《机械原理》第七章其他常用机构.pptx
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机械原理第七章 其它常用机构及组合机构
二、其它常见机构类型
万向联轴节 非圆齿轮机构 螺旋机构 摩擦传动机构 挠性传动机构
三、广义机构
随着科学技术的发展，在工程当中除了各类机械机构外， 利用液、气、电、磁、声、光、温度等的致动原理而发展起来 了液压、气动、电磁、光电、微位移等各种机构。由于利用了 一些新的工作介质或工作原理，广义机构比传统机构更简便地 实现运动或动力转换，因而获得了日益广泛的应用。这些机构 统称为广义机构。 液压机构 气动机构
（五）星轮机构
星轮机构是由针轮与摆线齿轮组成 的不完全齿轮机构。 主动轮1为不完全针轮，针轮设有 若干个柱销；从动轮2为若干摆线齿和 锁止弧间隔分布的摆线齿轮，称为星轮， 针轮1连续转动1周，星轮实现一个运动 周期的间歇运动。星轮机构的动停比可 方便地由增减主动针轮的柱销数来改变。 星轮机构具有槽轮机构的起动性能，又 兼有齿轮机构等速转位的优点，但星轮 的加工制造较困难。星轮机构多用于转 速不高和载荷较轻的场合。
由若干同类或不同类型的机构组合而成为组合机构，可以 充分发挥各类机构的优点并克服其局限，以实现更为复杂和精 确的运动规律。
电磁传动机构
光电机构 微型机构
第二节 组合机构
随着科学技术的进步和工业生产的发展，对生产过程的机械 化和自动化程度的要求愈来愈高，单一的基本机构越来越难以满 足自动机、自动生产线的复杂多样的运动要求，这时可将多个基 本机构按一定的方式组合起来，形成组合机构。
一、机构的组合方式
二、常见组合机构类型
电影放映机送片机构
六角车床刀架转位机构
磨床分度装置
自动传送链装置
（三）不完全齿轮机构
（1）不完全齿轮机构的组成及工作原理 不完全齿轮机构是由普通齿轮机构演变而来 主动轮1轮齿并没有布满整个圆周， 而只有1个或几个轮齿，其余部分为外凸 锁止弧。其从动轮2可以是普通齿轮，也 可由数个轮齿和内凹锁止弧相间布置。 主动轮1连续转动，当轮齿相啮合时，带 动从动轮2转动；当轮齿退出啮合时，锁 止弧锁止定位，从而实现从动轮的间歇 运动。
机械原理(全套15PPT课件)
按形状分为盘形、圆柱形、平板型等；按从动件类型分为尖底、滚子、平底等
从动件的常用运动规律
等速运动规律
从动件匀速运动，产生刚性冲击
等加速等减速运动规律
从动件分段匀变速运动，产生柔性冲击
简谐运动规律（余弦加速度运动规律）
从动件按余弦规律加速运动，无冲击
正弦加速度运动规律
从动件按正弦规律加速运动，无冲击
平面四杆机构的设计
按照给定的连杆位置设计四杆机构
按照给定的运动轨迹设计四杆机构
作图法、解析法
作图法、解析法
按照给定的急回特性设计四杆机构
按照给定的传动角设计四杆机构
作图法、解析法
作图法、解析法
05 凸轮机构及其设 计
凸轮机构的应用和分类
凸轮机构的应用
自动机械、操纵控制、传动装置等
凸轮机构的分类
重要性
机械原理是机械工程学科的基础 ，对于理解和分析机械系统的运 动、力和能量传递过程具有重要 意义。
机械原理的研究对象和内容
研究对象
机械系统，包括机构、传动、控制等 方面。
研究内容
机构的结构分析、运动分析、力分析 、动力学分析、优化设计等。
机械原理的发展历程和趋势
发展历程
从简单机械到复杂机械系统，从经验设计到基于科学计算的设计。
机械原理(全套15PPT课件)
contents
目录
• 机械原理概述 • 机构的结构分析 • 平面机构的运动分析 • 平面连杆机构及其设计 • 凸轮机构及其设计 • 齿轮机构及其设计
01 机械原理概述
机械原理的定义与重要性
定义
机械原理是研究机械系统中力的 传递、转换和效应的基本规律和 原理的学科。
具有急回特性、死点位置、压力角和 传动角等特性，这些特性对机构的运 动性能和动力性能有重要影响。
从动件的常用运动规律
等速运动规律
从动件匀速运动，产生刚性冲击
等加速等减速运动规律
从动件分段匀变速运动，产生柔性冲击
简谐运动规律（余弦加速度运动规律）
从动件按余弦规律加速运动，无冲击
正弦加速度运动规律
从动件按正弦规律加速运动，无冲击
平面四杆机构的设计
按照给定的连杆位置设计四杆机构
按照给定的运动轨迹设计四杆机构
作图法、解析法
作图法、解析法
按照给定的急回特性设计四杆机构
按照给定的传动角设计四杆机构
作图法、解析法
作图法、解析法
05 凸轮机构及其设 计
凸轮机构的应用和分类
凸轮机构的应用
自动机械、操纵控制、传动装置等
凸轮机构的分类
重要性
机械原理是机械工程学科的基础 ，对于理解和分析机械系统的运 动、力和能量传递过程具有重要 意义。
机械原理的研究对象和内容
研究对象
机械系统，包括机构、传动、控制等 方面。
研究内容
机构的结构分析、运动分析、力分析 、动力学分析、优化设计等。
机械原理的发展历程和趋势
发展历程
从简单机械到复杂机械系统，从经验设计到基于科学计算的设计。
机械原理(全套15PPT课件)
contents
目录
