链传动机构设计
机构的创新设计
电动玩具马的传动机构，其
由曲柄摇块机构安装在两杆机构 的转动构件4上组合而成。当机
构工作时分别由转动构件4和曲
柄1输入转动，从而使马的运动 轨迹是旋转运动和平面运动的叠
加，产生了一种飞奔向前的动态
效果。
4.2
工业机械手
机构的组合与实例分析
工业机械手的手指A为一开式运 动链机构，安装在水平移动的气缸B 上，而气缸B叠加在链传动机构的回 转链轮C上，链传动机构又叠加在“X” 形连杆机构D的连杆上，使机械手的 终端实现上下移动、回转运动、水平 移动以及机械手本身的手腕转动和手 指抓取的多自由度、多方位的动作效 果，以适应各种场合的作业要求。
4.2
机构的组合与实例分析
机构的组合方式可划分为以下4种：串联式机构组合、并联式 机构组合、复合式机构组合、叠加式机构组合。 机构的组合原理是指将几个基本机构按一定的原则或规律组合成 一个复杂的机构，这个复杂的机构一般有两种形式，一种是几种基本
机构融合，成为性能更加完善、运动形式更加多样化的新机构，被称
4.2
增程功能
机构的组合与实例分析
下齿条固定，当曲柄回转一周，齿条的行程又是 滑块的2倍。
4.2
机构的组合与实例分析
实现输出构件特定的运动规律
用于毛纺针梳 机导条机构上的椭 圆齿轮连杆机构。 前置机构是椭圆齿 轮机出非匀速转动； 中间串联一个齿轮 机构，用于减速； 后置机构是曲柄导 杆机构，将变为移 动，使输出构件5 实现近似的匀速移 动，以满足工作要 求。
4.2
机构的组合与实例分析
常用的基本机构可以胜任一般性的设计要求，随着生产的发展， 以及机械化、自动化程度的提高，对其运动规律和动力特性都提出了 更高的要求。这些常用的基本机构往往不能满足要求。为解决这些问 题，可以将两种以上的基本机构进行组合，充分利用各自的良好性能， 改善其不良特性，创造出能够满足原理方案要求的、具有良好运动和 动力特性的新型组合机构。
机械传动机构设计
机械传动机构设计1. 引言机械传动机构是实现不同部件间机械能的传递的重要组成部分。
在机械系统中，传动机构扮演着关键的角色，负责将原动机的功率传递给各个工作部件，实现机械系统的正常运转。
本文将介绍一种机械传动机构的设计方法，以及相关的注意事项和优化技巧。
2. 传动机构设计方法传动机构的设计方法可以分为以下几个步骤：2.1 确定传动需求首先，需要明确传动机构的具体需求，包括传递的功率、转速比、运动模式等。
根据需求确定传动机构的工作条件和限制条件。
2.2 确定传动方案根据传动需求，选择适合的传动方式，常见的传动方式包括齿轮传动、链传动、皮带传动等。
根据传动方式确定传动元件的类型和数量。
2.3 计算传动参数根据传动方案，计算传动参数，包括齿轮的模数、啮合角、链条的长度等。
确保传动的可靠性和效率。
2.4 设计机构尺寸根据传动参数，设计传动机构的各个部件的尺寸，包括齿轮的模数、齿宽、轴的直径等。
确保机构的刚度和强度满足要求。
2.5 优化设计对传动机构的设计进行优化，包括减小传动误差、提高传动效率、降低噪音和振动等。
可以采用软件模拟和实验测试相结合的方法进行优化。
3. 传动机构设计注意事项在进行传动机构设计时，需要注意以下几点：3.1 传动可靠性传动机构的可靠性是设计的关键目标之一。
需要确保传动元件的强度和刚度满足要求，避免断裂和变形。
3.2 传动效率传动机构的效率直接影响机械系统的能量损耗和工作效率。
设计时应选择合适的传动方式，减小传动损失，提高传动效率。
3.3 传动误差传动机构中存在一定的传动误差，包括齿轮啮合误差、链条弹性和跳动等。
设计时需要考虑传动误差对工作精度的影响，并采取相应的措施减小误差。
3.4 轴承选择传动机构中的轴承承担着支撑和导向的作用。
选择合适的轴承类型和尺寸，确保传动顺畅和稳定。
3.5 润滑和密封传动机构中的润滑和密封对传动效率和寿命有着重要影响。
设计时需要考虑合理的润滑方式和密封结构。
机械原理课程教案—机构的结构设计
机械原理课程教案—机构的结构设计一、教学目标1. 了解机构的基本概念及其在机械系统中的应用。
2. 掌握机构的结构设计方法，分析并解决实际问题。
3. 培养学生的创新意识和动手能力，提高其在机械设计方面的综合素质。
二、教学内容1. 机构的基本概念及分类定义、功能、特点刚体、弹性体、固定体等基本元素转动副、滑动副、高副、低副等基本运动副2. 机构的结构设计方法机构自由度的计算与分析机构运动分析与仿真机构设计原则与方法机构优化设计3. 常见机构及其应用齿轮机构、链传动机构、皮带传动机构等凸轮机构、曲柄摇杆机构、连杆机构等行星齿轮机构、蜗轮蜗杆机构等4. 机构创新设计创新设计方法与步骤机构变异、组合与拓展实例分析与讨论5. 机构设计实例与实践设计要求与设计步骤草图绘制与结构分析运动仿真与性能评估制作与调试三、教学方法1. 采用讲授、案例分析、讨论相结合的方式进行教学。
2. 使用多媒体课件、模型、实物等辅助教学，增强学生的直观感受。
3. 注重实践操作，引导学生动手实践，提高其解决问题的能力。
四、教学评估1. 课堂问答：检查学生对基本概念、设计方法的理解和掌握程度。
2. 课程设计：评估学生在实际问题中的机构设计能力。
3. 期末考试：全面测试学生对本课程知识的掌握和应用能力。
五、教学资源1. 教材：机械原理、机械设计等相关教材。
2. 课件：多媒体课件、机构动画、实例图片等。
