第3版機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)ofMechanismsand

Machines

Theory01緒論1緒論1.1本課程研究對(duì)象和內(nèi)容機(jī)械—機(jī)構(gòu)與機(jī)器的總稱1.

機(jī)器1.1本課程研究對(duì)象和內(nèi)容1緒論1緒論1.1本課程研究對(duì)象和內(nèi)容1緒論1.1本課程研究對(duì)象和內(nèi)容1緒論1.1本課程研究對(duì)象和內(nèi)容1緒論1.1本課程研究對(duì)象和內(nèi)容1緒論1.1本課程研究對(duì)象和內(nèi)容“神舟”問天“嫦娥”攬?jiān)隆氨倍贰敝嘎贰白Ｈ凇碧交稹棒撕汀敝鹑铡疤旌汀卞塾涡浅健拔蚩铡薄盎垩邸狈律鷻C(jī)器人1緒論1.1本課程研究對(duì)象和內(nèi)容機(jī)器的構(gòu)成原動(dòng)部分傳動(dòng)部分執(zhí)行部分輔助部分---冷卻、潤(rùn)滑、照明、計(jì)數(shù)等信息處理及控制部分機(jī)器1緒論1.1本課程研究對(duì)象和內(nèi)容（1）實(shí)物組合（2）實(shí)物間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（3）完成機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能機(jī)構(gòu)機(jī)器機(jī)械的特征：1緒論1.1本課程研究對(duì)象和內(nèi)容曲柄滑塊機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)推桿凸輪推桿凸輪齒輪齒輪齒輪曲軸連桿活塞內(nèi)燃機(jī)2.機(jī)構(gòu)--改變運(yùn)動(dòng)形式、改變運(yùn)動(dòng)速度的大小或方向1緒論1.1本課程研究對(duì)象和內(nèi)容機(jī)構(gòu)（典型）連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)間歇機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)1緒論1.1本課程研究對(duì)象和內(nèi)容15零件構(gòu)件機(jī)構(gòu)機(jī)器機(jī)器性能是以零件綜合性能為基礎(chǔ)曲軸連桿曲軸機(jī)構(gòu)由多個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件組成1緒論1.1本課程研究對(duì)象和內(nèi)容構(gòu)件：運(yùn)動(dòng)的單元零件：制造的單元通用零(部)件專用零件

（螺栓、齒輪、帶、鏈、軸、軸承等）部件：裝配的單元零件螺栓齒輪滾動(dòng)軸承曲軸連桿活塞螺旋槳軸1緒論1.1本課程研究對(duì)象和內(nèi)容本課程的內(nèi)容：研究常用機(jī)構(gòu)和通用零部件的設(shè)計(jì)理論及方法。常用機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)間歇機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)工作原理運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)通用零件傳動(dòng)件—帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)

齒輪、蝸桿傳動(dòng)連接件—鍵連接、螺紋連接軸系部件—軸、軸承、聯(lián)軸器設(shè)計(jì)理論計(jì)算方法運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精度設(shè)計(jì)選擇尺寸精度、形狀、位置精度及表面精度1緒論--1.1本課程研究對(duì)象和內(nèi)容1緒論1.2機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般程序1.使用功能要求(基本要求）---工作原理、

方案設(shè)計(jì)2.可靠性要求---在使用壽命內(nèi)，正常工作零（部）件工作能力機(jī)器可靠性制造，管理、使用、維護(hù)可靠性設(shè)計(jì)1.2.1機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求5.環(huán)境保護(hù)要求---滿足環(huán)境保護(hù)法律、法規(guī)要求3.經(jīng)濟(jì)性要求---優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)、降低設(shè)計(jì)成本現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、標(biāo)準(zhǔn)化、智能生產(chǎn)設(shè)計(jì)制造成本、使用消耗、維護(hù)費(fèi)用4.勞動(dòng)保護(hù)要求操作方便和安全改善工作環(huán)境1緒論1.2機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般程序1.機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求運(yùn)動(dòng)要求1.2.2機(jī)構(gòu)和零件設(shè)計(jì)的基本要求動(dòng)力要求可調(diào)性要求往復(fù)直線回轉(zhuǎn)間歇效率高、速度波動(dòng)小、平衡精度高適應(yīng)性好，運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)易于調(diào)解運(yùn)動(dòng)形式、特性1緒論1緒論2.零件設(shè)計(jì)的基本要求齒輪零件圖二、機(jī)構(gòu)和零件設(shè)計(jì)的基本要求1緒論失效

：機(jī)械零件由于某些原因不能正常工作1）工作能力要求失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（計(jì)算準(zhǔn)則）破壞了正常工作條件而引起失效---打滑、共振、螺母松脫等2.零件設(shè)計(jì)的基本要求零件設(shè)計(jì)的主要計(jì)算準(zhǔn)則：（1）強(qiáng)度準(zhǔn)則

1緒論（2）剛度準(zhǔn)則

yF（3）耐磨性準(zhǔn)則

指相互接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件工作表面抵抗磨損的能力

（4）振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則

條件性計(jì)算｛1緒論2）結(jié)構(gòu)工藝性要求—方便生產(chǎn)，便于裝配3）經(jīng)濟(jì)性要求廉價(jià)而供應(yīng)充足的材料、少余量或無余量的毛坯、大型零件采用組合結(jié)構(gòu)、采用標(biāo)準(zhǔn)化的零部件、選用適合的精度。1緒論2.零件設(shè)計(jì)的基本要求1緒論3.機(jī)械精度設(shè)計(jì)的要求（1）功能要求

機(jī)械產(chǎn)品的不同功能及適用范圍決定了其所需的精度等級(jí)不同。（2）互換性要求

機(jī)械精度設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮零件的標(biāo)準(zhǔn)化和互換性，便于批量生產(chǎn)和更換。（3）經(jīng)濟(jì)性要求

在滿足功能要求的前提下盡量選擇低的精度等級(jí)，以降低制造成本。（4）檢測(cè)性要求

應(yīng)盡量使零件的尺寸和幾何特性可以通過常規(guī)的檢測(cè)方法進(jìn)行驗(yàn)證。1.項(xiàng)目計(jì)劃2.機(jī)器方案設(shè)計(jì)1.2.3機(jī)械設(shè)計(jì)一般程序任務(wù)，可行性運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)3.技術(shù)設(shè)計(jì)4.試制試驗(yàn)5.改進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和精度設(shè)計(jì)、裝配圖、零件圖、技術(shù)資料成品試驗(yàn)，提出問題反饋、更新設(shè)計(jì)1緒論1緒論1.3機(jī)械零件的強(qiáng)度1.3.1應(yīng)力的種類變應(yīng)力：大小或方向隨時(shí)間變化靜應(yīng)力：大小和方向不隨時(shí)間變化交變應(yīng)力：應(yīng)力隨時(shí)間做

周期性交替變化交變應(yīng)力的描述sm─平均應(yīng)力smin─最小應(yīng)力r─應(yīng)力比（循環(huán)特性）sa─應(yīng)力幅值smax─最大應(yīng)力1緒論1.3.1應(yīng)力的種類1緒論1.3.1應(yīng)力的種類r=-1對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力r=0脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力r=1靜應(yīng)力典型交變應(yīng)力：1緒論1.3.1應(yīng)力的種類【案例】：轉(zhuǎn)軸彎曲應(yīng)力－1r=轉(zhuǎn)軸彎曲應(yīng)力的循環(huán)特性t1緒論1.3.2許用應(yīng)力

靜應(yīng)力塑性材料脆性材料

(強(qiáng)度極限）(屈服極限）安全系數(shù)S--補(bǔ)償各種不確定因素和分析不準(zhǔn)確對(duì)零件強(qiáng)度的影響1.靜應(yīng)力下的許用應(yīng)力1緒論疲勞曲線循環(huán)基數(shù)······NN？疲勞極限疲勞曲線方程即2.變應(yīng)力下的許用應(yīng)力

