機械原理重點歸納

1、機械原理復習機械原理復習機械原理不考試內容機械原理不考試內容六、六、8-4 平面四桿機構的設計中平面四桿機構的設計中機械原理復習機械原理復習機械原理不考試內容機械原理不考試內容2. 2. 用解析法設計四桿機構用解析法設計四桿機構8-5 多桿機構多桿機構4.4.四桿機構的優(yōu)化設計四桿機構的優(yōu)化設計七、七、9-3 凸輪輪廓曲線的設計中凸輪輪廓曲線的設計中3 3用解析法設計凸輪的輪廓曲線用解析法設計凸輪的輪廓曲線八、八、10-11 其他齒輪傳動簡介其他齒輪傳動簡介10-12 齒輪機構動力學簡介齒輪機構動力學簡介九、九、11-6 行星輪系的效率行星輪系的效率11-8 其他新型行星輪系傳動簡介其他新型行

2、星輪系傳動簡介1.輪系中的功率流動問題輪系中的功率流動問題11-7 行星輪系的類型選擇及設計的基本知識中行星輪系的類型選擇及設計的基本知識中3行星輪系的均載裝置行星輪系的均載裝置十、第十二章十、第十二章; ; 第十三章第十三章; ; 第十四章第十四章機械原理復習機械原理復習不需要記憶的公式不需要記憶的公式1.推桿運動規(guī)律：s s(t) s( )v v(t) v( )a a(t) a( )2. 重合度 : = z1(tana1 tan) +z2(tana2 tan)/(2) = + )(2invinvrrrsskkkk3.任意圓上齒厚：invzzxxinvtan)(221214.無側隙嚙合方程式

3、機械原理復習機械原理復習第第2 2章章 平面機構的結構分析平面機構的結構分析一、了解名詞：構件、零件、運動副、約束、機構、機器一、了解名詞：構件、零件、運動副、約束、機構、機器二、理解機構運動簡圖：要求能夠看懂和繪制最一般的機構簡圖二、理解機構運動簡圖：要求能夠看懂和繪制最一般的機構簡圖三、熟練掌握平面機構自由度的計算三、熟練掌握平面機構自由度的計算f3n(2plph)f3n(2plph p) f1.1.復合鉸鏈復合鉸鏈2.2.局部自由度局部自由度3.3.虛約束虛約束4.4.機構具有確定運動的條件機構具有確定運動的條件機械原理復習機械原理復習21927323hlppnf滑塊受到的運動約束與構件

4、滑塊受到的運動約束與構件fgcfgc上的運動軌跡相重合，所以滑塊上的運動軌跡相重合，所以滑塊將帶入一個虛約束（將帶入一個虛約束（3 31-21-22=-12=-1）。）。2-1滾子繞其中心滾子繞其中心a a轉動的自由度為局部自由度轉動的自由度為局部自由度b b為復合鉸鏈為復合鉸鏈f3n(2plph p) f=39 (212+1 1) 1=2計算圖示機構的自由度，如有局部自由度、計算圖示機構的自由度，如有局部自由度、復合鉸鏈和虛約束請予以指出。復合鉸鏈和虛約束請予以指出。 2-2 2-2 滾子半徑滾子半徑r rr r=r-r=r-r，abbcabbc10423323hlppnff3n(2plph

5、 p) f=34 (25+1 1) 1 =1滾子滾子4 4繞其中心繞其中心b b轉動的自由度為轉動的自由度為局部自由度局部自由度無復合鉸鏈無復合鉸鏈滾子中心受到的運動約束與構件滾子中心受到的運動約束與構件abcabc上上b b點的運動軌跡相重合，所以滾子與點的運動軌跡相重合，所以滾子與圓形軌道的高副為一個虛約束。圓形軌道的高副為一個虛約束。壓榨機機構2-3該機構中存在結構對稱部分，構件8、9、10 和構件4、5、6。如果去掉一個對稱部分，機構仍能夠正常工作，所以可以將構件8、9、10以及其上的轉動副g、h、i和c處的一個轉動副視為虛約束； 偏心輪1與機架11和構件2形成 2個轉動副 構件7與構

6、件11在左右兩邊同時形成導路平行的移動副，只有其中一個起作用； 構件4、5、6在d點處形成復合鉸鏈 機構中沒有局部自由度和高副。 11027323 hlppnff3n(2plph p) f=310 (215+0 1) 0 =1p=2pl+ph-3n =25+0-33=1作業(yè)集作業(yè)集2-62-92-62-9教材教材2-162-162-4圖示運動鏈是圖示運動鏈是否能成為機構？否能成為機構？如何改造？如何改造？第第3 3章章 平面機構的運動分析平面機構的運動分析一、瞬心的定義、性質和應用一、瞬心的定義、性質和應用1.1.定義：兩構件的瞬時同速點；定義：兩構件的瞬時同速點；2.2.找瞬心的方法：找瞬心

