机械设计基础模块五

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1、凸轮机构与齿轮机构学习情境一凸轮机构的组成和类型学习情境二从动件运动规律学习情境三凸轮轮廓设计分析学习情境四齿轮机构设计与分析学习情境五其他常用齿轮机构简介知识目标1．认知凸轮机构的类型与应用；2．理解凸轮机构的运动规律，了解这些规律在工程实际中的应用；3．掌握凸轮轮廓设计的基本原理与方法；4.了解齿轮机构的类型与应用，掌握渐开线齿廓分析方法和齿轮尺寸的计算。凸轮机构与齿轮机构技能目标1．能够根据机构要实现的运动，选择凸轮机构的类型；2．能够设计凸轮的轮廓机构，分析其能实现的运动特性；3．能够根据使用要求选用齿轮机构的类型，并能设计

2、选择标准直齿圆柱齿轮的主要参数。凸轮机构与齿轮机构一、凸轮机构的组成与应用学习情境一凸轮机构的组成和类型凸轮机构由凸轮、从动件、机架三个基本构件及锁合装置组成，是一种高副机构。其中凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，通常作连续等速转动，从动件则在凸轮轮廓的控制下按预定的运动规律作往复移动或摆动。一、凸轮机构的组成与应用学习情境一凸轮机构的组成和类型内燃机的配气机构1—凸轮；2—从动件二、凸轮机构的类型学习情境一凸轮机构的组成和类型1.按凸轮形状分类1）盘形凸轮2）移动凸轮3）圆柱凸轮二、凸轮机构的类型学习情境一凸轮机构的组成和类型球

3、面底从动件凸轮机构1）2）3）4）2.按从动件末端形状分类滚子从动件凸轮机构平底从动件凸轮机构尖顶从动件凸轮机构二、凸轮机构的类型学习情境一凸轮机构的组成和类型凸轮机构按从动件末端形状分类二、凸轮机构的类型学习情境一凸轮机构的组成和类型1）力锁合凸轮机构3.按锁合形式分类2）形锁合凸轮机构一、凸轮机构的运动过程学习情境二从动件运动规律凸轮机构的运动过程学习情境二从动件运动规律二、等速运动规律学习情境二从动件运动规律等速运动规律线图三、等加速等减速运动规律学习情境二从动件运动规律等加速、等减速运动规律线图四、余弦加速度运动规律学习情境

4、二从动件运动规律余弦加速度运动规律线图五、从动件运动规律的选择学习情境二从动件运动规律一、盘形凸轮轮廓设计的基本原理学习情境三凸轮轮廓设计分析尖顶对心直动从动件盘形凸轮机构二、对心直动从动件盘形凸轮轮廓设计学习情境三凸轮轮廓设计分析1.尖顶对心直动从动件盘形凸轮轮廓设计二、对心直动从动件盘形凸轮轮廓设计学习情境三凸轮轮廓设计分析2.对心直动滚子推杆盘形凸轮轮廓设计二、对心直动从动件盘形凸轮轮廓设计学习情境三凸轮轮廓设计分析3.对心直动平底从动件盘形凸轮轮廓设计三、凸轮机构设计中应注意的几个问题学习情境三凸轮轮廓设计分析4.凸轮机构的

5、结构与材料2.凸轮基圆半径的确定1.凸轮机构的压力角3.滚子半径的选择一、齿轮机构的特点与类型学习情境四齿轮机构设计与分析1.齿轮机构的特点优点能保证瞬时传动比恒定，i=ω1/ω2（主动轮角速度ω1与从动轮角速ω2之比）；传递的功率和圆周速度范围广（功率可达105kW，速度可达300m/s）；能实现两轴平行、相交和交错的传动；效率较高（一般可达0.95～0.99）；工作可靠，寿命长。一、齿轮机构的特点与类型学习情境四齿轮机构设计与分析缺点制造和安装精度要求高，故制造成本较高；不适用于远距离的传动，低精度的齿轮会产生有害的冲击、噪声和

6、振动。一、齿轮机构的特点与类型学习情境四齿轮机构设计与分析2.齿轮机构的类型1）根据两齿轮轴线的相互位置分类两轴线平行的齿轮机构两轴线相交的齿轮机构两轴线相错的齿轮机构一、齿轮机构的特点与类型学习情境四齿轮机构设计与分析2）根据两齿轮啮合方式分类内啮合齿轮机构齿轮齿条机构外啮合齿轮机构一、齿轮机构的特点与类型学习情境四齿轮机构设计与分析（2）（1）（3）3）根据齿轮齿廓曲线的形状分类摆线齿轮机构渐开线齿轮机构圆弧齿轮机构一、齿轮机构的特点与类型学习情境四齿轮机构设计与分析（1）闭式传动齿轮机构（2）4）根据工作条件分类开式传动齿轮机

7、构一、齿轮机构的特点与类型学习情境四齿轮机构设计与分析齿轮机构的类型二、渐开线齿廓分析学习情境四齿轮机构设计与分析1.齿廓啮合的基本定律为保证齿轮传动准确平稳，其瞬时传动比应保持恒定不变，即一对相互啮合的齿廓无论在任何位置啮合，两轮的传动比恒等于连心线被齿廓接触点的公法线所分成的两段线段长度的反比。这就是齿廓啮合基本定律。二、渐开线齿廓分析学习情境四齿轮机构设计与分析2.渐开线齿轮齿廓的形成二、渐开线齿廓分析学习情境四齿轮机构设计与分析3.渐开线齿轮各部分的名称（1）齿宽（2）齿槽宽（3）齿厚（4）齿顶圆（8）分度圆（7）齿距（6）

8、齿数（5）齿根圆（9）全齿高（10）齿顶高（11）齿根高二、渐开线齿廓分析学习情境四齿轮机构设计与分析4.渐开线圆柱直齿齿轮的基本参数（4）齿顶高系数ha*和顶隙系数c*（3）压力角（2）模数（1）齿数二、渐开线齿廓分析学习情境四齿轮