第9章其它常用机构

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机械基础第九章其他常用机构

二、槽轮机构
1.槽轮机构的组成及工作原理图9-16所示为一外啮合槽轮机构。它由带有圆销的主动拨盘1、具有径向槽从动槽轮2和机架所组成。
第九章其他常用机构
图9-16 槽轮机构
第三节间歇运动机构
2.槽轮机构的特点及类型
类型单圆销外槽轮机构
双圆销外槽轮机构
内啮合槽轮机构
表 9-1 常用槽轮机构的类型及特点
第九章其他常用机构
其他常用机构
第九章其他常用机构
图9-1 知识结构框图变速机构换向机构
间歇机构
有级变速机构无级变速机构三星轮换向机构离合器锥齿轮换向机构
棘轮机构槽轮机构不完全齿轮机构
第九章其他常用机构
第一节变速机构
一、有级变速机构
定义：在输入转速不变的条件下，使输出轴获得一定的转速级数。特点是:可以实现在一定转速范围内的分级变速，具有变速可靠、传动比准确、结构紧凑等优点，但高速回转时不够平稳，变速时有噪声。
齿式棘轮机构结构简单、运动可靠、棘轮的转角容易实现有级的调节。常用于低速轻载等场合。摩擦式棘轮传递运动较平稳、无噪声，棘轮角可以实现无级调节，但运动准确性差，不易用于运动精度高的场合。棘轮机构常用在各种机床、自动机、自行车、螺旋千斤顶等各种机械中。
第九章其他常用机构
第三节间歇运动机构
第九章其他常用机构
第三节间歇运动机构
3)双动式棘轮机构如图9-14所示，a图为模型，b、c 分别为直棘爪和钩头棘爪。
第九章其他常用机构
图9-14 双动式棘轮机构
第三节间歇运动机构
（2）摩擦式棘轮机构
a)
b)
图9-15 摩擦式棘轮机构

《机械基础》课程标准

《机械基础》课程标准一、基本信息课程名称：机械基础总学时：95适用对象 : _____ 机械加工专业中专二年级学生__开课学期：第三学期至第四学期二、编写说明（一）课程的性质本课程是机械加工专业的专业必修课，让学生联系实践进行理论学习，让学生掌握机械基础知识，同时培养学生的机械分析能力，为这些专业的学生学习后续专业课程提供一个专业基础知识平台。

（二）课程教学目标和基本要求知识目标：通过该课程的教学，使学生熟悉机械传动原理、特点；掌握通用机械零件的工作原理、特点、结构及标准；掌握常用机构的工作原理、运动特性；初步具有分析一般机械功能和运动的能力；初步具有使用和维护一般机械的能力；简单了解机械传动及液压传动等内容。

能力目标：（1）通过学习，学生能基本达到在无老师指导的情况下，能独立分析机械的组成、使用维护、简单机械零件的设计；（2）具有分析常用机构运动特性的能力；（3）初步具有简单设计机械及传动装置的能力；（4）具有应用标准、手册、图册等有关技术资料的能力（5）初步具有把理论计算与结构设计、结构工艺等结合起来解决设计问题的能力具有机械设计实验技能（6）具有对常用机构及通用机构零部件进行维护的能力综合素质：（1）加强学生创新设计能力的培养（2）培养学生自我学习能力（3）培养学生使用工具能力（4）培养学生与人协助的能力（三）课程的重点和难点本课程的讲授跨两个学期，分为《基础知识》、《机械传动》、《机械零部件》和《液压、气压传动》四部分。

本课程重点是基础知识模块；掌握机械传动 , 培养分析问题和解决问题的能力；难点是基础知识模块。

《基础知识》的重点章节是第七章、第八章。

难点章节是第七章。

《机械传动》的重点章节是第一章、第二章、第四章、第五章。

难点章节是第五章。

《机械零部件》的重点章节是第十章、第十一章、第十二章。

难点章节是第十一章。

《液压、气压传动》的重点章节是第十三章。

难点章节是第十三章。

（四）课程教学方法与手段《机械基础》教学以启发式教学法为主，在教学中要多开展实践教学的教学活动。

第9章_凸轮机构及其设计

是在圆柱面上开有曲线凹槽或在圆柱端面上具有曲线轮廓的构件。它是一种空间凸轮机构。行程可较大，但结构较复杂。e
ω
V
V
ω
ω
2、按推杆末端(the follower end)形状分：（如图9-5） 1）尖顶(knife-edge)推杆（图a、b）： (a) (a) 结构简单，因是点接触，又是滑动 (d 摩擦，故易磨损。只宜用在受力不 (a)(a) ( (a) 大的低速凸轮机构中，如仪表机构。图a）图b）
▲ 注意：
1）所有运动过程的推杆位移s是从行程的最近位臵开始度量。回程时，推杆的位移s是逐渐减小的。 2）凸轮的转角δ是从各个运动过程的开始来度量。如：在推程时，δ是从推程开始时进行度量；
在回程时，δ是从回程开始时进行度量。
3）有的凸轮δ01=0° （无远休）,有的δ02=0°（无近休），有的同时无远休和无近休。 e
2）运动线图——用于图解法
s = s(δ)—位移线图;如图9-8b所示。 v = v(δ)—速度线图； a = a(δ)—加速度线图。
图9-8
推杆的运动规律可分为基本运动规律和组合运动规律。 e
一）基本(Basic)运动规律
1、等速运动规律（一次多项式运动规律） v=常数。 s 1）方程： s=hδ/δ0 推程 v=hω/δ0 a=0 （9-3a）（δ：0~δ0）
对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构
偏臵直动尖顶推杆盘形凸轮机构
对心直动滚子直动平底推杆推杆盘形凸轮盘形凸轮机构机构
摆动尖顶推杆盘形凸轮机构
摆动滚子推杆盘形凸轮机构
摆动平底推杆盘形凸轮机构
上面介绍的是一些传统的凸轮机构，目前还研究出了一些新型的凸轮机触，增加了接触面积，提高了凸轮机构的承载能力。

