机械常用传动装置

机器的组成
根据功能的不同，一部完整的机器由以下 四部分组成： 1.原动部分：机器的动力来源。 2.工作部分：完成工作任务的部分。 3.传动部分：把原动机的运动和动力传递给工
作机。
4.控制部分：使机器的原动部分、传动部分、
工作部分按一定的顺序和规律运动，完成给定的工作 循环。
机械的类型
根据用途不同，机械可分为： （ 1 ）动力机械 实现机械能与其他形式能 量间的转换。 （ 2 ）加工机械 改变物料的结构形状、性 质及状态。 （ 3 ）运输机械 改变人或物料的空间位置。 （4）信息机械 获取或处理各种信息。。
根据两个连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机构可 分为三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双 摇杆机构。
曲柄摇杆机构特点是：既能将曲柄的整周转动变
换为摇杆的往复摆动，又能将摇杆的往复摆动变换 为曲柄的连续回转运动。 例如：搅拌机、缝纫机等。
双曲柄机构的特点是：能将等角速度转动转变为
周期性的变角速度转动。
Fn F sin
Ft F cos
压力角愈小，机构的传力效果愈好。所以， 衡量机构传力性能，可用压力角作为标志。
Fn
F


Ft v C
在连杆机构中，为度 量方便，常用压力角 的余角即连杆与从动 件间所夹的锐角(传 动角)检验机构的传 力性能。
传动角愈大，机构的传力性能愈好，反之则不利于机构 中力的传递。机构运转过程中，传动角是变化的，机构 出现最小传动角的位置正好是传力效果最差的位置，也 是检验其传力性能的关键位置。
第三篇 常用机构
教学重点：
熟悉常用机构、常用机械传动及通用 零部件的工作原理、特点、应用、结 构和标准；
教学难点：
常用机构、常用机械传动及用零部件 的工作原理、特点、应用、结构。
解决方法：
抓好基本学习环节 学会综合运用知识 学会知识技能的实际应用
绪论
绪论
《机械设计》在工程技术中的地 位和作用 机械概述 该部分的性质、内容、任务和学 习方法
1
3
4
4
3 2
1 2 1 3 4
应用实例：回转式油泵（转动导杆机构）牛头刨床的主 体机构（摆动导杆机构）。
3.曲柄摇块机构 取曲柄滑块机构中的连杆 3 为机架而得到的。当 曲柄2为原动件绕点转动时，滑块4绕机架3上的铰 链中心摆动，故称该机构为曲柄摇块机构或称为 摆动滑块机构。
应用于各种摆动式 原动机和工作机中。 摆缸式液压泵、卡 车车箱自动翻转卸 料机构 。
平面机构
平面机构：所有构件都在同一平面或相 互平行的平面内运动的机构，否则称为 空间机构。
机构简图绘制：偏心轮机构
机构示意图绘制：鄂式破碎机
第8章 平面连杆机构
第2节 平面连杆机构
定义：若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构,也 可称为平面低副机构。
优点：1.能够实现多种运动形式的转换，也可以实现各 种预定的运动规律和复杂的运动轨迹，容易满足生产中 各种动作要求；2.构件间接触面上的比压小、易润滑、 磨损轻、适用于传递较大载荷的场合；3.机构中运动副 的元素形状简单、易于加工制造和保证精度。
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。
缺点：1.只能近似地满足给定的运动规律和轨迹要求， 且设计比较复杂；2. 运动构件产生的惯性力难以平衡， 高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合。 命名:根据所含有构件的数目。如四杆机构，多杆机构 (五杆机构、六杆机构)。本章主要研究平面四杆机构的 类型、基本性质和设计方法。
8.2 平面四杆机构的类型及应用
特点：可以实现转动和往复移动的变换。 应用：活塞式内燃机、空气压缩机、冲床等机械等。
2.曲柄导杆机构
取曲柄滑块机构的不同构件为机架而获得的。取构件2 为机架，构件3为主动件，若 l3 l 2 ，导杆1作整周运动， 称为转动导杆机构；若 l3 l 2，导杆1作往复摆动，称为 摆动导杆机构。
2
4.移动导杆机构 取曲柄滑块机构中的滑块4为机架而得到的。当曲柄2 转动时，导杆1可在固定滑块4中往复移动，故该机构 称为移动导杆机构（或定块机构）。
应用实例：手压抽水机、抽油泵等。
铰链四杆机构存在曲柄的条件
1.最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于 其他两杆长度之和； 2.连架杆和机架中必有一个是最短杆。
例如：惯性筛、挖掘机（平行四边形机构）、车 门启闭机构（反平行四边形机构）等。
双摇杆机构的特点是：两个连架杆均为摇杆 。
例如：起重机、电风扇摇头机构等。
含有一个移动副的平面四杆机构
1.曲柄滑块机构： 铰链四杆机构中，扩大转动副，使 转动副变成移动副。 根据滑块往复移动 的导路中心线是否 通过曲柄转动中心， 曲柄滑块机构可分 为对心曲柄滑块机 构和偏置曲柄滑块 机构。
8.2 铰链四杆机构的基本性质
1.急回特性 :
—摇杆的摆角， —极位夹角。
为描述从动摇杆的急 回特性，在此引入行 程速比系数 K，即：
K =
180
180
+
-

