第三章机械创新设计的技术基础

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三相交流异步电动机（工、矿、企业动力设备）
电动机 单相交流异步电动机（电冰箱、洗衣机、空调）
直流电动机(机电一体化设备） 步进电动机（要求分度或步进运动时）
原动机
汽油机（远离电源、功率小－小汽车）
内燃机 柴油机（功率大、远离电源－重载车辆）
液压马达（采矿、冶金、建筑机械）
一次能源动力机：水力机、风力机（环保！）
第二节 机构及其机械运动形态分析
一、机构及其运动形态 10.绳索传动机构 －主动轮转动变换到从动轮的转动
不能传递较大载荷。
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第二节 机构及其机械运动形态分析
11.液、汽传动机构 －利用液体或气体的动能把主动件的运动传
递到从动件。基本型－刚体不动的液压油缸和气动缸及转化的摆动缸
12.钢丝软轴传动机构 －软轴相连接，主从动件位置具有随意性
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第三章 机械创新设计的技术基础
第一节 机器的组成分析 第二节 机构及其机械运动形态分析 第三节 机械的控制系统 第四节 机械运动及其控制 第五节 机械系统及其发展
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第一节 机器的组成分析
一、机械及其分类
1.概念 机器－机器是执行机械运动的装置，用来变 换或传递能量、物料、信息。 机构－执行机械运动的装置。
第二节 机构及其机械运动形态分析
一、机构及其运动形态 8,带传动机构 －主动轮转动增速或减速为从动轮的转动
适用于较大中心距的场合
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第二节 机构及其机械运动形态分析
一、机构及其运动形态 9,链传动机构 －主动轮转动增速或减速为从动轮的转动
适用于较大中心距的场合，输出同向的减速增速转动
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1? e2
? 1 为轮1的转角，e为椭圆的偏心率
焦距 e ? 长轴直径
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第二节 机构及其机械运动形态分析
一、机构及其运动形态 7,瞬心线机构 －主动轮的转动转换为不等速的从动轮的转动。
瞬心线机构可以实现连续的周期性的、变速转动输出。
2）四叶卵型线轮传动
i12
?
?1 ?2
?
BP Ap
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一、机构及其运动形态 3、凸轮机构
③直动从动件圆柱凸轮机构 ④摆动从动件圆柱凸轮机构
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第二节 机构及其机械运动形态分析
一、机构及其运动形态 4、螺旋传动机构－连续转动到往复直线移动，
基本型——三角形螺旋传动机构
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第二节 机构及其机械运动形态分析
一、机构及其运动形态
5.间歇运动机构 --主动件连续转动，从动件间歇转动或间歇移动
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第二节 机构及其机械运动形态分析
15.机构的组合 －把一些基本机构通过适当的方式连接起来，
从而组成一个机构系统。各机构保持原有结构 和运动特性，有自身独立性。
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第二节 机构及其机械运动形态分析
一、机构及其运动形态 2、连杆机构－转动到转动
C
B
①全转动副四杆机构的基本型
A
D
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第二节 机构及其机械运动形态分析 3
一、机构及其运动形态 2、连杆机构－转动到转动
②含有一个移动副四杆机构的基本型
2
4
构机杆导动转
曲柄滑块
1
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第二节 机构及其机械运动形态分析
一、机构及其运动形态 2、连杆机构－转动到转动
③含有两个移动副四杆机构的基本型
2 B
1 φ A
I1sinφ
43 D
2
1
A
4
D3
双转块机构
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椭圆齿轮传动
双曲柄机构
转动导杆机构
双转块机构
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第二节 机构及其机械运动形态分析
一、机构及其运动形态 3、凸轮机构－实现各种形式运动规律，转动移动相互转
直齿轮传动 内齿轮传动 人字齿轮传动
斜齿轮传动
蜗杆传动
锥齿轮传动 退出
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第二节 机构及其机械运动形态分析
一、机构及其运动形态 1、齿轮传动机构 轮系： 完成齿轮增速减速
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第二节 机构及其机械运动形态分析
一、机构及其运动形态 2、连杆机构－转动到转动
四杆机构
①全转动副四杆机构的基本型 ②含有一个移动副四杆机构的基本型 ③含有二个移动副四杆机构的基本型
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第二节 机构及其机械运动形态分析
13.万向联轴器 －空间连杆机构
单万向联轴器
?
3
?
1?
cos ? sin 2 ? cos2
?1
?
1
双万向联轴器：等速传动
变速传动
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第二节 机构及其机械运动形态分析
14.电磁机构 －利用电磁转换原理，实现
从动件的转动或移动，常用于开关机构、 电磁振动机构等电动机械中。如电磁离合 器接触器等新领域,利用超导现象控制导磁 物体的悬浮.
棘轮机构
槽轮机构
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第二节 机构及其机械运动形态分析
一、机构及其运动形态
5,间歇运动机构
分度凸轮机构
不完全齿轮机构
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第二节 机构及其机械运动形态分析
6,摩擦轮传动机构 －传递动力小
（仪器—磁带的前进后退） ①平行轴圆柱摩擦轮 ②圆锥摩擦轮 ③垂直轴圆柱摩擦轮
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?
R2 R1
i12
线性原动机
原动机 非线性原动机
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第一节 机器的组成分析
二 机器的组成
机械运动系统
原动机
传动机构
执行机构
控制系统 机械创新设计的内容主要涉及到机械运动系统
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第一节 机器的组成分析
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第一节 机器的组成分析
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第二节 机构及其机械运动形态分析
一、机构及其运动形态 1、齿轮传动机构
换，以及转动向摆动转化。
凸轮机构
①直动从动件平面凸轮机构 ②摆动从动件平面凸轮机构 ③直动从动件圆柱凸轮机构 ④摆动从动件圆柱凸轮机构
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第二节 机构及其机械运动形态分析
一、机构及其运动形态 3、凸轮机构
①直动从动件平面凸轮机构 ②摆动从动件平面凸轮机构
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第二节 机构及其机械运动形态分析
机械运动学观点看二者等同，统称为机械。
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第一节 机器的组成分析
2.机械的分类
根据机械的特点（能量物料信息主次） 动力机－以能量转换为主的机械。 工作机－以物料转换为主的机械。（机床、收割机、起重机等） 信息机－以信息转换为主的机械，（打印机、传真机等）
行业——作业机械、交通运输机械、起重机械、印刷机械、纺织 机械等
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sin ? 2 sin ? 1
i12
?
R2 R1
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源自文库
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第二节 机构及其机械运动形态分析
一、机构及其运动形态 7,瞬心线机构 －主动轮的转动转换为不等速的从动轮的转动。
瞬心线机构可以实现连续的周期性的、变速转动输出。
（1）椭圆型瞬心线机构
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?1 ?2
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BP ?
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1 ? 2e cos? 1 ? e2