机械设计基础(机电类第三版)习题参考答案

机械设计基础（第3版）复习题参考答案第2章平面机构运动简图及自由度2-1 答：两构件之间直接接触并能保证一定形式的相对运动的连接称为运动副。

平面高副是点或线相接触，其接触部分的压强较高，易磨损。

平面低副是面接触，受载时压强较低，磨损较轻，也便于润滑。

2-2 答：机构具有确定相对运动的条件是：机构中的原动件数等于机构的自由度数。

2-3 答：计算机构的自由度时要处理好复合铰链、局部自由度、虚约束。

2-4 答：1. 虚约束是指机构中与其它约束重复而对机构运动不起新的限制作用的约束。

2. 局部自由度是指机构中某些构件的局部运动不影响其它构件的运动，对整个机构的自由度不产生影响，这种局部运动的自由度称为局部自由度。

3. 说虚约束是不存在的约束，局部自由度是不存在的自由度是不正确的，它们都是实实在在存在的。

2-5 答：机构中常出现虚约束，是因为能够改善机构中零件的受力，运动等状况。

为使虚约束不成为有害约束，必须要保证一定的几何条件，如同轴、平行、轨迹重合、对称等。

在制造和安装过程中，要保证构件具有足够的制造和安装精度。

2-6 答：1.在分析和研究机构的运动件性时，机构运动简图是必不可少的；2. 绘制机构运动简图时，应用规定的线条和符号表示构件和运动副，按比例绘图。

具体可按教材P14步骤（1）~（4）进行。

2-7 解：运动简图如下：2-8 答：1. F=3n－2P L－P H=3×3－2×4－0=1。

该机构的自由度数为1。

2.机构的运动简图如下：2-9答：（a）1.图（a）运动简图如下图；2.F=3n－2P L－P H=3×3－2×4－0=1，该机构的自由度数为1CB4（b）1.图（b）运动简图如下图；2. F=3n－2P L－P H =3×3－2×4－0=1。

该机构的自由度数为1。

2-10 答：（a）n=9 P L=13 P H=0F=3n－2P L－P H=3×9－2×13－0=1该机构需要一个原动件。

机械原理,孙恒,西北工业大学版第9章凸轮机构及其设计

从动件----直动、摆动。
凸轮机构特点：机构简单紧凑，推杆能达到各种预期的运动规律。但凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易磨损。
2、凸轮机构的分类
按凸轮形状分：盘形凸轮、平板凸轮、圆柱凸轮按推杆形状分：尖顶推杆、滚子推杆、平底推杆
封闭方式：力封闭（如弹簧）、几何封闭
§9-2 推杆运动规律名词介绍：
3、解析法设计凸轮轮廓曲线 ① 偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构
建立 oxy 坐标系， B0 点为凸轮推程段廓线起始点。 rr -----滚子半径
x ( s0 s) sin e cos y ( s0 s) cos e sin
此式为凸轮理论廓线方程式。 e—偏心距
得推杆推程运动规律：
S h / 0 v h / 0 a0
等速运动规律有刚性冲击。（加速度有无穷大值的突变）
同理可推得等速运动回程时运动规律：
S h(1 / 0 ) v h / 0 a0
（2）二次多项式运动规律二次多项式表达式：

S C 0 C1 C 2 2 v ds / dt C1 2C 2 a dv / dt 2C 2

2
2
等减速回程： 2 2 S 2h( 0 ) / 0
) /0 v 4h ( 0 a 4h / 0
2
2

2
(3) 五次多项式运动规律
s C0 C1 C2 2 C3 3 C4 4 C5 5 v C1 2C2 3C3 2 4C4 3 5C5 4 a 2C2 2 6C3 2 12C4 2 2 20C5 2 3
回程时的运动方程：

