经典机构结构原理与分析

曲柄摇杆机构曲柄AB为原动件作匀速转动，当它由AB1转到AB2位置时，转角φ1=180°+θ，摇杆由右极限位置C1D摆到左极限位置C2D摆角为ψ，当曲柄从AB2转到AB1时，转角φ2=180°-θ，摇杆由位置C2D返回C1D，其摆角仍为ψ,因为φ1>φ2 ，对应时间t1>t2,因此摇杆从C2D转到C1D较快，即具有急回特性，其中θ为摇杆处于两极限位置时曲柄两个位置之间所夹的锐角，称为极位夹角。

双摇杆机构摇杆AB为原动件，通过连杆BC带动从动件CD也作往复摆动，虚线AB1、AB2为摇杆AB的两极限位置，也是当摇杆AB为原动件时，机构的两死点位置。

双曲柄机构当曲柄AB为原动件作匀速回转时，曲柄CD跟随作周期性的匀速圆周回转，当曲柄从位置AB1转过φ1角到位置AB2时，从动件CD转过180°，当曲柄从位置AB2转过φ2角到位置AB1时，从动件CD转过180°，因为φ1>φ2 ，即t1>t2,从动曲柄的角速度不是常数，而是作变角速度回转。

平行双曲柄机构当机构处于AB1C1D和AB2C2D时，机构的传动角γ=0，即为死点位置，若在此位置由于偶然外力的影响，则可能使曲柄转向不定，出现误动作。

当原动件曲柄作匀速回转，从动曲柄也以相同角速度匀速同向回转，连杆作平移运动。

平行机构该机构为机车驱动轮联动机构，是利用平行曲柄来消除机构死点位置的运动不确定状态的。

搅拌机该机构是一曲柄摇杆机构的应用实例，利用连杆上E点的轨迹来进行搅拌。

夹具机构当工件被夹紧后，BCD成一直线，机构处于死点位置，即使工件的反力很大，夹具也不会自动松脱，该例为利用死点位置的自锁特性来实现工作要求的。

K=1的曲柄摇杆机构从动件摇杆处于两极限位置时，对应主动件曲柄位置AB1、AB2共线，即极位夹角θ=0，K=1，机构没有急回特性。

翻台机构本机构为翻台震实式造型机的翻台机构，是双摇杆机构，当造型完毕后，可将翻台F翻转180°，转到起模工作台的上面，以备起摸。

对心曲柄滑块机构因导路的中线通过曲柄的回转中心而得名。

该机构能把回转运动转换为往复直线运动或作相反的转变，广泛应用于蒸汽机、内燃机、空压机以及各种冲压机器中。

偏置曲柄滑块机构因导路的中线不通过曲柄的回转中心而得名。

偏心距为e,c1.c2为滑块的两极限位置，角为极位夹角，该机构具有急回特性。

摆动导杆机构该机构具有急回运动性质，且其传动角始终为90度，具有最好的传力性能，常用于牛头刨床、插床和送料装置中。

定块机构该机构是通过将曲柄滑块机构中的滑块固定而演化得出，它可把主动件的回转或摆动转化为导杆相对于滑块的往复移动。

摇块机构该机构是通过将曲柄滑块机构中的连杆固定而演化得出，它可把主动件的匀速回转运动转化为导杆相对于滑块的往复移动并随滑块摆动的形式。

转动导杆机构该机构是通过将曲柄滑块机构中的曲柄固定演化而成，它可将主动件的匀速回转转化为导杆的非匀速摆动，且具有急回特性。

插齿机该机构由两个四杆机构组成，粉红色的杆、红色杆、绿色杆、机架组成曲柄摇杆机构，绿色杆、橙色杆、黄色杆、机架组成摇杆滑块机构，当粉红色的曲柄匀速回转时，绿色杆作变速摆动，通过橙色的连杆使黄色的滑块向下切削时作近似匀速运动，往上则因曲柄摇杆机构的急回运动性质使插齿刀快速退回。

