10第九章 其他常用机构共27页文档
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几种常用机构PPT课件
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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。
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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。
拨盘转过角21
槽轮转过22
径向槽
圆柱销脱出径向槽 圆柱销
锁止弧
槽轮另一锁止弧被拨盘锁止弧锁住
拨盘转动、槽轮静止
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主动拨盘
二、槽轮机构的基本类型及其应用
常见的槽轮机构有两种类型：
外 啮 合 槽 轮 机 构
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内 啮 合 槽 轮 机 构
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三、槽轮机构的运动性质
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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.
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5
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
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8
β1
主动轴 1
β1
中间轴 M
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202度1/3/9 的变化9 。
常用机构(机械传动)
.
平面连杆机构能够实现多种运动轨迹和运动规 律，广泛应用于各种机械于仪表中。
主要有：四杆机构、六杆 机构、多杆机构等。 平面连杆机构的组成： 机架——固定不动的构件； 连架杆——与机架相联的构件； 连杆——连接两连架杆且作
平面运动的构件； 曲柄——作整周定轴回转的构件； 摇杆——作定轴摆动的构件。
（5）工作可靠和寿命长 缺点： （1）对制造和安装精度要求较高，成本高 （2）精度↓时 → 噪声和振动↑ （3）不宜用于中心距较大的传动
.
齿轮机构的分类 1.平面齿轮机构 — 用于传递两平行轴之间的运
动和动力。 * 根据轮齿的排列位置可分为：内齿轮、外齿轮和 齿条；
.
* 根据轮齿的方向可分为：直齿轮、斜齿轮和人字齿 轮。
应用：节省回程时间，提高生产率
.
平面连杆机构的死点 对于曲柄摇杆机构，当摇杆为主动件时，在
连杆与曲柄两次共线的位置，机构均不能运动。 机构的这种位置称为“死点”（机构的死点位置 ） 在“死点”位置，机构的传动角 γ＝0。 “死点”位置应用：
飞机起落架、钻夹具等 “死点”位置的过渡：
依靠飞轮的惯性（如内燃机、 缝纫机等）、两组机构错开
.
①计算 θ＝180°(K-1)/(K+1)；
②作C1 C2＝ H ；
③作射线C2M，
使∠C1C2M=90°－θ，
作射线C1N垂直于C1C2
b
两条射线交于P点 ；
a
④以C2P为直径作圆；
⑤作与C1 C2平行且偏距为
e的直线，交圆于A或A’，即为所求。
AC2 AB2 B2C2
AC1 B2C2 AB2
等。
分类:
平面连杆机构 空间连杆机构
.
平面连杆机构能够实现多种运动轨迹和运动规 律，广泛应用于各种机械于仪表中。
主要有：四杆机构、六杆 机构、多杆机构等。 平面连杆机构的组成： 机架——固定不动的构件； 连架杆——与机架相联的构件； 连杆——连接两连架杆且作
平面运动的构件； 曲柄——作整周定轴回转的构件； 摇杆——作定轴摆动的构件。
（5）工作可靠和寿命长 缺点： （1）对制造和安装精度要求较高，成本高 （2）精度↓时 → 噪声和振动↑ （3）不宜用于中心距较大的传动
.
齿轮机构的分类 1.平面齿轮机构 — 用于传递两平行轴之间的运
动和动力。 * 根据轮齿的排列位置可分为：内齿轮、外齿轮和 齿条；
.
* 根据轮齿的方向可分为：直齿轮、斜齿轮和人字齿 轮。
应用：节省回程时间，提高生产率
.
平面连杆机构的死点 对于曲柄摇杆机构，当摇杆为主动件时，在
连杆与曲柄两次共线的位置，机构均不能运动。 机构的这种位置称为“死点”（机构的死点位置 ） 在“死点”位置，机构的传动角 γ＝0。 “死点”位置应用：
飞机起落架、钻夹具等 “死点”位置的过渡：
依靠飞轮的惯性（如内燃机、 缝纫机等）、两组机构错开
.
①计算 θ＝180°(K-1)/(K+1)；
②作C1 C2＝ H ；
③作射线C2M，
使∠C1C2M=90°－θ，
作射线C1N垂直于C1C2
b
两条射线交于P点 ；
a
④以C2P为直径作圆；
⑤作与C1 C2平行且偏距为
e的直线，交圆于A或A’，即为所求。
AC2 AB2 B2C2
AC1 B2C2 AB2
等。
分类:
平面连杆机构 空间连杆机构
.