第九章机械其他常用机构

图1
图2
放
刀
映
架
ห้องสมุดไป่ตู้
机
转
的
位
卷
机
片
构
机
构
本章小结
1、机械式变速机构的有级变速机构、无级变速机构的类型和工作原理。 2、机械式换向机构的常用类型和工作原理。 3、棘轮机构、槽轮机构等间歇机构的常见类型和工作原理。
前述棘轮机构，棘轮的转角都是以棘轮的轮齿为单位的，即棘轮转角的改变都是有级的。
(2)摩擦式棘轮机构
若要无级地改变棘轮的转角，可采用无棘齿的摩擦棘轮机构(图4），该机构是摩擦棘轮机构中的一种。摩擦式棘轮机构的使用优点是无噪声，多用于轻载间歇运动机构。
第三节间歇机构
二、槽轮机构
1、槽轮机构的工作原理
槽轮机构能把主动轴的等速连续运动转变为从动轴周期性的间歇运动，槽轮机构常用于转位或分度机构。图1所示为一单圆外啮合槽轮机构，它由带圆柱销2的主动拨盘1、具有径向槽的从动槽轮3和机架等组成。槽轮机构工作时，拨盘为主动件并以等角速度连续回转，从动槽轮作时转时停的间歇运动。
当圆销2未进入槽轮的径向槽时，由于槽轮的内凹锁止弧被拨盘的外凸圆弧卡住，故槽轮静止不动。图1a所示为圆销2刚开始进入槽轮径向槽的位置。这时锁止弧刚好被松开，随后槽轮受圆销2的驱使而沿反向转动。当圆销2开始脱出槽轮的径向槽时（图1b），槽轮的另一内凹锁止弧又被曲柄的外凸圆弧卡住，致使槽轮又静止不动，直到曲柄上的圆销2进入下一径向槽时，才能重复上述运动。这样拨盘每转一周，槽轮转过两个角度。
图 2 滑移齿轮变向机构
第二节换向机构
3、圆锥齿轮变向机构
图所示为圆锥齿轮变向机构。在图a中，两个端面带有爪形齿的圆锥齿轮 Z2和Z3，空套在水平轴上，这两个圆锥齿轮能与同轴上可滑移的双向爪形离合器啮合或分离，双向爪形离合器和水平轴用键联接。另一个圆锥齿轮Z1固定在垂直轴上。当圆锥齿轮Z1旋转时，带动水平轴上两个圆锥齿轮Z2和Z3，这两个齿轮同时以相反的方向在轴上空转。如果双向离合器向左移动，与左面圆锥齿轮Z2上的端面爪形齿啮合，那么运动由左面的圆锥齿轮Z2通过双向离合器传给水平轴；若双向离合器向右移动，与圆锥齿轮Z3端面爪形齿啮合，那么运动将由圆锥齿轮Z3通过双向离合器传给水平轴，且旋转方向相反。图b所示为滑移齿轮式变向机构。通过水平轴上的滑移齿轮，使左或右齿轮与主动轮分别啮合，水平轴可得到转向相反的转动。

电子课件-《机械基础(第六版)》-A02-3658 9第九章其他常用机构

§9—3 间歇运动机构
（2）双圆销外槽轮机构
主动拨盘每回转一周，槽轮运动两次，槽轮与主动拨盘的转向相反
§9—3 间歇运动机构
（3）内啮合槽轮机构
主动拨盘匀速转动一周，槽轮间歇地转过一个槽口，槽轮与主动拨盘的转向相同
§9—3 间歇运动机构
槽轮机构的优点：结构简单，转位方便，工作可靠，传动平稳性好，能准确控制槽轮转角
§9—3 间歇运动机构
2）内啮合棘轮机构
1—弹簧 2—棘轮 3—棘爪 4—主动轮
主动轮逆时针转动时，棘爪推动棘轮转动；主动轮顺时针转动时，棘爪在棘轮上滑过
§9—3 间歇运动机构
（2）摩擦式棘轮机构
用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪，以无齿摩擦轮代替棘轮
§9—3 间歇运动机构
3．棘轮机构的应用实例
§9—1 变速机构
1．塔轮变速机构
（1）塔带轮变速机构
通过移换带的位置可使轴Ⅱ得到 3级不同的转速
§9—1 变速机构
（2）塔齿轮变速机构
①拔出定位销6 ②转动摆动架1使齿轮4
与塔齿轮5脱离啮合 ③轴向移动摆动架至所
需齿轮的啮合位置 ④转动摆架1使齿轮4与塔齿轮5啮合 ⑤将定位销插入相应的定位孔中
（4）车间内工件、附件、工具要分类合理摆放整齐，毛坯堆码的高度要合理，人行通道和操作场地应通畅、开阔，以确保安全。（5）在使用各类刀架、铁棒、铁钩时，禁止对着其他人员，以免误伤他人，使用完毕后要妥善保管。（6）留有超过颈根以下长发的员工操作旋转设备时，必须戴工作帽，并把头发放入帽内。（7）清除工件上的铁屑时，应使用专用工具，严禁用手拿或用嘴吹。
1．槽轮机构的组成和工作原理
圆销3未进入径向槽时，槽轮的内凹锁止弧被拨盘 1的外凸锁止弧卡住，槽轮不动。圆销3进入槽轮径向槽后，锁止弧松开。槽轮受圆销3驱使而转动

第9章凸轮机构及其设计(有答案)

1．图示凸轮机构从动件推程运动线图是由哪两种常用的基本运动规律组合而成？并指出有无冲击。

如果有冲击，哪些位置上有何种冲击？从动件运动形式为停-升-停。

(1) 由等速运动规律和等加速等减速运动规律组合而成。

(2) 有冲击。

(3) ABCD 处有柔性冲击。

2. 有一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，为改善从动件尖端的磨损情况，将其尖端改为滚子，仍使用原来的凸轮，这时该凸轮机构中从动件的运动规律有无变化？简述理由。

(1) 运动规律发生了变化。

(见下图 )(2)采用尖顶从动件时，图示位置从动件的速度v O P 2111=ω，采用滚子从动件时，图示位置的速度'='v O P 2111ω，由于O P O P v v 111122≠'≠',；故其运动规律发生改变。