• 机械原理概述 • 机构的结构分析 • 平面机构的运动分析 • 平面连杆机构及其设计 • 凸轮机构及其设计 • 齿轮机构及其设计
01 机械原理概述
机械原理的定义与重要性
定义
机械原理是研究机械系统中力的 传递、转换和效应的基本规律和 原理的学科。
具有急回特性、死点位置、压力角和 传动角等特性，这些特性对机构的运 动性能和动力性能有重要影响。
《机械原理》第七章其他常用机构
一、凸轮式间歇机构的工作 原理和类型
共轭盘形分度凸轮机构
蜗杆凸轮间歇运动机构
类型： 圆柱凸轮间歇运动机构 蜗杆凸轮间歇运动机构
共轭凸轮式间歇运动机构
圆柱凸轮式间歇运动机构
三、凸轮式间歇机构的优、缺点和应用
优点：
（1）结构简单，运转可靠，无需专门定位装置；
（2）通过选择合适的运动规律，减小动载荷，适于 高速运转。
缺点：精度要求高，工复杂，安装调整困难。 应用： 常用于需要高速间歇转位的分度装置和要求步进动作 的机械中，例如多工位立式半自动机中工作盘的转 位，某些包装机、拉链嵌齿机的间歇供料传动系统。
星轮机构
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共同学习相互提高
棘爪置于棘轮外侧，安装 方便，应用较广。
棘爪置于棘轮内侧，结构紧凑， 外形尺寸较小。
1.轮齿式棘轮机构 单动式
外啮合轮齿式棘轮机构
内啮合轮齿式棘轮机构
棘条机构
双向式棘轮机构
钩头拉动式棘轮机构
双动式
推动式
2.摩擦式棘轮机构
外啮合摩擦式棘轮机构 内啮合摩擦式棘轮机构 滚子内啮合摩擦式棘轮机构
外啮合摩擦式棘轮机构
常取 20
四、棘轮机构的优、缺点和应用
优点：
1、结构简单、制造方便、运动可靠； 2、棘轮轴每次转过角度的大小可以在较大的范围内 调节。
缺点：
1、棘爪在齿背滑行引起噪音、冲击与磨损，不适于 高速；
2、运动精度较差。
棘轮机构应用举例
牛头刨床工作台进给机构
起重止动器
间歇送进
牛头刨床工作台横向进给过程：运动通过齿轮机构、连杆机构 传递给棘轮机构，带动与棘轮固联的丝杠做间歇运动，从而实 现工作台间歇进给运动。
间歇机构特点
机械原理ppt课件
随着计算机科学、控制论、信息论等 学科的交叉融合，机械原理的研究领 域不断扩展，研究方法不断更新。
随着数学、力学等学科的发展，机械 原理开始形成较为完整的理论体系。
02
机构的结构分析
机构组成要素及运动副
机构组成要素
包括构件、运动副和约束等，是 机构的基本组成部分。
运动副
两构件直接接触并能产生一定相对 运动的连接称为运动副。根据接触 形式的不同，运动副可分为低副和 高副两类。
提高机械效率的方法
通过优化机械设计、采用高性能材料、降低摩擦和磨损等方式可 以提高机械效率。
机械的自锁
自锁现象的定义
自锁现象是指机械在某些特定条 件下，无法依靠自身力量进摩 擦系数、负载等因素有关。当机 械处于自锁状态时，无论输入多 大的力，机械都无法产生运动。
挠性转子的平衡方法
挠性转子的特点
与刚性转子相比，挠性转子在旋转过程中会发生弹性变形，导致不平衡量的动态变化。
挠性转子的平衡方法
主要包括影响系数法和模态平衡法。影响系数法通过测量和计算得到各校正平面上的不 平衡量，然后进行加重或去重操作；模态平衡法则针对挠性转子的振动模态进行平衡处
理。
机械速度波动的调节
感谢观看
克服自锁的方法
克服自锁的方法包括改变机械的 几何形状、增加驱动力矩、减小 负载等。在实际应用中，需要根 据具体情况选择合适的克服自锁
的方法。
06
机械的平衡与调速
机械平衡的目的及分类
机械平衡的目的
消除或减小因机械运动而产生的振动、噪音和不必要的动载荷，提高机械运转的平 稳性和可靠性。
机械平衡的分类
解析法的特点
精度高、适用范围广，可以处理复杂 机构的运动分析问题。
随着数学、力学等学科的发展，机械 原理开始形成较为完整的理论体系。
02
机构的结构分析
机构组成要素及运动副
机构组成要素
包括构件、运动副和约束等，是 机构的基本组成部分。
运动副
两构件直接接触并能产生一定相对 运动的连接称为运动副。根据接触 形式的不同，运动副可分为低副和 高副两类。
提高机械效率的方法
通过优化机械设计、采用高性能材料、降低摩擦和磨损等方式可 以提高机械效率。
机械的自锁
自锁现象的定义
自锁现象是指机械在某些特定条 件下，无法依靠自身力量进摩 擦系数、负载等因素有关。当机 械处于自锁状态时，无论输入多 大的力，机械都无法产生运动。
挠性转子的平衡方法
挠性转子的特点
与刚性转子相比，挠性转子在旋转过程中会发生弹性变形，导致不平衡量的动态变化。
挠性转子的平衡方法
主要包括影响系数法和模态平衡法。影响系数法通过测量和计算得到各校正平面上的不 平衡量，然后进行加重或去重操作；模态平衡法则针对挠性转子的振动模态进行平衡处
理。
机械速度波动的调节
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克服自锁的方法
克服自锁的方法包括改变机械的 几何形状、增加驱动力矩、减小 负载等。在实际应用中，需要根 据具体情况选择合适的克服自锁
的方法。
06
机械的平衡与调速
