机械基础

3、传动平稳性较差，工作震动、 冲击、噪声较大、适合低速场合。
链传动的类型、
• 按用途的不同分： • 传动链、起重链、牵引链 • 传动链主要有 • 套简滚子链和齿形链
链传动的传动比i
i n1 z2 n 2 z1
• n1为主动轮的转速、 • n2为从动轮的转速、 • z1为主动轮的齿数、 • z2为从动轮的齿数
渐开线标准直齿圆柱齿轮计算公式
• 分度圆直径d =mz • 基圆直径db=mzcosα • 齿顶高ha=ha*m • 齿根高hf=（ha*+c*）m • 齿顶圆直径da=d+2ha=m(z+2ha*) • 齿根圆直径df=d-2hf=m(z-2ha*-2c*) • 分度圆齿距p=πm • 分度圆齿厚s=πm/2 • 中心距a=m(z1+z2)/2
• 例如：运动机械：用来改变人或物料的空间位置。汽车、 机车、缆车、轮船、飞机、电梯、起重机、输送机等
• 例如：信息机械：用来获取或处理各种信息。复印机、 打印机、绘图机、传真机、数码相机、摄像机。
2、常用机构
• 1、运动副：直接接触的两个构件间的可动连接称 为运动副。 • 平面运动副：两个构件间的相对运动为平面运动时 构成平面运动副。 • 有两种：低副和高副 • 低副：两构件通过面与面接触组成的运动副称为低 副。转动副和移动副 • 高副：两构件通过点或线的形式相接触组成的运动 副称为高副。
之和时，机构（） A、有曲柄 B、不存在曲柄 C、有摇杆存在 4、能产生急回运动的平面连杆机构的有（） A、铰链四杆机构 B、曲柄摇杆机构 C、双摇杆机构
机械传动
• 机械传动按传递运动和动力的方式分摩擦传动和啮合传动。 • 摩擦传动有摩擦轮传动和带传动。 • 啮合传动有齿轮传动、螺旋传动、链传动、蜗杆传动。 • 1、带传动 • 一般由主动轮、从动带轮、传动带组成 • 特点：传动平稳、噪声小。防止损坏其他零件。结构简单，精度
•
啮合关系分外啮合、内啮合、齿轮齿轮条传动齿轮
应用范围
• 直齿圆柱齿轮应用于各种机械中； • 斜齿圆柱齿轮应用于高速大功率、两轴平行的传动机械中。 • 圆锥齿轮应用于高速大功率、两轴任意相交的传动机械中。 • 蜗杆传动应用于传动比大、两轴功率传动不大且不连续运行的机
械中。 • 齿轮传动比i=n1/n2=Z2/Z1
同组使用。 • 6、外加防护罩，确保安全。防止发生意外事故。
链传动的工作原理、特点
• 链传动的工作原理： • 链传动由主动链轮、从动链轮、环绕在链轮上的链条组成，依靠
链条与链轮的啮合来传动平行轴间的运动和动力 • 链传动的特点： • 1、无打滑现象、效率较高。 • 2、机构简单、安装方便、成本 低廉、传动距离范围较大。
V带轮的材料及结构
• V带轮的材料：铸钢、钢、铝合金、塑料等 • υ<25m/s时、用HT150； • υ=25~30m/s时、用HT200； • 带速更高采用钢或铝合金 • 带轮的结构： • 实心式、 • 腹板式、 • 孔板式、 • 轮辐式
V带传动参数的选用
• 带轮的基准直径dd1和dd2 • 基准直径是指V带张紧在带轮上既不拉伸变形，也不产生压缩变
3、构件
• 机构中的构件：固定的构件称为机架。 • 按给定的已知运动规律独立运动的构件称为原动件。 • 其余活动构件则称为从动件。
铰链械的工作部分相连，起执 行和控制作用。
• 最常用的平面连杆机构是平面四杆机构。
• 全部运动副都是转动副铰链四杆机构和含有一 个移动副的四杆机构应用广泛，
机械基础知识
曹民
1、机械的组成
• 1、定义：机械是机器和机构的总称。 • 2、机器：机器是执行机械运动的装置，用来变换 或传递能量、物料与信息。 • 将其他形式的能量转化为机械能的机器称为原动机。 • 利用机械能去变换或传递能量、物料和信息的机器 称为工作机 • 机器主要由（动力部分、传动部分、执行部分、控 制部分）组成。
间的中心距
1 180 - dd 2 - dd1 57 .3 a
中心距a和带的基准长度Ld
• 按公式初选：
0.7(d1 d 2)a 0 2(d1 d 2)
• 初选a0后按下式计算带的基准长度
Ld0