7、的方法：直接觀察，直接觀察，三心定理，三心定理，瞬心多邊形等；瞬心多邊形等；3.3.利用求構件的角速度或構件上某點的速度。利用求構件的角速度或構件上某點的速度。作業(yè)集作業(yè)集3-13-33-13-3；教材；教材3-13-63-13-6二、運動分析：相對運動圖解法二、運動分析：相對運動圖解法列矢量方程列矢量方程依方程作圖求解依方程作圖求解1.1.同一構件上兩點間的速度和加速度的關系同一構件上兩點間的速度和加速度的關系利用影像原理簡化解題利用影像原理簡化解題（同一構件上已知兩點運動求第三點運動同一構件上已知兩點運動求第三點運動）影象原理只能應用于同一構件上，影象原理只能應用于同一構件上，字母繞行順序

8、應相同。字母繞行順序應相同。2.2.組成移動副的兩構件上重合點間的速度與加速度的關系組成移動副的兩構件上重合點間的速度與加速度的關系注意：重合點的選擇、哥氏加速度的大小及方向注意：重合點的選擇、哥氏加速度的大小及方向作業(yè)集作業(yè)集3-43-63-43-6；教材；教材3-13-63-13-6作業(yè)集作業(yè)集3-73-7、3-103-10；教材；教材3-133-13第第4 4章章 平面機構的力分析平面機構的力分析一、運動副的摩擦分析一、運動副的摩擦分析1.1.摩擦角、摩擦圓及當量摩擦系數(shù)的含義；摩擦角、摩擦圓及當量摩擦系數(shù)的含義；2.2.按給定的驅動力（或阻力）確定構件之間的相對運動方向；按給定的驅動力

9、（或阻力）確定構件之間的相對運動方向；驅動力和工作阻力的特性？驅動力和工作阻力的特性？分析相對運動時注意腳標，如分析相對運動時注意腳標，如 1212、 2121；v v1212、v v2121的區(qū)別！的區(qū)別！3.3.先按無摩擦確定運動副反力的方向，后按有摩擦確定運動副總反力先按無摩擦確定運動副反力的方向，后按有摩擦確定運動副總反力的方向；的方向；移動副總反力移動副總反力f fr12r12與與v v2121成（成（90+90+ ）角（注意力的腳標）角（注意力的腳標）轉動副總反力轉動副總反力f fr12r12對鉸鏈中心的力矩方向與對鉸鏈中心的力矩方向與 2121相反相反并與摩擦圓相切并與摩擦圓相切

10、4.4.對機構進行受力分析時，注意以對機構進行受力分析時，注意以二力桿二力桿或或三力構件三力構件入手進行分析。入手進行分析。注意注意二力桿二力桿受壓還是受拉受壓還是受拉注意注意三力構件三力構件的三力匯交的三力匯交作業(yè)集作業(yè)集4-34-74-34-71m1abcd1234fqfr12fr23fr21fr43fr32fr412123344-1圖示曲柄搖桿機構中曲柄為主動圖示曲柄搖桿機構中曲柄為主動件，已知件，已知 1 1、驅動力矩、驅動力矩mm1 1，從動件從動件3 3上作用有工作阻力上作用有工作阻力f fqq，標出個運動副中總反力的方向。標出個運動副中總反力的方向。解：構件解：構件2為二力桿，受

11、壓為二力桿，受壓第第5 5章章 機械的效率和自鎖機械的效率和自鎖 實際驅動力（矩）理想驅動力（矩）)00mmff（理想生產阻力（矩）實際生產阻力（矩）)00rrmmgg（一、機械的效率一、機械的效率1.效率的定義及其求法、自鎖條件效率的定義及其求法、自鎖條件瞬時機械效率和自鎖條件都可用兩次力分析（考慮與不考慮摩擦）瞬時機械效率和自鎖條件都可用兩次力分析（考慮與不考慮摩擦）的方法求解的方法求解工作阻力不變工作阻力不變驅動力不變驅動力不變2.機組的效率機組的效率串聯(lián)串聯(lián)k21并聯(lián)并聯(lián)drppkkkpppppp212211混聯(lián)混聯(lián)作業(yè)集作業(yè)集5-45-4作業(yè)集作業(yè)集5-35-3作業(yè)集作業(yè)集5-25-

12、2二、機械的自鎖二、機械的自鎖 對移動副，驅動力位于摩擦角之內；對轉動副，驅動力位于摩擦對移動副，驅動力位于摩擦角之內；對轉動副，驅動力位于摩擦圓之內。圓之內。 2. 令工作阻力小于零來求解。對于受力狀態(tài)或幾何關系較復雜的機令工作阻力小于零來求解。對于受力狀態(tài)或幾何關系較復雜的機構，可先假定該機構不自鎖，用圖解法或解析法求出工作阻力構，可先假定該機構不自鎖，用圖解法或解析法求出工作阻力與主動力的數(shù)學表達式，然后再令工作阻力小于零，解此不等式，與主動力的數(shù)學表達式，然后再令工作阻力小于零，解此不等式，即可求出機構的自鎖條件。即可求出機構的自鎖條件。 3.利用機械效率計算式求解，即令利用機械效率計