机械平衡的目的及分类
机械平衡的目的
消除或减小因机械运动而产生的振动、噪音和不必要的动载荷，提高机械运转的平 稳性和可靠性。
机械平衡的分类
解析法的特点
精度高、适用范围广，可以处理复杂 机构的运动分析问题。
机械原理--其他机构
华中科技大学机械学院
槽轮机构
华中科技大学机械学院
一、槽轮机构 1. 槽轮机构的组成及工作特点
槽轮机构的组成及工作特点
2. 槽轮机构的应用 一般用于转速不很高的自动机械、轻工机械或仪器仪表 中，例如电影放映机的送片机构，长图记录仪的打印机构 等。 3. 槽轮机构的类型 外槽轮机构 内槽轮机构 槽条机构 球面槽轮机构等
202
O2
t2 t1
华中科技大学机械学院
2
O1
201
201 202 (2 z)
t 2 2 01 1 K( z 2) t 1 2 K1 2z
202
O2
2
z为槽数，K为均布的圆销数
华中科技大学机械学院
1
201 202
华中科技大学机械学院
7－3 螺旋机构
用螺旋副联接两构件而形成的机构称为螺旋机构常用 的螺旋机构中，除包含螺旋副以外，还有转动副、移动副
华中科技大学机械学院
螺旋机构
螺旋机构(Screw mechanism)利用螺旋副传递运动和动力。
华中科技大学机械学院
单螺旋副传动机构
华中科技大学机械学院
外啮合轮齿式棘轮机构 Externally meshed tooth ratchet mechanism
内啮合轮齿式棘轮机构 Internally meshed tooth ratchet mechanism
华中科技大学机械学院
棘条机构 Ratchet rack mechanism
华中科技大学机械学院
连杆-棘轮组合
华中科技大学机械学院
（２）将一个非匀速运动机构作为前置机构与工作机构串联， ２、轨迹点串联 则可改变机构的速度特性。
机械原理ppt课件
机械原理ppt课件
汇报人：
xx年xx月xx日
• 机械原理概述 • 机械系统组成 • 机械运动学与动力学 • 常用机构分析 • 机械系统设计 • 机械系统优化与仿真
目录
01
机械原理概述
机械原理的定义与重要性
定义
机械原理是研究机械系统运动规 律、力的传递和能量转换的一门 学科。
重要性
机械原理是机械工程学科的基础 ，对于机械设计、制造、维修和 性能优化具有重要意义。
01
02
03
汽车工业
汽车中的发动机、变速器 和底盘等关键部件的设计 和制造都涉及到机械原理 的应用。
航空航天
飞机和火箭等航空航天器 的设计和制造进程中，需 要运用机械原理来确保其 稳定性和可靠性。
机器人技术
机器人技术中需要运用机 械原理来设计机器人的运 动机构和控制机构，实现 精确的运动控制。
02
总结词
具有较大的传递力矩的能力。
详细描写
由于连杆机构中的构件之间是接触传递运动和力的，因此 能够承受较大的力矩，适用于传递较大功率的场合。
总结词
可以实现多种复杂的运动轨迹。
详细描写
通过改变连杆机构的构件尺寸、运动副的配置以及输入构 件的运动规律，可以实现多种复杂的运动轨迹，如往复摆 动、连续曲线等。
总结词
适用于高速、中等到重载的传动场合。
详细描写
凸轮机构适用于高速、中等到重载的传动场合，因为凸 轮与从动件之间的接触面积较小，能够承受较大的单位 压力，同时也能实现高速运动。
齿轮机构
总结词
实现回转运动最常用的一种机构。
详细描写
齿轮机构是实现回转运动最常用的机构之一，由两个或多 个齿轮通过齿廓相互啮合来实现回转运动，具有较高的传 动效率和精度。
汇报人：
xx年xx月xx日
• 机械原理概述 • 机械系统组成 • 机械运动学与动力学 • 常用机构分析 • 机械系统设计 • 机械系统优化与仿真
目录
01
机械原理概述
机械原理的定义与重要性
定义
机械原理是研究机械系统运动规 律、力的传递和能量转换的一门 学科。
重要性
机械原理是机械工程学科的基础 ，对于机械设计、制造、维修和 性能优化具有重要意义。
01
02
03
汽车工业
汽车中的发动机、变速器 和底盘等关键部件的设计 和制造都涉及到机械原理 的应用。
航空航天
飞机和火箭等航空航天器 的设计和制造进程中，需 要运用机械原理来确保其 稳定性和可靠性。
机器人技术
机器人技术中需要运用机 械原理来设计机器人的运 动机构和控制机构，实现 精确的运动控制。
02
总结词
具有较大的传递力矩的能力。
详细描写
由于连杆机构中的构件之间是接触传递运动和力的，因此 能够承受较大的力矩，适用于传递较大功率的场合。
总结词
可以实现多种复杂的运动轨迹。
详细描写
通过改变连杆机构的构件尺寸、运动副的配置以及输入构 件的运动规律，可以实现多种复杂的运动轨迹，如往复摆 动、连续曲线等。
总结词
适用于高速、中等到重载的传动场合。
详细描写
凸轮机构适用于高速、中等到重载的传动场合，因为凸 轮与从动件之间的接触面积较小，能够承受较大的单位 压力，同时也能实现高速运动。
齿轮机构
总结词
实现回转运动最常用的一种机构。
详细描写
齿轮机构是实现回转运动最常用的机构之一，由两个或多 个齿轮通过齿廓相互啮合来实现回转运动，具有较高的传 动效率和精度。
机械原理课件(第七版)