3. 模型：各种机构模型、机械系统模型。
4. 软件：CAD、SolidWorks、ADAMS等机构设计与仿真软件。
六、教学活动安排1. 章节一：机构的基本概念及分类（2课时）介绍机构的基本定义、功能和特点讲解刚体、弹性体、固定体等基本元素解释转动副、滑动副、高副、低副等基本运动副2. 章节二：机构的结构设计方法（3课时）讲解机构自由度的计算与分析方法演示机构运动分析与仿真过程阐述机构设计原则与方法3. 章节三：常见机构及其应用（2课时）介绍齿轮机构、链传动机构、皮带传动机构等讲解凸轮机构、曲柄摇杆机构、连杆机构等探讨行星齿轮机构、蜗轮蜗杆机构等应用场景4. 章节四：机构创新设计（2课时）介绍创新设计方法与步骤分析机构变异、组合与拓展的可能性讨论实例并评估创新设计的效果5. 章节五：机构设计实例与实践（4课时）讲解设计要求与步骤指导学生进行草图绘制与结构分析利用软件进行运动仿真与性能评估学生动手制作与调试机构模型七、教学注意事项1. 确保学生充分理解机构的基本概念，为其后续学习打下坚实基础。
机械设计的四大分类
机械设计的四大分类机构设计分析机构设计分析包括机构选型、平面连杆机构设计、平面连杆机构运动分析、凸轮机构设计。
机构选型包括铰链四杆机构、单移动副四杆机构、双移动副四杆机构、空间凸轮机构；平面连杆机构设计包括铰链四杆机构设计、曲柄滑块机构设计、导杆机构设计、曲柄摇块机构设计、液气缸机构设计；平面连杆机构运动分析包括铰链四杆机构分析、曲柄滑块机构分析、导杆机构分析；凸轮机构设计包括盘形凸轮机构设计、直动凸轮机构设计、圆柱凸轮机构设计。
机械传动设计机械传动设计包括圆柱齿轮传动设计、圆锥齿轮传动设计、蜗杆传动设计、齿轮轮系设计、链传动设计、带传动设计、螺旋传动设计。
圆柱齿轮传动设计包括渐开线圆柱齿轮设计、圆弧齿圆柱齿轮设计；圆锥齿轮传动设计包括直齿圆锥齿轮设计、弧齿锥齿轮设计、摆线齿锥齿轮设计；蜗杆传动设计包括普通圆柱蜗杆传动设计、环面蜗杆传动设计；齿轮轮系设计包括行星轮系设计、定轴轮系设计；链传动设计包括滚子链传动设计计算、齿型链传动设计计算；带传动设计包括平带传动选择计算、V型带传动设计；螺旋传动设计包括滑动螺旋传动设计、滚动螺旋传动设计。
通用零部件设计零部件设计包括轴系零件设计、紧固联接设计、弹簧设计。
轴系零件设计包括轴系设计、滚动轴承设计、滑动轴承设计；紧固联接设计包括螺纹联接设计、普通键联接设计、花键联接设计、过盈联接设计、销联接设计；弹簧设计包括压缩圆柱弹簧设计、拉伸圆柱弹簧设计、扭转圆柱弹簧设计。
机械强度评价机械强度评价包括静刚度评价、静强度评价、疲劳强度评价、断裂强度评价四部分内容静刚度评价包括等直杆件扭转刚度评价、受弯梁的弯曲强度评价、薄板受弯曲载荷作用静刚度评价、薄壳变形计算；静强度评价包括常规设计静强度评价、极限设计静强度评价、热应力强度评价；疲劳强度评价包括名义应力无限寿命设计、名义应力有限寿命设计、名义应力疲劳寿命估算、局部应力－应变法疲劳寿命估算；断裂强度评价包括线弹性断裂强度评价、弹塑性断裂强度评价、裂纹扩展寿命估算。
机械设计中的机构与机械传动
机械设计中的机构与机械传动机械设计是一门研究和应用机械原理和工程设计方法的科学与艺术。
在机械设计中，机构和机械传动是两个核心概念。
机构是指由不同运动副组成的一组连杆、齿轮等零部件，用于完成特定的运动转换和力传递任务。
而机械传动则是指通过连结机构来实现动力传递和运动转换的过程。
本文将探讨机械设计中的机构与机械传动的基本原理和常见应用。
一、机构设计原理1. 运动副的选择在机构设计中，首先需要选择合适的运动副来实现所需的运动转换。
常见的运动副包括滑动副、旋转副、摆动副、滚动副等。
根据实际需求，选择合适的运动副可以有效地实现运动和力的转换。
2. 运动副的布置在机械设计中，合理的运动副布置对于机构的性能至关重要。
通过合理布置运动副，可以使机构具有更好的刚度、高运动精度和稳定性。
同时，布置不当可能会导致机构的振动、噪声和能量损失增加。
因此，在机槽设计中需要考虑运动副的布置，使其能够满足设计要求。
二、机械传动的分类与选择机械传动是指通过齿轮、链条、带传动等方式将动力从一个部件传递到另一个部件的过程。
根据传动方式的不同，机械传动可以分为齿轮传动、链传动、带传动等几种类型。
1. 齿轮传动齿轮传动是机械传动中最常见的一种方式。
它通过齿轮的啮合来传递动力和运动。
根据齿轮的不同形状和结构，齿轮传动又可以分为直齿轮传动、斜齿轮传动、蜗杆传动等多种类型。
选择合适的齿轮传动方式可以提高机械传动的效率和可靠性。
2. 链传动链传动是通过链条的传动来实现动力传递的一种方式。
链传动具有结构简单、传动效率高等优点，常用于需要大功率传递和工作环境复杂的场合。
根据链条结构的不同，链传动又可以分为滚子链传动、平键链传动等。
3. 带传动带传动是利用传动带的柔性来传递动力和运动的一种方式。
它具有结构简单、传动平稳等特点，广泛应用于机械传动中。
根据传动带的不同材质和形状，带传动又可以分为普通带传动、多楔带传动等。
三、机械传动的设计与优化机械传动的设计和优化是机械设计中非常重要的环节。
机械设计中的传动系统与机构优化
机械设计中的传动系统与机构优化在机械设计领域，传动系统和机构优化是至关重要的环节。
它们直接影响着机械设备的性能、效率、可靠性以及成本等方面。