13、算式求解，即令0。 自鎖條件可用以下自鎖條件可用以下3種方法求得：種方法求得： 作業(yè)集作業(yè)集5-65-6作業(yè)集作業(yè)集5-75-7作業(yè)集作業(yè)集5-55-5第第6 6章章 機械的平衡機械的平衡本章的重點是剛性轉子的靜平衡和動平衡本章的重點是剛性轉子的靜平衡和動平衡1.1.理解質徑積的理解質徑積的mrmr概念概念; ;2.2.何謂靜平衡何謂靜平衡( (單面平衡，主矢為零單面平衡，主矢為零) )？何謂動平衡？何謂動平衡( (雙面平衡，主雙面平衡，主矢主矩均為零矢主矩均為零) ) ？靜平衡的動平衡關系？靜平衡的動平衡關系？3.3.平衡質量平衡質量mmb br rb b的求解方法既可用圖解法，也可用解析法

14、。的求解方法既可用圖解法，也可用解析法。 首先應在轉子上選定兩個可添加平衡質量的、且與離心慣性力平行首先應在轉子上選定兩個可添加平衡質量的、且與離心慣性力平行的平面作為平衡平面，然后運用平行力系分解的原理將各偏心質量的平面作為平衡平面，然后運用平行力系分解的原理將各偏心質量所產生的離心慣性力分解到這兩個平衡平面上。這樣就把一個空間所產生的離心慣性力分解到這兩個平衡平面上。這樣就把一個空間力系的平衡問題轉化為兩平衡平面內的平面匯交力系的平衡問題。力系的平衡問題轉化為兩平衡平面內的平面匯交力系的平衡問題。 作業(yè)集作業(yè)集6-26-2、6-36-3第第7 7章章 機械的運轉及其速度波動的調節(jié)機械的運轉

15、及其速度波動的調節(jié)一、機械的運動和動能關系一、機械的運動和動能關系1.動能定理：ew12eewwwwwcdfrd2.周期變速穩(wěn)定運轉的條件、速度波動的原因 med和mer的變化是有規(guī)律的周而復始,je為常數(shù)或有規(guī)律的變化 任一時間間隔wdwr+wf，但在一個運動循環(huán)中wd=wr+wf 循環(huán)開始和終了角速度相等,其他時間角速度在m上下波動二、機械系統(tǒng)等效動力學模型的建立1.1.應遵循的原則是：應遵循的原則是： 使機械系統(tǒng)在等效前后的動力學效應不變，即使機械系統(tǒng)在等效前后的動力學效應不變，即 動能等效：等效構件所具有的動能，等于整個機械系統(tǒng)的總動能。動能等效：等效構件所具有的動能，等于整個機械系統(tǒng)

16、的總動能。 外力所做之功等效：作用在等效構件上的外力所做之功，等于作外力所做之功等效：作用在等效構件上的外力所做之功，等于作用在整個機械系統(tǒng)中的所有外力所做之功的總和。用在整個機械系統(tǒng)中的所有外力所做之功的總和。2.要求掌握等效力矩和等效轉動慣量的求解根據動能相等：求等效轉動慣量根據動能相等：求等效轉動慣量j je e根據功率相等：求等效力矩根據功率相等：求等效力矩me作業(yè)集作業(yè)集7-17-37-17-3三、機械速度波動的調節(jié)方法三、機械速度波動的調節(jié)方法 第第7 7章章 機械的運轉及其速度波動的調節(jié)機械的運轉及其速度波動的調節(jié)1.1.周期性速度波動周期性速度波動 可以利用飛輪儲能和放能的特性

17、來調節(jié)可以利用飛輪儲能和放能的特性來調節(jié) 2.2.非周期性速度波動非周期性速度波動 不能用飛輪進行調節(jié)不能用飛輪進行調節(jié) ，當系統(tǒng)不具有自調性，當系統(tǒng)不具有自調性時，則需要利用調速器來對非周期性速度波動進行調節(jié)。時，則需要利用調速器來對非周期性速度波動進行調節(jié)。 3.3.飛輪設計的基本問題，是根據飛輪設計的基本問題，是根據 mme e、j je e、m、來計算飛輪的轉動來計算飛輪的轉動慣量慣量 j jf f在一個周期內：在一個周期內：wwd d=w=wr r，求未知外力，求未知外力( (矩矩) )，得出盈功和虧功；，得出盈功和虧功；畫出能量指示圖，求出最大盈虧功畫出能量指示圖，求出最大盈虧功w