(疲勞極限）02平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其自由度章節(jié)內(nèi)容平面機(jī)構(gòu)的自由度32平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)的組成12第2章平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其自由度學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.解釋機(jī)構(gòu)的組成；2.推導(dǎo)并牢記平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式；3.判斷并處理計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)遇到的注意事項(xiàng)；能力目標(biāo)1.能夠構(gòu)思并畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖并計(jì)算其機(jī)構(gòu)自由度；2.能夠判定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案是否合理。情感價(jià)值目標(biāo)1.案例激發(fā)興趣，簡(jiǎn)圖培養(yǎng)表達(dá)復(fù)雜機(jī)構(gòu)模型的工程意識(shí)；2.自由度分析獲得設(shè)計(jì)可動(dòng)且有確定運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的成就感。目標(biāo)2.1平面機(jī)構(gòu)的組成2.1.1構(gòu)件獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的單元體。由單個(gè)或多個(gè)零件剛性構(gòu)成。機(jī)構(gòu)的組成（3種構(gòu)件）組成：概念：機(jī)架

支撐活動(dòng)構(gòu)件的構(gòu)件。

具有唯一性，是研究所有活動(dòng)構(gòu)件

的絕對(duì)坐標(biāo)。主動(dòng)件

驅(qū)動(dòng)力所作用的構(gòu)件。

從動(dòng)件

除原動(dòng)件以外的所有活動(dòng)構(gòu)件。2.1平面機(jī)構(gòu)的組成2.1.2構(gòu)件的自由度和約束構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的限制。約束：自由度：構(gòu)件的約束數(shù)=構(gòu)件失去的自由度數(shù)AxyoyAxASAxyoyAxAS2.1平面機(jī)構(gòu)的組成2.1.3運(yùn)動(dòng)副及其分類運(yùn)動(dòng)副：兩個(gè)構(gòu)件直接接觸，并能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接。分類：低副（面接觸）和高副（點(diǎn)、線接觸）。轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副nn1212xyoyxo12齒輪副凸輪副21nn2.1平面機(jī)構(gòu)的組成2.1.3運(yùn)動(dòng)副及其分類運(yùn)動(dòng)副：兩個(gè)構(gòu)件直接接觸，并能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接。分類：低副（面接觸）和高副（點(diǎn)、線接觸）。轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副齒輪副凸輪副低副：2個(gè)約束，1個(gè)自由度高副：1個(gè)約束，2個(gè)自由度2.2平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2.2.1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖拋開構(gòu)件的復(fù)雜外形，用簡(jiǎn)單線條和規(guī)定符號(hào)表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，并按一定比例表示各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單圖形。概念：2.2平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖運(yùn)動(dòng)副的表示方法齒輪副1212凸輪副1212移動(dòng)副212121轉(zhuǎn)動(dòng)副121221高副低副2.2平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖構(gòu)件的表示方法同一構(gòu)件固定構(gòu)件

單一構(gòu)件兩副構(gòu)件三副構(gòu)件2.2平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2.2.2機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的畫法步驟：分析主、從動(dòng)件和機(jī)架，按運(yùn)動(dòng)傳遞順序，確定構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副類型及數(shù)目。CABD選合適視圖平面，選定機(jī)器瞬時(shí)工作位置。213選定比例尺，用規(guī)定符號(hào)和線條按運(yùn)動(dòng)傳遞順序依次畫出構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，標(biāo)出主動(dòng)件。2.3平面機(jī)構(gòu)的自由度2.3.1平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式機(jī)構(gòu)相對(duì)于機(jī)架具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。

N

個(gè)構(gòu)件，活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=N-1，總自由度為：3n

PL個(gè)低副，失去自由度為：2PL

PH個(gè)高副，失去自由度為：PH平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式：F=3n-2PL-PH機(jī)構(gòu)的自由度：機(jī)構(gòu)2.3平面機(jī)構(gòu)的自由度【例1】計(jì)算下圖鄂式礦石破碎機(jī)的自由度。n=3PL=4PH=04312F=3×3－2×4－0=1解：CABD2.3平面機(jī)構(gòu)的自由度【例2】計(jì)算以下兩圖機(jī)構(gòu)的自由度。F=3×2－2×3－0=04312DCABECAB312F=3×3－2×5－0=-1F≤0機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)剛性桁架超靜定結(jié)構(gòu)F>0機(jī)構(gòu)可動(dòng)2.3平面機(jī)構(gòu)的自由度機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件1個(gè)原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)確定2個(gè)原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)不確定DCABF=原動(dòng)件數(shù)，機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)F=12.3平面機(jī)構(gòu)的自由度2.3.2計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問題1.復(fù)合鉸鏈三個(gè)或三個(gè)以上構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接。A向若有m個(gè)構(gòu)件在同一點(diǎn)鉸接，則低副數(shù)為(m－1)。PL=22132312.3平面機(jī)構(gòu)的自由度2.3.2計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問題2.局部自由度與整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)無關(guān)的自由度。w1243

n=2PL=2PH=1F=3×2－2×2－1=1w123措施：滾子與從動(dòng)件看作焊到一起。2.3平面機(jī)構(gòu)的自由度2.3.2計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問題3.虛約束對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不起作用的約束。n=3PL=4PH=0F=3×3－2×4－0=14231CDBAF5E措施：遇到，去掉。2.3平面機(jī)構(gòu)的自由度2.3.2計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問題3.虛約束組成移動(dòng)副，且導(dǎo)路平行組成轉(zhuǎn)動(dòng)副，且軸線重合組成高副，且公法線重合虛約束在哪里？2.3平面機(jī)構(gòu)的自由度2.3.2計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問題3.虛約束軌跡重合對(duì)稱結(jié)構(gòu)虛約束在哪里？2.3平面機(jī)構(gòu)的自由度【例4】計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束請(qǐng)標(biāo)出。AEFBDCGHI,JKL154326789局復(fù)虛n=8PL=11PH=1F=1解：2.3平面機(jī)構(gòu)的自由度【例5】試?yán)L出簡(jiǎn)易沖壓機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；分析其運(yùn)動(dòng)是否確定。

若不確定，提出修改方案。n=3PL=4PH=1解：機(jī)架沖頭杠桿帶輪凸輪A1234DCEBAF=0，不能動(dòng)。2.3平面機(jī)構(gòu)的自由度修改方案：引入1個(gè)構(gòu)件，1個(gè)低副n=4PL=5PH=1(a)(b)(c)F=1，凸輪為主動(dòng)件，具有確定運(yùn)動(dòng)。第2章總結(jié)作業(yè)：2-4b、d、e、f，2-503平面連桿機(jī)構(gòu)3平面連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)—低副機(jī)構(gòu)3平面連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)—低副機(jī)構(gòu)1.面接觸，壓強(qiáng)小，承受大載荷。2.通過改變各構(gòu)件相對(duì)長(zhǎng)度，可使從動(dòng)件獲得不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。3.可實(shí)現(xiàn)各種不同的軌跡要求。1.運(yùn)動(dòng)鏈長(zhǎng)，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)累積誤差大,效率低；2.存在動(dòng)載荷，不宜高速傳動(dòng)。缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)章節(jié)內(nèi)容鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)32鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化12第3章平面連桿機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.了解平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及應(yīng)用；2.理解曲柄、搖桿、連桿、極限位置、極位夾角、急回特性、壓力角、傳動(dòng)角、死點(diǎn)位置的概念，并能在機(jī)構(gòu)中找到或畫出；3.牢記曲柄存在條件和行程速度變化系數(shù)計(jì)算公式。能力目標(biāo)1.能夠判斷四桿機(jī)構(gòu)類型，并學(xué)會(huì)按類型反推桿長(zhǎng)范圍；2.能夠根據(jù)實(shí)際情況，用圖解法進(jìn)行簡(jiǎn)單的連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。情感價(jià)值目標(biāo)1.理解工作原理和設(shè)計(jì)原則，提高空間想象能力和邏輯思維能力；2.