一个精心设计和优化的传动系统与机构能够使机械设备发挥出最佳的工作效果，满足各种复杂的工作需求。
传动系统作为机械设备中的动力传递部分，承担着将动力从动力源（如电机、发动机等）传递到工作部件的重要任务。
常见的传动方式包括机械传动、液压传动、气压传动和电气传动等。
每种传动方式都有其独特的特点和适用场景。
机械传动是应用最为广泛的一种传动方式，其中包括齿轮传动、带传动、链传动等。
齿轮传动具有传动比准确、效率高、承载能力强等优点，适用于高精度、大功率的传动场合。
带传动则具有结构简单、成本低、能够缓冲吸振等特点，常用于远距离传动和中小功率的传动。
链传动则适用于恶劣环境下的工作，如农业机械、矿山机械等。
液压传动具有功率密度大、能够实现无极调速、易于实现自动化等优点，广泛应用于工程机械、机床等设备中。
然而，液压传动也存在着泄漏、油温高、维护成本高等问题。
气压传动具有动作迅速、成本低、无污染等优点，但由于其工作压力较低，输出力较小，通常用于一些对精度要求不高的场合，如自动化生产线中的物料输送等。
电气传动则以其高效、清洁、易于控制等优点，在现代机械中得到了越来越广泛的应用，特别是在数控机床、机器人等高精度、高自动化的设备中。
在实际的机械设计中，选择合适的传动方式需要综合考虑多种因素，如传动功率、传动比、工作速度、工作环境、成本等。
只有选择了最适合的传动方式，才能为机械设备的良好运行奠定基础。
机构优化则是在选定传动方式的基础上，对机械机构的结构、尺寸、形状等进行优化，以提高机构的性能和工作效率。
机构优化的目标通常包括减小机构的尺寸和重量、提高机构的运动精度和稳定性、降低机构的能量消耗等。
在进行机构优化时，首先需要建立机构的数学模型。
通过对机构的运动学和动力学分析，将机构的性能指标与机构的参数建立起数学关系。
机械设计基础传动系统和机构设计
机械设计基础传动系统和机构设计机械设计基础：传动系统和机构设计在机械设计中，传动系统和机构设计是非常重要的部分。
传动系统是指将动力从一个地方传输到另一个地方的机制，而机构设计则是指用于实现特定功能的装置或结构。
一、传动系统的基本原理传动系统主要用于将动力从一个设备传递到另一个设备，以实现所需的运动或力的转换。
常见的传动系统包括齿轮传动、皮带传动和链传动等。
1. 齿轮传动齿轮传动是一种常见的机械传动方式，其主要通过两个或多个齿轮的啮合来传递动力。
不同大小的齿轮之间的传动比决定了输出轴的转速和扭矩。
2. 皮带传动皮带传动采用皮带与轮齿啮合的方式传递动力。
与齿轮传动相比，皮带传动可实现更大的传动比，且运行平稳。
3. 链传动链传动利用链条与齿轮或链轮的啮合来传递动力。
链传动具有较大的传动比和较高的传动效率，常用于高负载或高速的传动系统中。
二、机构设计的基本原理机构设计涉及到将多个零部件组合起来以实现特定的功能。
在设计机构时，需要考虑运动要求、结构强度和稳定性等因素。
1. 运动要求机构设计的首要考虑因素是实现所需的运动类型，例如旋转、直线运动或摆动。
通过选择合适的连杆、曲柄轴和齿轮等组件，可以实现不同类型的运动。
2. 结构强度机构设计中的结构强度是确保机构能够承受所需负载并保持稳定运行的重要因素。
在选择材料和尺寸时，需要考虑到材料的强度、刚度和耐磨性等因素。
3. 稳定性机构设计时需要保证结构的稳定性，以防止振动、共振和其他不稳定现象的发生。
通过添加减振装置、调整结构刚度和使用合适的润滑剂等方法可以提高稳定性。
三、机械设计的案例研究为了更好地理解机械传动系统和机构设计的原理，以下是一个案例研究：假设我们需要设计一种用于升降货物的传动系统和机构。
我们需要实现以下功能：通过电动机将动力传递给升降装置，使其能够顺利升降货物。
首先，我们选择合适的传动方式。
考虑到需要较大的传动比和较高的传动效率，我们选择齿轮传动作为传动方式。
挠性机构概述、结构、原理和设计方法(带传动和链传动)
二、带的打滑
1. 打滑：
实践证明弹性滑动并非全在 Ff
包角对应的全部接触弧A1B1上，而仅发
F2 松边
紧边
生在带离开带轮的一侧，即B1C1（滑动
a 8 1 [ 2 L ( d 1 d 2 ) [ 2 L ( d 1 d 2 )2 ] 8 ( d 2 d 1 ) 2 ]
五、带的张紧
❖ 为什么要张紧？
常见的张紧装置: ❖ 调节中心距
定期张紧 自动张紧
❖ 调整张紧轮
调节中心距
❖ 定期张紧
❖ 自动张紧
调整张紧轮
❖ Ｖ带传动：张紧轮设置在 松边内侧靠大轮 处 (∵Ｖ带只能单向弯曲，避免过多减小包角）
§1 带传动的类型和应用
一、带传动组成
❖ 主动带轮1、从动带轮2、张紧在两轮上的环形带
F2F0
F0
Ff
1
2
二、工作原理
F0F1 F0
❖ 静止时，两边拉力相等；
❖ 传动时
拉力大的一边称为主动边（紧边）
拉力小的一边为从动边（松边）
靠带与带轮接触弧间的摩擦力传递运动和动力
三、 带传动的分类
1.按带的截面形状分
§4 带传动的弹性滑动和传动比
❖ 什么是弹性滑动, 什么是打滑？ 对传动有什么影响？ ❖ 为什么会发生弹性滑动或打滑？是否可以避免？
一、带的弹性滑动现象
紧边单位伸长量：
1
F1 AE
松边单位伸长量：
2
F2 AE
F1F2 12
主动轮：带从紧边绕上主动轮， v带v1，从 AB点过程中， 带拉F力 1 由 F2，说明带一边 边弹 绕性 进 v收 带 ， v缩 1一， 出现了相对滑动现象
