(rugn)构件经运动副联接而成的1.3 机械运动机械运动第29页/共55页第三十页，共56页。若干若干1个或几个个或几个1个个机架机架作为参考系的构件，如机床作为参考系的构件，如机床(jchung)床床身、车辆底盘、飞机机身。即相对固定的构件身、车辆底盘、飞机机身。即相对固定的构件机构机构(jgu)的组成：的组成：机构机构

18、(jgu)机架原动件从动件机架原动件从动件原（主）动件原（主）动件按给定运动规律运动的构件按给定运动规律运动的构件(gujin)。从动件从动件其余可动构件其余可动构件(gujin)。第30页/共55页第三十一页，共56页。第31页/共55页第三十二页，共56页。314A2BC曲柄滑块机构曲柄滑块机构滑块滑块3的运动是移动。的运动是移动。曲柄曲柄1的运动是转动。的运动是转动。连杆连杆2的运动是平面的运动是平面(pngmin)复合运动，复合运动， 既转动同时又移动。既转动同时又移动。平面运动平面运动 在机构中，各活动构件上任一点相在机构中，各活动构件上任一点相对于机架的运动轨迹对于机架的运动轨迹(

19、guj)均被约束在均被约束在某一平面上的运动，且各点的运动平面某一平面上的运动，且各点的运动平面相互平行。相互平行。第32页/共55页第三十三页，共56页。第33页/共55页第三十四页，共56页。第34页/共55页第三十五页，共56页。1.4 平面机构平面机构(jgu)的运动简图的运动简图机构运动简图机构运动简图用以说明机构中各构件之间的相对用以说明机构中各构件之间的相对 运动关系运动关系(gun x)的简单图形。的简单图形。作用：作用： 1.表示机构表示机构(jgu)的结构和运动情况。的结构和运动情况。2.作为运动分析和动力分析的依据。作为运动分析和动力分析的依据。第35页/共55页第三十六

20、页，共56页。常用机构运动常用机构运动(yndng)简图符号简图符号 在机架上的电机在机架上的电机齿轮齿条传动齿轮齿条传动带传动带传动圆锥齿轮传动圆锥齿轮传动第36页/共55页第三十七页，共56页。链传动链传动圆柱蜗杆蜗轮传动圆柱蜗杆蜗轮传动凸轮传动凸轮传动外啮合圆柱齿轮传动外啮合圆柱齿轮传动第37页/共55页第三十八页，共56页。机构运动简图应满足的条件：机构运动简图应满足的条件： 1.构件构件(gujin)数目与实际相同数目与实际相同 2.运动副的性质运动副的性质(xngzh)、数目与实际相符、数目与实际相符 3.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际

21、(shj)机机构构 成比例。成比例。棘轮机构棘轮机构内啮合圆柱齿轮传动内啮合圆柱齿轮传动第38页/共55页第三十九页，共56页。绘制机构绘制机构(jgu)运动运动简图简图顺口溜：先两头，后中间，顺口溜：先两头，后中间， 从头至尾走一遍，从头至尾走一遍， 数数构件数数构件(gujin)是多少，是多少， 再看它们怎相联。再看它们怎相联。步骤步骤(bzhu)：1.运转机械，搞清楚运动副的性质、数目和构件数目；运转机械，搞清楚运动副的性质、数目和构件数目；4.检验机构是否满足运动确定的条件。检验机构是否满足运动确定的条件。2.测量各运动副之间的尺寸，选投影面（运动平面），测量各运动副之间的尺寸，选投影

22、面（运动平面）， 绘制示意图。绘制示意图。3.按比例绘制运动简图。按比例绘制运动简图。 简图比例尺：简图比例尺： l = =实际尺寸实际尺寸 m / m / 图上长度图上长度mmmm思路：思路：先定原动部分和工作部分（一般位于传动线路末端）先定原动部分和工作部分（一般位于传动线路末端），弄清运动传递路线，确定构件数目及运动副的类型，并用，弄清运动传递路线，确定构件数目及运动副的类型，并用符号表示出来。符号表示出来。举例：举例：绘制绘制破碎机破碎机和和偏心泵偏心泵的机构运动简图。的机构运动简图。第39页/共55页第四十页，共56页。DCBA1432绘制绘制(huzh)图示鳄式破碎机的运动图示鳄式

23、破碎机的运动简图。简图。1-机架，2-偏心(pinxn)轴，3-动颚板，4-推力板，5-定颚板。5构件用数字表示构件用数字表示(biosh)运动副用字母表示运动副用字母表示(biosh)第40页/共55页第四十一页，共56页。1234绘制图示偏心绘制图示偏心(pinxn)泵的运动简泵的运动简图图偏心偏心(pinxn)泵泵第41页/共55页第四十二页，共56页。机构机构(jgu)(jgu)运运动简图绘制动简图绘制 例例3 31.4 平面(pngmin)机构运动简图第42页/共55页第四十三页，共56页。第43页/共55页第四十四页，共56页。第44页/共55页第四十五页，共56页。直接(zhji)接