3. 在图示的凸轮机构中，画出凸轮从图示位置转过60︒时从动件的位置及从动件的位移s。

总分5分。

(1)3 分；(2)2 分(1) 找出转过60︒的位置。

(2) 标出位移s。

4. 画出图示凸轮机构从动件升到最高时的位置，标出从动件行程h，说明推程运动角和回程运动角的大小。

总分5分。

(1)2 分；(2)1 分；(3)1 分；(4)1 分(1) 从动件升到最高点位置如图示。

(2) 行程h如图示。

(3)Φ＝δ0－θ(4)Φ'＝δ'＋θ120时是渐开线，5.图示直动尖顶从动件盘形凸轮机构，凸轮等角速转动，凸轮轮廓在推程运动角Φ=︒从动件行程h=30 mm，要求：（1）画出推程时从动件的位移线图s-ϕ；（2）分析推程时有无冲击，发生在何处？是哪种冲击？-总分10分。

(1)6 分；(2)4 分(1)因推程时凸轮轮廓是渐开线，其从动件速度为常数v=r0⋅ω，其位移为直线，如图示。

(2) 推程时，在A 、B 处发生刚性冲击。

6. 在图示凸轮机构中，已知：AO BO ==20mm ，∠AOB ＝60ο；CO =DO =40mm ,∠=COD 60ο；且A B (、CD (为圆弧；滚子半径r r =10mm ，从动件的推程和回程运动规律均为等速运动规律。

机械原理作业集第2版参考答案

机械原理作业集（第2版）参考答案（注：由于作图误差，图解法的答案仅供参考）第一章绪论1-1~1-2略第二章平面机构的结构分析2-12-22-3 F=1 2-4 F=1 2-5 F=1 2-6 F=12-7 F=0机构不能运动。

2-8 F=1 2-9 F=1 2-10 F=1 2-11 F=22-12 F=12-13 F=1 2为原动件，为II级机构。

8为原动件，为III级机构。

2-14 F=1，III级机构。

2-15 F=1，II级机构。

2-16 F=1，II级机构。

F=1，II级机构。

第三章平面机构的运动分析3-13-2（1）转动中心、垂直导路方向的无穷远处、通过接触点的公法线上（2）P ad（3）铰链，矢量方程可解；作组成组成移动副的两活动构件上重合点的运动分析时，如果铰链点不在导路上（4）、（5）相等（6）同一构件上任意三点构成的图形与速度图（或加速度图）中代表该三点绝对速度（或加速度）的矢量端点构成的图形，一致；已知某构件上两点的速度，可方便求出第三点的速度。

（7）由于牵连构件的运动为转动，使得相对速度的方向不断变化。

3-31613361331P P P P=ωω 3-4 略3-5（1）040m /s C v .=（2）0.36m /s E v = （3） ϕ=26°、227° 3-6~3-9 略3-10（a ）、（b ）存在，（c ）、（d ）不存在。