综合原理的应用
在机械系统方案设计中，综合原理的应用可以帮助设计师 更好地理解系统的功能和性能要求，发现潜在的问题和解 决方案，提高设计的可行性和可靠性。
THANKS FOR WATCHING
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定义
机械效率是指机械在工作中所 做的有用功与总功的比值。
影响因素
机械效率受到多种因素的影响 ，如机械设计、制造精度、润 滑条件、摩擦类型和材料性质 等。
提高效率的方法
为了提高机械效率，可以采取 优化设计、改善制造工艺、选 择合适的润滑剂和减少摩擦阻 力等措施。
实验测定
机械效率可以通过实验测定， 常用的方法有功率法、扭矩法
平面机构的动态动力分析
总结词
动态动力分析的应用
VS
详细描述
动态动力分析在机械设计中具有重要应用 ，如优化机构设计、提高机构性能、预测 机构运动行为等。通过动态动力分析，可 以更好地理解机构在不同条件下的运动规 律和受力情况，为机械设计提供重要的理 论支持和实践指导。
05 机械的效率和自锁
机械的效率
机械原理课件(第七版)
目 录
• 绪论 • 机构的结构分析 • 平面机构的运动分析 • 平面机构的力分析 • 机械的效率和自锁 • 机械的平衡 • 机械的运转及其速度波动的调节 • 机械系统的方案设计
01 绪论
机械原理课程的性质和内容
总结词
介绍机械原理课程的基本性质和主要内容，包括机械系统、机构、机器和装置等 基本概念和原理。
以及它们之间的相互关系。
03
等效转动惯量
等效转动惯量是指在机械运转过程中，为了模拟机械的转动状态所需要
用到的等效转动惯量。等效转动惯量的大小取决于机械内部各部件的转
在机械系统方案设计中，综合原理的应用可以帮助设计师 更好地理解系统的功能和性能要求，发现潜在的问题和解 决方案，提高设计的可行性和可靠性。
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定义
机械效率是指机械在工作中所 做的有用功与总功的比值。
影响因素
机械效率受到多种因素的影响 ，如机械设计、制造精度、润 滑条件、摩擦类型和材料性质 等。
提高效率的方法
为了提高机械效率，可以采取 优化设计、改善制造工艺、选 择合适的润滑剂和减少摩擦阻 力等措施。
实验测定
机械效率可以通过实验测定， 常用的方法有功率法、扭矩法
平面机构的动态动力分析
总结词
动态动力分析的应用
VS
详细描述
动态动力分析在机械设计中具有重要应用 ，如优化机构设计、提高机构性能、预测 机构运动行为等。通过动态动力分析，可 以更好地理解机构在不同条件下的运动规 律和受力情况，为机械设计提供重要的理 论支持和实践指导。
05 机械的效率和自锁
机械的效率
机械原理课件(第七版)
目 录
• 绪论 • 机构的结构分析 • 平面机构的运动分析 • 平面机构的力分析 • 机械的效率和自锁 • 机械的平衡 • 机械的运转及其速度波动的调节 • 机械系统的方案设计
01 绪论
机械原理课程的性质和内容
总结词
介绍机械原理课程的基本性质和主要内容，包括机械系统、机构、机器和装置等 基本概念和原理。
以及它们之间的相互关系。
03
等效转动惯量
等效转动惯量是指在机械运转过程中，为了模拟机械的转动状态所需要
用到的等效转动惯量。等效转动惯量的大小取决于机械内部各部件的转
机械原理ppt课件完整版
机械原理的定义与重要性
2024/1/25
定义
机械原理是研究机械系统运动、 力和能量转换规律的科学。
重要性
机械原理是机械工程学科的基础 ，对于理解和分析机械系统的性 能、优化机械设计和提高机械效 率具有重要意义。
4
机械原理的研究对象和内容
研究对象
机构学
传动学
控制理论
机械系统，包括机构、 传动、控制等子系统。
动力学原理
牛顿运动定律、动量定理、动能定理等是机械系统动力学的基本原理，它们揭示了机械系 统运动的基本规律。
17
机械系统的运动方程和求解方法
运动方程的建立
根据机械系统的受力情况和约束条件，可以建立机械系统的运动方程。这些方程通常是一组微分方程或差分方程。
2024/1/25
求解方法
求解机械系统的运动方程可以采用解析法、数值法或图解法等方法。其中，解析法可以得到精确的解，但通常只适用 于简单的机械系统；数值法可以求解复杂的机械系统，但得到的是近似解；图解法则是一种直观形象的求解方法。
工艺特点
机械制造工艺具有多样性、复杂性 和综合性等特点，需要根据不同的 产品要求和生产条件制定相应的工 艺方案。
21
机械制造装备的分类和特点
加工装备
包括机床、刀具、夹具等，用于 对原材料进行切削、磨削等加工 操作，具有高精度、高效率和高
自动化等特点。
热处理装备
包括加热炉、淬火设备、回火设 备等，用于改善材料的力学性能 和加工性能，提高产品的使用寿
稳定性概念及判定方法：稳定性是指 机械系统在受到扰动后能否恢复到原 平衡状态的能力。稳定性的判定方法 包括静力学判定法、动力学判定法和 能量判定法等。其中，静力学判定法 主要关注机械系统在平衡位置附近的 稳定性；动力学判定法则通过分析机 械系统的运动方程来判断其稳定性； 能量判定法则是通过分析机械系统的 能量变化来判断其稳定性。