传动机构装配整体教学设计
传动机构装配整体教学设计引言：传动机构是机械设备中重要的组成部分，它能够将动力传递给不同的部件，实现运动转换和能量转换。
因此，对于机械专业学生来说，掌握传动机构装配技能是必不可少的。
本文将介绍一种传动机构装配整体教学设计，旨在帮助学生全面掌握传动机构的装配过程及技巧。
一、教学目标:1. 理解传动机构的基本概念和分类；2. 了解传动机构装配所需的工具和材料；3. 学习传动机构装配的基本步骤和技巧；4. 掌握传动机构的故障诊断与排除能力。
二、教学内容:传动机构装配整体教学设计包括以下内容：1. 传动机构基本概念和分类的讲解；2. 传动机构装配所需的工具和材料的介绍；3. 传动机构装配的基本步骤和技巧的演示与实操；4. 传动机构故障诊断与排除的案例分析和实践。
三、教学过程：1. 传动机构基本概念和分类的讲解在课堂上，首先向学生介绍传动机构的基本概念和分类，包括各种传动机构的定义、功能和应用领域。
通过理论讲解与实例分析，让学生对传动机构有一个全面的认识。
2. 传动机构装配所需的工具和材料的介绍继续课堂教学，向学生介绍传动机构装配所需的各种工具和材料，包括螺丝刀、扳手、高强度螺栓等。
同时，还要教导学生正确使用和保养这些工具，确保安全使用。
3. 传动机构装配的基本步骤和技巧的演示与实操在实验室中，通过展示和实操，向学生演示传动机构装配的基本步骤和技巧。
比如，装配链传动装置时，需要正确选择链条、调整张紧器等。
教师要讲解每个步骤的目的和注意事项，引导学生掌握装配技巧。
4. 传动机构故障诊断与排除的案例分析和实践最后，通过案例分析和实践，让学生学习传动机构的故障诊断与排除。
教师可以给学生提供一台传动机构故障的设备，让学生通过观察、检查和测量等手段，找出故障的原因并进行修复。
这样可以提高学生的动手实践能力和问题解决能力。
四、教学评估：教学评估应综合考虑学生的理论知识掌握程度和实际操作能力。
可以采用以下评估方式：1. 课堂小测验：对学生在课堂上所学的知识进行测验，检查学生的理论掌握情况。
机械工程中的传动系统与机构设计
机械工程中的传动系统与机构设计引言：机械工程是一门涉及设计、制造和运用机械的学科。
在机械工程中，传动系统与机构设计是至关重要的领域。
传动系统是指将动力从一个地方传递到另一个地方的系统，而机构设计则是指设计和构建用于实现特定运动的机械装置。
本教案将重点介绍机械工程中的传动系统与机构设计的基本原理和方法。
第一部分：传动系统设计1. 传动系统的基本概念和分类- 传动系统是指将动力从一个地方传递到另一个地方的系统。
它由传动装置、传动件和传动介质组成。
- 传动系统可以根据传动介质的不同分为机械传动系统、液压传动系统和气动传动系统。
- 传动系统还可以根据传动装置的不同分为齿轮传动、带传动、链传动和摆线传动等。
2. 齿轮传动系统设计- 齿轮传动是一种常见且重要的传动方式。
它通过齿轮的啮合来传递动力和运动。
- 齿轮传动的设计涉及到齿轮的选择、齿轮参数的计算和齿轮的布置等。
- 齿轮传动的设计还需要考虑齿轮的强度、齿轮啮合的精度和齿轮的润滑等因素。
3. 带传动系统设计- 带传动是一种常用的传动方式，它通过带传递动力和运动。
- 带传动的设计涉及到带的选择、带的张紧和带轮的布置等。
- 带传动的设计还需要考虑带的强度、带的摩擦和带的寿命等因素。
4. 链传动系统设计- 链传动是一种常见的传动方式，它通过链条传递动力和运动。
- 链传动的设计涉及到链的选择、链的张紧和链轮的布置等。
- 链传动的设计还需要考虑链的强度、链的摩擦和链的寿命等因素。
第二部分：机构设计1. 机构设计的基本原理- 机构是由连接在一起的零件组成的机械装置，用于实现特定的运动。
- 机构设计的基本原理包括运动分析、运动合成和机构优化等。
- 运动分析用于分析机构的运动特性，运动合成用于设计机构的结构和参数，机构优化用于改进机构的性能。
2. 机构设计的方法- 机构设计可以采用基于经验的方法和基于计算机辅助设计的方法。
- 基于经验的方法包括手绘草图、试错法和模拟实验等。
链传动行星轮差速机构的结构设计
２ 速度分析
２１速度 计 算 ‘ ．
在图 １ 中可 以看 出 Ｄ Ｈ蜗轮蜗 杆组成定轴 传动 －
一பைடு நூலகம்
ｃ 鱼 ｏ ｄ
ｃＨ ｏ Ｚｏ
（） １
ｄ 组成定轴链传动
盟 ：墨
ｃ ｏ Ｚｄ
（） ２
ｇＨ组成周转传动 －
：
些＝ ： Ｌ
∞ Ｂ ∞Ｈ ～ 五
（） ３
∞ ＝∞ 同轴 。 ｂＱ组 成链 传动
： —
“）
∞０
∞ ４＝ ∞ ｂ
五
将 （） （） ４ １、 ２ 、（）式代入式 （） ３ ，整理得 ：
鲁 ＝ ￣＋一 ） Ｃ 残 ｃ（ 鲁 ・ Ｏ ０ ・ 鲁、 Ｑ ｎ
情况 下，其传动 比是确定 的 ． 如果让 Ｈ也发 生转 动， ｝ ， Ｏ 蜗杆的输入速度将通过蜗轮使 Ｈ发生
转动 ，这时输 出速度 ｃ 将会发生变化 ，也就是说 机构的输出速 度受两个输 入速度 ‰ 和 ｃ 的同时 ｏ Ｑ ｏ ｎ
控制 ．在应用时 ，也可 以将 ｃ 作为 输入，ｃ 作 为输 出，但是蜗杆不能作为输 出 ．这里采用的是互 ｏ 。 ｏ 锁蜗轮蜗杆 ．在实际工况 中，常常 以 ｃ 作 为输入 ．ｃ 作为输 出．而 ｃ 可 以正向或反 向来输出速 ｏ ｏ 。 ｏ ｎ 度 的大 小．
１ 结构 与原理
１ 结构 形式 （） ． １ １