其他常用机构
第九章其他常用机构（了解）有级变速机构原理：通过改变机构中某一级的传动比的大小来实现转速的变换。
特点：优点—①传动可靠②传动比准确③结构紧凑缺点—①高速回转时不够平稳②变速时有噪声（了解）无级变速机构原理：依靠摩擦传动传递转矩，改变主动件和从动件的传动半径，使输出轴的转速在一定范围内无级变化。
特点：优点—①传动平稳②有过载保护缺点—①传动比不准确，传动不可靠（了解）无极变速机构常用类型及工作特点①滚子平盘式无级变速机构：结构简单，制造方便，但存在较大的相滑动，磨损严重。
②锥轮—端面盘式无级变速机构：传动平稳，噪声小，结构紧凑，变速范围大。
③分离锥轮式无级变速机构：传动平稳，变速较可靠。
（了解）常见的换向机构类型及工作特点①三星轮换向机构：利用惰轮来实现从动件回转方向的变换的；应用：卧式车床走刀系统。
②离合器锥齿轮换向机构（掌握）齿式棘轮机构※※齿式棘轮机构棘轮转角的调整①改变棘爪的运动范围。
改变摇杆摆角常可通过改变曲柄AB的长度来实现。
②利用覆罩盖。
计算公式：θ=360°×K/z※※齿式棘轮应用特点优点：①结构简单②制造方便③运动可靠④棘轮转角调节方便缺点：①存在刚性冲击（棘爪与棘轮接触和分离的瞬间）②运动平稳性差③会产生噪声④齿尖磨损快。
应用场合：不适于高速传动，常用于主动件速度不大、从动件行程需要改变的场合，如机床的自动进给、送料、自动计时、制动、超越等。
※※常见的应用举例①牛头刨床的横向进给机构②自行车后轴的齿式棘轮超越机构③防逆转棘轮机构（起重设备中）（掌握）摩擦式棘轮机构原理：靠偏心楔块和棘轮间的楔紧所产生的摩擦力来传递动力的。
特点：传动平稳、无噪声；动程可无级调节。
但因靠摩擦力传动，承载能力较小，会出现打滑现象，虽然可起到安全保护作用，但是传动精度不高。
适用场合：适用于低速轻载的场合。
（常做超越离合器）（掌握）槽轮机构基本组成：槽轮、带圆销的拨盘和机架组成。
工作原理：主动拨盘连续匀速转动时，其上的圆销进入槽轮的径向槽时，驱动槽轮转过相应的角度，当圆销退出槽轮的径向槽时，由于拨盘的锁止凸弧与槽轮的锁止凹弧接触锁住而使槽轮静止不动。
常用机构PPT教案
第14页/共68页
根据连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机构为：
曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
第15页/共68页
曲柄摇杆机构
铰链四杆机构中，若两个连架杆一个为曲柄， 一个为摇杆，则四杆机构称为曲柄摇杆机构。
例1：物料搅拌机构 食品设备中的物料搅拌机构，当曲柄旋转时，
带动连杆上搅拌杆实现物料搅拌操作。
2.连架杆和机架中必有一个是最短杆。
推论 ①：铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其
余两杆长度之和，则取最短杆的相邻杆为机架时，得曲柄摇杆机 构；取最短杆为机架时，得双曲柄机构；取与最短杆相对的杆为 机架时，得双摇杆机构。 ②铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆 长度之和，则不论取何杆为机架时均无曲柄存在，而只能得双摇 杆机构。
第7页/共68页
3.1.2 平面机构运动简图
研究机械的运动（例如研究机器上各点的位 移、轨迹、速度和加速度）时，如果使用实 物结构图，不仅绘制繁琐，而且由于图形复 杂使分析不便。为了使问题简化，有必要去 掉那些与运动无关的因素（如构件的形状、 组成构件的零件数目、运动副的具体构造 等），仅用简单线条和符号表示构件和运动 副，并按一定比例画出各运动副的位置，这 种说明机构中各构件间相对运动关系的简单 图形，称为机构运动简图。
台式虎钳
第44页/共68页
滚动螺旋机构
滚动螺旋装置主要由螺母、螺杆、滚珠和滚 珠循环装置组成。螺杆上有螺旋槽，当螺杆 或螺母转动时，滚珠沿螺旋槽滚道滚动，形 成滚动摩擦。滚珠经导向装置可返回滚道，
反复循环。
第45页/共68页
按滚珠的循环方式可将滚动 螺旋机构分为内循环滚珠丝 杆和外循环滚珠丝杆两类。