机械原理棘轮及其他机构PPT课件
即槽轮的运动时间总是小于其静止时间。
如果想得到k≥0.5的槽轮机构，则可在拨盘上多装几个 圆销，设装有n个均匀分布的圆销，则拨盘转一圈，槽 轮被拨动n次。故运动系数是单圆柱销的n倍，即:
k= n(1/2-1/z) ∵ k≤1 得：n≤2z/ (z -2)
当k=1时，槽轮机构已经不具备间歇运动特性了。
槽轮机构的类型及应用
外槽轮机构 槽轮与拨盘转向相反
内槽轮机构 槽轮与拨盘转向相同
槽轮机构的应用
电影放映机的拨片机构
球面槽轮机构
三、槽轮机构的运动系数及运动特性
ω1
拨盘等速回转，在一个运动循
环内，总的运动时间为：
t＝2π/ω1 槽轮的运动时间为：
td＝2α1/ω1
2α1 90°2φ920°
定义： k=td / t 为运动系数，即：
不大的场合。
棘轮机构的类型及应用
内接棘轮机构
外接棘轮机构
棘条机构
钩头双动式棘轮机构
直推双动式棘轮机构
可变向棘轮机构
摩擦式棘轮机构
外摩擦式接棘轮机构
外摩擦式接棘轮机构滚子内接摩擦来自棘条机构棘轮机构的应用
工作面
牛头刨床
为了切削工件，刨刀需作连续往复直线运动，工作台作间歇移动。当曲柄转动时，经连杆带动摇杆作 往复摆动；摇杆上装有双向棘轮机构的棘爪，棘轮与丝杠固连，棘爪带动棘轮作单方向间歇转动， 从而使螺母（即工作台）作间歇进给运动。若改变驱动棘爪的摆角，可以调节进给量；改变驱动棘爪的 位置（绕自身轴线转过180°后固定），可改变进给运动的方向。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
机械原理课件第七版ppt
机械系统
机械系统是由多个相互关联的机器与机构组成的复杂系统， 机械原理课程也涉及到对机械系统的整体性能、优化设计以 及控制等方面的研究。
机械原理课程的内容和任务
内容
机械原理课程主要涉及机构学、机械动力学、机械系统运动学、机械振动以及 机械控制等方面的内容。
任务
通过学习机械原理课程，学生可以掌握机构分析、设计、优化以及控制的基本 理论和方法，培养其解决实际工程问题的能力，为后续的专业课程学习和工程 实践打下坚实的基础。
机械原理课件第七版
汇报人：
202X-12-30
目录
Contents
• 绪论 • 机构组成与分析 • 平面连杆机构 • 凸轮机构 • 齿轮机构
目录
Contents
• 轮系 • 其他常用机构简介 • 机械的运转及其速度波动的调节 • 机械的平衡
01 绪论
机械原理课程的研究对象
机器与机构
机器是一种能够将输入的能量转换为输出的机械能的装置， 而机构则是实现运动和力的传递与变换的装置。机械原理课 程主要研究各种机器与机构的工作原理、组成、运动特性以 及能量转换进程。
05 齿轮机构
齿轮机构的特点和分类
特点
齿轮机构是机械传动中最重要的 机构之一，具有传递效率高、结 构紧凑、工作可靠等优点。
分类
根据齿轮的形状和传动方式，齿 轮机构可分为直齿圆柱齿轮机构 、斜齿圆柱齿轮机构、圆锥齿轮 机构等。
齿轮的构造及模数
构造
齿轮由齿廓、齿根、齿面等部分组成 ，其中齿廓是决定齿轮传动性能的关 键部分。
。
机构运动简图
机构运动简图的作用
注意事项
机构运动简图可以直观地表示机构的 组成和运动情况，便于对机构进行分 析和设计。
机械系统是由多个相互关联的机器与机构组成的复杂系统， 机械原理课程也涉及到对机械系统的整体性能、优化设计以 及控制等方面的研究。
机械原理课程的内容和任务
内容
机械原理课程主要涉及机构学、机械动力学、机械系统运动学、机械振动以及 机械控制等方面的内容。
任务
通过学习机械原理课程，学生可以掌握机构分析、设计、优化以及控制的基本 理论和方法，培养其解决实际工程问题的能力，为后续的专业课程学习和工程 实践打下坚实的基础。
机械原理课件第七版
汇报人：
202X-12-30
目录
Contents
• 绪论 • 机构组成与分析 • 平面连杆机构 • 凸轮机构 • 齿轮机构
目录
Contents
• 轮系 • 其他常用机构简介 • 机械的运转及其速度波动的调节 • 机械的平衡
01 绪论
机械原理课程的研究对象
机器与机构
机器是一种能够将输入的能量转换为输出的机械能的装置， 而机构则是实现运动和力的传递与变换的装置。机械原理课 程主要研究各种机器与机构的工作原理、组成、运动特性以 及能量转换进程。
05 齿轮机构
齿轮机构的特点和分类
特点
齿轮机构是机械传动中最重要的 机构之一，具有传递效率高、结 构紧凑、工作可靠等优点。
分类
根据齿轮的形状和传动方式，齿 轮机构可分为直齿圆柱齿轮机构 、斜齿圆柱齿轮机构、圆锥齿轮 机构等。
齿轮的构造及模数
构造
齿轮由齿廓、齿根、齿面等部分组成 ，其中齿廓是决定齿轮传动性能的关 键部分。
。
机构运动简图
机构运动简图的作用
注意事项
机构运动简图可以直观地表示机构的 组成和运动情况，便于对机构进行分 析和设计。
P07机械原理
凸轮机构的应用和分类
等径凸轮机构 过凸轮轴心O所作任一