如图 １ 所示 ，该机构设有一个行星架 Ｈ，在行星架 Ｈ的同一圆周 上装 有 ３ 根轴 （ 理论 上可 装 根轴 ， ＝ ３ ４ ，…） ， ，５ ．每根轴上装两 层链轮 （ 或双排链 轮） Ｈ ， 本 身做 成一个蜗轮 与蜗 杆啮合 ，作为机构 的输 入之一 ， 以 Ｈ的中心作为轴 孔，与固定架之间装 一中心轴 ，中心 轴上装有 ｃ和 ａ双排链 轮或同步轮，用链 条将 中心轮 ａ 与３ ｇ 个 轮构成行星传动关 系．这里的连接方式可 正 挂也 可 反挂 ，图 １ 所示 的为反挂情况 ．在 另一层上也 有 ３个齿数相 同的行 星轮 ｂ ．用链挂 在它 们 ３ 个所形成 的外接 圆上 ，与传动轮 Ｑ形成传动关 系，而 轮 ｃ ｄ 和 之 间构成定轴传动 ，作为机构的一个输入 ．这样就 构成 了
第九章 连接与传动
哈 尔 滨 工 程 大 学
9.2 活动连接及其应用 9.2.1 杆与固定支点的连接
产 品 设 计 机 械 基 础
活球连接实例
哈 尔 滨 工 程 大 学
9.2.2 滑动连接
滑动连接是两个零件之间可以相互滑动的连接方式。 s =l sin φ
φ
产 品 设 计 机 械 基 础 l
→∞
哈 尔 滨 工 程 大 学
产 品 设 计 机 械 基 础
优点：与滑动轴承相比，减小摩擦，提高效率。
哈 尔 滨 工 程 大 学
（1）向心球轴承
主要承受径向载荷，结构相对简单，摩擦力小，适于高 速，有一定承受轴向载荷能力的场合。 不适合重载。
产 品 设 计 机 械 基 础
哈 尔 滨 工 程 大 学
（2）滚子轴承
此类轴承承载耐力大，耐冲击，刚度大不易产生畸形。 要求安装精度高。
拆装方便 用于盲孔
螺母锁紧抗 冲击
哈 尔 滨 工 程 大 学
9.1.3 销连接
产 品 设 计 机 械 基 础
销连接类型
哈 尔 滨 工 程 大 学
产 品 设 计 机 械 基 础
13
哈 尔 滨 工 程 大 学
四、弹性卡联接
弹性嵌卡联接或称弹性卡联接 零件的某部分具有适当的弹性，可在 变形中嵌入另一零件的相应部位，依靠回弹的力量在该处卡住，实现两个 零件的固定联接。 弹性卡联接结构简单、易装易拆，快速简便，如今由于塑料注塑成型 容易，具有足够的弹性，所以在各种产品中应用愈益广泛。 例9-1 用板片弹簧联接杆形零件
高
8’~16’
能同时承受较大的径向、 轴向联合载荷。因线性 接触，承载能力大，内 外圈可分离，装拆方便， 称对使用。
基于虚拟样机平台的链传动运输机构仿真研究
中的振动和冲击问题的研究提供了理论依据。
１ 链式 物料运输机构设计
根据设计需求 ， 为保证链传动的稳定性 ， 本文 采用双链 轮的传 动方式 ， 选择型号 为 ３ ２ Ｂ链节 ， 主动轮居右侧布置 ， 如图 １ （ ａ ） 所示。物料 自右至 左输送 ， 双链轮通过同步轴链 节， 由电机带动， 链 轮 与轴 之 间通过 花键 联接 ， 如图 １ （ ｂ ） 所示。
２ ９ ． ２ １
１ ７ ． ８ １
３ ０ ． ９ ９ ６ ０ ． ４ １
内链板 高 ｈ
链传动过程中， 链 轮与链节载荷 冲击最 大位 置发生在增节位置到减节位置间， 本文将 主从动 链轮分别等效成一个连杆结构 ， 各个链节也等效
・
链轮 中分度圆 ｄ 、 齿顶圆 ｄ 。 、 齿根圆 ｄ ｆ 、 齿侧
动角位移 ， 因此对ຫໍສະໝຸດ 两个相邻的刚体 的姿态角存 在如 下关 系 ：
ｒｅ ＝ ｒ０ ｉ
一
１ ＋０ ｉ 一 １
Ｐ
—
（ ３ ）
则
ｃ０ｓ ｒｍ
Ａ ｉ 一 １ Ａ． ｊ 一 １ Ｃ ｊ ｉ ＝
Ｐ ．
一
ｓ ｍ ｒ０ ｉ
（ ４ ）
Ｏ
将结果带入式（ １ ） 中可得相邻两个刚体的质
Ｃ】 ｊ ０ ０ ０ ０ ０－ － １ ，
Ｆ 】
Ｆ２
０ Ｃ ２ ２ ０ ０ ０ ０ Ｉ Ｉ １ ， ｙ
０ ０ Ｃ ３ ３ ０ ０ ０ Ｉ Ｉ １ ， ＋ ０ ０ ０ Ｃ “ ０ ０ Ｉ Ｉ ∞
了 系统 固有频率、 振 型及链节横 向振动 曲线， 对链传动过程 中的振动和冲击问题起到很好的预 演 ４ 作 用。
发动机链传动式配气机构设计
摘要配气机构作为内燃机的重要组成部分，其设计合理与否直接关系到内燃机的动力性能、经济性能、排放性能及工作的可靠性、耐久性。
随着内燃机高功率、高速化，人们对其性能指标的要求越来越高，要求其在高速运行的条件下仍然能够平稳、可靠地工作，因而对其配气机构提出了更高的要求。
配气凸轮型线是配气机构的核心部分，配气凸轮型线设计是配气机构优化设计的重要途径之一。
模拟计算和实验研究是内燃机配气机构研究两种重要手段。
