《机械设计基础》课件-第2章常用机构

机械设计基础

机械设计基础概论常用机构带传动和链传动齿轮传动蜗杆传动螺纹联接与螺旋传动目录/CONTENTS1235轴的设计及轮毂连接轴承

联轴器和离合器弹簧678109411机械的平衡与调速12轮系及减速器常用机构第2章4学习目标知识学习目标●熟练掌握机构运动简图的绘制方法●熟练掌握平面机构自由度的计算方法，能正确识别合处理出机构中存在的复合铰链、局部自由度和虚约束

●了解平面四杆机构的基本型式，掌握其演化方法●掌握平面四杆机构的工作特性、特点及其功能●了解凸轮机构的工作原理、应用、分类和从动件的运动规律●掌握凸轮机构设计的基本步骤和从动件几种常用运动规律的特点和适用场合●了解棘轮机构槽轮机构、不完全齿轮机构的工作原理、特点、功能和适用场合

技能训练目标●能够将实际机构或机构的结构图绘制成机构运动简图；能看懂各种复杂机构的机构运动简图●能够设计一对心尖顶直动从动件盘形凸轮机构

第2章常用机构5第2章常用机构【生产机器应用导入例】颚式破碎机1一电动机2、4一带轮3一v带5一偏心轴6一动颚(板)7一肘板8一定颚(板)9一飞轮6

2.1平面机构的运动简图及其自由度第2章常用机构2.1.1平面机构的组成

机构平面机构1.构件与自由度2．约束与运动副图2-2构件的自由度72.1平面机构的运动简图及其自由度第2章常用机构1)低副2)高副

3、运动副的分类图（1）转动副(2)移动副8

2.1平面机构的运动简图及其自由度第2章常用机构

4.运动副符号9

2.1平面机构的运动简图及其自由度2.1.2机构运动简图第2章常用机构绘制平面机构运动简图步骤⑴根据机构的实际结构和运动情况，明确机构的主动件及从动构件和机架，并数字编号⑵从主动构件开始，沿运动传递路线，确定构件数、位置⑶确定机架，并选定多数机构的运动平面作为绘制简图的视图平面⑷选择适当的比例，用规定的构件和运动副的符号，并正确将同一构件上运动副连接起来，绘制出机构运动简图10

2.1平面机构的运动简图及其自由度第2章常用机构

【实例2-3】绘制图2-3的单缸四冲程内燃机机构运动简图11

2.1平面机构的运动简图及其自由度2.1.3平面机构自由度第2章常用机构=1)复合铰链

2)局部自由度3)虚约束

转动副C有两个铰链形成复合铰链。实际低副数Pl=7.=2)局部自由度

n=3，

图2-14例2-6

I处为局部自由度；C、G为复合铰，；构件7、8、9属于结构重复，引入虚约束,n=9，Pl=12，Ph=2==12

2.2平面连杆机构的分析和设计2.2.1铰链四杆机构第2章常用机构4称为机架；1、3称为连架杆.2称为连杆（1）曲柄摇杆机构

2)局部自由度（3）双摇杆机构

（2）双曲柄机构

图2-15铰链四杆机构

图2-18牛头刨床横向自动进给机构摄影平台升降机构图2-21港口起重机构

13

2.2平面连杆机构的分析和设计第2章常用机构．2.铰链四杆机构形式的判

别-------存在曲柄的条件表2-2铰链四杆机构的演化及应用1）连架杆和机架中必有一杆是最短构件；2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和

142.2平面连杆机构的分析和设计2.2.3铰链四杆机构的运动特性第2章常用机构1．急回特性和行程速比系数2．压力角与传动角3、死点位置图2-23急回特性分析

最小传动角为：γmin＞[γ]，一般机械，取[γ]=400通过曲柄回转中心A（γ=00），因而不能产生力矩使曲柄回转15

2.2平面连杆机构的分析和设计第2章常用机构．2.2.5铰链四杆机构的设计【实例2-7】设计步骤162.3凸轮机构2.3.1凸轮机构的应用及分类第2章常用机构2．凸轮机构的分类1．凸轮机构的应用1）按凸轮的形状分类自动机床刀具进给凸轮图2-34盘形凸轮

图2-33移动凸轮

图2-34圆柱凸轮2）按从动件的型式分尖顶从动件滚子从动件平底从动件172.2平面连杆机构的分析和设计2.3.2常用的从动件的运动规律第2章常用机构1)．等速运动规律2)．等加速等减速运动规律2.从动件的运动规律分析

图2-36一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构图2-37

刚性冲击图2-38

柔性冲击182.2平面连杆机构的分析和设计2.3.3图解法设计凸轮轮廓线（曲线）第2章常用机构一对心尖顶直动从动件盘形凸轮机构凸轮廓线的绘制图2-39反转法

图2-40对心尖顶直动从动件盘形凸轮五步骤绘制该凸轮轮廓线192.2平面连杆机构的分析和设计2.3.4凸轮机构基本尺寸的选取第2章常用机构（1）凸轮机构压力角

的选取（2）凸轮基圆半径的选取（3）滚子半径（

）的确定、平底尺寸的选取最大压力角＜许用压力角

基圆半径≥1.6r～2r(r为轴的半径)=(0.1～0.5)为基圆半径

202.2平面连杆机构的分析和设计2.3.5凸轮的结构和零件工作图第2章常用机构1)凸轮和滚子材料2)凸轮工作图及其技术要求图2-41凸轮轴(a)销联接(b)弹性开槽锥套联接图2-42凸轮的固定凸轮材料常用45和40Cr钢，表面淬硬到52～58HRC

滚子材料通常用20Cr，18CrMoTi．渗碳淬火到56～62HRC表2-4凸轮公差和表面粗糙度21

2.2平面连杆机构的分析和设计第2章常用机构．【实例2-9】

盘形凸轮机构设计设计步骤图2-43凸轮零件图222.4

其他常用机构2.4.1

棘轮机构第2章常用机构棘轮机构常用在各种机床、自行车、螺旋千斤顶等各种机械中图2-44

外啮合棘轮机构

图2-45内啮合棘轮机构

轮齿式棘轮机构结构简单、运动可靠、棘轮的转角容易实现有级的调节图2-46矩形齿双向棘轮机构