18、wmaxmax( (熟練掌握熟練掌握) )計算計算cmfjwj2maxcfjnwj22max900一般設jc=0作業(yè)集作業(yè)集7-57-77-57-74.4.飛輪設計中應注意以下飛輪設計中應注意以下3 3個問題：個問題： 為減小飛輪轉動慣量為減小飛輪轉動慣量( (即減小飛輪的質量和尺寸即減小飛輪的質量和尺寸) )，應盡可能將，應盡可能將飛輪安裝在系統(tǒng)的高速軸上。飛輪安裝在系統(tǒng)的高速軸上。 安裝飛輪只能減小周期性速度波動，但不能消除速度波動。安裝飛輪只能減小周期性速度波動，但不能消除速度波動。 有的機械系統(tǒng)可不加飛輪，而以較大的皮帶輪或齒輪起到飛輪的有的機械系統(tǒng)可不加飛輪，而以較大的皮帶輪或齒輪起

19、到飛輪的作用。作用。 第第8 8章章 平面連桿機構及其設計平面連桿機構及其設計一、一、 平面四桿機構的類型和應用平面四桿機構的類型和應用2.2.演化方法：演化方法：改變構件的形狀和運動尺寸：曲柄滑塊機構、正弦機構改變構件的形狀和運動尺寸：曲柄滑塊機構、正弦機構改變運動副的尺寸：偏心輪機構改變運動副的尺寸：偏心輪機構取不同構件為機架：導桿機構、搖塊機構取不同構件為機架：導桿機構、搖塊機構 、直動滑桿機構、直動滑桿機構運動副元素的逆換；：運動副元素的逆換；：1.1.基本類型基本類型: :鉸鏈四桿機構：曲柄搖桿機構鉸鏈四桿機構：曲柄搖桿機構 ，雙曲柄機構，雙搖桿機構，雙曲柄機構，雙搖桿機構3.3.應

20、用：舉例：應用：舉例：如何把定軸轉動變換為往復直線移動；如何把定軸轉動變換為往復直線移動；如何把定軸轉動變換為往復擺動；如何把定軸轉動變換為往復擺動；二、二、 平面四桿機構的基本知識平面四桿機構的基本知識1.1.曲柄存在條件（存在周轉副的存在）：曲柄存在條件（存在周轉副的存在）：鉸鏈四桿機構，曲柄滑塊機構，導桿機構鉸鏈四桿機構，曲柄滑塊機構，導桿機構2.2.急回特性：急回特性：極為夾角極為夾角，行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)k：機構輸出構件具有急回特性的條件機構輸出構件具有急回特性的條件3.3.壓力角壓力角 和傳動角和傳動角 壓力角壓力角 是衡量機構傳力性能好壞的重要指標。因此，對于傳動機構，是衡量

21、機構傳力性能好壞的重要指標。因此，對于傳動機構，應使其應使其 角盡可能小角盡可能小(盡可能大盡可能大) )。 掌握常用連桿機構掌握常用連桿機構maxmax或或 minmin出現(xiàn)的位置出現(xiàn)的位置4.4.機構的死點位置機構的死點位置何謂死點位置？何謂死點位置？如何利用和克服死點位置？如何利用和克服死點位置？第第8 8章章 平面連桿機構及其設計平面連桿機構及其設計作業(yè)集作業(yè)集8-28-48-28-4作業(yè)集作業(yè)集8-18-1180180k 5.此處應注意：此處應注意：“死點死點”、“自鎖自鎖”與機構的自由度與機構的自由度f0f0的區(qū)別的區(qū)別 自由度小于或等于零，表明該運動鏈不是機構而是一個各構件間自由

22、度小于或等于零，表明該運動鏈不是機構而是一個各構件間根本無相對運動的桁架；根本無相對運動的桁架； 死點是在不計摩擦的情況下機構所處的特殊位置死點是在不計摩擦的情況下機構所處的特殊位置( (=90) )，利用慣，利用慣性或其他辦法，機構可以通過死點位置，正常運動；性或其他辦法，機構可以通過死點位置，正常運動； 而自鎖是指機構在考慮摩擦的情況下，當驅動力的作用方向滿足而自鎖是指機構在考慮摩擦的情況下，當驅動力的作用方向滿足一定的幾何條件時，雖然機構自由度大于零，但機構卻無法運動的一定的幾何條件時，雖然機構自由度大于零，但機構卻無法運動的現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 死點、自鎖是從力的角度分析機構的運動情況，死點、

23、自鎖是從力的角度分析機構的運動情況，而自由度是從機構組成的角度分析機構的運動情況。而自由度是從機構組成的角度分析機構的運動情況。第第8 8章章 平面連桿機構及其設計平面連桿機構及其設計 三、平面四桿機構的設計三、平面四桿機構的設計(圖解法圖解法)第第8 8章章 平面連桿機構及其設計平面連桿機構及其設計1.1.按連桿預定的位置設計四桿機構按連桿預定的位置設計四桿機構已知活動鉸鏈中心的位置（由動點已知活動鉸鏈中心的位置（由動點b b、c c求定點求定點a a、d)d)已知固定鉸鏈中心的位置（由已知固定鉸鏈中心的位置（由efef、定點、定點a a、dd求動點求動點b b、c)c)作業(yè)集作業(yè)集8-48