凸轮机构的优点：只要适当地 设计凸轮轮廓，就可以使从动 件实现预期的运动规律，结构 简单、紧凑，易于设计。
根据连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机构为：
曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
第15页/共68页
曲柄摇杆机构
铰链四杆机构中，若两个连架杆一个为曲柄， 一个为摇杆，则四杆机构称为曲柄摇杆机构。
例1：物料搅拌机构 食品设备中的物料搅拌机构，当曲柄旋转时，
带动连杆上搅拌杆实现物料搅拌操作。
2.连架杆和机架中必有一个是最短杆。
推论 ①：铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其
余两杆长度之和，则取最短杆的相邻杆为机架时，得曲柄摇杆机 构；取最短杆为机架时，得双曲柄机构；取与最短杆相对的杆为 机架时，得双摇杆机构。 ②铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆 长度之和，则不论取何杆为机架时均无曲柄存在，而只能得双摇 杆机构。
第7页/共68页
3.1.2 平面机构运动简图
研究机械的运动（例如研究机器上各点的位 移、轨迹、速度和加速度）时，如果使用实 物结构图，不仅绘制繁琐，而且由于图形复 杂使分析不便。为了使问题简化，有必要去 掉那些与运动无关的因素（如构件的形状、 组成构件的零件数目、运动副的具体构造 等），仅用简单线条和符号表示构件和运动 副，并按一定比例画出各运动副的位置，这 种说明机构中各构件间相对运动关系的简单 图形，称为机构运动简图。
台式虎钳
第44页/共68页
滚动螺旋机构
滚动螺旋装置主要由螺母、螺杆、滚珠和滚 珠循环装置组成。螺杆上有螺旋槽，当螺杆 或螺母转动时，滚珠沿螺旋槽滚道滚动，形 成滚动摩擦。滚珠经导向装置可返回滚道，
反复循环。
第45页/共68页
按滚珠的循环方式可将滚动 螺旋机构分为内循环滚珠丝 杆和外循环滚珠丝杆两类。
凸轮机构的优点：只要适当地 设计凸轮轮廓，就可以使从动 件实现预期的运动规律，结构 简单、紧凑，易于设计。
其它常用机构
2.内槽轮机构
3.球面槽轮机构
三.凸轮式间歇机构 1、 2
四. 不完全齿轮机构 1、 2
章头
第四节 组合机构 一、凸轮组合机构 二、齿轮连杆组合机构 三、凸轮连杆组合机构1、 2
压力机
章头
镗刀微调机构
3
o3
3´ 4
自行车传动
2
O1
1
其它常用机构
第一节 间歇机构 第二节 万向节
1、2、 3、4、5 第三节 螺旋机构
1 、2 、3、4、 5 第四节 组合机构
目录
第一节 间歇机构
连杆机构 齿轮机构
一.棘轮机构 1.棘轮棘爪机构凸轮机构源自2.内齿棘轮机构 应用：自行车
3.双棘爪机构
4.端面棘轮机构
二.槽轮机构 1.外槽轮机构 电影放映机, 牛头刨床
常用机构_精品文档
4 3C
3 C
4
C
3
3
C
43 C44 4
4C4 4 44C
4
4
4
4 14 4
A
(3)扩大回转副 ——偏心轮机构
机
械 设
曲柄摇杆机构中, 将曲柄上
计 的转动副B的半径扩大至超
基 础
过曲柄的长度, 曲柄变成一
个几何中心与回转中心不
平 面
重合的圆盘, 称为偏心轮。
连 杆 机
提高偏心轴的强度和 刚度、简化结构
基 础
• 实例:家用缝纫机
平 • 采用多套机构错位排列
面 连
• 实例:蒸汽机车车轮联动机构
杆 机
• 蒸汽机车两侧利用错位排列的两套曲柄滑块机构使车轮联
构
动机构通过死点
F’
G’
E’
E
G
F
死点的利用
机 械
设 • 实例:夹具
计
基 • 飞机起落架机构
础
平
面
连
杆 机
=00
构
机
2-3 平面四杆机构的特点及其设计
例: 飞机起落架机构: 要求实现机轮放下和收起
两个位置 铸造翻砂机构: 要求实现两个翻转位置
设计
机 械
已知活动铰点B.C中心位置，求固定铰链A、D中
设 心位置。
计
基 础
B1
C1
B2
平
面
连
杆
机
构
A●
●D
C2
四杆机构 AB1C1D 为所求.