2a0


2
(dd1
dd2)
(dd2 dd1)2 4a0
V带的安装与使用
• 铰链四杆机构的形式
• 1、曲柄摇杆机构
• 2、双曲柄机构
• 3、双摇杆机构
1、曲柄摇杆机构
两连架杆分别是曲柄和摇杆的铰链四杆机构。 它可以将主动曲柄的连续转动，转换为从动杆的往 复摆动。例如抽油机、 也可以是将主动摇杆的摆动，转换为从动曲柄的连 续转动。例如缝纫机的踏板机构
2、双曲柄机构
• 两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构，称为双曲柄机 构。
如果满足以上条件：铰链四杆机构的形式 取决于最短杆：
• 一、以最短杆作连架杆，为曲柄摇杆机构。 • 二、以最短杆作机架，为双曲柄机构。 • 三、以最短杆作连杆，为双摇杆机构 • 四、若不满足杆长和条件，铰链四杆机构为双摇杆机构。
双曲柄机构
双摇杆机构
• 已知L1=40mm，L2=50mm，L3=55mm，L4=60mm，构件1为原动 件，（1）机构是否存在曲柄？（2）以构件AB作机架，可构成什 么机构。
• 1、安装V带时，应先缩小中心距，将V带套入槽中后，再调整中 心距并予张紧，严禁强行撬入和撬出，以免损伤皮带。
• 2、安装带轮时，两轮轴线应平行，两带轮轴线的平行度应小于 0.006a。两轮对应的V型槽的对应平面应重合，误差不得超过20‘
• 3、安装V带时，应使带的顶面与带轮轮缘平齐。 • 4、禁止与矿物油、酸、碱等介质接触、工作温度不宜超过600 • 5、定期检查胶带，过度松弛、损坏的及时全部更换，不可新旧
• 解:(1)因为L1+L4=100<L2+L3=105, • 满足铰链四杆机构曲柄存在的条件, • 且L1=40mm为最短杆,所以构件L1为曲柄. • (2)根据构件性质,以构件4为机架, • 该机构为曲柄摇杆机构
•
曲柄摇杆 机构
及死点
练习题
才1、会在出曲现柄死摇点杆位机置构。中，只有当（）为主动件时，（）在运动中 A、连杆 B、机构 C、曲柄 D、摇杆 E、连架杆 2、当急回特性系数为（）时，曲柄摇杆机构才有急回运动。 A、k<1 B、K=1 C、k>1 3、铰链四杆机构的最短杆与最长杆的长度之和，大于其余两杆
机器的结构
• 1、零件：构成机器的不开分的制造单元，称为零件。 • 零件分通用零件和专用零件。 • 2、部件：由若干零件装配在一起构成的具有独立功能的
部分称为部件。一般用“零件”泛指零件和部件 • 3、构件：构成机器的各个相对运动单元称为构件。 • 构件一般是由若干个零件刚性连接而成，也可能是单一
铰链四杆机构类型的判定
• 铰链四杆机构中是否存在曲柄，取决于各构件长度 之间的关系。连架杆称为曲柄必须满足下列条件： • 1、最长杆与最短杆长度之和，小于或等于两杆长 度之和。（杆长和条件） • 2、连架杆与机架两者之一为最短杆（最短杆条件） • 如果满足以上条件：铰链四杆机构的形式取决于最 短杆：
渐开线标准直齿圆柱齿轮
• 四圆：齿顶圆da、分度圆d、齿根圆df、基圆db • 弧长：齿厚s、齿槽宽e、齿距p • 高度：齿顶高ha、齿根高hf、全齿高h • 基本参数：模数m m=p/π • 压力角：α=200 • 齿数：z
• 齿顶高系数ha* ha*=ha/m 齿顶高与模数的比
• 顶系系数c* 齿顶间隙与模数的比，标准齿，ha*=1 c*=0.25
形时层所处的带轮的直径。 • 小带轮的直径选择：
大带轮的直径
• 大带轮的直径由公式直接求得：
dd 2 n1 dd1 n2
带轮的包角α
• 带对带轮的包围对应的中心角称为包角。包角越大，带与带轮的 接触弧长越长，带和带轮的接触面上产生的总摩擦力就越大。
• 小带轮的包角不得小于120° • 小带轮的包角可按下列公式计算： • α1为包角、dd1为小带轮的直径、dd2为大带轮的直径、a为带轮
齿轮传动、传动特点、分类和应用
• 齿轮传动由机架、主动齿轮、从动齿轮组成。
• 特点:1、具有恒定的传动比。
•
2、适应的载荷和速度范围广
•
3、传动效率高且结构紧凑。
•
4、工作可靠且使用寿命长
•
5、可实现平行轴和任意角相交轴和任意角交错轴的传动。
• 分类：齿轮轴线间关系分，平面齿轮和空间齿轮
•
轮齿方向关系分直齿轮、斜齿轮、人字齿轮
低，不要求润滑，拆装方便，成本低。易打滑、传动比不恒定。 传动效率低、功率一般在50~100kw，工作速度低5~35m/s。传动 比不超过5，效率92%~97%。使用寿命低、不宜用于高温、易燃、 及有油和水的场合。
带传动的类型
• 1、平带传动 • 2、V带传动 • 3、圆带传动
带传动的传动比i
• i=n1/n2 • n1——主动轮的转速 • n2——从动轮的转速 • 若带与带轮间无滑动，则n1D1=n2D2 • i=n1/n2=D2/D1 • 例：若D1=300mm/min，D2=900mm/min，n1=1200r/min，求大带
• 1、平行四边形机构：机架与连杆的长度相同，两 个曲柄长度相等且转向相同的双曲柄机构。
•
从动柄与主动柄的转速相同，连杆作平动，常用于 平行轴间的传动。
• 2、逆平行四边形机构：机架与连杆的长度相同， 两个曲柄的长度相同但转向相反的双曲柄机构。
• 从动柄作变速转动，连杆作平面运动，
3、双摇杆机构
• 两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构。 • 它可将主动摇杆的往复摆动，经连杆转变为从动摇 杆的往复摆动。例如：港口的起重机的双摇杆机构。 • 也可以是主动连杆的整周转动，转变为两从动摇 杆的往复摆动。例如电风扇的摇头机构