24、-78-48-72.2.按兩連架桿預定的對應位置設計四桿機構按兩連架桿預定的對應位置設計四桿機構設計一個四桿機構使其兩連架桿實現(xiàn)預定的對應角位置時，可以用設計一個四桿機構使其兩連架桿實現(xiàn)預定的對應角位置時，可以用所謂的所謂的“剛化反轉法剛化反轉法”求解此四桿機構。求解此四桿機構。作業(yè)集作業(yè)集8-88-8、8-98-9、8-128-148-128-143.3.按給定的行程速比系數(shù)按給定的行程速比系數(shù)k k設計設計曲柄搖桿機構：曲柄搖桿機構：已知曲柄長已知曲柄長a a、連桿長、連桿長b b、機架長、機架長d d、最小傳動角、最小傳動角min等；等；曲柄滑塊機構：曲柄滑塊機構：導桿機構：導桿機構：作

25、業(yè)集作業(yè)集8-158-8-158-1717六、（六、（1010分）已知四桿機構分）已知四桿機構abcdabcd機架機架adad、連架桿、連架桿abab兩位置兩位置abab1 1、abab2 2及對應搖桿兩位置及對應搖桿兩位置、。位置是機構的一極限位置。試用位置是機構的一極限位置。試用圖解法設計該機構（要求：不必寫作圖過程，但要保留全部作圖過圖解法設計該機構（要求：不必寫作圖過程，但要保留全部作圖過程線。）（程線。）（0404級機原補考題）級機原補考題）解：已知解：已知a a、b b、d d點，在點，在dd上求上求c c點；點；變換機架變換機架選選dd為新機架為新機架剛化搬移（反轉、后位落前位）

26、剛化搬移（反轉、后位落前位）搬動搬動b b2 2點至點至b b2 2點；點；連接連接b b1 1、b b2 2點，作其中垂線，點，作其中垂線，c c1 1點在中垂線上點在中垂線上延長延長b b1 1a a與中垂線的交點即為與中垂線的交點即為c c1 1點點b2 c1六、（六、（1010分）已知四桿機構分）已知四桿機構abcdabcd機架機架adad、連架桿、連架桿abab兩位置兩位置abab1 1、abab2 2及對應搖桿兩位置及對應搖桿兩位置、。位置是機構的一極限位置。試用位置是機構的一極限位置。試用圖解法設計該機構（要求：不必寫作圖過程，但要保留全部作圖過圖解法設計該機構（要求：不必寫作圖

27、過程，但要保留全部作圖過程線。）（程線。）（0404級機原補考題）級機原補考題）新新“機架機架”必須是位置已知必須是位置已知但其上鉸鏈點待求的構件；但其上鉸鏈點待求的構件；第第9 9章章 凸輪機構及其設計凸輪機構及其設計本章的重點是凸輪機構的運動設計。本章的重點是凸輪機構的運動設計。 一、名詞概念：一、名詞概念：1.1.推程（角推程（角 0 0）、回程（角）、回程（角 0 0） 、遠休止（角、遠休止（角 0101）、近休止）、近休止（角（角 0202）、行程）、行程h h（ maxmax）、）、2.2.基圓、基圓半徑基圓、基圓半徑r r0 0、偏距圓、理論廓線、實際廓線、跡點、偏距圓、理論廓線

28、、實際廓線、跡點、二、各種常用從動件運動規(guī)律：二、各種常用從動件運動規(guī)律：1.s、v、a曲線形狀曲線形狀2.在何處有何種沖擊，何謂剛性沖擊？柔性沖擊？在何處有何種沖擊，何謂剛性沖擊？柔性沖擊？凸輪廓線設計的凸輪廓線設計的反轉法原理反轉法原理是本章的重點內容之一。是本章的重點內容之一。 三、凸輪廓線的設計三、凸輪廓線的設計在凸輪機構中，如果對整個機構繞凸輪轉動軸心在凸輪機構中，如果對整個機構繞凸輪轉動軸心oo加上一個與凸輪加上一個與凸輪轉動角速度轉動角速度 大小相等、方向相反的公共角速度大小相等、方向相反的公共角速度(-)(-)，這時凸輪與從，這時凸輪與從動件之間的相對運動關系并不改變。動件之間

29、的相對運動關系并不改變。 1.1.反轉法原理反轉法原理在圖解法中的應用；在圖解法中的應用；2.掌握：會畫任意位置從動件的位移掌握：會畫任意位置從動件的位移s（）、凸輪轉角）、凸輪轉角、壓力角、壓力角、從動件的行程從動件的行程h （max）；）；3.滾子從動件滾子從動件理論廓線與實際廓線的關系：理論廓線與實際廓線的關系：法向等距曲線，法向等距曲線，如何由如何由理論廓線求實際廓線或理論廓線求實際廓線或如何由如何由實際廓線求理論廓線；實際廓線求理論廓線；四、凸輪基本尺寸的確定四、凸輪基本尺寸的確定1.1.基圓半徑基圓半徑r r0 0與壓力角的關系與壓力角的關系220/tanersedds由移動滾子從

