几种常用机构
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2)联轴器的工作转速高低和引起的离心力大 小。对于高速传动轴，应选用平衡精度高的 联轴器，例如膜片联轴器等，而不宜选用存 在偏心的滑块联轴器等。
3)两轴相对位移的大小和方向。当安装调整后，难以保持两轴严格 精确对中，或工作过程中两轴将产生较大的附加相对位移时，应选 用挠性联轴器。例如当径向位移较大时，可选滑块联轴器，角位移 较大或相交两轴的联接可选用万向联轴器等。
4)联轴器的可靠性和工作环境。通常由金属元件制成的不需润滑的 联轴器比较可靠；需要润滑的联轴器，其性能易受润滑完善程度的 影响，且可能污染环境。含有橡胶等非金属元件的联轴器对温度、 腐蚀性介质及强光等比较敏感，而且容易老化。
5）由于制造、安装、受载变形和温度变化等原因，当安装调整后， 难以保持两轴严格精确对中。存在一定程度的x、Y方向位移和偏斜 角CI。当径向位移较大时，可选滑块联轴器，角位移较大或相交两 轴的联接可选用万向联轴器等。当工作过程中两轴产生较大的附加 相对位移时，应选用挠性联轴器。
中等冲击时，Ka=1.1～1.3；较大冲击载荷和频繁正反转时，Ka=1.3～ 1.5，特大冲击载荷和频繁正反转时Ka>1.5。
万向联轴节的应用：
在汽车中的应 用
在轧钢机中 的应用
螺旋机构
螺旋机构
1、定义：由螺旋副联接相邻构件而成 的机构。 2、组成：螺旋副、转动副和移动副。
最简单的三构件螺旋机构：
动轴的瞬时传动比不为 常数。
其传动比的计算公式为：
由上式可知，该传动比不仅随主动轴转角1而变化， 还与两轴之间的夹角β有关.
当φ1= 0°或180°时，角速度比达到最大值，
ω3max=ω1/cosβ 当φ1= 90°或270°时，角速度比达到最小值， ω3min=ω1主co、sβ从动轴角速度比与主动轴转角的关系
常用机构
主讲人：杨能 10月8日
万向联轴节 螺旋机构 棘轮机构 槽轮机构
万向联轴节
一、单万向联轴节
从动轴
转动副
十字头 主动轴
转
转
动
动
副
副
主动轴1和从动轴3端
部都带有叉，两叉又与 十字头2组成轴线垂直 的转动副B和C，轴1和 轴3又与机架组成转动 副A和D。当主动轴1转 一周时，从动轴3也转 动一周，但主动轴与从
轴3角速度的波动情况还可以用转速不均匀系数δ
表示
注：β角增大时，
δ增加得更快，
二、双万向联轴节
结构：两个单万向联轴节+一个中间轴M
原因：由于单万向联轴节从动轴的角速度作周期变化， 因而传动中将产生附加动载荷，使轴发生振动。为避 免从动轴产生角速度变化，可采用双万向联轴节。
β1
主动轴 1
β1
中间轴 M
镗床镗刀
棘轮机构
一、棘轮机构的基本结构和工作原理
主动摆杆
棘轮不动 棘 轮 运 动
驱动棘爪
棘轮
止回棘爪
二、棘轮机构的类型
常用棘轮机构可分为轮齿式与摩擦式两大类
单动式棘轮机构
轮棘 单向式棘轮机构
齿轮
棘 轮
式机 构
双向式棘轮机构
双动式棘轮机构
机
构 摩棘 偏心楔块式棘轮机构
擦轮
式机 构
滚子楔紧式棘轮机构
万向联轴器的计算转矩：
Tc=T*Kn*Kh*K *Ka≤Tn(N·m) Tn——万向联轴器的公称转矩，N·m Tf——万向联轴器的疲劳转矩，N·m T——万向联轴器的理论转矩;其中T=9550Pw/ N (N·m) Pw——驱动功率，kw ； N——万向联轴器转速，r/min Kn——万向联轴器的转速修正系数 Kh——万向联轴器的轴承寿命修正系数 K ——万向联轴器的两轴线折角修正系数 Ka——载荷修正系数载荷均匀，工作平稳时，Ka=1.0；载荷不均匀，
FNLsin FNfLcos
螺旋 副
转动 副
移动 副
B A
螺旋机构的特点：
优点：结构简单，制作方便； 较小的回转力矩→很大的轴向
力； 工作平稳，无噪音； 自锁作用； 将回转运动变换为直移运动。
缺点：摩擦损失大，效率低。
适用场合：传递功率不大的场合。
