机械基础感想

中国石油大学（北京）题目：机械基础参观后感想

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班级：石工创新10-9班

2012/5/18

一、

平面连杆机构二、

凸轮机构

三、

齿轮机构

四、

齿轮传动

五、

蜗杆传动

六、

轮系

七、

带传动与链传动八、

连接

九、

学习心得

在人类发展的历史长河中，工具的出现以及随后机器的出现，给人们的生活带来了翻天覆地的变化。特别是不断发展的各式机器，在代替或减轻人类劳动，提高劳动生产率、创造更多财富方面发挥着极为重要的作用。随着科学技术的发展，各类机器的发明及应用水平已经成为衡量一个国家科技进步的一个标志之一。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。

课程的学习离不开实际现场的参观，任何一门工科的学习，如果离开了现场的实习和实际动手的操作，那么所学的知识将会是空洞的抽象的。机械设计这门课就是要求我们能在实际的生产和生活中，灵活的应用所学的知识，在现实生产生活中能过认识了解基本的元器件，掌握基本的技能，因此，此次的参观是很有必要的。

一、平面连杆机构

最简单地平面连杆机构是由四个构建组成地，称为平面四杆机构。它的应用非常广泛，而且是组成多杆机构的基础。

低副是面接触，耐磨损；加上转动副和移动副的接触表面是圆柱面和平面，制造简便，易于获得较高的制造精度。因此，平面连杆机构在各种机械和仪器中获得广泛应用。连杆机构的缺点是：低副中存在间隙，数目较多的低副会引起运动累积误差；而且它的设计比较复杂，不易精确地实现复杂地运动规律。

由若干个刚性构件通过低副(转动副、移动副)联接，且各构件上各点的运动平面均相互平行的机构，又称平面低副机构。低副具有压强小、磨损轻、易于加工和几何形状能保证本身封闭等优点，故平面连杆机构广泛用于各种机械和仪器中。与高副机构相比，它难以准确实现预期运动，设计计算复杂。

平面连杆机构中最常用的是四杆机构，它的构件数目最少，且能转换运动。多于四杆的平面连杆机构称多杆机构，它能实现一些复杂的运动，但杆多且稳定性差。平面连杆机构的运动设计一般可归纳为以下三类基本问题：

1) 实现构件给定位置（亦称刚体导引），即要求连杆机构能引导某构件按规定顺序精确或近似地经过给定的若干位置。

2) 实现已知运动规律（亦称函数生成），即要求主、从动件满足已知的若干组对应位置关系，包括满足一定的急回特性要求，或者在主动件运动规律一定时，从动件能精确或近似地按给定规律运动。

3) 实现已知运动轨迹（亦称轨迹生成），即要求连杆机构中作平面运动的构件上某一点精确或近似地沿着给定的轨迹运动。

四杆机构有两种基本类型。①在满足曲柄存在的前提下，铰链四杆机构取不同的构件作机架，可得到具有不同运动特性的铰链四杆机构：例如曲柄摇杆机构，双曲柄机构和由它们派生出来的平行四边形机构,曲柄滑块机构等。②在不满足曲柄存在的前提下,铰链四杆机构的运动链不论哪个杆固定,因无曲柄存在,必为双摇杆机构。

二、凸轮机构

凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。

图1：凸轮机构

凸轮机构在应用中的基本特点在于能使从动件获得较复杂的运动规律。因为从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线，所以在应用时，只要根据从动件的运动规律来设计凸轮的轮廓曲线就可以了。

其特点是：结构简单、紧凑、设计方便，可实现从动件任意预期运动，因此在机床、纺织机械、轻工机械、印刷机械、机电一体化装配中大量应用。

凸轮运动原理是：由凸轮的回转运动或往复运动推动从动件作规定往复移动或

摆动的机构。凸轮具有曲线轮廓或凹槽，有盘形凸轮、圆柱凸轮和移动凸轮等，其中圆柱凸轮的凹槽曲线是空间曲线，因而属于空间凸轮。从动件与凸轮作点接触或线接触，有滚子从动件、平底从动件和尖端从动件等。尖端从动件能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，可实现任意运动，但尖端容易磨损，适用于传力较小的低速机构中。为了使从动件与凸轮始终保持接触，可采用弹簧或施加重力。具有凹槽的凸轮可使从动件传递确定的运动，为确动凸轮的一种。一般情况下凸轮是主动的，但也有从动或固定的凸轮。多数凸轮是单自由度的，但也有双自由度的劈锥凸轮。凸轮机构结构紧凑，最适用于要求从动件作间歇运动的场合。它与液压和气动的类似

机构比较，运动可靠，因此在自动机床、内燃机、印刷机和纺织机中得到广泛应用。但凸轮机构易磨损，有噪声，高速凸轮的设计比较复杂，制造要求较高。

三、齿轮机构

在回转体的表面上作出牙齿，工作时靠一个回转体表面的牙齿推着另一个回转体表面的牙齿来传递运动的机构称为齿轮机构。

齿轮的种类很多，按照两齿轮传动时的相对运动为平面运动或空间运动，可将其分为平面齿轮机构和空间齿轮机构两大类。

（1）平面齿轮机构两轮之间的相对运动为平面运动，它们的轴线互相平行。当两轮的角速比为常数时，这种齿轮为圆柱形，故称为圆柱齿轮。圆柱齿轮的齿排列在圆柱体的表面上。依照齿和轴线的相对位置，这种齿轮又可分为：1）直齿圆柱齿轮——齿廓曲面的母线与齿轮的轴线平行。如果齿是排列在圆柱体的外表面上，称为外齿轮；若是排列在空心圆柱体的内表面上，则称为内齿轮。两个外齿轮互相啮合称为外啮合齿轮，其两轮反向回转。一个外齿轮和一个内齿轮互相啮合称为内啮合齿轮，其两轮同向回转。如果一个齿轮的齿是排列在一条平板上，则这个齿轮便称为齿条，它作直线移动；而另一齿轮为外齿轮。2）斜齿圆柱齿轮——齿轮齿廓曲面的母线与齿轮的轴线倾斜一个角度，其齿向是以齿轮轴线为轴线的螺旋线方向。斜齿圆柱齿轮也可以分为外啮合、内啮合及齿条啮合三种。3）人字齿轮——这种齿轮的齿向如人字形，它相当于两个全等但螺旋方向相反的斜齿圆柱齿轮拼接而成。

（2）空间齿轮机构两轮之间的相对运动为空间运动，它们的轴线不平行。按照两轮轴线的位置，空间齿轮机构又可分为两类：1）传递相交两轴转动的齿轮机构这种齿轮的齿排列在圆锥体的表面上，故称为圆锥齿轮或伞齿轮。依照圆锥齿轮的齿的形状，它可分为直齿、斜齿和曲齿圆锥齿轮。2）传递不平行不相交两轴转动的齿轮机构这种齿轮机构最常见的有三种： a.交错轴斜齿轮副（旧称螺旋齿轮副）——就单一齿轮来看，为斜齿圆柱齿轮，但两个配对的斜齿轮组成的齿轮副，其两轴线不平行而交错在任意位置。b.蜗杆蜗轮——这种齿轮机构的两轴垂直交错，小齿轮的齿数特别少，且其齿绕于轮面一周以上，成螺杆状。c.准双曲面齿轮——就单一齿轮来看，其外形与曲齿圆锥齿轮相同，但准双曲面齿轮的两轴不相交而垂直交错。

四、齿轮传动