通過對(duì)現(xiàn)有平面連桿機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)和分析，激發(fā)創(chuàng)新思維，鼓勵(lì)設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)以解決實(shí)際問題。目標(biāo)3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化3.1.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型平面四桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副都是轉(zhuǎn)動(dòng)副。概念：組成：構(gòu)件1，3---連架桿構(gòu)件2---

連桿構(gòu)件4---機(jī)架1423鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄：整周轉(zhuǎn)動(dòng)搖桿：一定角度范圍內(nèi)往復(fù)擺動(dòng)3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化3.1.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)三種基本類型1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)2.雙曲柄機(jī)構(gòu)3.雙搖桿機(jī)構(gòu)3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)腳踏板機(jī)構(gòu)3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化2.雙曲柄機(jī)構(gòu)慣性篩機(jī)構(gòu)3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化2.雙曲柄機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)平臺(tái)升降機(jī)構(gòu)3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化2.雙曲柄機(jī)構(gòu)反平行四邊形機(jī)構(gòu)車門開閉機(jī)構(gòu)3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化2.雙曲柄機(jī)構(gòu)機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化3.雙搖桿機(jī)構(gòu)鶴式起重機(jī)機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化3.1.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)4123ADCBLcd→∞直線。C412AB3對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)4C12AB33.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化2.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)412BA3C取構(gòu)件1為機(jī)架:

當(dāng)L1＞L2時(shí)，稱為擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)L1＜L2時(shí)，稱為轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。14C2AB33.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)3.搖塊機(jī)構(gòu)3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化取構(gòu)件2為機(jī)架:稱為搖塊機(jī)構(gòu)或翻斗車機(jī)構(gòu)。B412A3C14C2AB33.搖塊機(jī)構(gòu)3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化取構(gòu)件2為機(jī)架:稱為搖塊機(jī)構(gòu)或翻斗車機(jī)構(gòu)。B412A3C3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化4.定塊機(jī)構(gòu)B23C41A取構(gòu)件3為機(jī)架:稱為壓水井機(jī)構(gòu)或定塊機(jī)構(gòu)。14C2AB33.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化4.定塊機(jī)構(gòu)B23C41A取構(gòu)件3為機(jī)架:稱為壓水井機(jī)構(gòu)或定塊機(jī)構(gòu)。3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化5.偏心輪機(jī)構(gòu)將B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)副擴(kuò)大

14C2AB34CA31B23.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化5.偏心輪機(jī)構(gòu)將B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)副擴(kuò)大

4CA31B23.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化3.1.3鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件設(shè)四桿機(jī)構(gòu)ABCD中各桿長(zhǎng)分別為a、b、c、d。若a<d，且以d為機(jī)架△BCD始終存在→曲柄存在CDBAB1B2a+d≤c+b1位置2位置c≤(d-a)+bb≤(d-a)+c整理三式a≤b,a≤c,a≤d曲柄為最短桿C1C23.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化3.1.3鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件設(shè)四桿機(jī)構(gòu)ABCD中各桿長(zhǎng)分別為a、b、c、d。若d≤a，且以d為機(jī)架，同理可導(dǎo)出CDBAB1B2d≤a,d≤b,d≤c機(jī)架為最短桿C1C23.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化3.1.3鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件1.最短桿加最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和；2.連架桿和機(jī)架中必有一桿是最短桿。

最短桿加最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和----桿長(zhǎng)條件

曲柄存在的條件3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化3.1.3鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件滿足桿長(zhǎng)條件,3.固定最短桿對(duì)邊：得雙搖桿機(jī)構(gòu)。固定任何桿件均得雙搖桿機(jī)構(gòu)。1.固定最短桿鄰邊：得曲柄搖桿機(jī)構(gòu);2.固定最短桿：得雙曲柄機(jī)構(gòu);推論不滿足桿長(zhǎng)條件，CDBA3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化【例1】判斷下圖四桿機(jī)構(gòu)的類型。a=40d=100c=80b=70解:a+d=40+100=140b+c=70+80=150此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。a+d<b+c3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化【例2】已知：機(jī)構(gòu)尺寸如圖，AD為機(jī)架。若此機(jī)構(gòu)分別為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)時(shí)，

lAB取值范圍如何？解:a=xd=60c=90b=100ADBC(1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，曲柄應(yīng)為最短桿，最短桿的鄰邊為機(jī)架。lAB+lBC≤lCD

+lAD

0≤lAB≤50mm

3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化(2)雙曲柄機(jī)構(gòu)，AD應(yīng)為最短桿。lAB

居中，則lAD+lBC≤lAB+lCD

lAB≥70mm

lAB

最長(zhǎng)，則lAD+lAB≤lBC+lCD

lAB≤130mm70≤lAB≤130mm

(3)雙搖桿機(jī)構(gòu)，若滿足桿長(zhǎng)條件，應(yīng)取最短桿對(duì)邊作機(jī)架，顯然題義不符合要求。按最短桿+最長(zhǎng)桿＞其余兩桿之和，無論哪個(gè)構(gòu)件作機(jī)架都為雙搖桿機(jī)構(gòu)。lAB最短，則

lAB+lBC＞lCD+lAD

lAB＞50mmlAB居中，則

lAD+lBC＞lCD+lAB

lAB＜70mmlAB最長(zhǎng)，則

lAB+lAD＞lCD+lBC

lAB＞130mm50＜lAB＜70mm

或130＜lAB≤250mm3.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性3.2.1急回特性DABCC1C2B2B1yq1.極位:搖桿處在左，右兩極端位置時(shí)，對(duì)應(yīng)整個(gè)機(jī)構(gòu)所處的位置，即AB1(2)C1(2)D。2.極位夾角：機(jī)構(gòu)處在極位時(shí)對(duì)應(yīng)曲柄兩位置之間所夾角度的補(bǔ)角，用q表示。y

為搖桿在兩極限位置的擺角。3.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性3.2.1急回特性3.曲柄運(yùn)動(dòng):勻速轉(zhuǎn)動(dòng)4.搖桿運(yùn)動(dòng):變速擺動(dòng)AB1→AB2，j1=180o+q，t1

t1＞t2AB2→AB1，j2=180o-q，t2DABCC1C2B2B1yqCD1→CD2，yv1=C1C2/

t1CD2→CD1，

v2=C1C2/

t2

v1<v23.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性3.2.1急回特性K----行程速度變化系數(shù)K>1有急回運(yùn)動(dòng)；K

q急回運(yùn)動(dòng)顯著。3.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性3.2.1急回特性e≠0q≠0,K>1有急回具有急回運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)qq=y≠0,K>1有急回y3.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性3.2.2壓力角和傳動(dòng)角BDCAFvCFn

Ft

Ft↑

a↓

傳力性能好amax≤[a]忽略各構(gòu)件的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)副的摩擦，運(yùn)動(dòng)輸出件上所受驅(qū)動(dòng)力的方向與該點(diǎn)絕對(duì)速度方向所夾銳角，用a

表示。壓力角：傳動(dòng)角：在實(shí)際機(jī)構(gòu)中，用a

的余角g來判斷傳力性能更直觀，

g為傳動(dòng)角。3.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性3.2.2壓力角和傳動(dòng)角一般：gmin≥[g]=40°傳遞大扭矩時(shí)：gmin≥50°當(dāng)∠BCD

＞90o時(shí)，g=180o-∠BCD

∴最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在兩位置之一。當(dāng)∠BCD＜90o時(shí)，g=∠BCDABCDabcdC1C2B1B2gmin位置g3.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性3.2.3死點(diǎn)位置ABCDabcdB1B2C1C2Fvw死點(diǎn)位置:在有往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的機(jī)構(gòu)中，當(dāng)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件為主動(dòng)件時(shí)，從動(dòng)件與連桿共線的位置。特點(diǎn):g=0o；a=90o，從動(dòng)件不動(dòng)。3.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性如何使機(jī)構(gòu)順利通過死點(diǎn)位置？

