机械设计基础 第２版 教学课件 作者 孙宝钧 主编 机械设计基础第7章.ppt

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1、第七章平面连杆机构第一节其它常用机构简介第二节机构的组合设计机械设计基础7第一节其它常用机构简介一、间歇运动机构㈠棘轮机构⒈棘轮机构的工作原理、类型棘轮通常还有齿式和磨擦式之分。7777⒉棘轮机构的尺寸计算⑴棘轮与棘爪的轴心位置及棘轮齿面倾角φ的确定式中，ρ为棘齿与棘爪之间的磨擦角，齿面倾角大于磨擦角是棘爪落入齿槽底部的必要条件。7⑵棘轮、棘爪的几何尺寸计算棘轮、棘爪的主要尺寸可按下列公式计算：顶圆直径齿高齿顶厚齿槽夹角棘爪长度⒊棘轮机构的特点结构简单，制造方便，运动可靠，转角大小可以调节，但转动平移

2、性较差，且会产生噪声和齿顶磨损7㈡槽轮机构⒈槽轮机构的工作原理和类型7⒉槽轮机构的运动特性和运动设计设z为径向槽数，则槽轮2转过2φ2弧度时，销轮1的转角将为对于单销槽轮机构，其运动系数τ为⒊槽轮机构的特点槽轮机构结构简单，可作可靠，在进入和退出啮合时槽轮的运动要比棘轮的运动较为平稳。但要想改变转角的大小，必须更换具有相应槽数的槽轮。7㈢不完全齿轮机构⒈不完全齿轮机构的工作原理7⒉不完全齿轮机构的特点及应用不完全齿轮的有齿部分与从动轮啮合传动时，其从动轮的运动较为平稳，具承载能力较高。对于转速较高的不

3、完全齿轮机构，可以在两轮的端面分别装上瞬心线附加装置来改善每次转动的起始与停止阶段的动力性能。从动轮的动与停取决于主动轮上不完全齿数的分布，在主动轮转动一周的过程中，从动轮可以作一次或多次不同时间的停歇，但不能随意调整。7二、螺旋机构㈠螺旋机构的工作原理和类型由螺旋副联接相邻构件而成的机构称为螺旋机构。螺母2的位移s为7若设螺杆1的转速为n，螺母的移动速度为螺旋传动从运动形式来看，有下列四种类型：①螺杆原位回转，螺母沿杆作直线运动。②螺母原位回转，螺杆作往复直线移动。③螺母不动，螺杆自身回转的同时作直

4、线移动。④螺杆不动，螺母绕螺杆旋转的同时沿螺杆移动。7当螺杆1转过角φ时，螺母2的位移为两个螺旋副位移量之差，螺母2的位置为㈡螺旋机构的特点和应用结构简单，制造方便，运动准确性高，降速比大，可传递很大的轴向转，工作平稳、无噪声，有自锁作用，但效率低，磨损较严重三、万向铰链机构——万向联轴节㈠单万向联轴节万向铰链机构又称万向联轴节，用在两相交轴之间传递运动和动力的一种空间低副机构。7分析其角速度比为右图中在180度范围内，传动比随α和变化的曲线。7㈡双万向联轴节双万向联轴节必须满足以下两个条件：①主动轴

5、1与中间轴2的夹角必须等于从动轴3与中间轴2的夹角，即；②中间轴2两端的叉面应位于同一平面内。7㈢万向联轴节的特点7结构紧凑对制造和安装的精度要求不高能适应较恶劣的工作条件当轴间的夹角在工作过程中有变化时仍可继续工作7第二节机构的组合设计一、结合设计的目的与内容机构的组合设计一般说来应包括下列几个内容：1)合理选择能够实现各执行构件所需运动的机构；2)完成各个基本机构的运动学设计和动力学设计；3)为了保证各执行机构运动开始及运动终止的时间及动作的协调，需要编制机器的运动循环图。7二、机构组合的基本方式

6、及其效用㈠串联式组合及效用机构串联组合后可以获得各基本机构位移关系的复合函数。输出位移可表示为：77㈡并联式组合及效用若干单自由度基本机构并列，共同拥有一个输出构件或一个多自由度的输出机构输出运动。777㈢复合式组合若干基本机构的排列，既有顺序串接又有并列布置特征的组合方式称为机构的复合式组合。77三、机构组合中的注意事项1、应对工艺方法作认真分析2、传动路线应尽量短，机构要尽可能简单3、尽量减小机构尺寸4、注意运动参数的可调节性5、有利的传力条件7四、机器运动循环图常用的机器运动循环图有两种：①矩形

7、循环图7②圆形循环图7五、组合设计实例分析一般说来，机器整机设计的内容和步骤如下：1)根据生产任务拟定机器的工作原理，再进行工艺动作分析，确定其工艺运动方案。2)根据运动方案，合理选择能够实现该运动动作要求的机构。3)编制运动循环图，确定各执行构件动作的协调关系。4)进行整体综合，完成各基本机构的运动学设计和动力学设计，绘制组合起来的机构运动简图。5)进行零件、部件的动力计算，强度设计，结构设计，绘制装配图和零件工作图。7㈠冷镦带孔螺母的工艺分析7㈡各机构的选择1)冷镦工序机构2)进料机构3)断料机构

8、4)工位转移机构5)顶料机构7㈢编制运动循环图