3-11~3-16 略 3-17第四章平面机构的力分析、摩擦及机械的效率4-14-24-3 )sin )((211212l l ll l l f f V +++=θ4-4 F =1430N 4-5~4-9略232/95.110s m v -==ωB v JI v4-10 )2()2(ρρη+-=b a a b4-11 5667.0 31.110==≤ηϕα 4-12 8462.0=η 4-13 605.0=η4-14 2185.0=η N Q 3.10297= 4-15 7848.0113.637==ηN F4-16 KW P 026.88224.0==η 4-17 KW P 53.96296.0==η4-18 ϕα2≤ 4-19 F =140N4-20 ϕαϕ-<<O 90第五章平面连杆机构及其设计5-15-2（1）摇杆（尺寸），曲柄（曲柄与连杆组成的转动副尺寸），机架（连杆作为机架）（2）有，AB ，曲柄摇杆机构；AB ；CD 为机架（3）曲柄与机架（4）曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、摆动导杆机构（5）曲柄摇杆机构、摆动导杆机构；曲柄滑块机构（6）等速，为主动件（7） 7 （8）往复，且连杆与从动件（9）选取新机架、刚化搬移、作垂直平分线；包含待求铰链且位置已知（10） 9 ； 5 5-3 70 ＜ l AD ＜670 5-4~5-18 略5-19 l AC =150mm l CD =3000mm h =279.9 mm5-20 a =63.923mm b =101.197mm c =101.094mm d =80mm第六章凸轮机构及其设计6-16-26-3（1）等加速等减速、余弦加速度（2）刚性、柔性（3）理论廓线（4）互为法向等距曲线（5）增大基圆半径、采用正偏置（6）增大基圆半径、减小滚子半径（7）提高凸轮机构运动的轻巧性和效率、避免加速度过大造成冲击 6-4略 6-56-6 ~ 6-13略 6-146-15 6-16略第七章齿轮机构及其设计7-1︒==6858.70822rad πδ︒='=︒≡====1803064.3432.1700min max 0δδαααmmh mm r 6332.343776.51240-='='-=δy x6395.185947.4060='-='=δy x7-27-3（1）（2）7-4 z = 41.45 7-5略7-6 （1）（2） 7-7 7-8略 7-9 7-10 7-11略7-12 （1）（2） (3) 7-13（1）（2）（3） 7-14略7-15 7-16略7-17 共有7种方案 7-18~7-19 略 7-20302021==z z mmr mms mm s a b a 0923.1052816.178173.6===634.1=εαmmj mmc mma t 77.269.494.15523.23='='='=α'smm v mm L /490==刀294-==x z 8.04.88==x z 0399.02='x 9899.482234117229.1142444153.44='''=='==K K Kρθα mmr K K 3433.702444='= α8879.22α='mm r mm r 2.618.4021='='mmd z mmm 120304===5.0-=x mms 827.4=058.1-=x7-21 7-22 略7-23正传动， 7-24~7-25 略 7-26（1）正传动（2） 7-27 略 7-287-29 略第八章齿轮系及其设计8—18—28—3（1）从动轮齿数的连乘积除以主动轮齿数的连乘积、数外啮合次数或用画箭头的（2）用画箭头的（3）有无使行星轮产生复合运动的转臂（系杆）（4）相对运动原理（5）一个或几个中心轮、一个转臂（系杆）、一个或几个行星轮（6）转化轮系中A 轮到B 轮的传动比、周转轮系中A 轮到B 轮的传动比、AB i 可以通过H ABi 求解（7）找出周转轮系中的行星轮、转臂及其中心轮（8）传动比条件、同心条件、均布装配条件、邻接条件（9）传动比很大结构紧凑效率较低、要求传动比大的传递运动的场合、传动比较小效率较高、传递动力和要求效率较高的场合mm a 5892.90='mm r a 93.581=13.7291β=116.36v z = 2.6934γε=2222(1)175(2)185163(3) 5.7106(4)112.5a f d mm d mm d mma mmβ=====（10）差动轮系 8-4 8-58-6 8-7 8-8 8-98-10 8-11 8-12（a ）（b ） 8-13（1）（2） 8-14 z 2≈68 8-15 8-168-17 （1）（2） 8-188-198-20 m in /28.154r n B -=8-21只行星轮满足邻接条件件，只行星轮不满足邻接条34144803mml z H ==8-22 162/108/5463/42/2136/24/12321===z z z第九章其他常用机构9-1 9-2 9-3 9-4mms 075.0=232==n k mml B 3=8.658=ϕm in/84r n =mm R 975.23=32143211''-=z z z z z z i H m in/3r n H =NF 64.308=5.141-=i 072.016-=i m in /600r n H -=m in/385.15r n H =31=H i 8.11=H i 0=H n min /667.653197min /2min /340042r n r n r n A ≈===m in /47.26r n c =m in/1350r n c -=min /6349.063407r n ≈=4286.0731-≈-=H i .1533.433=i第十章机械的运转及其速度波动的调节10-110-210-3 2 05.050kgm J Nm M e er =-=10-4222212334111()()e e z z J J J J m m e M M Qe z z =++++=- 10-520.14.20J kg m M Nm ==-10-6 2334.()cos cos ABr G l h J M F G gφφ==- 10-7332.18221857e e J kgm MNm ==10-811100/50/rad s rad s αω==10-9maxmax minmin 30.048140.962/2 39.038/0,2rad s rad s δωφπωφπ=====10-102280.4730.388F FJ kgm J kgm '== 10-1102max max 623.1/min104.1654 2.11329F n r J kgm φ===10-12max max minmin 0.06381031.916/min 968.08/mine bn r nr δφφφφ===== 10-1326maxmin 302F eb f Nm J kgm ωφωφ==→→第十一章机械的平衡11-111-211-3 2.109252.66o b b r cm θ==11-412.31068.5273bA bB m kg m kg==11-511-611-711-8）（2）（2 ，）b ）（）（，）a ⅡⅡ　ⅠⅠ　ⅡⅡ　ⅠⅠ　上下动不平衡静平衡上下动不平衡静平衡mrr m mr r m mr r m mr r m b b b b b b b b ====oⅡb Ⅱo b Ⅰgm W W W 90 84.08419 gm 0628.1Ⅱb 3Ⅰb ==='==θθ0B 0A 120 285.0 8584.260 285.0 8584.2======bA bB bA bA kg m kgmm W kg m kgmm W θθ0Ⅱb 0Ⅰb 147 725.0 290316 65.1 660======b Ⅱb Ⅱb Ⅰb Ⅰkg m kgmm W kg m kgmm W θθ。

机械原理第9章凸轮机构及其设计

第二十一页，编辑于星期日：十四点分。
②等减速推程段：
当δ =δ0/2 时，s = h /2，h/2 = C0＋C1δ0/2＋C2δ02/4 当δ = δ0 时，s = h ，v = 0，h = C0＋C1δ0＋C2δ02
0 = ωC1＋2ωC2δ ，C1=－2 C2δ0 C0=－h，C1= 4h/δ0, C2=－2h/δ02
如图所示，选取Oxy坐标系，B0 点为凸轮廓线起始点。当凸轮转过δ 角度时，推杆位移为s。此时滚子中心B点的坐标为
x (s0 s) sin e cos
y
(s0
s) cos
A7
C8 A6 C7
w
A8
-w
A9
C9 B8 B9 B7 r0
C10
B12100 ° B0
O
B1 a B2
C1 L C2φ1φ0
A10 A0
φ
Φ
o
2
1
2 3 456
180º
7 8 9 10
60º 120º
δ
(1)作出角位移线图；
(2)作初始位置；
A5
C6
B6 B1580°B4
C4
C5
φ3
φC23
A1
↓对心直动平底推杆盘形凸轮机构
↑偏置直动尖端推杆盘形凸轮机构
第十一页，编辑于星期日：十四点分。
↑尖端摆动凸轮机构
↓平底摆动凸轮机构
↑滚子摆动凸轮机构
第十二页，编辑于星期日：十四点分。
(4)按凸轮与从动件保持接触的方式分
力封闭型凸轮机构
利用推杆的重力、弹簧力或其他外力使推杆与凸轮保持接
触的
此外，还要考虑机构的冲击性能。