30、動件盤形凸輪機構凸輪的最小基圓半徑，主要受移動滾子從動件盤形凸輪機構凸輪的最小基圓半徑，主要受3 3個條件的限制，個條件的限制，即即 凸輪的基圓半徑應大于凸輪軸的半徑；凸輪的基圓半徑應大于凸輪軸的半徑； 保證最大壓力角保證最大壓力角 maxmax不超過許用壓力角不超過許用壓力角 ； 保證凸輪實際廓線的最小曲率半徑保證凸輪實際廓線的最小曲率半徑 a mina min=minmin-r-rr r335 mm5 mm，以避免運動失，以避免運動失真和應力集中。真和應力集中。 移動平底從動件盤形凸輪機構而言，因其壓力角始終為零移動平底從動件盤形凸輪機構而言，因其壓力角始終為零( (從動件導路與平底垂直從

31、動件導路與平底垂直) )，所以凸輪的最小基圓半徑主要受到以下兩個條件的限制：所以凸輪的最小基圓半徑主要受到以下兩個條件的限制： 凸輪的基圓半徑應大凸輪的基圓半徑應大于凸輪軸的半徑；于凸輪軸的半徑； 凸輪廓線的曲率半徑凸輪廓線的曲率半徑 minmin =3=35 mm5 mm，以避免運動失，以避免運動失真和應力集中。真和應力集中。2.2.壓力角壓力角應該在理論廓線上度量；應該在理論廓線上度量；3.偏距方位和偏距偏距方位和偏距e大小的確定大小的確定:在移動滾子從動件盤形凸輪機構的設計中，選擇偏置從動件的主在移動滾子從動件盤形凸輪機構的設計中，選擇偏置從動件的主要目的，是為了減小推程壓力角（但回程壓

32、力角會增大）。要目的，是為了減小推程壓力角（但回程壓力角會增大）。一般正偏置，當一般正偏置，當eds/deds/d時，偏置會時，偏置會減小推程壓力角；但偏置過多減小推程壓力角；但偏置過多時，即時，即當當e eds/dds/d時，偏置反而會時，偏置反而會增大推程壓力角；增大推程壓力角；4.4.若發(fā)現(xiàn)其壓力角超過了許用值，可以采取以下措施：若發(fā)現(xiàn)其壓力角超過了許用值，可以采取以下措施：增大凸輪的基圓半徑增大凸輪的基圓半徑r rb b。選擇合適的從動件偏置方位。選擇合適的從動件偏置方位。 圖示為偏置的滾子直動從動件盤形凸輪機構，已知圖示為偏置的滾子直動從動件盤形凸輪機構，已知r=50mmr=50mm

33、，oa=12.5mmoa=12.5mm，e=7mme=7mm，r rt t=10mm=10mm，試用圖解法確定：，試用圖解法確定： are01.1.合理標出凸輪的轉向合理標出凸輪的轉向 1 1、畫出凸輪的畫出凸輪的理論廓理論廓線線、基圓并標出基圓半徑、基圓并標出基圓半徑r r0 0; ;2.2.畫出從動件圖示位置的位移畫出從動件圖示位置的位移s s及壓力角及壓力角；3.3.畫出從動件的最遠位置并標出行程畫出從動件的最遠位置并標出行程h h；4.4.畫出凸輪機構的最大壓力角畫出凸輪機構的最大壓力角max。are0are01b1b2hs1=0b3b434r0解：解：d1.凸輪的轉向為逆時針方向（正

34、偏置）凸輪的轉向為逆時針方向（正偏置）dp014.推程推程max=3，min=0回程的回程的max=4， min=2解：解： 1.凸輪的轉向為逆時針方向（正偏置）凸輪的轉向為逆時針方向（正偏置）dp014.推程推程max=3，min=0回程的回程的max=4， min=2are01b1b2hs1=0b3b434r0draob0b1b2b3b4b13-r042b5050minrrroatg1rrroa3sin3max31311sinsin1cos4321,13131cossinsin, 1sintg第第1010章章 齒輪機構及其設計齒輪機構及其設計 漸開線直齒圓柱齒輪機構的傳動設計是本章的重點。