螺旋结构的应用
应用涉及范围广泛如：机械工业、仪 器仪表、工装夹具、测量工具等等。
单向式棘轮机构
外 啮 式
内 啮 式
双向式棘轮机构
双动式棘轮机构
双向式棘轮机构
双向式棘轮机构
偏 心 楔 块 式 棘 轮 机 构
偏心楔块式棘轮机构
滚 子 楔 紧 式 棘 轮 机 构
滚子楔紧式棘轮机构
三、棘轮机构的可靠工作条件
1、棘爪自动啮紧棘轮齿根的条件
欲使棘爪顺利的滑入
O1
棘轮齿根，则必须有： FR
β3
从动轴
β3
3
在传递运动过程中由于主、从动轴的相对位置发生 变化，两万向节之间距离也相对变化，因此中间轴做成 两部分用花键联接，以调节中间轴长度的变化。
花键联接
1、定义：花键联接由内花键和外花键组成。内、 外花键均为多齿零件，在内圆柱表面上的花键为内 花键，在外圆柱表面上的花键为外花键。
2、使用特点：
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，即β1=β3 ；
2） 中间轴两端的叉面必须位于同一平面内。
证明：
β1
β3
M 1 1si2cno1cs1o2sM1
M 3 1si2cno3cs3o2sM3
β1
β3
1 31 si2 cn 1 o c1s o 2 M s11 si2 cn 3 o c3s o 2 M s3
联接受力较为均匀；
齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较 少；
齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较 大的载荷； 轴上零件与轴的对中性好； 导向性好； 可用磨削的方法提高加工精度及联接质量；
制造工艺较复杂，有时需要专门设备，成本 较高。
3、适用场合：
定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的联接
双万向联轴节要使主、从动轴的角速度相等必须满足 以下两个条件：
所以：ω1=ω3
三、万向联轴节的特点和应用
单万向联轴节特点：当两轴夹角变化时仍可进行工 作，而只影响其瞬时角速比的大小。
双万向联轴节特点：当两轴间的夹角变化时，不但 可以继续工作，而且还能保证等角速比；常用来传 递平行轴或相交轴。
wenku.baidu.com
万向联轴节的选择：
1)所需传递的转矩大小和性质以及对缓冲减 振功能的要求。例如，对大功率的重载传动， 可选用齿式联轴器；对严重冲击载荷或要求 消除轴系扭转振动的传动，可选用轮胎式联 轴器等具有高弹性的联轴器。
3)两轴相对位移的大小和方向。当安装调整后，难以保持两轴严格 精确对中，或工作过程中两轴将产生较大的附加相对位移时，应选 用挠性联轴器。例如当径向位移较大时，可选滑块联轴器，角位移 较大或相交两轴的联接可选用万向联轴器等。
4)联轴器的可靠性和工作环境。通常由金属元件制成的不需润滑的 联轴器比较可靠；需要润滑的联轴器，其性能易受润滑完善程度的 影响，且可能污染环境。含有橡胶等非金属元件的联轴器对温度、 腐蚀性介质及强光等比较敏感，而且容易老化。
5）由于制造、安装、受载变形和温度变化等原因，当安装调整后， 难以保持两轴严格精确对中。存在一定程度的x、Y方向位移和偏斜 角CI。当径向位移较大时，可选滑块联轴器，角位移较大或相交两 轴的联接可选用万向联轴器等。当工作过程中两轴产生较大的附加 相对位移时，应选用挠性联轴器。
中等冲击时，Ka=1.1～1.3；较大冲击载荷和频繁正反转时，Ka=1.3～ 1.5，特大冲击载荷和频繁正反转时Ka>1.5。
万向联轴节的应用：
在汽车中的应 用
在轧钢机中 的应用
螺旋机构
螺旋机构
1、定义：由螺旋副联接相邻构件而成 的机构。 2、组成：螺旋副、转动副和移动副。
最简单的三构件螺旋机构：
动轴的瞬时传动比不为 常数。
其传动比的计算公式为：
由上式可知，该传动比不仅随主动轴转角1而变化， 还与两轴之间的夹角β有关.