其他常用机构总复习题及解答

第六章其他常用机构一．考点提要本章的重点是万向联轴节，螺旋机构，棘轮机构及槽轮机构的组成，运动特点及设计要点。

同时也简单介绍不完全齿轮等其他一些间歇运动机构。

1．万向联轴节单万向联轴节由主动轴，从动轴，中间十字构件及机架组成，可用于两相交轴之间的传动，但需注意，从动轴的角速度呈周期性变化，如果以1 和2 分别表示主，从动轴的角速度，以表示两轴间的夹角，则从动轴转速的变化范围为：121cos /cos （6-1）在实际使用中，为防止从动轴的速度波动过大，单万向铰链机构中两轴的夹角一般不超过20O。

欲使从动轴的角速度实现匀速可采用双万向联轴节，但需要满足以下三个条件：（1）三轴要共面（2）中间轴的两叉面共面（3）主动轴与中间轴及中间轴与从动轴的轴间夹角相等。

若两轴间夹角，主动轴转角1 则从动轴转角3 为： 13cos tg tg（6-2）单万向联轴节机构从动轴的转速为： 31221cos 1sin cos（6-3）2．螺旋机构螺旋机构由螺杆，螺母及机架组成，一般是螺杆主动旋转带动螺母直线运动，只有在极少数情况下，把导程角制作的比摩擦角大，则也可把直线运动变成旋转运动。

当螺杆转动角时，若单螺旋机构的位移为s ,螺纹的导程为h 则：/(2)s h （6-4）若是差动螺旋机构，即存在两段不同导程分别为B c h h 和的螺纹，则当螺杆转过角时，螺母的位移为s ：()/(2)B C S h h （6-5）其中：“ ”用于两段螺旋旋向相同，“ ”用于两段螺旋旋向相反。

前者称为差动轮系，后者称为复式轮系。

前者用于微调机构，后者用于快速位移机构。

若需要提高效率可采用多头螺旋。

、3．槽轮机构槽轮机构由主动拨盘及拨盘上的圆销和具有径向槽的从动槽轮以及机架组成。

可将主动拨盘的匀速转动变换为槽轮的间歇运动，但槽轮的转动角不能调节，在槽轮转动的开始和结束时有柔性冲击。

但鉴于其结构简单紧凑，效率高，能平稳地间歇转位，所以得到广泛运用。

机械基础(第五版)习题册分析

机械基础(第五版)习题册第四章齿轮传动§4-1 齿轮传动的类型及应用§4-2 渐开线齿廓1、齿轮传动是利用主动轮、从动轮之间轮齿的啮合来传递运动和动力的。

2、齿轮传动与带传动、链传动、摩擦传动相比，具有功率范围宽，传动效率高，传动比恒定，使用寿命长等一系列特点，所以应用广泛。

3、齿轮传动的传动比是指主动轮与从动轮转速之比，与齿数成反比，用公式表示为i12=n1/n2=z2/z1 。

4、齿轮传动获得广泛应用的原因是能保证瞬时传动比恒定，工作可靠性高，传递运动准确等。

5、按轮齿的方向分类，齿轮可分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动和认字齿圆柱齿轮传动。

6、渐开线的形状取决于基圆的大小。

7、形成渐开线的圆称为基圆。

8、一对渐开线齿轮啮合传动时，两轮啮合点的运动轨迹线称为啮合线。

9、以两齿轮传动中心为圆心，通过节点所作的圆称为节圆。

10、在机械传动中，为保证齿轮传动平稳，齿轮齿廓通常采用渐开线。

11、以同一基圆上产生的两条反向渐开线作齿廓的齿轮称为渐开线齿轮。

12、在一对齿轮传动中，两齿轮中心距稍有变化，其瞬时传动比仍能保持不变，这种性质称为传动的可分离性。

§4-3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算1、齿数相同的齿轮，模数越大，齿轮尺寸越大，轮齿承载能力越强。