利用飛輪慣性

機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列3.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性飛機(jī)起落架夾具利用死點(diǎn)位置3.3平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的基本問題1.預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求2.預(yù)定的運(yùn)動(dòng)軌跡要求設(shè)計(jì)方法：圖解法，解析法，實(shí)驗(yàn)法。圖解法急回特性、對(duì)應(yīng)位置3.3平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.3.1按給定的行程速度變化系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)【例3】已知:K,搖桿長(zhǎng)度lCD,擺角y。求:滿足條件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。ADC1C2B1B2abcdyq分析已知機(jī)構(gòu)∵AC1=b-aAC2=a+b∴a=(AC2-AC1)/2∵∠C1AC2=q對(duì)應(yīng)定直線C1C2

；∴

點(diǎn)A在過點(diǎn)C1、C2且以q為

圓周角的圓上。如何找到A點(diǎn)？3.3平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.3.1按給定的行程速度變化系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)作圖如下:MPNAEB2B1DC1C2yq由于A點(diǎn)任取,有無窮多組解。3.3平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.3.1按給定的行程速度變化系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)【例4】已知:K,滑塊行程H，偏距e。求:滿足條件的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。HC1C2eM90°-qPNAEB2B1有一組解q作圖如下:3.3平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.3.1按給定的行程速度變化系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)【例5】已知:K,及機(jī)架長(zhǎng)度lAC。求:滿足條件的擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。ACB擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)yy=qlAB=AB·ml3.3平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.3.2按給定的連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)【例6】已知：連桿的兩位置B1C1和B2C2，設(shè)計(jì)滿足該兩位置的四桿機(jī)構(gòu)。B1B2C1C23.3平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.3.2按給定的連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)B1B2C1C2AD分析連桿的運(yùn)動(dòng)B1B2C1C2b12Ac12D3.3平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.3.2按給定的連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)【例6】已知：連桿的兩位置B1C1和B2C2，設(shè)計(jì)滿足該兩位置的四桿機(jī)構(gòu)。有無窮多組解。若已知連桿的三個(gè)位置，則有唯一解。b23c23B3C3第3章總結(jié)作業(yè)：3-6b、d，3-7b、d，3-8，3-1204凸輪機(jī)構(gòu)和間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)章節(jié)內(nèi)容凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)32從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪機(jī)構(gòu)概述12第4章凸輪機(jī)構(gòu)與間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.了解凸輪機(jī)構(gòu)的組成、分類、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和一個(gè)完整工作周期的運(yùn)動(dòng)及從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式；2.牢記從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律及特點(diǎn)；3.掌握不同類型凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓線圖解法設(shè)計(jì)及凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸確定方法；4.了解幾種典型間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理和應(yīng)用。能力目標(biāo)1.能夠判斷凸輪機(jī)構(gòu)類型、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律及應(yīng)用場(chǎng)合；2.能夠設(shè)計(jì)不同類型的凸輪機(jī)構(gòu)并合理確定基本尺寸,并在已知凸輪輪廓線的前提下反求凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。情感價(jià)值目標(biāo)通過對(duì)現(xiàn)有不同類型凸輪機(jī)構(gòu)的了解，激發(fā)創(chuàng)新思維，鼓勵(lì)結(jié)合連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)以解決實(shí)際問題。目標(biāo)4.1凸輪機(jī)構(gòu)概述組成具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件,是主動(dòng)件,通常等速轉(zhuǎn)動(dòng)。由凸輪控制按其運(yùn)動(dòng)規(guī)律作移動(dòng)或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。支承活動(dòng)構(gòu)件的構(gòu)件。w1231)凸輪2)從動(dòng)件3)機(jī)架特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，高副接觸，易磨損，用于傳遞小功率的場(chǎng)合。4.1凸輪機(jī)構(gòu)概述4.1.1凸輪機(jī)構(gòu)的分類1.按凸輪的形狀分移動(dòng)凸輪盤形凸輪具有變化向徑的盤形構(gòu)件。有曲線輪廓作往復(fù)移動(dòng)的構(gòu)件。圓柱凸輪在圓柱面上開有曲線凹槽或在圓柱端面上作出曲線輪廓的構(gòu)件。4.1凸輪機(jī)構(gòu)概述4.1.1凸輪機(jī)構(gòu)的分類2.按從動(dòng)件的形狀分將從動(dòng)件與凸輪的接觸由滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦,磨損較小,可用于傳遞較大的動(dòng)力,應(yīng)用較廣。這種從動(dòng)件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但易磨損,適用于傳力不大速度較低的場(chǎng)合。尖頂從動(dòng)件滾子從動(dòng)件平底從動(dòng)件凸輪對(duì)這種從動(dòng)件的作用力始終垂直于從動(dòng)件的平底,受力平穩(wěn)且接觸面間易形成油膜,潤(rùn)滑好,可用于高速。4.1凸輪機(jī)構(gòu)概述4.1.1凸輪機(jī)構(gòu)的分類3.按從動(dòng)件的導(dǎo)路是否過凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心分對(duì)心偏置4.1凸輪機(jī)構(gòu)概述4.1.1凸輪機(jī)構(gòu)的分類4.按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分直動(dòng)擺動(dòng)4.1凸輪機(jī)構(gòu)概述4.1.1凸輪機(jī)構(gòu)的分類5.按凸輪與從動(dòng)件的封閉方式分形封閉力封閉4.1凸輪機(jī)構(gòu)概述4.1.2凸輪機(jī)構(gòu)的工作周期對(duì)心尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)

以凸輪廓線上最小向徑為半徑所畫的圓即為基圓，其半徑用r0表示。r0ABCDw1.基圓4.1凸輪機(jī)構(gòu)概述4.1.2凸輪機(jī)構(gòu)的工作周期對(duì)心尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)ABCD

從動(dòng)件從最低位置上升到最高位置的過程稱為推程。從動(dòng)件上升的高度叫位移，用s表示，其最大值即最大位移稱為升程，用h表示，對(duì)應(yīng)凸輪的轉(zhuǎn)角稱為推程運(yùn)動(dòng)角，用d1表示。2.推程whd14.1凸輪機(jī)構(gòu)概述4.1.2凸輪機(jī)構(gòu)的工作周期對(duì)心尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)ABCD3.遠(yuǎn)休止wd2

從動(dòng)件在最高位置靜止不動(dòng)的過程稱為遠(yuǎn)休止，對(duì)應(yīng)凸輪的轉(zhuǎn)角稱為遠(yuǎn)休止角，用d2表示。4.1凸輪機(jī)構(gòu)概述4.1.2凸輪機(jī)構(gòu)的工作周期對(duì)心尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)ABCD從動(dòng)件從最高位置降到最低位置的過程稱為回程，對(duì)應(yīng)凸輪的轉(zhuǎn)角稱為回程運(yùn)動(dòng)角,用d3表示。4.回程wd34.1凸輪機(jī)構(gòu)概述4.1.2凸輪機(jī)構(gòu)的工作周期對(duì)心尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)ABCD從動(dòng)件在最低位置靜止不動(dòng)的過程稱為近休止，對(duì)應(yīng)凸輪的轉(zhuǎn)角稱為近休止角，用d4表示。5.近休止wd44.1凸輪機(jī)構(gòu)概述4.1.2凸輪機(jī)構(gòu)的工作周期從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式a)升-停-降-停0b)升-停-降0d)升-降0c)升-降-停0d3d3d3d3d1d1d1d1d2d2d4d44.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律4.2.1從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)表達(dá)

從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是指在推程或回程中，從動(dòng)件的位移s、速度v、加速度a隨時(shí)間t的變化規(guī)律。因?yàn)橥馆喴话銥榈人俎D(zhuǎn)動(dòng)，所以從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律通常表示成凸輪轉(zhuǎn)角d

的函數(shù)。ds/dd--類速度d2s/dd2--類加速度4.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律4.2.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律（以推程段為例）1.等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律邊界條件推程段4.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律4.2.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律（以推程段為例）

等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律方程和運(yùn)動(dòng)曲線推程段h000va