35、漸開線直齒圓柱齒輪機構的傳動設計是本章的重點。一、一、直齒圓柱齒輪直齒圓柱齒輪(標準和變位標準和變位)基本基本概念和公式概念和公式 本章的特點是名詞、概念多，符號、公式多，理論系統(tǒng)性強，本章的特點是名詞、概念多，符號、公式多，理論系統(tǒng)性強，幾何關系復雜。學習時要注意清晰掌握主要脈絡，對基本概念和幾幾何關系復雜。學習時要注意清晰掌握主要脈絡，對基本概念和幾何關系應有透徹理解（結合圖形記憶概念）。何關系應有透徹理解（結合圖形記憶概念）。1.1.齒廓嚙合基本定律：節(jié)點、節(jié)圓、齒廓嚙合基本定律：節(jié)點、節(jié)圓、 圖圖10-410-42.2.漸開線的性質、方程；漸開線的性質、方程；圖圖10-610-710-

36、610-73.3.漸開線齒廓的嚙合特點：漸開線齒廓的嚙合特點：圖圖10-810-8保證定傳動比傳動保證定傳動比傳動具有可分性具有可分性嚙合線是定直線，受力方向不變，傳動平穩(wěn)嚙合線是定直線，受力方向不變，傳動平穩(wěn)四線合一四線合一4.4.直齒圓柱齒輪幾何尺寸計算（直齒圓柱齒輪幾何尺寸計算（熟練掌握熟練掌握）圖圖10-910-1110-910-1112ipopo1221二、直齒圓柱齒輪的嚙合傳動二、直齒圓柱齒輪的嚙合傳動1.正確嚙合條件：正確嚙合條件：2.嚙合過程：嚙合過程：嚙合圖嚙合圖10-1210-18理論嚙合線理論嚙合線 n1n2、實際嚙合線、實際嚙合線b1b2共軛點的求法、齒廓工作段；共軛點

37、的求法、齒廓工作段；3.3.連續(xù)傳動條件、重合度連續(xù)傳動條件、重合度重合度重合度的物理意義的物理意義單雙齒嚙合區(qū)單雙齒嚙合區(qū)那些參數(shù)的變化影響重合度那些參數(shù)的變化影響重合度3.齒輪齒條的嚙合特點齒輪齒條的嚙合特點n n1 1n n2 2線方向不變，線方向不變， 齒輪節(jié)圓與分度圓永遠重合齒輪節(jié)圓與分度圓永遠重合mmm2121121bpbb齒形角rr 正確安裝：齒條中線與與齒輪相切，齒條中線與節(jié)線重合正確安裝：齒條中線與與齒輪相切，齒條中線與節(jié)線重合非正確安裝：齒條中線與與齒輪相離或相交，齒條中線與節(jié)線不重合非正確安裝：齒條中線與與齒輪相離或相交，齒條中線與節(jié)線不重合三、齒輪的加工及根切現(xiàn)象三、齒

38、輪的加工及根切現(xiàn)象1.1.仿形法：選刀具時仿形法：選刀具時, ,要求要求mm、 相同齒數(shù)符合刀號范圍；相同齒數(shù)符合刀號范圍； 范成法：范成法：選刀具時選刀具時, ,只要只要mm、 相同，理論上即可用同一把刀。相同，理論上即可用同一把刀。2.2.變位齒輪及其傳動變位齒輪及其傳動用用范成法范成法加工標準齒輪，齒數(shù)過少時會發(fā)生根切加工標準齒輪，齒數(shù)過少時會發(fā)生根切根切發(fā)生的原因及危害根切發(fā)生的原因及危害齒條型刀具與輪坯的相對位置：齒條型刀具與輪坯的相對位置：l=r+xml=r+xm變位時：刀具中線與輪坯分度圓相離（正變位）或相割（負變位）變位時：刀具中線與輪坯分度圓相離（正變位）或相割（負變位）變位

39、齒輪幾何尺寸：變位齒輪幾何尺寸：不變的：不變的：d d、d db b、p p、p pb b變化的：變化的：d da a、d df f、s s、e e、s sa a、s sf f、h ha a、h hf f圖圖10-2210-2610-2210-26變位齒輪的傳動類型及優(yōu)缺點變位齒輪的傳動類型及優(yōu)缺點零傳動：零傳動： x x1 1+x+x2 2=0=0：標準傳動：標準傳動：x x1 1=0=0，x x2 2=0=0； 等移距變位傳動等移距變位傳動： 正傳動：正傳動： x x1 1+x+x2 20 0負傳動：負傳動： x x1 1+x+x2 20 0變位齒輪傳動的設計變位齒輪傳動的設計2*mins

40、in2ahzminmin*minzzzhxa021xx 2coscosaa 3aaym 1tan)(22121invzzxxinv 421yxxy3.3.變位的目的變位的目的避免輪齒根切避免輪齒根切：為使齒輪傳動的結構緊湊，應盡量減少小齒輪為使齒輪傳動的結構緊湊，應盡量減少小齒輪的齒數(shù)，當?shù)凝X數(shù)，當zzz 的正傳動時，可以提高齒輪的的正傳動時，可以提高齒輪的接觸強度和彎曲強度，若適當選擇變位系數(shù)接觸強度和彎曲強度，若適當選擇變位系數(shù)x x1 1, ,x x2 2，還能大幅度降低，還能大幅度降低滑動系數(shù)，提高齒輪的耐磨損和抗膠合能力?；瑒酉禂?shù)，提高齒輪的耐磨損和抗膠合能力。修復已磨損的舊齒輪：修