径向线上与凸轮相接触的 两滚子中心间的距离处处 相等。
等宽与等径凸轮， 其从动件运动规律的选 择或设计会受到一定的 限制。
共轭凸轮机构
凸轮机构的应用和分类
主凸轮1推动 从动件完成沿逆 时针方向正行程 的摆动，另一个 凸轮1/推动完成沿 顺时针方向的反 行程的摆动。这 种凸轮机构又称 为主回凸轮机构
2
v h sin( )
2
a 2h 2 cos( )
2 2
由于该种运动规律的加速度 曲线按余弦规律变化，故又 称为余弦加速度运动规律。
可知该运动规律的起 始与终点处加速度突 变为有限值，因而会 产生柔性冲击。如果 从动件的运动仅具有 推程和回程阶段，则 其加速度曲线也连续， 不产生柔性冲击，因 而可应用于高速工况 场合。
路移动的最大位移称为升距h。
从动件的运动规律
从动件的运动规律
• 远休止与远休止角： 当凸轮廓线上对应的圆弧段与
从动件接触时，从动件在距凸轮轴心的最远处静止不动。 这一过程称为远休止，此过程对应凸轮所转过的角度称为 远休止角Φs 。
从动件的运动规律
• 回程与回程角: 当凸轮廓线上的曲线段与从动件
接触时，引导从动件由最远位置返回到位移的起始位置。 从动件的这一运动行程称回程，此过程对应凸轮所转过 的角度称为回程角Φ/。
的强度等。因此希望从动件在运动过程中的加速度
最大值越小越好。
3、运动规律的高阶导数。
运动规律的高阶导数是否连续也是衡量运动规 律特性的主要指标。
研究表明，为有效改善凸轮机构的动力学特性， 减小系统的残余振动，应选取跃度连续的运动规律 进行凸轮廓线设计。
机械原理全套ppt课件
机械传动系统
轴系零部件
熟悉带传动、链传动、齿轮传动等传动方 式的工作原理、特点及应用场合。
了解轴承、轴、联轴器、离合器等轴系零部 件的结构、功能及选用原则。
机械原理在实际工程应用中的价值
1 2
指导机械设计
机械原理为机械设计提供理论依据，指导设计师 进行科学合理的机构选型、传动方案制定和零部 件设计。
获得综合性能最优的连杆机构方案。
多目标优化
在给定设计空间和约束条件下，寻求连杆机构材料的 最优分布，以实现轻量化设计和提高机构的整体性能 。
04 凸轮机构设计与 分析
凸轮机构类型及特点
盘形凸轮
凸轮为绕固定轴线转动且有变化 直径的盘形构件，具有结构简单 、紧凑的特点，适用于较小行程
的场合。
移动凸轮
等因素。
07 轮系设计与分析
轮系类型及特点
定轴轮系
所有齿轮的几何轴线均固定不变，适 用于简单、低速的传动系统。
混合轮系
由定轴轮系和行星轮系组合而成，兼 具两者的特点，适用于复杂、高速的 传动系统。
行星轮系
至少有一个齿轮的几何轴线绕其他齿 轮的几何轴线转动，结构紧凑、承载 能力大、传动效率高。
轮系传动比计算方法
06 蜗杆传动设计与 分析
蜗杆传动类型及特点
蜗杆传动类型
包括圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥蜗杆传动等。
蜗杆传动特点
具有传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小、自锁性好等特点。但同时也存在 效率低、发热量大、制造成本高等缺点。
蜗杆传动参数选择与强度计算
参数选择
包括蜗杆头数、蜗轮齿数、模数、压 力角、螺旋角等参数的选择，需根据 传动要求和工作条件进行确定。
机械原理课程目标与要求
机械原理课件完整版
THANK YOU
机械平衡的内容
研究机械系统在各种力作用下的平衡条件，分析平衡状态下系 统的受力情况和运动特性，以及探讨实现平衡的方法和措施。
刚性转子的平衡设计
01
刚性转子平衡设计的原则
根据转子的结构特点和工艺要求，选择合适的平衡方法，确定平衡精度
等级和校正量，以保证转子在运转过程中的稳定性和可靠性。
02 03
刚性转子平衡设计的方法
采用静平衡或动平衡方法，通过测量转子的不平衡量，对其进行相应的 校正，使转子达到平衡状态。其中，静平衡方法适用于低速、小直径的 转子，而动平衡方法适用于高速、大直径的转子。
刚性转子平衡设计的注意事项
在进行转子平衡设计时，需要考虑转子的结构刚度、转速、轴承类型等 因素对平衡的影响，同时还需要注意测量仪器的精度和测量方法的正确 性。
刚性转子平衡试验的注意事项 在进行转子平衡试验时，需要选择合适的试验设备和测量方法，确保试验结果的准确性和可靠性。同时， 还需要注意试验过程中的安全问题，防止意外事故的发生。
07
机械的运转及其速度波 动的调节
机械运转过程及驱动力、阻力矩
01
02
03
机械运转过程
机械运转是指机械设备中 各个零部件之间通过相互 作用和传动，实现预定的 运动和功能的过程。
利用速度瞬心进行机构的速度分析，可以简化计算过程，提高求 解效率。
用矢量方程图解法作机构的速度和加速度分析
1 2
矢量方程的建立
根据机构中各构件之间的运动关系，建立矢量方 程。
矢量方程的解法
运用几何方法求解矢量方程，得到机构的速度和 加速度。
3
矢量方程图解法的应用 适用于平面机构中速度和加速度的求解，具有直 观、形象的特点。
机械原理(经典版)