88存在剛性沖擊，適用于低速、輕載的場(chǎng)合。4.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律2.等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律推程前半段邊界條件推程段前半段4.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律2.等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律推程段前半段推程段后半段4.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律方程和運(yùn)動(dòng)曲線推程始末和中點(diǎn)位置加速度存在有限值的突變,會(huì)導(dǎo)致柔性沖擊。h0004.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律3.余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律(簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律)這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的加速度方程是半個(gè)周期的余弦曲線,根據(jù)質(zhì)點(diǎn)在圓周上作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)如下圖所示:hs從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)邊界條件位移方程4.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律3.余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律(簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律)推程段4.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律sh01′2′3′4′5′6′214563推程段余弦加速度運(yùn)動(dòng)方程和曲線4.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律

推程始末存在有限值的突變,所以也有柔性沖擊,但可避免。sh01′2′3′4′5′6′21456300余弦加速度運(yùn)動(dòng)方程和曲線4.3凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.3.1凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和半徑從動(dòng)件受力方向(接觸點(diǎn)法線)與速度方向所夾的銳角

。1B2wnttna壓力角FnFxFyFy=Fncosα，F(xiàn)x=Fnsinαα越小，機(jī)構(gòu)的傳力性能越好α過大時(shí)，F(xiàn)y<Ff，機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖分析{要求αmax≤[α],直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)許用壓力角[α]=30°FQFf4.3凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.3.1凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和半徑1B2wnttnars2v2vvB1αs2=r-r0v2=

vB1tanα=rω1tanα

在滿足αmax≤[α]條件下，減小基圓半徑。

壓力角和基圓半徑的關(guān)系r0=(0.8~1)d+rkrk=(0.1~0.15)r0或4.3凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.3.2凸輪廓線的設(shè)計(jì)反轉(zhuǎn)法w-w將整個(gè)機(jī)構(gòu)加上一個(gè)公共角速度(-w)原則相對(duì)運(yùn)動(dòng)不變凸輪

從動(dòng)件繞凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)(-w)按運(yùn)動(dòng)規(guī)律在導(dǎo)路中移動(dòng)從動(dòng)件尖頂位置凸輪輪廓線前提固定4.3凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.對(duì)心尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓線的繪制【設(shè)計(jì)】一對(duì)心尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線，基圓半徑為r0,凸輪以等角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件的推程段采用等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，推程運(yùn)動(dòng)角為180°，遠(yuǎn)休止角為60°，回程段采用等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，回程運(yùn)動(dòng)角為120°，升程為h。sOh360°180°240°（1）選定比例尺，作位移圖4.3凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)δ1δ3δ2B1B6B2B7B8B4B3B5C1C5C4C3C2C7C8C6-wr0sO（3）分段等分圓周和位移圖（2）畫出基圓，設(shè)計(jì)方向（-w）12345678123678549（4）沿導(dǎo)路量取對(duì)應(yīng)位移（5）連Bi點(diǎn)成光滑曲線，

得凸輪廓線1.對(duì)心尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓線的繪制4.3凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.對(duì)心滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓線的繪制B1B6B2B7B8B4B3B5C1C5C4C3C2C7C8C6理論廓線ρ實(shí)際廓線ρ’rkr’r

4.3凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)外凸型凸輪廓線內(nèi)凹型變尖

失真ρ=rk，ρ’=0ρ<rk

，ρ’<0措施：減小rk或增大r0，保證ρ’min

>0

4.3凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

3.平底直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓線的繪制δ1δ3δ2B1B6B2B7B8B4B3B5B0C1C5C4C3C2C7C8C6sO12345678123678549討論：是否會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)失真？措施：增大r04.3凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)【例1】圖示為對(duì)心滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。試用圖解法作出：(1)凸輪的基圓；(2)圖示位置的壓力角a；(3)位移s和凸輪轉(zhuǎn)角d；(4)從動(dòng)件的升程h；(5)凸輪的推程運(yùn)動(dòng)角d1。r0asdhw1d14.3凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)【例2】在圖示平底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，在圖上標(biāo)出:(1)凸輪的基圓半徑r0；

(2)圖示位置的位移s及凸輪轉(zhuǎn)角d；

(3)從動(dòng)件的壓力角a；(4)凸輪相對(duì)圖示位置轉(zhuǎn)

過450角后，從動(dòng)件的

位移s’及凸輪轉(zhuǎn)角d’。wr0sa=0°Fvs'd'd4.4間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4.4.1棘輪機(jī)構(gòu)1234561構(gòu)件---搖桿2構(gòu)件---主動(dòng)棘爪3構(gòu)件---棘輪4構(gòu)件---止動(dòng)爪5構(gòu)件---彈簧6構(gòu)件---機(jī)架組成、原理思考：搖桿的往復(fù)擺動(dòng)可

由什么機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)？4.4間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4.4.1棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)棘條機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)可靠。棘輪的轉(zhuǎn)角是相鄰兩齒所夾圓心角的倍數(shù)，通過調(diào)整搖桿的擺角，可以實(shí)現(xiàn)有級(jí)的改變。棘輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)有噪聲，適用于低速和輕載的場(chǎng)合。組成、原理1構(gòu)件---撥盤，主動(dòng)件勻速轉(zhuǎn)動(dòng)2構(gòu)件---槽輪,從動(dòng)件

間歇轉(zhuǎn)動(dòng)3構(gòu)件---機(jī)架4.4間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4.4.2槽輪機(jī)構(gòu)4.4間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4.4.2槽輪機(jī)構(gòu)外槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)較棘輪機(jī)構(gòu)平穩(wěn)。但槽輪的轉(zhuǎn)角是不可調(diào)節(jié)的，若想改變轉(zhuǎn)角，必須更換具有相應(yīng)槽數(shù)的槽輪。槽輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有較大的角加速度，因此不宜用于轉(zhuǎn)速較高的場(chǎng)合。4.4間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4.4.3不完全齒輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：部分有齒，有鎖止弧，有定傳動(dòng)比，成對(duì)加工使用，從動(dòng)輪在開始嚙合與脫離嚙合時(shí)存在剛性沖擊，用于低速、輕載場(chǎng)合。第4章總結(jié)作業(yè)：4-10，4-11，4-1205齒輪機(jī)構(gòu)章節(jié)內(nèi)容浙開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)32漸開線齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)的類型12第5章齒輪機(jī)構(gòu)錐齒輪機(jī)構(gòu)6蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)7漸開線齒輪切齒原理及變位齒輪4漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)5輪系機(jī)構(gòu)8學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.了解齒輪機(jī)構(gòu)類型、齒廓嚙合基本定律、漸開線特性；2.明確漸開線直齒、斜齒圓柱齒輪嚙合特性及傳動(dòng)條件；3.了解齒輪切齒原理、根切現(xiàn)象。4.掌握蝸桿傳動(dòng)特性及主要尺寸計(jì)算。能力目標(biāo)1.掌握齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理及主要幾何尺寸的計(jì)算方法；2.掌握輪系傳動(dòng)比計(jì)算方法及輪系的功用。情感價(jià)值目標(biāo)認(rèn)識(shí)到齒輪傳動(dòng)在工程實(shí)際中的應(yīng)用價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的積極性和動(dòng)力。目標(biāo)5.1概述直齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)人字齒輪傳動(dòng)傳遞兩平行軸間的運(yùn)動(dòng)：齒輪傳動(dòng)類型：內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)齒輪齒條嚙合傳動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)

蝸桿傳動(dòng)傳遞兩平行軸間的運(yùn)動(dòng)：相交或交錯(cuò)軸間的運(yùn)動(dòng)：1）效率高(0.98--0.99)；2）工作可靠，壽命長(zhǎng)；3）結(jié)構(gòu)緊湊，外廓尺寸小；4）瞬時(shí)傳動(dòng)比為常數(shù)；5)制造和安裝精度要求高，不適合大中心距傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)：5.1概述5.2漸開線齒輪機(jī)構(gòu)5.2.1齒廓嚙合基本定律o1o2PKnnvK2vK1Z齒輪傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比與兩輪連心線被齒廓接觸點(diǎn)公法線所分割的兩線段長(zhǎng)度成反比,這一規(guī)律稱齒廓嚙合基本定律

