機(jī)械原理課件完整版CH12其他常用機(jī)構(gòu)

1、第十二章第十二章 其他常用機(jī)構(gòu)其他常用機(jī)構(gòu)12-1 棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)12-2 槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)12-3 擒縱輪機(jī)構(gòu)擒縱輪機(jī)構(gòu)12-4 凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)12-5 不完全齒輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)* *12-6 非圓柱齒輪機(jī)構(gòu)非圓柱齒輪機(jī)構(gòu)12-7 螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)12-8 萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)12-9 組合機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)需要動畫源文件請聯(lián)系需要動畫源文件請聯(lián)系QQ366820402QQ366820402索取索取 是由搖桿、棘爪、棘輪、止動爪等組成。12-1 棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)1棘輪機(jī)構(gòu)的組成及工作特點(diǎn)（1）機(jī)構(gòu)組成棘輪機(jī)構(gòu)（2）工作特點(diǎn) 可實(shí)現(xiàn)單向間歇運(yùn)動、機(jī)構(gòu)簡單、制造方便、運(yùn)

2、動可靠、棘輪轉(zhuǎn)角可調(diào)。但沖擊和噪聲大、運(yùn)動精度低，適用于低速輕載的場合。棘輪轉(zhuǎn)角大小的調(diào)節(jié)方法：改變主動搖桿擺角的大小加裝一棘輪罩以遮蓋部分棘齒2棘輪機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用（1）棘輪機(jī)構(gòu)的類型1）齒嚙式棘輪機(jī)構(gòu)外接式內(nèi)接式棘條鉤頭式直推式翻轉(zhuǎn)式提轉(zhuǎn)式普遍棘輪機(jī)構(gòu)雙動式棘輪機(jī)構(gòu)可變向棘輪機(jī)構(gòu)2）摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)外接摩擦式內(nèi)接摩擦式滾子內(nèi)接摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)(2/3)（2）棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用例12-1 牛頭刨床工作臺的進(jìn)給機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)(3/3)3棘輪設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 是由主動撥盤、從動槽輪和機(jī)架等組成。12-2 槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)1槽輪機(jī)構(gòu)的組成及工作特點(diǎn)（1）機(jī)構(gòu)組成（2）工作特點(diǎn)槽輪機(jī)構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu)可將

3、主動撥盤的等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)椴圯啎r動時停的間歇運(yùn)動，并具有結(jié)構(gòu)簡單、外形尺寸小、機(jī)械效率高，以及能較平穩(wěn)、間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位等優(yōu)點(diǎn)，但存在柔性沖擊的缺點(diǎn)，故常用于速度不太高的場合。2槽輪機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用（1）槽輪機(jī)構(gòu)的類型偏置外槽輪機(jī)構(gòu)偏置內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)曲線外槽輪機(jī)構(gòu)曲線內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)外槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)槽條機(jī)構(gòu)不等臂多銷槽輪機(jī)構(gòu)球面槽輪機(jī)構(gòu)曲線式槽輪機(jī)構(gòu)偏置式槽輪機(jī)構(gòu)普通型特殊型（2）槽輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用例12-2 蜂窩煤制機(jī)模盤轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)例12-3 電影膠片抓片機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)(2/5) 是指當(dāng)主動撥盤回轉(zhuǎn)一周時，槽輪的運(yùn)動時間 td 與主動撥盤轉(zhuǎn)一周的總時間t之比，3普通槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動系數(shù)及特性（1）普

4、通槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動系數(shù)1）外槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動系數(shù)以k表示。即ktd/t 21/(2）= (22)/(2）(2/z)/(2)1/21/z (a) 由于k 0，故槽數(shù)z3。 又因k 0.5。槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)(4/5)l槽輪機(jī)構(gòu)的角速度及角加速度的最大值隨槽輪數(shù) z 的增多 而減少；l當(dāng)圓銷開始進(jìn)入和離開徑向槽時，此兩瞬時有柔性沖擊， 且隨槽數(shù) z 的減少而增大；l在機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)速度較高時，或槽輪軸承慣性較大的情況下， 就顯得更為突出。l內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)與外槽輪機(jī)構(gòu)一樣，有加速度突變，且其值與 外槽輪者相等，但當(dāng)| |0 時，角加速度值迅速下降并趨 于零。槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)(5/5)（2）普通槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動