牛头刨主机构这是一个六杆机构，曲柄整周匀速转动，带动刨刀往复移动,该机构利用摆动导杆机构的急回特性使刨刀快速退回，以提高工作效率。

插床导杆机构利用摆动导杆机构的急回特性使插刀快速退回，以提高工作效率。

双滑块机构该机构由曲柄滑块机构和摇杆滑块机构组成，曲柄绕A点匀速整周旋转，带动两滑块往复移动。

正弦机构该机构是具有2个移动副的四杆机构，因从动件的位移与原动曲柄的转角的正弦成正比而得名，常用于缝纫机下针机构和其他计算装置中。

椭圆规动杆联接两回转副，固定导杆联接两移动副，导杆呈十字形，动杆上各点轨迹为长短径不同的椭圆。

曲柄压力机该机构由曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构组成，其中CD杆是两机构的共用件，该机构的特点是原动件在用力不太大的情况下，可产生很大的压力，实现增力作用，常用于行程要求不大而压力要求很大的冲压、剪切等机械中。

飞轮该机构为一对心曲柄滑块机构的应用形式，滑块为主动件，由于飞轮的惯性，使机构冲过了两个死点位置。

偏心轮该机构本质上是曲柄滑块机构，偏心轮的回转中心A到它的几何中心B之间的距离叫偏心距，即曲柄长度。

这种机构常用于冲床、剪床及润滑油泵中。

滚子对心移动从动件盘形凸轮机构机构中凸轮匀速旋转，带动从动件往复移动，滚子接触,摩擦阻力小，不易摩擦，承载能力较大，但运动规律有局限性，滚子轴处有间隙，不宜高速。

平底移动从动件盘形凸轮机构机构中凸轮匀速旋转，带动从动件往复移动，压力角始终为零度，传力特性好，结构紧凑，润滑性能好，摩擦阻力较小，适用于高速，但凸轮轮廓不允许呈下凹，因此实现准确的运动规律受到限制。

移动凸轮当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，即成为移动凸轮，一般作往复移动，多用于靠模仿形机械中。

形锁合凸轮为保证凸轮机构能正常工作，必须保持凸轮轮廓与从动件相接触，该机构是靠凸轮与从动件的特殊几何结构来保持两者的接触。

滚子摆动从动件盘形凸轮机构机构中凸轮匀速旋转，带动从动件往复摆动，滚子接触，摩擦阻力小，不易摩擦，承载能力较大，但运动规律有局限性，滚子轴处有间隙，不宜高速。

螺杆传动1螺杆转动,螺母移动.这种机构占据空间小，用于长行程螺杆,但螺杆两端的轴在和螺母防转机构使其结构较复杂。

螺杆传动2螺杆不动,螺母旋转并移动.由于螺杆固定不转,因而两端支承结构简单,但精度不高.如应用于某些钻床工作台的升降.螺杆传动3螺母固定不动,螺杆转动并移动.这种结构以固定螺母为主要支承,结构简单,但占据空间大.常用于螺旋压力机、螺旋起重器、千分尺等.螺杆传动4螺母转动,螺杆移动.螺杆应设置防转装置和螺母转动要设置轴承均使结构复杂,且螺杆运动时占据空间尺寸,故很少应用台虎钳当转动手柄时,螺杆相对于螺母作螺旋运动,产生的位移带动活动钳口一起移动.这样,活动钳口相对于固定钳口之间可作合拢或张开的动作,从而可以夹紧或松开工件。

压力机该机构是传力螺旋，螺母不动，螺杆旋转，以传力为主，一般速度较低，大多间歇工作，通常要求自锁千斤顶该机构是一种传力螺旋，以传力为主，用较小的驱动力矩可以产生很大的轴向载荷，螺母固定不动，螺杆转动并移动，一般速度较低，通常要求自锁。