∵Δ02KZ∝ΔaKbab

P--嚙合節(jié)點(diǎn)，簡(jiǎn)稱節(jié)點(diǎn)。1)若P為定點(diǎn)，i12=常數(shù)，

P點(diǎn)的軌跡稱為節(jié)圓。2)若P為動(dòng)點(diǎn)，i12≠常數(shù)，P點(diǎn)的軌跡為曲線(也稱節(jié)線)。5.2漸開線齒輪機(jī)構(gòu)vp1=vp2=vo1o2PKnnvK2vK1ab

5.2.2漸開線及其特性1.漸開線的形成：

一發(fā)生線在基圓上相切純滾動(dòng)，發(fā)生線上任一點(diǎn)K在基圓平面內(nèi)走過的軌跡Ak即為漸開線。5.2漸開線齒輪機(jī)構(gòu)5.2.2漸開線及其特性5.2漸開線齒輪機(jī)構(gòu)要素:基圓,發(fā)生線oA基圓KB漸開線發(fā)生線基圓半徑漸開線展角2.漸開線特性：1）2)漸開線上任一點(diǎn)的法線切于基圓。3)B點(diǎn)是漸開線在K點(diǎn)的曲率中心，BK是漸開線在K點(diǎn)曲率半徑。4)基圓大小決定漸開線形狀(直線是漸開線的特例）。5)基圓以內(nèi)無漸開線。5.2漸開線齒輪機(jī)構(gòu)oA基圓KB漸開線發(fā)生線3.漸開線齒輪傳動(dòng)具有中心距可分性o2o1N1N2CCα’taKo1Co2a5.2漸開線齒輪機(jī)構(gòu)5.2.3漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)1.漸開線齒廓能保證定傳動(dòng)比2.漸開線齒廓嚙合線為直線嚙合角α’：嚙合線nn與節(jié)點(diǎn)切線tt夾角N1N2線段是：嚙合線---嚙合點(diǎn)的軌跡線兩基圓的內(nèi)公切線

---漸開線發(fā)生線力作用線

---使嚙合角α’不變A2nnN1N2CA1KKo2o1α’tt5.2漸開線齒輪機(jī)構(gòu)5.2.4漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪5.2漸開線齒輪機(jī)構(gòu)齒數(shù)z齒距p=s+e分度圓直徑

d=(p/π)z

模數(shù)m=p/π,規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值

=mz分度圓壓力角αα基圓直徑:db

=dcosα分度圓是具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和壓力角的圓齒槽寬e齒厚s規(guī)定分度圓上的壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值，α=2005.2漸開線齒輪機(jī)構(gòu)hfhaα齒頂高

ha齒根高h(yuǎn)f齒全高

h=ha+hfhhmaa=*標(biāo)準(zhǔn)齒輪:具有標(biāo)準(zhǔn)齒廓參數(shù):且分度圓上s=e的齒輪。頂隙系數(shù)

c*=0.25齒頂高系數(shù)

=1ha*hmhfa=+*(c*)dmz=ddhaa=+2ddhff=-2ddb=cosapmsem===;pp25.3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)5.3.1正確嚙合條件N1rb1rb2N2pb=\mm1122coscosaa=ppbb12=ppbcosa=πmcosa=\mm12=12aa5.3.2連續(xù)傳動(dòng)條件5.3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)開始嚙合點(diǎn)B2:從動(dòng)輪齒頂與嚙合線交點(diǎn)。終了嚙合點(diǎn)B1:主動(dòng)輪齒頂與嚙合線交點(diǎn)。5.3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)5.3.2連續(xù)傳動(dòng)條件B1B2實(shí)際嚙合線N1rb1rb2N2pbB2B1理論嚙合線N1N2N1，N2嚙合極限點(diǎn)連續(xù)傳動(dòng)條件為：B1B2≥pb連續(xù)傳動(dòng)條件標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的重合度ε>1，不需驗(yàn)算重合度：5.3.3中心距和嚙合角5.3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)分度圓上：標(biāo)準(zhǔn)齒輪無側(cè)隙嚙合,分度圓與節(jié)圓重合，稱標(biāo)準(zhǔn)齒輪標(biāo)準(zhǔn)安裝分度圓相切時(shí)的中心距（標(biāo)準(zhǔn)中心距）頂隙

c=hf–ha=c*m=標(biāo)準(zhǔn)值aPo2N2o1N1α’=αttcα’=α5.3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)當(dāng)非標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)（設(shè)a’>a）：頂隙為非標(biāo)準(zhǔn)值出現(xiàn)側(cè)隙a’Co2N2o1N1tα’tCaCo2N2o1N1α’=αtt只有一對(duì)齒輪嚙合時(shí)才出現(xiàn)單個(gè)齒輪具有分度圓和壓力角5.3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)因是標(biāo)準(zhǔn)齒輪標(biāo)準(zhǔn)安裝，節(jié)圓與分度圓重合，即例題5-1已知一對(duì)正常齒制標(biāo)準(zhǔn)安裝的外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，中心距a=180mm,m=3mm，傳動(dòng)比i=3，試求兩齒輪齒數(shù)，分度圓直徑，齒頂圓直徑，齒根圓直徑，齒距，節(jié)圓直徑。得z1=30,z2=90解：根據(jù)題意d1=mz1=3

30=90mm,d2=mz2=390=270mmda1=d1+2ha=d1+2ha*m=90+21

3=96mmda2=d2+2ha=d2+2ha*m=270+21

3=276mmdf1=d1-2hf=d1-2(ha*+c*)m=90-2(1+0.25)

3=82.5mmdf2=d2-2hf=d2-2(ha*+c*)m=270-2(1+0.25)

3=262.5mmp=πm=9.424mm由表5-2中公式5.3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)5.4.1漸開線齒輪的切齒原理盤狀銑刀仿形法加工的齒輪精度較低，生產(chǎn)率低。指狀銑刀5.4漸開線齒輪切齒原理及變位齒輪1.仿形法5.4漸開線齒輪切齒原理及變位齒輪在仿形法加工時(shí)∴當(dāng)m、z、a不同時(shí)，

db是不同的，即齒廓形狀不同，則刀具應(yīng)不同。理論上應(yīng)有無窮把刀，實(shí)際上對(duì)于m、a一定，加工不同齒數(shù)齒輪時(shí)只有八把刀。銑刀號(hào)齒數(shù)8一組各號(hào)銑刀切制齒輪的齒數(shù)范圍1234567812~1314~1617~2021~2526~3435~5455~134135

故用仿形法加工的齒輪精度較低，生產(chǎn)率低，不適宜大批量加工。1.仿形法利用共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理切齒2.范成法5.4漸開線齒輪切齒原理及變位齒輪齒輪插刀齒條插刀齒輪滾刀齒輪滾刀軸截面齒形相當(dāng)于齒條插刀5.4漸開線齒輪切齒原理及變位齒輪漸開線齒廓的根切

加工時(shí)，由于某種原因，齒廓根部被切去一部分，這種現(xiàn)象稱為根切。根切的危害：1)重合度ea↓;

2)輪齒根部強(qiáng)度減弱。

根切5.4漸開線齒輪切齒原理及變位齒輪5.4.2漸開線齒廓根切及最少齒數(shù)5.4漸開線齒輪切齒原理及變位齒輪齒條形刀具的原始齒廓為保證兩齒輪嚙合有標(biāo)準(zhǔn)頂隙，齒條刀具的齒頂高比齒條多出c*m的高度。分度線2.根切產(chǎn)生的原因根切產(chǎn)生的原因刀具分度線V嚙合線NPB刀B刀B刀N5.4.2漸開線齒廓的根切現(xiàn)象及最少齒數(shù)5.4漸開線齒輪切齒原理及變位齒輪N’O’Coh*amNBααrbr刀具齒頂線超過N點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生根切當(dāng)m一定時(shí)，通過增加齒數(shù)z,提高N點(diǎn)，使