2、渐开线齿廓上各点的齿形角不相等，离基圆越远的齿形角越大，基圆上的齿形角等于零度。

3、国家标准规定，渐开线圆柱齿轮分度圆上的齿形角等于200。

4、国家标准规定，正常齿的齿顶高系数ha*=1 。

5、模数已经标准化，在标准模数系列表中选取模数时，应优先采用第一系列的模数。

6、直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的模数必须相等；两齿轮分度圆上的齿轮角必须相等。

7、为了保证齿轮传动的连续性，必须在前一对轮齿尚未结束啮合时，使后继的一对轮齿已进入啮合状态。

§4-4 其他齿轮传动简介1、斜齿圆柱齿轮比直齿圆柱齿轮承载能力强，传动平稳性好，工作寿命长。

机械基础第九章课件其它常用机构

机械基础
1、常用类型：（2）塔齿轮变速机构
1-主动轴 2-导向键 3-中间齿轮支架 4-中间齿轮 5-拨叉 6-滑移齿轮 7-塔齿轮 8-从动轴 9、10-离合器 11-丝杠 12-光杠齿轮 13光杠
原理：主动轴上滑移齿轮通过中间轮与从动轴上塔齿轮中任意一个齿轮啮合。特点：机构的传动比与塔齿轮的齿数成正比；传动比成等差数列；常用于车床进给箱。
机械基础
2、常用类型：（2）锥轮—端面盘式无级变速机构
1-锥轮 3-弹簧 5-齿轮 7-链条
2-端面盘 4-齿条 6-支架 8-电动机
特点：传动平稳，噪音低，结构紧凑，变速范围大。
机械基础
2、常用类型：（3）分离锥轮式无级变速机构
1-电动机 2、4-锥轮 3-杠杆 6-支架 5-从动轴 7-螺杆
时，才能推动棘轮转动。
机械基础
2、齿式棘轮机构的常见类型及特点（1）外啮合式双动式棘轮机构：有两个驱动棘爪，当主动件作往复摆动时，有两
个棘爪交替带动棘轮沿同一方向作间歇运动。
直头棘爪
钩头棘爪
机械基础
2、齿式棘轮机构的常见类型及特点（1）外啮合式可变向式棘轮机构：可改变棘轮的运动方向。
机械基础
机械基础
2、有级变速机构的特点：可以实现一定转速范围内的分级变速；变速可靠；传动比准确；结构紧凑；高速时不够平稳，变速有噪音。
机械基础
二、无级变速机构 1、原理：依靠摩擦力来传递转矩，适当地改变主从动件的转动半径，可使输出轴的转速在一定范围内无级变化。 2、常用类型：（1）滚子平盘式无级变速机构特点：结构简单，磨损严重。
机械基础
3、齿式棘轮机构转角的调节（2）利用覆盖罩：转动覆盖罩，遮挡部分棘齿，当摇杆带动棘爪摆动时，棘爪在罩上滑动，没有推动相应的齿，从而起到调节转角的作用。

其他常用机构

第九章其他常用机构（了解）有级变速机构原理：通过改变机构中某一级的传动比的大小来实现转速的变换。

特点：优点—①传动可靠②传动比准确③结构紧凑缺点—①高速回转时不够平稳②变速时有噪声（了解）无级变速机构原理：依靠摩擦传动传递转矩，改变主动件和从动件的传动半径，使输出轴的转速在一定范围内无级变化。

特点：优点—①传动平稳②有过载保护缺点—①传动比不准确，传动不可靠（了解）无极变速机构常用类型及工作特点①滚子平盘式无级变速机构：结构简单，制造方便，但存在较大的相滑动，磨损严重。

②锥轮—端面盘式无级变速机构：传动平稳，噪声小，结构紧凑，变速范围大。

③分离锥轮式无级变速机构：传动平稳，变速较可靠。

（了解）常见的换向机构类型及工作特点①三星轮换向机构：利用惰轮来实现从动件回转方向的变换的；应用：卧式车床走刀系统。

②离合器锥齿轮换向机构（掌握）齿式棘轮机构※※齿式棘轮机构棘轮转角的调整①改变棘爪的运动范围。

改变摇杆摆角常可通过改变曲柄AB的长度来实现。

②利用覆罩盖。

计算公式：θ=360°×K/z※※齿式棘轮应用特点优点：①结构简单②制造方便③运动可靠④棘轮转角调节方便缺点：①存在刚性冲击（棘爪与棘轮接触和分离的瞬间）②运动平稳性差③会产生噪声④齿尖磨损快。

应用场合：不适于高速传动，常用于主动件速度不大、从动件行程需要改变的场合，如机床的自动进给、送料、自动计时、制动、超越等。

※※常见的应用举例①牛头刨床的横向进给机构②自行车后轴的齿式棘轮超越机构③防逆转棘轮机构（起重设备中）（掌握）摩擦式棘轮机构原理：靠偏心楔块和棘轮间的楔紧所产生的摩擦力来传递动力的。

特点：传动平稳、无噪声；动程可无级调节。

但因靠摩擦力传动，承载能力较小，会出现打滑现象，虽然可起到安全保护作用，但是传动精度不高。

适用场合：适用于低速轻载的场合。

（常做超越离合器）（掌握）槽轮机构基本组成：槽轮、带圆销的拨盘和机架组成。

工作原理：主动拨盘连续匀速转动时，其上的圆销进入槽轮的径向槽时，驱动槽轮转过相应的角度，当圆销退出槽轮的径向槽时，由于拨盘的锁止凸弧与槽轮的锁止凹弧接触锁住而使槽轮静止不动。

机械原理课件9 凸轮机构

1、凸轮廓线设计的基本原理
• 解析法、作图法 • 相对运动原理法:(也称反转法) • 此时，凸轮保持不动
• 对整个系统施加 -ω
运动
• 而从动件尖顶复合运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线。
-ω
A A A A A A A A
1 2
3’ 2’ 1’
ω
r0
1
O
2 3
3
2.用作图法设计凸轮廓线
1)对心直动尖顶从动件盘形凸轮
e
对心平底推杆凸轮机构
平底摆杆凸轮机构
从动件与凸轮之间易形成油膜，润滑状况好，受力平稳，传动效率高，常用于高速场合。但与之相配合的凸轮轮廓必须全部外凸。
偏心平底推杆凸轮机构
滚子摆杆凸轮机构
e
§9－2 推杆的运动规律
一.推杆常用的运动规律
凸轮机构设计的基本任务: 1)根据工作要求选定凸轮机构的形式; 2)推杆运动规律; 3)合理确定结构尺寸; 4)设计轮廓曲线。
a
2h 2
02
2 sin 0

R= 2
h
A 0 1 v
2
3 4
5
6
7
8

回程： s＝h[1-δ /δ
0
′)/2π
0
′
+sin(2π δ /δ
0
0
]

v＝hω [cos(2π δ /δ 0’)-1]/δ a＝-2π
hω 2 sin(2π δ /δ
′
FI ma 0
(1).对心直动尖顶从动件盘形凸轮
s
h
对心直动尖顶从动件凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径rmin，角速度ω和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。设计步骤小结：