关键词：内燃机；配气机构；凸轮型线；IABSTRACTThe valve train is one of the most important mechanisms in a internal combustion engine, whether the performances are good or bad, that affecting the power performance, economic performance, emissions performance of the engine, as well as affecting the reliability and wear performances of the whole engine. Along with the requests of the engine’s high power, super-speed, people demand a higher index. That is, when the engine runs under a high speed, it can still work steadily and dependably, which demand that the valve train system should have a high performance. Cam profile is the hard core of the valve train, which design is one of the important ways to carry out valve train optimal design. Simulation calculation and experimentation research are two important ways to carry out research and development on valve train of internal-combustion engine.Key words:Internal combustion engine; Valve train; Cam profile;II目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 概述 (2)1.2 配气机构的研究历程 (3)1.3配气机构优化设计的目的及意义 (3)1.4配气机构采用的新技术 (4)1.4.1顶置凸轮轴技术 (4)1.4.2 多气门技术 (5)1.4.3 可变气门正时配气机构 (6)1.5本章小结 (6)第2章配气机构的总体布置 (7)2.1 气门的布置形式 (7)2.2 凸轮轴的布置形式 (7)2.3 凸轮轴的传动方式 (7)2.4 每缸气门数及其排列方式 (7)2.5 气门间隙 (8)2.6 本章小结 (8)第3章配气正时的工作原理 (9)3.1配气正时的介绍 (9)3.2工作原理 (9)3.3本章小结 (10)第4章配气机构的零件及组件 (11)4.1 气门组 (11)4.1.1 气门 (11)4.1.2 气门座圈 (16)4.1.3 气门导管 (16)4.1.4 弹簧设计计算 (17)4.2 气门传动组 (22)4.2.1 凸轮轴 (22)III4.2.2 凸轮型线设计 (22)4.2.3 缓冲段设计 (24)4.2.4 凸轮轴进排气凸轮角度设计 (25)4.2.5 基本段设计 (25)4.2.6 曲轴正时链轮与凸轮轴正时链轮 (27)4.2.7 挺柱 (27)第5章正时链设计方法 (28)5.1汽车链服役条件及失效形式 (28)5.1.1汽车链的服役条件 (28)5.1.2汽车链的失效形式 (28)5.2汽车链的选择 (29)5.3汽车链传动系统设计 (30)5.4本章小结 (34)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录三维建模过程及部分渲染图片 (38)IV1第1章绪论1.1 概述配气机构是发动机的重要组成部分。
链条传动机构的设计
链条传动机构的设计首先是选型。
链条传动机构的选型需要考虑多个因素，包括传动功率、传动速度、传动比、传动精度、工作环境等。
根据这些要求，选择适合的链条型号和规格。
常用的链条型号有A型、B型、C型等，而链条的规格则包括链片厚度、链节宽度、链孔直径等。
选型时要注意传动功率需不超过链条的额定功率，传动速度需不超过链条的额定转速，同时要根据传动比和传动精度的要求选择合适的链条。
其次是布局。
链条传动机构的布局应尽量简洁紧凑，以提高传动效率和传动稳定性。
布局时要注意链条的受力方向，使得链条在传动过程中处于合适的张力状态，避免过紧或过松导致的链条跳跃或噪音。
同时，还要考虑链条的维护便捷性和尺寸限制等因素。
传动比计算是链条传动机构设计的重要一环。
传动比是指输入轴和输出轴之间的转速比，它可以通过链条轮的齿数比来计算。
齿数比等于输出轮的齿数除以输入轮的齿数。
在计算传动比时，还需要考虑链条的拉紧装置，以确保链条的正确工作状态。
传动比的选择要符合实际应用需求，并考虑链条的减速比、速度比与传动效率之间的关系。
接下来是结构设计。
链条传动机构的结构设计包括链轮和链条的设计。
链轮的设计要考虑链轮的齿数、模数、齿宽等参数，以及齿轮的齿面硬度和精度等要求。
链条的设计要考虑链条的强度、刚度和故障安全性等因素，尽量减小链条的挠度和噪音。
同时，还要考虑链条的润滑方式和润滑剂的选择，以提高链条的使用寿命和传动效率。
最后是优化。
通过对链条传动机构的设计进行优化，可以进一步提高其传动效率和可靠性。
优化的方法包括减小链条的质量和摩擦损失、增加润滑剂的起润效果、改进链轮的表面处理和形状精度等。
优化设计还可以采用辅助装置，如张紧器、伺服系统等，以提高链条的工作精度和静音性能。
综上所述，链条传动机构的设计需要考虑选型、布局、传动比计算、结构设计和优化等多个方面。
通过科学合理的设计，可实现链条传动机构的高效、稳定和可靠工作。
设计人员应结合实际应用需求，充分考虑系统的性能和要求，以达到最佳的设计效果。
机动链传动脱螺纹机构设计