避免根切。5.4漸開線齒輪切齒原理及變位齒輪oNBααCra變位xm變位系數(shù)x刀具遠(yuǎn)離齒輪中心，稱正變位，變位系數(shù)x>0,刀具移近齒輪中心，稱負(fù)變位，變位系數(shù)x<0,rbrrrb5.4.3變位齒輪5.4漸開線齒輪切齒原理及變位齒輪變位后齒輪:

r、rb

、p

、m

、α不變，

ra、rf、ha、hf、s、e變化。oNBααCra變位xmrbr5.4.3變位齒輪5.5漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)5.5.1斜齒圓柱齒輪齒廓的形成rbrb斜齒圓柱齒輪直齒圓柱齒輪5.5漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)KK21N1N2AA發(fā)生面基圓螺旋角βb斜齒圓柱齒輪的嚙合tn端面：垂直軸線的面，用“t”表示;是

運(yùn)動(dòng)面，計(jì)算面，參數(shù)是導(dǎo)出值。法面：垂直齒向的面,

用“n”表示;是

加工面，參數(shù)是

標(biāo)準(zhǔn)值。5.5漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)5.5.2斜齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸5.5.2斜齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸5.5漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)1.法面模數(shù)mn和端面模數(shù)mt左旋右旋d

β螺旋角β

bπdptpn

β

b5.5漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)2.法面壓力角αn和端面壓力角αt∵

a’cac=cosb∵caba’ca’b’n=atanabta=actanb’a’5.5漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)3.斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件（外嚙合）

β1=β2

,旋向相反

mn1=mn2=mn,標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)

αn1=αn2=200左旋右旋斜齒圓柱齒輪以法面參數(shù)（mn、αn

、、）為標(biāo)準(zhǔn)值han*cn*旋向？5.5漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)4.斜齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸齒頂高和齒根高:中心距:分度圓直徑:5.5漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)B1B2實(shí)際嚙合線(嚙合區(qū))直齒圓柱齒輪的重合度斜齒輪軸面重合度斜齒輪傳動(dòng)的重合度大，傳動(dòng)平穩(wěn)，承載能力高5.5.3斜齒輪傳動(dòng)的重合度

LN1N2pbtB2B1bLb直齒斜齒5.5.4斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)5.5漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)當(dāng)量齒輪：斜齒輪的當(dāng)量齒輪是一個(gè)虛擬的直齒圓柱齒輪，

其齒形與斜齒輪的法面齒形相當(dāng)。目的：·仿形法加工時(shí)選刀號(hào)；·用于齒輪的強(qiáng)度計(jì)算；5.5.4斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)5.5漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)當(dāng)量齒數(shù)的用途：1、選刀號(hào)；2、計(jì)算3、強(qiáng)度計(jì)算。cabcdnn5.6直齒錐齒輪機(jī)構(gòu)d2df1d1df2da2da1軸交角為計(jì)算和測(cè)量方便，取大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值oAA’KK’RNN’o基圓錐發(fā)生面S球面漸開線o背錐面上的漸開線近似于球面上的漸開線5.6.1直齒錐齒輪的齒廓形成和當(dāng)量齒輪5.6直齒錐齒輪機(jī)構(gòu)5.6直齒錐齒輪機(jī)構(gòu)當(dāng)量齒輪半徑

rV2

，rV1設(shè)當(dāng)量齒數(shù)

zvO’2rV1rV2O’1O’2O’1大端模數(shù)m背錐面展開

正確嚙合條件:兩齒輪大端模數(shù)、壓力角分別相等，

且兩輪的錐距相等。cd2d1o5.6.2直齒錐齒輪的參數(shù)和幾何尺寸5.6直齒錐齒輪機(jī)構(gòu)為計(jì)算和測(cè)量方便，取大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值m,d2df1d1df2da2da1hfhaRb5.7蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)1.蝸桿傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)按蝸桿形狀分類：圓柱蝸桿傳動(dòng)5.7.1蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸環(huán)面蝸桿傳動(dòng)5.7蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)：1）傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊；2）傳動(dòng)平穩(wěn)；(動(dòng)力傳動(dòng)：i=8~80，分度機(jī)構(gòu)：可達(dá)1000)4）傳動(dòng)效率低。3）可以設(shè)計(jì)成具有自鎖性；多用于中小功率、不連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的工況下.2.阿基米德蝸桿、蝸輪的形成N-N直廓凸廓I-IIINN阿基米德螺旋線5.7蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)蝸輪的形成中間平面在中間平面上是齒輪與齒條的嚙合蝸桿傳動(dòng)以中間平面上的參數(shù)為基準(zhǔn)5.7蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)3.蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)1)模數(shù)m

和壓力角α5.7蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)d2pt2b1de2a2apx1

df2da2da1df1d1d2中間平面2)蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角

5.7蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)

正確嚙合條件：（旋向一致）γ=β

γβ5.7蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)3)蝸桿分度圓直徑和直徑系數(shù)為減少蝸輪滾刀數(shù)目，規(guī)定

為標(biāo)準(zhǔn)值并規(guī)定了d1和m的組合4）蝸桿頭數(shù)z1

、傳動(dòng)比i、蝸輪齒數(shù)z2z1=4z1=15.7蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)一般z2<805）中心距a5.7蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)5.8輪系齒輪與藝術(shù)的融合輪系的應(yīng)用5.8輪系5.8.1輪系的分類各輪軸線相對(duì)機(jī)架位置是否固定各輪軸線相對(duì)機(jī)架位置固定。輪系：由一系列齒輪組成的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系平面定軸輪系空間定軸輪系軸線全平行軸線不全平行周轉(zhuǎn)輪系輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線是運(yùn)動(dòng)的，繞其他固定軸線回轉(zhuǎn)。5.8輪系5.8.1輪系的分類1234HOO與行星輪直接嚙合且在主軸線上的齒輪,用K表示,通常有兩個(gè)，特殊時(shí)為一個(gè)，構(gòu)件1、3。支撐行星輪的構(gòu)件，用H表示，僅有一個(gè)。基本周轉(zhuǎn)輪系的組成

1.行星輪（planetgear）

2.中心輪/太陽輪（sungear）

3.系桿/行星架（planetcarrier）軸線OO稱為主軸線。至少有一個(gè)齒輪軸線位置是運(yùn)動(dòng)的，構(gòu)件2。5.8輪系混合輪系定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系+幾個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系5.8輪系5.8.1輪系的分類5.8.2定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算5.8輪系w2w1a.一對(duì)外嚙合齒輪傳動(dòng)b.一對(duì)內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)w2w1-c.一對(duì)蝸輪蝸桿傳動(dòng)d.一對(duì)錐齒輪傳動(dòng)w2w1w2w1方向如圖方向如圖5.8.2定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算5.8輪系5.8輪系一.平面定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算5.8.2定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算1243′352′【引例1】已知圖示輪系中各輪齒數(shù)，求i15。w2=w2′，w3=w3′，w4=w4“-”表示軸1與軸5轉(zhuǎn)向相反，如圖所示z2、z3、z5是每對(duì)齒輪中從動(dòng)輪的齒數(shù)；z1、z2′、z3′是每對(duì)齒輪中主動(dòng)輪的齒數(shù)，傳動(dòng)比數(shù)值為z從乘積與z主乘積之比。

z4——惰輪或過輪，其大小并不影響傳動(dòng)比的數(shù)值，只改變傳動(dòng)方向。5.8輪系平面定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算公式：