K值的大小反映了急回运动特性的显著程度。K值的大 小取决于极位夹角 ， 角越大，K值越大，急回运动 特性越明显；反之，则愈不明显。当时 0 ，K=1 ， 机构无急回特性。
（如齿轮机构）
机构主要用来传递和变换运动。 机器主要用来传递和变换能量。
从结构和运动学的角度分析，机 器和机构之间并无区别，都是具有确定 相对运动的各种实物的组合，所以，通 常将机器和机构统称为机械。
零件和构件
零件 是组成机器的最小单元，也是机器
的制造单元，机器是由若干个不同的零件组装 而成的。 各种机器经常用到的零件称为通用零件。 特定的机器中用到的零件称为专用零件。 构件 是机器的运动单元，一般由若干个 零件刚性联接而成，也可以是单一的零件。若 从运动的角度来讲，可以认为机器是由若摇杆机构，以曲柄为原动件时，其 最小传动角发生在曲柄与机架两次共线 位置之一。 C
min
B A D
8.2 铰链四杆机构的基本性质
3.死点状态
机构传动角 为死点位置。
0 （即 90）的位置称
机构处于死点位置，从动 件会出现卡死（机构自锁） 或运动方向不确定的现象。 措施和应用
2.机械概述
（1）掌握名词
机器和机构、构件和零件
（2）机器的组成
（3）机械的类型
机器
具有以下三个特征的实物组合 体称为机器。 1.都是人为的各种实物的组合。 2.组成机器的各种实物间具有确 定的相对运动。 3.可代替或减轻人的劳动，完成 有用的机械功或转换机械能。
机构
它是具有确定相对运动的各种实 物的组合，它只符合机器的前两个特征。
曲柄摇杆机构 平 面 四 杆 机 构 铰链四杆机构 双曲柄机构 (全转动副) 双摇杆机构
曲柄滑块机构 含有移动副 的平面四杆 机构 曲柄导杆机构 曲柄摇块机构 移动导杆机构
铰链四杆机构
铰链四杆机构中，固定不动的构件为机架；与机架相 联的构件为连架杆，连架杆中，能绕机架的固定铰链 作整周转动的称为曲柄，仅能在一定角度范围内往复 摆动的称为摇杆；联接两连架杆且不与机架直接相联 的构件称为连杆。
3.本部分的性质、内容 任务和学习方法
（ 1 ）《机械设计》是一门综合性的技术 基础课，其研究对象和课程内容： 常用机构 常用机械传动 通用机械零部件
3.本部分的性质、内容 任务和学习方法
（2）《机械设计》课程的任务：
• 熟悉常用机构、常用机械传动及通用零部件的工 作原理、特点、应用、结构和标准，掌握常用机 构、常用机械传动和通用零部件的选用和基本设 计方法，具备正确分析、使用和维护机械的能力， 初步具有应用简单机械传动装置的能力。
1.《机械设计》在工 程技术中的地位和作用
该课程研究机械设计中的共性问题，是机 械设计工程的技术基础，应用广泛。 机械设计的程序，实际上是对《机械设 计基础》所研究内容的系统应用过程。 工程上进行机械设计时，首先，将构件按 照机械的工作原理要求组成机构；其次，分析 各构件的运动情况及构件在外力作用下的平衡 问题；第三，分析构件在外力作用下的承载能 力问题，合理地选择材料、热处理，确定构件 （零件）的形状、具体结构、几何尺寸、制造 工艺；最后，绘制零件工作图，待加工。
3.本部分的性质、内容 任务和学习方法
（3）学习方法 –抓好基本学习环节 –学会综合运用知识 –学会知识技能的实际应用 –学会总结归纳 –学会创新
第三篇 常用机构
• 研究对象:机构（平面机构、凸轮机构、间
歇运动机构）
• 内容主要:机构的结构分析从分析机构的
组成入手，研究机构的组成情况对其运动的 影响，以及机构运动简图的绘制方法，为研 究现有机构和创造新机构打下基础。 常用 机构及其设计从分析几种常用机构的工作 原理和运动特点入手，研究根据给定运动和 传力要求设计机构运动简图的基本方法。这 里不涉及构件的强度计算、材料选择和结构 形状设计等问题。
若在设计机构时 先给定K值，则 :
K 1 180 K 1
在生产实际中，常利用机构的急回运动来缩 短非生产时间，提高生产率，如牛头刨床、 往复式运输机等。
8.2 铰链四杆机构的基本性质
2.压力角与传动角
Fn
F


Ft v C
压力角：从动件 受力方向与受力 点线速度方向之 间所夹的锐角。 传动角:压力角 的余角即连杆与 从动件间所夹的 锐角。