5、特性12-3 擒縱輪機(jī)構(gòu)擒縱輪機(jī)構(gòu)1擒縱輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理（1）機(jī)構(gòu)的組成 由擒縱輪、擒縱叉、游絲擺輪及機(jī)架組成。（2）工作原理 擒縱輪受發(fā)條驅(qū)動而轉(zhuǎn)動，同時受擒縱叉上的左右卡瓦阻擋而停止，并通過游絲擺輪系統(tǒng)控制動停時間，從而實(shí)現(xiàn)周期性單向間歇運(yùn)動。 游絲擺動系統(tǒng)是由游絲、擺輪及圓銷、擒縱叉及叉頭釘?shù)冉M成。 其能量的補(bǔ)充是通過擒縱輪齒頂斜面與卡瓦的短暫接觸傳動來實(shí)現(xiàn)的。 因游絲擺輪系統(tǒng)振動頻率固定，故可用于計(jì)量時間，常用于鐘表中。2擒縱輪機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用（1）有固有振動系統(tǒng)型擒縱輪機(jī)構(gòu)擒縱輪機(jī)構(gòu)有以下兩大類：如機(jī)械手表中的擒縱輪機(jī)構(gòu)。（2）無固有振動系統(tǒng)型擒縱輪機(jī)構(gòu)此種擒縱輪僅由擒縱輪和擒

6、縱叉組成。擒縱輪機(jī)構(gòu)擒縱輪機(jī)構(gòu)(2/3) 擒縱叉往復(fù)振動的周期與擒縱叉轉(zhuǎn)動慣量（為常數(shù)）的平方成正比。與擒縱輪給擒縱叉的轉(zhuǎn)矩大?。ɑ痉€(wěn)定）的平方根成反比。 故此機(jī)構(gòu)能使擒縱輪作平均轉(zhuǎn)速基本恒定的間歇運(yùn)動。 這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，價(jià)格低，但振動周期不很穩(wěn)定，故主要用于計(jì)時精度要求不高、工作時間較短的場合。擒縱輪機(jī)構(gòu)擒縱輪機(jī)構(gòu)(3/3)12-4 凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)1機(jī)構(gòu)的工作原理及特點(diǎn) 由主動輪和從動盤組成，主動凸輪作連續(xù)轉(zhuǎn)動，通過其凸輪廓線推動從動盤作預(yù)期的間歇分度運(yùn)動。（2）工作特點(diǎn) 動載荷小，無剛性和柔性沖擊，適合高速運(yùn)轉(zhuǎn)，無需定位裝置，定位精度高，結(jié)構(gòu)緊湊； 但加

7、工成本高，裝配與調(diào)整的要求（1）工作原理嚴(yán)格。2機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用（1）圓柱凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu) 常取單頭螺桿凸輪，z26。從動盤按正弦加速度規(guī)律設(shè)計(jì)，可控制中心距消除間隙，承載能力高，間歇頻率為1200次/min，分度精度為30。 常取凸輪槽數(shù)為1，柱銷數(shù)一般取z26，在輕載下間歇頻率為1500次/分。（2）蝸桿凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)（3）共軛凸輪式間歇機(jī)構(gòu)動力特性好，分度精度高，成本較低。凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)(2/2)12-5 不完全齒輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)1機(jī)構(gòu)的工作原理及特點(diǎn)（1）工作原理 由一個或一部分齒的主動輪與按動停時間要求而作出的從動輪相嚙合，使從動輪作間歇回轉(zhuǎn)運(yùn)動。（2

8、）工作特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，工作可靠，動停時間比可在較大范圍內(nèi)變化，但在從動輪的運(yùn)動始末有剛性沖擊，適合于低速、輕載的場合。2機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用（1）不完全齒輪機(jī)構(gòu)的類型（2）不完全齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 為了改善剛性沖擊的缺點(diǎn)，可在主從動輪上加一對瞬心線附加桿。不完全齒輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)(2/2) 即橢圓齒輪機(jī)構(gòu)的傳動比i21是主動輪1轉(zhuǎn)角1的函數(shù)，且與橢圓齒輪的偏心率e有關(guān)。* *12-6 非圓柱齒輪機(jī)構(gòu)非圓柱齒輪機(jī)構(gòu)i212/1r1/r2（1e2)/(1 e22 ecos1）（2）非圓齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用非圓齒輪機(jī)構(gòu)在機(jī)床、自動機(jī)、儀器及解算裝置中均有應(yīng)用。非圓齒輪機(jī)構(gòu)是一種變傳動比的齒輪機(jī)構(gòu)。（

9、1）橢圓齒輪機(jī)構(gòu)的傳動比1）利用橢圓齒輪帶動曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)急回運(yùn)動 2）利用橢圓齒輪帶動轉(zhuǎn)位槽輪機(jī)構(gòu)縮短運(yùn)動時間，增加停歇時間。 效率較低，特別是具有自鎖性的螺旋機(jī)構(gòu)效率低 于50。 能獲得很大的減速比和力的增益；選擇合適的螺旋機(jī)構(gòu)導(dǎo)程角，可獲得機(jī)構(gòu)的自鎖性。12-7 螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)1螺旋機(jī)構(gòu)的組成及特點(diǎn)（1）螺旋機(jī)構(gòu)的組成 通常它是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動。但當(dāng)導(dǎo)程角大于當(dāng)量摩擦角時，它還可以將直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。螺旋機(jī)構(gòu)是由螺桿、螺母和機(jī)架組成。（2）螺旋機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)：主要缺點(diǎn)： 因此，螺旋機(jī)構(gòu)常用于起重機(jī)、壓力機(jī)以及功率不大的進(jìn)給系統(tǒng)和微調(diào)裝置中。2螺旋機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析當(dāng)螺桿