（1）、观察机构的组成、运动情况，分析运动副（找中心、找方向．从原动件开始，顺着运动传递路 线，依次进行）； （2）、选择投影面（视图）；一般以机械的多数构件的运动平面为投影面（不要垂直运动平面），必要时要可补充辅助视图； （3）、选择适当的比例尺μl；μl=实际长度m/图示长度mm （4）、定出各运动副相对位置，用规定的符号和线条绘出简图，原动件上标上箭头（指示运动方向）
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本课程研究的内容主要包括以下几个方面： （1）.机构结构分析的基本知识 （2）.机构的运动分析 （3）.机器动力学 （4）.常用机构的分析与设计 （5）.机械传动系统运动方案的设计
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§1-2 学习本课程的目的
1.它研究的是现有机械的运动及工作性能和设计新机械的基础知识，是机械类各专业必修的一门重要技术基础课程。 2．现代各国间的竞争主要表现为综合国力的竞争。 要提高综合国力，就要实现生产的机械化和自动化，就需要创造出大量的、新颖优良的机械来装备，为其高速发展创造有利条件。机械工业是国家综合国力发展的基石。 3．随着各种新兴学科的兴起，机械工业也向更高的阶段发展，以与各相关学科的发展相适应。 4．机械工业历史悠久，至今仍在蓬勃发展。 一些高科技成果，都有赖于现代机械工业的支持，没有现代机械工业为基础的信息社会是难以想象的。 5．机械原理方面的知识，在新机械的创造中起到不可或缺的基础作用。
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3. 目前，在机械的分析和综合中广泛的应用了计算机，发展并推广了计算机辅助设计、优化设计、考虑误差的概率设计。 提出了多种便于对机械进行分析与综合的数学工具，编制了许多大型通用或专用的计算程序。 此外，随着现代科技的发展，测试手段的日益完善，也加强了对机械的实验研究。 4. 总之，作为机械原理学科，其研究领域十分广阔，内涵非常丰富。 在机械原理的各个领域中，每年都有大量的内容新颖的文献资料涌现。
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本课程研究的内容主要包括以下几个方面： （1）.机构结构分析的基本知识 （2）.机构的运动分析 （3）.机器动力学 （4）.常用机构的分析与设计 （5）.机械传动系统运动方案的设计
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§1-2 学习本课程的目的
1.它研究的是现有机械的运动及工作性能和设计新机械的基础知识，是机械类各专业必修的一门重要技术基础课程。 2．现代各国间的竞争主要表现为综合国力的竞争。 要提高综合国力，就要实现生产的机械化和自动化，就需要创造出大量的、新颖优良的机械来装备，为其高速发展创造有利条件。机械工业是国家综合国力发展的基石。 3．随着各种新兴学科的兴起，机械工业也向更高的阶段发展，以与各相关学科的发展相适应。 4．机械工业历史悠久，至今仍在蓬勃发展。 一些高科技成果，都有赖于现代机械工业的支持，没有现代机械工业为基础的信息社会是难以想象的。 5．机械原理方面的知识，在新机械的创造中起到不可或缺的基础作用。
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3. 目前，在机械的分析和综合中广泛的应用了计算机，发展并推广了计算机辅助设计、优化设计、考虑误差的概率设计。 提出了多种便于对机械进行分析与综合的数学工具，编制了许多大型通用或专用的计算程序。 此外，随着现代科技的发展，测试手段的日益完善，也加强了对机械的实验研究。 4. 总之，作为机械原理学科，其研究领域十分广阔，内涵非常丰富。 在机械原理的各个领域中，每年都有大量的内容新颖的文献资料涌现。
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• 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。20.8.617:04:1317:04Aug-206-Aug-20
• 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。17:04:1317:04:1317:04Thursday, August 06, 2020
• 13、志不立，天下无可成之事。20.8.620.8.617:04:1317:04:13August 6, 2020
圆柱凸轮式间歇运动机构
三、凸轮式结构简单，运转可靠，无需专门定位装置；
（2）通过选择合适的运动规律，减小动载荷，适于 高速运转。
缺点：精度要求高，工复杂，安装调整困难。 应用： 常用于需要高速间歇转位的分度装置和要求步进动作 的机械中，例如多工位立式半自动机中工作盘的转 位，某些包装机、拉链嵌齿机的间歇供料传动系统。
2、运动精度较差。