耐
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冷却 水道 。该 模具 在定 模型 芯 上设计 了隔水板循 环 冷 却 水路 ； 动模 部 分 ， 在螺 纹 型 芯 内部设 计 喷 水 管 ， 要 主
螺 纹 形 状 因 子 ， 普 通 螺 纹 ０ ｈｃｓ （ 对 ＝ ／ｏｏ ￣
为螺纹 工作 高 度 ， 仅为牙型 半角）
由塑件 的 尺寸及 查 相关设 计 手册 查得 各参数 为 ：
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图 １ 零件 图
腔 和分 流道 衬套 在 定 模 ， 纹型 芯在 动 模 。这样 方便 螺 螺纹 型 芯 的传 动 机构 安装 与传 动 ， 图 ３ 示 。 如 所
关键 词 ： 纹 塑 件 ； 传 动 ； 动 脱 模 ； 轮 机 构 ；注 射 模 螺 链 机 齿
Ｄｅ ｉｎ ｏ ｔ ｉ ｐ ｎ ｒ ａ ｅ ｈ ｎ ｓ 、ｉ ａｎ Ｄｒｖ ａ ｓｇ ｆ Ｓ ｒ ｐ ｉ ｇ Ｔｈ ｅ ｄ Ｍ ｃ ａ ｉｍ ）ｔ Ｃｈ ｉ ｉ ｅ Ｇｅ ｒ ｌｈ ｒ 【 ｂｔ ｃ】Ｔ ｒ ｇ ｎｌ ｉ ｌ ｔ ａ ｉ ｈｅｄ ｄｔｍ ｎｄｕｉ ｔｐ ｉ ｒ ｄ Ａ ｓ ａｔ ｈｏ ｈ ａａ ｚ ｇａｐ ｓｃｐｒ ｗｔ ｔ ａ ， ｅ ｒ ｉ ｓ ｇ ｓ ｐ ｇｔ ｅ ｒ ｕ ｙｎ ａｉ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｎ ｒ ｎ ｈａ ｉ
机械制造中的机构与机械连接设计
机械制中的机构与机械连接设计机械设计是指将机械元件按一定规律组合起来，形成一个能够进行特定功能运动的装置或系统的设计过程。
在机械设计过程中，机构与机械连接设计是非常重要的一部分。
机构设计包括了选择合适的机构类型和构造参数的确定，而机械连接设计则是决定机构各部件如何连接并传递力、转矩和运动的设计。
在机构设计中，选择合适的机构类型对于实现机械系统的功能至关重要。
不同的机构类型具有不同的运动特性和力学性能，需要根据具体要求进行选择。
常见的机构类型包括曲柄滑块机构、齿轮传动机构、链传动机构等。
同时，根据机械系统的工作条件和要求，还需要设计机构的构造参数，包括枢轴位置、杆件长度、齿轮模数等，以满足机械系统的运动需求和工作强度要求。
在机械连接设计中，主要考虑的是各部件如何连接并传递力、转矩和运动。
不同的连接方式适用于不同的工况和要求。
常见的连接方式包括键连接、销连接、螺纹连接、齿轮连接等。
在选择连接方式时，需要考虑连接的刚度、可靠性、拆装方便性等因素，并结合实际情况进行选择。
此外，还需要进行连接的强度计算和尺寸设计，确保连接不会出现破坏和松动，保证机械系统的正常运行。
机构与机械连接设计的目标是实现机械系统的功能需求，并保证机械系统的安全可靠性和工作性能。
在设计过程中，需要考虑到各种因素，如载荷、速度、温度等，进行合理的选择和设计。
同时，设计师还要合理考虑材料的选择和加工工艺，以确保设计的可行性和经济性。
总结起来，机械设计中的机构与机械连接设计是实现机械系统功能的关键环节。
合理选择机构类型和确定构造参数，以及合适的连接设计，能够确保机械系统的正常运行和工作性能。
在实际设计中，需要综合考虑多种因素，并根据具体情况进行合理选择和设计。
通过科学的机构与机械连接设计，可以为机械制造业的发展提供技术支持和保障。
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i
vy1 R11 sin ，也作周期
1 R2 cos 2 R1 cos
是变化的
四、链传动的受力分析 紧边所受的拉力F1 松边拉力F2为 工作拉力为：
F1 F Fc Fy
F2 Fc Fy
1000 P F v
Fc qv2 离心拉力为 ：
悬垂拉力为： Fy K y qga 链作用在轴上的压力Fˊ =（1.2~1.3）F
（3）特点：（i）链传动结构简单，耐用、维护容易，运用于中心 距较大的场合。 （ii）与带传动相比，链传动能保持准确的平均传动比；没有弹性 滑动和打滑；需要的张紧力小，对链轮轴的压力小；能在温度较高， 有油污等恶劣环境条件下工作。
（iii）与齿轮传动相比，链传动的制造和安装精度要求较低；成本 低廉；能实现远距离传动；但瞬时速度不均匀，瞬时传动比不恒定； 传动平稳性较差，传动中有一定的冲击和噪音。
二、滚子链和链轮 1、滚子链的结构 （1）组成：内链板、外链板、套筒、销轴、滚子 （2）链节距：相邻两滚子中心的距离称为链节距，用p表示。
1—内链板 2—外链板 3—销轴 4套筒 5滚子
（3）多排链
滚子链的长度以链节数Lp表示。链节数Lp最好取偶数
内外链板的连接：偶数链节
奇数链节
开口销、弹性卡片
过渡链板
弹性卡片
开口销
过渡链板
2、滚子链的标准
滚子链已标准化，分为A、B两个系列，常用的是A系列 。
A系列滚子链的主要参数（摘自GB/T1234－1997）
节距p mm 排距p1mm 滚子外径 d1mm
7.95 10.16 11.91 15.88 19.05 22.23 25.40 28.58 39.68 47.63 极限载荷 每米长质 FQ 量q（单排） （单排） kg/m N 13800 21800 21100 55600 86700 124600 169000 222400 347000 500400 0.60 1.00 1.50 2.60 3.80 5.60 7.50 10.10 16.10 22.60