10、轉(zhuǎn)過 時，螺母沿其軸向移動的距離為s l /(2)其中l(wèi)為螺旋的導(dǎo)程， mm；（1）微動螺旋機(jī)構(gòu) 設(shè)螺旋機(jī)構(gòu)中A、B段的螺旋導(dǎo)程分別為lA、lB , 且兩端螺旋的旋向相同（即同為左旋或右旋）， 則當(dāng)螺桿1轉(zhuǎn)過時，螺母2的位移s 為螺桿螺母A段螺紋B段螺紋機(jī)架123s(lAlB) /(2） 因lA、lB 相差很小時，位移s可能很小，故這種螺旋機(jī)構(gòu)稱為微動螺旋機(jī)構(gòu)。螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)( (2/4) )動 畫 如用于調(diào)節(jié)鏜刀進(jìn)刀量的螺旋機(jī)構(gòu)。此種機(jī)構(gòu)常用于測微計(jì)、分度機(jī)構(gòu)及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中。（2）復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu) 如果螺旋機(jī)構(gòu)的兩段螺旋導(dǎo)程分別為lA、lB，且兩端螺旋的旋向相反。 這種螺旋機(jī)構(gòu)稱為復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)。

11、s(lAlB) /(2）則此種螺旋機(jī)構(gòu)常用于車輛的連接。123AB螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)( (3/4) )動 畫3螺旋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 螺旋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是選擇確定合適的螺旋導(dǎo)程角、導(dǎo)程及頭數(shù)等參數(shù)。根據(jù)不同的工作要求，螺旋機(jī)構(gòu)應(yīng)選擇不同的幾何參數(shù)。 若要求螺旋機(jī)構(gòu)具有自鎖性或具有較大的減速比（微動）時，宜選用單頭螺旋，宜選用較小的導(dǎo)程及導(dǎo)程角，但效率較低。 若要求傳遞大的功率或快速運(yùn)動的螺旋機(jī)構(gòu)時，宜采用具有較大導(dǎo)程角的多頭螺旋。螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)( (4/4) ) 但角速度比卻不恒等于1，而是隨時間變化的。12-8 萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)1機(jī)構(gòu)的組成及特點(diǎn)（1）機(jī)構(gòu)的組成 單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)是指末端各

12、有一叉的主、從動軸和中間“十”字構(gòu)件鉸接而成的。（2）工作特點(diǎn)為變角傳動機(jī)構(gòu)，兩軸的平均傳動比為1；2機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性 單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動軸以1等速回轉(zhuǎn)時，從動軸的2變化范圍為1cos 21/cos其變化幅度與兩軸夾角有關(guān)，一般30。3機(jī)構(gòu)的恒等速條件雙萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)的主、從動軸的角速度恒等的條件為軸1、3和中間軸2應(yīng)位于同一平面內(nèi)；軸1、3的軸線與中間軸2的軸線之間的夾角相等；中間軸的兩端的叉面應(yīng)位于同一平面內(nèi)。123O3O1主動軸1中間軸 2 從動軸3動 畫動 畫萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)( (2/2)12-9 組合機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)1組合機(jī)構(gòu)及其特點(diǎn)（1）組合機(jī)構(gòu)的概念 由于現(xiàn)代機(jī)械工程對機(jī)械的

13、運(yùn)動形式、運(yùn)動規(guī)律和動力性能等方面要求的多樣化和復(fù)雜性，以及前述各種基本機(jī)構(gòu)性能的局限性，使得僅采用某種基本機(jī)構(gòu)往往不能很好地滿足設(shè)計(jì)要求。因而常把幾個基本機(jī)構(gòu)組合起來加以應(yīng)用，這就構(gòu)成了所謂的組合機(jī)構(gòu)。 組合機(jī)構(gòu)并不是幾個基本機(jī)構(gòu)的一般串聯(lián)，而往往是一種封閉式的傳動機(jī)構(gòu)。 而封閉機(jī)式傳動機(jī)構(gòu)則是利用一個機(jī)構(gòu)去約束或封閉另一個 多自由度機(jī)構(gòu)，使其不僅具有確定的運(yùn)動， 而且可使從動件具有更為多樣化的運(yùn)動形式或運(yùn)動規(guī)律?，F(xiàn)比較兩個例子來看什么是組合機(jī)構(gòu)。（2）組合機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 組合機(jī)構(gòu)不僅能滿足多種設(shè)計(jì)要求， 因此，組合機(jī)構(gòu)越來越得到廣泛應(yīng)用。 甚至能產(chǎn)生基本機(jī)構(gòu)所不具有的運(yùn)轉(zhuǎn)特性和運(yùn)動形式，以及更為多樣的運(yùn)動規(guī)律。 而且能