蜗杆传动机构蜗杆传动用于传递空间垂直交错两轴间的运动和动力；传动比大、平稳性好；一定条件下可以自锁。

因此，广泛用于各种设备的传动系统中。

链传动链传动靠链轮和链之间的啮合传递运动，而链轮之间有挠性链条，兼有啮合传动和挠性传动的特点。

因此，可在不宜采用带传动和齿轮传动的场合考虑采用链传动。

开口式带传动传递平行轴之间的运动，两带轮转向相同。

带传动适于中心距较大的传动；传动平稳，可缓冲吸振；过载时打滑，能起安全保护作用。

带传动的主要缺点是不能保证准确的传动比，带的寿命和传动效率较低。

适合于小功率的动力传动，在机械传动系统中，多用于高速级。

交叉式带传动传递平行轴之间的运动。

两带轮转向相反。

带张紧轮的三角带传动三角带工作一段时间后会因为塑性伸长而松弛，致使张紧力降低，张紧轮可以保证足够的张紧力。

张紧轮应放在松边内侧靠大带轮处，以免小带轮包角减小过多，影响传动能力。

棘轮机构在棘轮机构中，一般情况下棘爪是原动件，当工作的棘爪连续摆动时，棘轮作间歇转动。

当棘轮停歇时，止动棘爪可防止其逆转。

只要棘轮的齿数Z足够多，则每次间歇转动的角度就可以很小；而且可根据工作要求调节棘轮转角的大小。

单圆销外啮合槽轮机构槽轮机构以拨盘为主动件，当拨盘匀速连续回转时，槽轮作间歇转动。

当槽轮停歇时，靠槽轮和拨盘上的锁止弧定位。

由于槽轮每次转过的角度取决于槽数Z，而槽轮的槽数又不能过多，所以槽轮机构只能用于转角较大的间歇传动。

双圆销外啮合槽轮机构单圆销槽轮是拨盘转4周，槽轮转1周，而双圆削槽轮是拨盘转2周，槽轮转1周。

能实现分度和转位等间隙回转，结构简单，制造容易，转位角一般不小于45度，并且不能调节，比单圆销槽轮传动平稳。

非完整齿轮机构非完整齿轮机构是由齿轮机构演化而来的，主动齿轮上只制出一个或几个轮齿，当主动齿轮匀速连续回转时，使从动齿轮作间歇运动。

不完整齿轮齿条机构该机构是由非完全齿轮机构演变而来的。

主动齿轮上只制出一个或几个轮齿，主动轮匀速转动，带动齿条往复移动。

平盘摩擦式无级变速器无级变速器是可调节传动比的摩擦传动或啮合传动，通过调整主、从动轮的有效工作半径，可以在一定的范围内连续改变从动轮的转速，实现无级变速。

主要性能指标是变速范围R ，它是输出轴最高转速与最低转速之比。

R 值与无级变速器的类型和传动件的有效尺寸有关，本机构的变速范围4-9，应用于变速时无需停机的无级变速场合。

外接圆柱摩擦轮主从动件转向相反，传动比：i=n1/n2=r2/r1，图中n1、r1及 r2可输入，从而得出不同尺寸的摩擦轮传动。

内接圆柱摩擦轮主从动件转向相同，传动比：i=n1/n2=r2/r1，图中n1、r1及 r2可输入，从而得出不同尺寸的摩擦轮传动。

齿轮传动齿轮传动是现代各类机械传动中应用最广泛的一种传动，与其他机械传动相比，齿轮传动的主要优点是：传递功率大、速度范围广、效率高、结构紧凑，工作可靠、寿命长、且能保证恒定的瞬时传动比。

其主要缺点是制造和安装精度要求高、成本高，而且不宜用于中心距较大的传动。

齿轮齿条机构该机构可以把齿轮的旋转运动转化为齿条的往复移动，或者把齿条的往复移动转化为齿轮的旋转运动。

定轴轮系1该机构中所有齿轮均具有固定几何轴线位置，可以实现大的传动比、变速、变向及回转的合成或分解。

定轴轮系2该机构中所有齿轮均具有固定几何轴线位置，可以实现大的传动比、变速及变向。