实现连杆给定的三个位置
机 械
C1
设
计 基 础
C2 B1
B2
第九章 其他常用机构第二节 换向机构
三、圆锥齿轮变向机构
图所示为圆锥齿轮变向机构。在图a中，两个端面带有爪形齿的圆锥齿轮Z2和Z3， 空套在水平轴上，这两个圆锥齿轮能与同轴上可滑移的双向爪形离合器啮合或分离， 双向爪形离合器和水平轴用键联接。另一个圆锥齿轮Z1固定在垂直轴上。当圆锥齿轮 Z1旋转时，带动水平轴上两个圆锥齿轮Z2和Z3，这两个齿轮同时以相反的方向在轴 上空转。如果双向离合器向左移动，与左面圆锥齿轮Z2上的端面爪形齿啮合，那么运 动由左面的圆锥齿轮Z2通过双向离合器传给水平轴；若双向离合器向右移动，与圆锥 齿轮Z3端面爪形齿啮合，那么运动将由圆锥齿轮Z3通过双向离合器传给水平轴，且 旋转方向相反。
构
二、滑移齿轮变向机构
图2所示为滑移齿轮变向机构。由Z1、Z2、Z3、Z4和中间齿轮2组成；Z1和Z3 为二联滑移齿轮，用导向键或花键与轴联接。Z2和Z4固定在轴上。在图示位置，当 齿轮Z1的转动通过中间齿轮Z带动齿轮Z2转动时，则齿轮Zl和Z2的旋转方向相同。 若将二联齿轮Z1和Z3向右移动时，使齿轮Zl与中间齿轮Z脱开啮合，齿轮Z3和Z4进入 啮合，因为少了一个中间齿轮在该变向机构中，所以齿轮Z3和Z4的旋转方向相反。 在该变向机构中，若，则只是一个变向机构；若则既是一个变向机构，又是一个变速 机构，即可同时完成变向和变速要求。
黑板画图，PPT
教具 挂图
第二节 换向机构
换向机构——在输入轴转向不变的条件下，可改变输出轴转向的机构。 教
一、三星齿轮变向机构
图1所示，由Z1、Z2、Z3和Z4四个齿轮，以及三角形杠杆架组成。Zl和Z4两齿轮用
学
键装在位置固定的轴上，并可与轴一起转动2和3两齿轮空套在三角形杠杆架的轴上，
杠杆架通过搬动手柄可绕齿轮Z4轴心转动。在图示位置，齿轮通过齿轮Z3带动齿轮
图所示为圆锥齿轮变向机构。在图a中，两个端面带有爪形齿的圆锥齿轮Z2和Z3， 空套在水平轴上，这两个圆锥齿轮能与同轴上可滑移的双向爪形离合器啮合或分离， 双向爪形离合器和水平轴用键联接。另一个圆锥齿轮Z1固定在垂直轴上。当圆锥齿轮 Z1旋转时，带动水平轴上两个圆锥齿轮Z2和Z3，这两个齿轮同时以相反的方向在轴 上空转。如果双向离合器向左移动，与左面圆锥齿轮Z2上的端面爪形齿啮合，那么运 动由左面的圆锥齿轮Z2通过双向离合器传给水平轴；若双向离合器向右移动，与圆锥 齿轮Z3端面爪形齿啮合，那么运动将由圆锥齿轮Z3通过双向离合器传给水平轴，且 旋转方向相反。
构
二、滑移齿轮变向机构
图2所示为滑移齿轮变向机构。由Z1、Z2、Z3、Z4和中间齿轮2组成；Z1和Z3 为二联滑移齿轮，用导向键或花键与轴联接。Z2和Z4固定在轴上。在图示位置，当 齿轮Z1的转动通过中间齿轮Z带动齿轮Z2转动时，则齿轮Zl和Z2的旋转方向相同。 若将二联齿轮Z1和Z3向右移动时，使齿轮Zl与中间齿轮Z脱开啮合，齿轮Z3和Z4进入 啮合，因为少了一个中间齿轮在该变向机构中，所以齿轮Z3和Z4的旋转方向相反。 在该变向机构中，若，则只是一个变向机构；若则既是一个变向机构，又是一个变速 机构，即可同时完成变向和变速要求。
黑板画图，PPT
教具 挂图
第二节 换向机构
换向机构——在输入轴转向不变的条件下，可改变输出轴转向的机构。 教
一、三星齿轮变向机构
图1所示，由Z1、Z2、Z3和Z4四个齿轮，以及三角形杠杆架组成。Zl和Z4两齿轮用
学
键装在位置固定的轴上，并可与轴一起转动2和3两齿轮空套在三角形杠杆架的轴上，
杠杆架通过搬动手柄可绕齿轮Z4轴心转动。在图示位置，齿轮通过齿轮Z3带动齿轮
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