当φ1= 0°或180°时，角速度比达到最大值，
ω3max=ω1/cosβ 当φ1= 90°或270°时，角速度比达到最小值， ω3min=ω1主co、sβ从动轴角速度比与主动轴转角的关系
常用机构
主讲人：杨能 10月8日
万向联轴节 螺旋机构 棘轮机构 槽轮机构
万向联轴节
一、单万向联轴节
从动轴
转动副
十字头 主动轴
转
转
动
动
副
副
主动轴1和从动轴3端
部都带有叉，两叉又与 十字头2组成轴线垂直 的转动副B和C，轴1和 轴3又与机架组成转动 副A和D。当主动轴1转 一周时，从动轴3也转 动一周，但主动轴与从
轴3角速度的波动情况还可以用转速不均匀系数δ
表示
注：β角增大时，
δ增加得更快，
二、双万向联轴节
结构：两个单万向联轴节+一个中间轴M
原因：由于单万向联轴节从动轴的角速度作周期变化， 因而传动中将产生附加动载荷，使轴发生振动。为避 免从动轴产生角速度变化，可采用双万向联轴节。
β1
主动轴 1
β1
中间轴 M
镗床镗刀
棘轮机构
一、棘轮机构的基本结构和工作原理
主动摆杆
棘轮不动 棘 轮 运 动
驱动棘爪
棘轮
止回棘爪
二、棘轮机构的类型
常用棘轮机构可分为轮齿式与摩擦式两大类
单动式棘轮机构
轮棘 单向式棘轮机构
齿轮
棘 轮
式机 构
双向式棘轮机构
双动式棘轮机构
机
构 摩棘 偏心楔块式棘轮机构
擦轮
式机 构
滚子楔紧式棘轮机构
万向联轴器的计算转矩：
Tc=T*Kn*Kh*K *Ka≤Tn(N·m) Tn——万向联轴器的公称转矩，N·m Tf——万向联轴器的疲劳转矩，N·m T——万向联轴器的理论转矩;其中T=9550Pw/ N (N·m) Pw——驱动功率，kw ； N——万向联轴器转速，r/min Kn——万向联轴器的转速修正系数 Kh——万向联轴器的轴承寿命修正系数 K ——万向联轴器的两轴线折角修正系数 Ka——载荷修正系数载荷均匀，工作平稳时，Ka=1.0；载荷不均匀，
FNLsin FNfLcos
螺旋 副
转动 副
移动 副
B A
螺旋机构的特点：
优点：结构简单，制作方便； 较小的回转力矩→很大的轴向
力； 工作平稳，无噪音； 自锁作用； 将回转运动变换为直移运动。
缺点：摩擦损失大，效率低。
适用场合：传递功率不大的场合。
螺旋结构的应用
应用涉及范围广泛如：机械工业、仪 器仪表、工装夹具、测量工具等等。
单向式棘轮机构
外 啮 式
内 啮 式
双向式棘轮机构
双动式棘轮机构
双向式棘轮机构
双向式棘轮机构
偏 心 楔 块 式 棘 轮 机 构
偏心楔块式棘轮机构
滚 子 楔 紧 式 棘 轮 机 构
滚子楔紧式棘轮机构
三、棘轮机构的可靠工作条件
1、棘爪自动啮紧棘轮齿根的条件
欲使棘爪顺利的滑入
O1
棘轮齿根，则必须有： FR
β3
从动轴
β3
3
在传递运动过程中由于主、从动轴的相对位置发生 变化，两万向节之间距离也相对变化，因此中间轴做成 两部分用花键联接，以调节中间轴长度的变化。
花键联接
1、定义：花键联接由内花键和外花键组成。内、 外花键均为多齿零件，在内圆柱表面上的花键为内 花键，在外圆柱表面上的花键为外花键。
2、使用特点：
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，即β1=β3 ；
2） 中间轴两端的叉面必须位于同一平面内。
证明：
β1
β3
M 1 1si2cno1cs1o2sM1
M 3 1si2cno3cs3o2sM3
β1
β3
1 31 si2 cn 1 o c1s o 2 M s11 si2 cn 3 o c3s o 2 M s3
联接受力较为均匀；
齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较 少；
齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较 大的载荷； 轴上零件与轴的对中性好； 导向性好； 可用磨削的方法提高加工精度及联接质量；
制造工艺较复杂，有时需要专门设备，成本 较高。
3、适用场合：
定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的联接
双万向联轴节要使主、从动轴的角速度相等必须满足 以下两个条件：
所以：ω1=ω3
三、万向联轴节的特点和应用
单万向联轴节特点：当两轴夹角变化时仍可进行工 作，而只影响其瞬时角速比的大小。
双万向联轴节特点：当两轴间的夹角变化时，不但 可以继续工作，而且还能保证等角速比；常用来传 递平行轴或相交轴。
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万向联轴节的选择：
1)所需传递的转矩大小和性质以及对缓冲减 振功能的要求。例如，对大功率的重载传动， 可选用齿式联轴器；对严重冲击载荷或要求 消除轴系扭转振动的传动，可选用轮胎式联 轴器等具有高弹性的联轴器。