41、復已磨損的舊齒輪：齒輪傳動中，一般小齒輪磨損較嚴重，大齒輪傳動中，一般小齒輪磨損較嚴重，大齒輪磨損較輕，若利用負變位修復磨損較輕的大齒輪齒面，重新配齒輪磨損較輕，若利用負變位修復磨損較輕的大齒輪齒面，重新配制一個正變位的小齒輪，就可以節(jié)省一個大齒輪的制造費用，還能制一個正變位的小齒輪，就可以節(jié)省一個大齒輪的制造費用，還能改善其傳動性能。改善其傳動性能。1.1.法向齒距與基圓齒距法向齒距與基圓齒距2.2.分度圓與節(jié)圓分度圓與節(jié)圓3.3.壓力角與嚙合角壓力角與嚙合角4. 4. 標準齒輪與零變位齒輪標準齒輪與零變位齒輪5.5.變位齒輪與傳動類型變位齒輪與傳動類型6.6.齒面接觸線與嚙合線齒面接觸線與

42、嚙合線7. 7. 理論嚙合線與實際嚙合線理論嚙合線與實際嚙合線8.8.齒輪齒條嚙合傳動與標準齒條型刀具范成加工齒輪齒輪齒條嚙合傳動與標準齒條型刀具范成加工齒輪四、易混淆的概念四、易混淆的概念9.9.關于齒側間隙問題關于齒側間隙問題 教程中在分析一對齒輪的嚙合傳動時，是以無齒側間隙為出發(fā)教程中在分析一對齒輪的嚙合傳動時，是以無齒側間隙為出發(fā)點的。實際應用的一對齒輪嚙合傳動是存在齒側間隙的，不過這種齒點的。實際應用的一對齒輪嚙合傳動是存在齒側間隙的，不過這種齒側間隙很小，是通過規(guī)定齒厚和中心距等的公差來保證的。齒輪嚙合側間隙很小，是通過規(guī)定齒厚和中心距等的公差來保證的。齒輪嚙合傳動時存在微小側隙的

43、目的主要是為了便于在相互嚙合的齒廓之間進傳動時存在微小側隙的目的主要是為了便于在相互嚙合的齒廓之間進行潤滑，以及避免輪齒由于摩擦發(fā)熱膨脹而引起擠壓現(xiàn)象。在進行齒行潤滑，以及避免輪齒由于摩擦發(fā)熱膨脹而引起擠壓現(xiàn)象。在進行齒輪機構的運動設計時，仍應按照無齒側間隙的情況進行設計。輪機構的運動設計時，仍應按照無齒側間隙的情況進行設計。五五. .斜齒輪、交錯軸斜齒輪、直齒錐齒輪、蝸桿蝸輪傳動斜齒輪、交錯軸斜齒輪、直齒錐齒輪、蝸桿蝸輪傳動1.1.掌握各種傳動的特點、標準參數(shù)取在何處、正確嚙合條件、主要掌握各種傳動的特點、標準參數(shù)取在何處、正確嚙合條件、主要幾何尺寸計算等。幾何尺寸計算等。作業(yè)集作業(yè)集10-

44、2710-27斜齒輪法面參數(shù)為標準值，幾何尺寸計算在端面斜齒輪法面參數(shù)為標準值，幾何尺寸計算在端面)(221zzmat)(cos221zzmn,2*naamhdd11mzmqd)(2)(2)(2121221zzmzqmdda1212212122112tantanddddddzzi錐齒輪：標準參數(shù)取在大端錐齒輪：標準參數(shù)取在大端蝸桿蝸輪：標準參數(shù)取在主平面內、轉向判斷、蝸桿蝸輪：標準參數(shù)取在主平面內、轉向判斷、交錯軸斜齒輪：轉向判斷交錯軸斜齒輪：轉向判斷1212tan90ctgi時，當1027 1027 試比較各種類試比較各種類型的齒輪機構型的齒輪機構的特點。的特點。直齒圓柱齒輪斜齒圓柱齒輪蝸桿蝸輪直齒圓錐齒輪基本參數(shù)標準值所在面端面法面主平面大端齒形曲線漸開線漸開螺旋面主平面上為漸開線齒輪齒條理論上為球面漸開線 齒廓接觸情況(點或線接觸)直線斜直線空間曲線直線正確嚙合條件最少齒數(shù)當量齒數(shù)標準中心距或錐距傳動比*chzma、*nannnchzm1*dchzma、*chzma2121 mm212121nnnnmm212121txtxmm2121 mm17sin22*minahz3minmincosvzz)(cos221zzmancosminminvzz)(221zzma3coszzv)(22zqmacoszzv121212ddzzi121212ddzzitan121212d