其他常用机构测试题(附答案)

第九章其他常用机构测试题姓名分数一、单项选择题1、离合器锥齿轮换向机构工作原理是（）A.利用惰轮B.利用滑移齿轮C.利用离合器（C）2、下面哪种机构不是换向机构（）A.分离锥轮式无级变速机构B.三星轮换向机构C.离合器锥齿轮换向机构（A）3、能够将主动件的连续运动转换成从动件的周期性运动或停歇的机构是（）A.变速机构B.换向机构C.间歇机构,, （C）4、下面不属于棘轮机构的是（）A.齿式棘轮机构B.摩擦式棘轮机构C.不完全齿轮机构（C）5、齿式棘轮机构中当主动件作连续的往复摆动时棘轮作的运动是（）A.单向间歇运动B.往复摆动C.连续转动（A）6、下面不属于间歇机构的是（）A.棘轮机构B.不完全齿轮机构C.换向机构（C）7、自行车后轴上的“飞轮”采用的的机构是（）A.棘轮机构B.槽轮机构C.不完全齿轮机构（A）8、在齿式棘轮机构转角调节中不能采用的方法是（）A.改变棘爪的运动范围B.利用覆盖罩C.改变棘爪的长短（C）9、主动齿轮作连续转动从动齿轮作间歇运动的齿轮传动机构称为（）A.不完全齿轮机构B.棘轮机构C.槽轮机构（A）10、下面哪种间歇机构可以调节从动件的转角（）A.棘轮机构B.槽轮机构C.不完全齿轮机构（A）11、在输入转速不变的条件下使输出轴获得不同转速的传动装置称为（）A.变速机构B.换向机构C.间歇机构,, a..12、下面不属于有级变速机构的是（）A.滑移齿轮变速机构B.拉键变速机构C.滚子平盘式变速机构,, c..13、在变速机构中传动比按2的倍数增加的变速机构是（）A.滑移齿轮变速机构B.塔齿轮变速机构C.倍增速变速机构,, c..14、具有变速可靠、传动比准确、变速有噪声的有级变速机构是（）A.滑移齿轮变速机构B.塔齿轮变速机构C.倍增速变速机构,, a..15、容易实现传动比为等差数的变速机构是（）A.滑移齿轮变速机构B.塔齿轮变速机构C.倍增速变速机构,, b..16、有级变速机构传递转矩依靠的是A.磨擦力B.啮合力C.作用力,, b..17、无级变速机构传递转矩依靠的是（）A.磨擦力B.啮合力C.作用力,, a..18、无级变速机构的速度变化范围是（）A.任意变化B.有一定的级数C.在一定范围内,, c..19、卧式车床走刀系统采用的换向机构是（）A.三星轮B.离合器锥齿轮C.滑移齿轮,, a..20、三星轮换向机构实现从动轴回转方向的改变利用的是（）A.首轮B.末轮C.惰轮,, c..21、在输入轴转向不变的条件下可获得输出轴转向改变的机构是（）A.变速机构B.换向机构C.间歇机构,, b..22.人在骑自行车时能够实现不蹬踏板的自由滑行，这是（C ）机构实现超越运动的结果。

第九章其他常用机构第二节换向机构

三、圆锥齿轮变向机构
图所示为圆锥齿轮变向机构。在图a中，两个端面带有爪形齿的圆锥齿轮Z2和Z3，空套在水平轴上，这两个圆锥齿轮能与同轴上可滑移的双向爪形离合器啮合或分离，双向爪形离合器和水平轴用键联接。另一个圆锥齿轮Z1固定在垂直轴上。当圆锥齿轮 Z1旋转时，带动水平轴上两个圆锥齿轮Z2和Z3，这两个齿轮同时以相反的方向在轴上空转。如果双向离合器向左移动，与左面圆锥齿轮Z2上的端面爪形齿啮合，那么运动由左面的圆锥齿轮Z2通过双向离合器传给水平轴；若双向离合器向右移动，与圆锥齿轮Z3端面爪形齿啮合，那么运动将由圆锥齿轮Z3通过双向离合器传给水平轴，且旋转方向相反。
构
二、滑移齿轮变向机构
图2所示为滑移齿轮变向机构。由Z1、Z2、Z3、Z4和中间齿轮2组成；Z1和Z3 为二联滑移齿轮，用导向键或花键与轴联接。Z2和Z4固定在轴上。在图示位置，当齿轮Z1的转动通过中间齿轮Z带动齿轮Z2转动时，则齿轮Zl和Z2的旋转方向相同。若将二联齿轮Z1和Z3向右移动时，使齿轮Zl与中间齿轮Z脱开啮合，齿轮Z3和Z4进入啮合，因为少了一个中间齿轮在该变向机构中，所以齿轮Z3和Z4的旋转方向相反。在该变向机构中，若，则只是一个变向机构；若则既是一个变向机构，又是一个变速机构，即可同时完成变向和变速要求。
黑板画图，PPT
教具挂图
第二节换向机构
换向机构——在输入轴转向不变的条件下，可改变输出轴转向的机构。教
一、三星齿轮变向机构
图1所示，由Z1、Z2、Z3和Z4四个齿轮，以及三角形杠杆架组成。Zl和Z4两齿轮用
学
键装在位置固定的轴上，并可与轴一起转动2和3两齿轮空套在三角形杠杆架的轴上，
杠杆架通过搬动手柄可绕齿轮Z4轴心转动。在图示位置，齿轮通过齿轮Z3带动齿轮