张紧轮应安装在链条松边靠近小链 轮处，放在链条内，外侧均可 。
2、链传动的润滑 润滑方法： （1）人工定期润滑 （4）飞溅润滑 （2）滴油润滑 （3）油浴润滑
（5）压力油循环润滑
润滑方式的选择可以根据链速和链节距查图2-7-16
图2-7-16 链传动的润滑方式
链传动常用的润滑油有L-AN32、L-AN46、L-AN68、L-AN100 等全损耗系统用油 。
【任务实施】 一、失效形式 1、链板疲劳破坏 3、销轴与套筒的胶合 二、设计计算准则 2、滚子、套筒的冲击疲劳破坏 4、链条铰链磨损 5、过载拉断
1、中低速链传动（v>0.6m/s）
K AP P0 KZ KLKP
2、低速链传动（V≤0.6m/s）
S
F Qm 4 ~8 K AF
任务二 滚子链传动的设计计算
双圆弧齿形、三圆弧一直线齿形
双圆弧齿形
三圆弧一直线齿形
（3）链轮的结构和材料 链轮有整体式、孔板式、组合式等结构形式 链轮的常用材料为碳素钢（Q235、Q275、20、35、45）， 铸铁（HT200）和铸钢（ZG310-570）。重要场合可采用合金钢 （20Cr、35SiMn）。
整体式
孔板式
组合式
2a z1 z2 z2 z1 p Lp . p 2 2 a
2
计算出的Lp应圆整为整 数，最好取为偶数
2 2
实际中心距a：
z z2 z z2 p z z a L p 1 Lp 1 8 2 1 4 2 2 2
vx R11 cos
任一链节从进入啮合到退出啮合，β角在
180 z1
到
180 的范围 z1
内变化。 β=0，链速最大， vmax R1w1 ，
vmin 180 R11 cos z1
180时，链速最小 z1
当主动轮以角速度1等速转动时，链条的瞬时速度vx周期性地 由小变大，又由大变小，每转过一个节距变化一次 。 链条在垂直于链节中心线方向的分速度 性变化，从而使链条上下抖动 链传动的瞬时传动比
链传动机构设计
任务一 链传动失效形式和设计准则的确定
任务二 滚子链传动的设计计算
链传动机构设计
任务一 链传动失效形式和设计准则的确定
【任务描述】 通过对链传动的运动特性分析和受力分析，确定链传动的失效 形式和设计准则 【相关知识】
一、链传动的工作原理、特点和类型 1、链传动的组成、工作原理和特点
（1）组成：主动链轮1、从动链轮2和中间挠性件链条3、机架等 （2）工作原理：通过链条的链节与链轮轮齿的啮合来传递运动。
三、链传动的运动特性 设z1、z2为两链轮的齿数，p为节距（mm），n1、n2为两链轮 的转速（r/min），则链条线速度为：
z1 p n1 z 2 p n2 v 60 1000 60 1000
n1 z 2 i n2 z1
当链节与链轮轮齿在A点啮合时，链轮上该点的圆周速度的水 平分量即为链节上该点的瞬时速度：
链速v / （m/s） 0.6~3 3~8 >8
z1
≥15~17
≥链轮齿数最好取与链节数互为质数的奇 数，以使磨损均匀。
2．链的节距p 在满足传递功率的情况下，应尽可能选用较小的节距，高速重 载时可选用小节距多排链。 3．传动比i 传动比受链轮最小齿数和最大齿数的限制，且传动尺寸也不 能过大，因此传动比一般不大于6。传动比过大时，小链轮上的包 角1将会太小，同时啮合的齿数也太少，将加速轮齿的磨损。因 此，通常要求包角1不小于120。 4．中心距a和链节数Lp 中心距a=（30~50）p，最大中心距amax≤80p。 链节数LP与中心距a之间的关系为：
25 .4 P= 链号 16
套筒滚子链的标记为：链号—排数链节数 国家标准代号 示例：24A—270 GB1243/T—1997 3、齿形链 齿形链具有传动平稳、噪音小，承受冲击性能好，工作可靠等 优点。但结构复杂，重量较大，价格较高。齿形链多用于高速（链 速v可达40m/s）或运动精度要求较高的传动。 4、链轮 （1）链轮的基本参数和主要尺寸 主要参数为齿数z、节距p（与 链条节距相同）和分度圆直径d （2）链轮的齿形
（4）应用：传动比i≤8；中心距a≤5~6m；传递功率P≤100kW；圆 周速度v≤15m/s；传动效率=0.92~0.96。链传动广泛用于矿山机 械、农业机械、石油机械、机床及摩托车中 。
2、链传动的类型 （1）按照用途不同来分类：传动链、起重链、曳引链 （2）按照链条的结构不同：滚子链、齿形链
链号 08A 10A 12A 16A 20A 24A 28A 32A 40A 48A
12.70 15.875 19.05 25.40 31.75 38.10 44.45 50.80 63.50 76.20
14.38 18.11 22.78 29.29 35.76 45.44 48.87 58.55 71.55 87.83
二、链传动布置和润滑 1、链传动的布置
两链轮的转动平面应在同一 平面内，两轴线必须平行， 最好成水平布置，如需倾斜 布置时，两链轮中心连线与 水平线的夹角应小于45， 同时链传动应使紧边（即主 动边）在上，松边在下，以 便链节和链轮轮齿可以顺利 地进入和退出啮合。如果松 边在上，可能会因松边垂度 过大而出现链条与轮齿的干 扰，甚至会引起松边与紧边 的碰撞。