棘轮机构应用举例
牛头刨床工作台进给机构
起重止动器
间歇送进
牛头刨床工作台横向进给过程：运动通过齿轮机构、连杆机构 传递给棘轮机构，带动与棘轮固联的丝杠做间歇运动，从而实 现工作台间歇进给运动。
§7-4 槽轮机构
一、 槽轮机构的工作原理和类型
槽轮
典型槽轮机构的组成： 由主动拨盘、从动槽轮和机架等组成。
第七章 其他常见机构
本章教学内容
§7-1 万向联轴节 §7-3 棘轮机构 §7-4 槽轮机构 §7-5 不完全齿轮机构 §7-6 凸轮式间歇运动机构
间歇机构特点
将主动件的连续运动转换成从动件有规律的运动和停歇。
间歇运动机构
由于生产工艺的要求，常需要某些构件实现周期性的转位、分 度、进给等时动时停的间歇运动，能够将原动件的连续运动转 换成输出构件周期性间歇运动的机构通称为间歇运动机构。
槽轮机构应用举例
蜂窝煤成型机模盘转位机构
六角车床刀架转位机构
电影放映机的送片机构
§7-5 不完全齿轮机构
一、 不完全齿轮机构的工作原理和类型
单齿外啮合传动
部分齿外啮合传动
单齿内啮合轮传动
齿轮与齿条传动
圆锥不完全齿轮传动
四、不完全齿轮机构的优、缺点和应用
优点：
（1）结构简单，制造容易，工作可靠； （2）设计灵活，从动轮的运动角范围大，一个周期内实现多 次动、停时间不等的间歇运动；
二、双万向联轴节
双万向联轴节作用：消除传动中引起的附加动载荷。 主、从动轴的角速度相等，必须满足下列两个条件： １）主动轴与中间轴的夹角必须等于从动轴与中间轴的夹角； β１＝β３。 ２）中间轴两端的叉面必须位于同一平面内。
三、万向联轴节的特点和应用
单万向联轴节的特点：当两轴夹角变化时仍可继续工作，而只 影响其瞬时角速比的大小。 双万向联轴节的特点：常用来传递平行轴或相交轴的转动，当 两轴间的夹角变化时，在满足上述条件下，还能保证等角速比。
机架
圆柱销 拨盘
槽轮机构的工作原理：
主动拨盘连续转动，当主动拨盘的 圆销A未进入槽轮径向槽时，槽轮 在锁，静止不动；当主动拨盘的圆 销A进入槽轮径向槽时，槽轮受圆 销A驱动而转动。从而使槽轮做间 歇运动。
外槽轮机构
内槽轮机构
槽条机构
球面槽轮机构
不等臂长多销槽轮机构
偏置外槽轮机构
偏置内槽轮机构
星轮机构
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。20. 8.620.8.6Thursday, August 06, 2020
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。17:04:1317:04:1317:048/6/2020 5:04:13 PM
为保证棘爪顺利进 入棘轮，要求 ：
β<Σ
又 90 90
为使棘爪受力最小： 一般取 90
常取 20
四、棘轮机构的优、缺点和应用
优点：
1、结构简单、制造方便、运动可靠； 2、棘轮轴每次转过角度的大小可以在较大的范围内 调节。
缺点：
1、棘爪在齿背滑行引起噪音、冲击与磨损，不适于 高速；
缺点：
进入和退出啮合时存在冲击，故不适于高速。 应用：
多用于多工位自动机和半自动机工作台的间歇转位、计数 机构及某些间歇进给机构中。
§7-6 凸轮式间歇运动机构
一、凸轮式间歇机构的工作 原理和类型
蜗杆凸轮间歇运动机构
共轭盘形分度凸轮机构
类型： 圆柱凸轮间歇运动机构 蜗杆凸轮间歇运动机构
共轭凸轮式间歇运动机构
§7-3 棘轮机构
一、棘轮机构的工作原理和类型
外啮合轮齿式棘轮机构
内啮合轮齿式棘轮机构
棘爪置于棘轮外侧，安装 方便，应用较广。
棘爪置于棘轮内侧，结构紧凑， 外形尺寸较小。
1.轮齿式棘轮机构 单动式
外啮合轮齿式棘轮机构
内啮合轮齿式棘轮机构
棘条机构
双向式棘轮机构
钩头拉动式棘轮机构
双动式
推动式
2.摩擦式棘轮机构
曲线槽外槽轮机构
曲线槽内槽轮机构
四、槽轮机构的优缺点和应用
特点:槽轮机构结构简单，制造容易，工作可靠，分度准确， 机械效率高，可以正反向运动。但在启动和停止时加速度变 化大，存在冲击，且动程不可调节，槽数不宜过多，故常用 于转角较大，转速不高的自动机械、轻工机械及仪器仪表中。
槽轮机构的应用
一般用于转速不很高的自动机械、轻工机械或仪器仪表中 等。
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
外啮合摩擦式棘轮机构 内啮合摩擦式棘轮机构 滚子内啮合摩擦式棘轮机构
外啮合摩擦式棘轮机构
内啮合摩擦式棘轮机构
运动特点：通过摩擦力推动从动轮间歇转动，克服了齿式棘 轮机构噪声大、转角不能无级调节的缺点，但运动准确性差。
二、棘爪自动啮紧棘轮齿根的条件
是棘轮设计的首要问题
齿面倾斜角：指棘轮齿面与径向线所夹的角α。
几种常见的间歇运动机构
棘轮机构 槽轮机构 不完全齿轮机构 凸轮式间歇运动机构
§7-1 万向联轴节
一、单万向联轴节 作用：用于传递两相交轴之间的动力和运动，在传动过程
中，两轴之间的夹角可以改变。
单万向联轴节
双万向联轴节
单万向联轴节运动特点：两轴的瞬时角速度并不时 时相等。角速比是两轴夹角和主动轴转角的函数。