机械原理 第7章 其他常用机构

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1、第7章其他常用机构●7.1万向联轴节●7.1.1单万向联轴节●7.1.2双万向联轴节●7.1.3万向联轴节的应用●7.2螺旋机构●7.2.1螺旋机构的类型和工作原理●7.2.2螺旋机构特点●7.3棘轮机构●7.3.1棘轮机构的工作原理●7.3.2棘轮机构的运动特点及使用场合●7.4槽轮机构●7.4.1槽轮机构的工作原理与特点●7.4.2槽轮机构的类型及应用●7.4.3槽轮机构的运动分析●7.5不完全齿轮机构●7.5.1不完全齿轮机构的工作原理和类型●7.5.2不完全齿轮机构的啮合过程●7.5.3不完全齿轮机构的特点和应用●7

2、.6凸轮式间歇运动机构●7.6.1凸轮式间歇运动机构的工作原理和类型●7.6.2凸轮式间歇运动机构的运动特点●7.6.3凸轮式间歇运动机构的应用●7.7非圆齿轮机构●7.7.1椭圆齿轮机构的运动特点●7.7.2非圆齿轮机构的运动特点和应用●小结●思考题与习题●7.1万向联轴节万向联轴节是一种常用的变角传动机构，可用于传递两相交轴间的运动和动力，而且在传动过程中，两轴之间的夹角可以变动。故它广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。本节主要介绍单万向联轴节和双万向联轴节的运动特点和使用场合。●7.1.1单万向联轴节单万向联轴节的结

3、构如图7.1所示。轴1及轴2的末端各有一叉头，叉头分别通过转动副A、B与中间“十字形”构件3相连，转动副A、B的轴线垂直相交于“十字形”构件的中心O，轴1和轴2与机架4组成转动副，主、从动轴1、2的轴线亦相交于O点，夹角为α。由图7.1可见，当轴1转一周时，轴2也必然转一周，但是两轴的瞬时角速度比却并不恒等于1，而是随时变化的。设两轴的角速度分别为和，轴1相连叉头的转角为，其两轴角速度比关系如下：(7.1)为简单起见，现仅就其两个特殊位置加以说明。如图7.2(a)所示，当主动轴1的叉面在图样平面内时，从动轴2的叉面则垂直图样

4、平面，即或时，角速度比值最大，其值为；如图7.2(b)所示，当从动轴2的叉面在图样平面内时，从主动轴1的叉面则垂直图样平面，即或时，角速度比值最小，其值为。由此可知，当主动轴1以角速度等速回转时，从动轴2的角速度将在及的范围内变化，即≤≤(7.2)而且变化的幅度与两轴间夹角的大小有关。正因为如此，两轴夹角不能过大，一般≤。单万向联轴节的特点是：当两轴夹角变化时仍可继续工作，而只影响其瞬时角速度比值的大小.●7.1.2双万向联轴节单万向联轴节的主动轴作等速转动时，其从动轴的转速将有波动，这波动是随两轴的夹角的增大而增大。这种转

5、速波动将影响机器的正常工作，特别在高速情况下，由此引起的附加动载荷将导致严重的振动。为了消除上述从动轴变速转动的缺点，常将单万向联轴节成对使用，这便是双万向联轴节，即用一个中间轴2和两个单万向联轴节将主动轴1和从动轴3连接起来，如图7.3所示。对于连接相交［见图7.3(a)］的或平行［见图7.3(b)］的两轴的双万向联轴节，为使主、从动轴的角速度恒相等，除要求主、从动轴1、3和中间轴2应位于同一平面内之外，还必须使主、从动轴1、3的轴线与中间轴2的轴线之间的夹角相等；而且中间轴两端的叉面应位于同一平面内。双万向联轴节常用来传

6、递平行轴或相交轴的运动。●7.1.3万向联轴节的应用单万向联轴节的特点是能够传递不平行轴的运动，并且当工作中两轴夹角发生变化时仍能继续传递运动，因此安装、制造精度要求不高。双万向联轴节常用来传递相交轴或平行轴的运动，它的特点是：当位置发生变化导致两轴夹角发生变化时，不但可以继续工作，而且在满足前述的两条件时，还能保证两轴等角速度比传动。在一些机床的传动系统中可见到此双万向联轴节的应用。例如在汽车变速箱和后桥主传动器之间用双万向联轴节连接，传递汽车变速箱输出轴与后桥车架弹簧支撑上的后桥差速器输入轴间的运动。当汽车行驶时由于道路

7、不平或振动引起变速箱与差速器相对位置变化，联轴节的中间轴与它们的倾角虽然也有相应的变化，但是双万向联轴节仍能继续传递动力和运动，汽车仍能继续运动。又如用于轧钢机轧辊传动中的双万向联轴节，它可以适应不同厚度钢坯的轧制。●7.2螺旋机构●7.2.1螺旋机构的类型和工作原理由螺旋副连接相邻构件而成的机构称为螺旋机构。常用的螺旋机构除螺旋副外还有转动副和移动副。所以也称为三构件螺旋机构，图7.4所示为最简单的三构件螺旋机构。螺旋机构由螺杆、螺母及机架组成。按其功用的不同，螺旋机构可分为以下三种类型。1.单式螺旋机构图7.4(a)所示

8、的螺旋机构，由螺杆1、螺母2及机架3组成。其中为转动副，为螺旋副，导程为，为移动副。因其只包含一个螺旋副，故称为单式螺旋机构。当螺杆1转过的角度为时，螺母2的位移为(7.3)2.复式螺旋机构图7.4(b)所示的螺旋机构，、都是螺旋副，它们的导程为和，设两螺旋副的螺纹旋向相反，则当螺杆1转角