——外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)m注：齒數(shù)比前符號(hào)用(-1)m求；在圖中畫箭頭5.8輪系二.空間定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算1243′352′各輪的轉(zhuǎn)向確定，在圖中標(biāo)箭頭。5.8.2定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算定軸輪系傳動(dòng)比數(shù)值計(jì)算公式：通常無符號(hào),各輪轉(zhuǎn)向在圖中畫箭頭表示；在圖中畫箭頭表示。用(-1)m求；平面定軸輪系傳動(dòng)比數(shù)值前符號(hào)空間定軸輪系當(dāng)首、末兩軸平行時(shí)，傳動(dòng)比數(shù)值前一定有符號(hào)，此符號(hào)只能通過在圖中畫箭頭的方法求得。5.8輪系【例1】圖示某汽車變速箱，Ⅰ軸是輸入軸，Ⅳ軸是輸出軸，A、B是離合器，齒輪3、齒輪5是滑移齒輪。各齒輪齒數(shù)z1=20，z2=35，z3=25，z4=30，z5=19，z6=36，z7=18，z8=18。第一檔齒輪嚙合順序?yàn)?-2-4-3；第二檔離合器A、B直接將Ⅰ軸和Ⅳ軸相連；第三檔齒輪嚙合順序?yàn)?-2-6-5；第四檔齒輪嚙合順序?yàn)?-2-7-8-5，為倒車檔。求各檔傳動(dòng)比。1265437ABⅠⅡⅢⅣ8定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算例題定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算例題第四檔1-2-7-8-5

iⅠⅣ=11265437ABⅠⅡⅢⅣ8第一檔1-2-4-3第二檔離合器A、B直接將Ⅰ軸和Ⅳ軸相連，傳動(dòng)比第三檔1-2-6-52’42313’n4Ft4Fa3’【例2】圖示輪系中，圓錐齒輪1是主動(dòng)件，轉(zhuǎn)向如圖。各齒輪齒數(shù)z1=20，z2=30，z2’=18，z3=30，z3’=2（旋向見圖示），z4=40。若n1=1000r/min，求蝸輪4的轉(zhuǎn)速n4及各輪的轉(zhuǎn)向。定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算例題5.8輪系5.8.3周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比123H轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法：將整個(gè)機(jī)構(gòu)加上(-wH)相當(dāng)于H固定123H123H5.8輪系123H123H原機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)(定軸)w1w2w3wH對(duì)整個(gè)周轉(zhuǎn)輪系加上-nH，則各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系不變。行星架相對(duì)固定，周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化成定軸輪系。稱為原周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系。5.8.3周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比5.8輪系123H

引例:已知下圖所示輪系中各輪齒數(shù),求i1H。解：由轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)可得∵w3=05.8輪系注意事項(xiàng)：

1)式中是兩個(gè)中心輪。

5.8.3周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比2)公式中wA、wB、wH必須是平行矢量，已知兩個(gè)即可求出

第三個(gè)，代數(shù)計(jì)算時(shí)必須連同符號(hào)一并代入。3)齒數(shù)比前符號(hào)的判定與轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)（定軸輪系）傳動(dòng)比符號(hào)判定方法一致。（注意平面輪系與空間輪系的區(qū)別）周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算：

例1圖示行星輪系中，各齒輪齒數(shù)z1=20，z2=20，z3=60。若原動(dòng)件齒輪1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，n1=1000r/min。求行星架H和行星輪2的轉(zhuǎn)速nH、n2。解：∵n3=0，有設(shè)齒輪1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正nHO1H31OH2O1n1O2即

正號(hào)表示行星架與齒輪1轉(zhuǎn)向相同，即順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)5.8輪系負(fù)號(hào)表示齒輪2與齒輪1轉(zhuǎn)向相反，即逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)5.8輪系nHO1H31OH2O1n1O2解：例2圖示差動(dòng)輪系中，各齒輪齒數(shù)z1=60，z2=22，z’2=30，z3=20。若原動(dòng)件齒輪1

的轉(zhuǎn)速n1=100r/min，另一原動(dòng)件齒輪3

的轉(zhuǎn)速n3=200r/min，兩齒輪轉(zhuǎn)向相反。求行星架H的轉(zhuǎn)速nH。H3122’解：因

n1、n3

轉(zhuǎn)向相反，設(shè)n1為正，則nH=41.07r/min正號(hào)表示行星架與齒輪1轉(zhuǎn)向相同。5.8輪系解:例3:如圖所示輪系中,已知

z1=z3=40，z2=30，求i1H。5.8輪系5.8.4輪系應(yīng)用5.8輪系古代導(dǎo)航指南車行星齒輪變速箱5.8輪系主軸VIVIVIIIIII輪系功用簡(jiǎn)介1.可實(shí)現(xiàn)多路傳動(dòng)5.8輪系2.獲得大傳動(dòng)比輪系功用簡(jiǎn)介3.實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)11′22′AB543216H(a)(b)III輪系功用簡(jiǎn)介5.8輪系4.實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)輪系功用簡(jiǎn)介12341423(a)(b)5.8輪系5.用作運(yùn)動(dòng)合成輪系功用簡(jiǎn)介該輪系中5.8輪系6.用作運(yùn)動(dòng)分解輪系功用簡(jiǎn)介12234H52Ln1n3走直線時(shí){走彎道時(shí)r5.8輪系第5章總結(jié)06帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)6.帶傳動(dòng)汽車6.帶傳動(dòng)航空農(nóng)機(jī)機(jī)器人……6.鏈傳動(dòng)章節(jié)內(nèi)容帶、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法32帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性帶、鏈傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)12第6章帶傳動(dòng)鏈傳動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.了解普通V帶傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景。2.理解帶傳動(dòng)打滑、彈性滑動(dòng)及鏈傳動(dòng)多邊形效應(yīng)的概念；3.掌握帶、鏈傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及主要參數(shù)的選取原則。能力目標(biāo)1.能夠分析和解決工程實(shí)際簡(jiǎn)單機(jī)械中帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)的方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)問題；2.能夠根據(jù)實(shí)際情況，完成帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)的選型及參數(shù)設(shè)計(jì)。情感價(jià)值目標(biāo).

認(rèn)識(shí)到帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)在工程實(shí)際中的應(yīng)用價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的積極性和動(dòng)力。目標(biāo)6.1概

述適于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)；傳動(dòng)平穩(wěn)；過載打滑。平帶傳動(dòng)V帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)特點(diǎn):VS帶傳動(dòng)：平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確;傳動(dòng)效率高；能在高溫、低速、重載下工作。鏈傳動(dòng)特點(diǎn):VS齒輪傳動(dòng)：安裝精度要求不高；適于遠(yuǎn)距離傳動(dòng);結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低。6.1概

述6.2普通V帶的型號(hào)和結(jié)構(gòu)普通V帶結(jié)構(gòu)4.包布層1.頂膠2.承載層3.底膠1234簾布結(jié)構(gòu)線繩結(jié)構(gòu)6.2普通V帶的型號(hào)和結(jié)構(gòu)Y、Z、A、B、C、D、E節(jié)寬D基準(zhǔn)直徑基準(zhǔn)長(zhǎng)度位置型號(hào)6.2普通V帶的型號(hào)和結(jié)構(gòu)6.3帶傳動(dòng)的受力及彈性滑動(dòng)6.3.1帶傳動(dòng)受力和應(yīng)力分析初拉力有效拉力帶傳遞的功率為6.3帶傳動(dòng)的受力及彈性滑動(dòng)最大有效拉力與下列因素有關(guān)：1.包角α2.摩擦系數(shù)f(V帶用fv

)αV帶傳動(dòng)3.初拉力F0

FNFNFN6.3帶傳動(dòng)的受力及彈性滑動(dòng)帶的應(yīng)力分析3.離心拉應(yīng)力2.彎曲應(yīng)力D1.拉應(yīng)力αF2F1變應(yīng)力作用，帶產(chǎn)生疲勞破壞6.3帶傳動(dòng)的受力及彈性滑動(dòng)帶應(yīng)力分布圖6.3帶傳動(dòng)的受力及彈性滑動(dòng)6.3.2帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和打滑彈性滑動(dòng)由帶的彈性變形引起的滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)6.3帶傳動(dòng)的受力及彈性滑動(dòng)彈性滑動(dòng)使從動(dòng)輪圓周速度低于主動(dòng)輪圓周速度:v1