机械设计基础第7章PPT课件
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机械设计基础第七章齿轮传动
§7-7 直齿圆锥齿轮传动的强度计
算 方向： Ft——主反从同
Fr——指向各自的轴线
一、直F齿a—圆—锥指齿向轮大传端 动的受力分析
Fr1 Fa2
Fa1 Fr 2
Ft1=-Ft2
二、强度计算
1、齿面接触强度的计算 2、齿根弯曲强度的计算
P120
§7-8 蜗杆传动强度计算
一、蜗杆传动的失效形式、设计准则及常用材料
2T1 d1
Fa2
பைடு நூலகம்Ft 2
2T2 d2
Fa1
Fr1 Fr2 Ft2tg
力的方向和蜗轮转向的判别
蜗轮转向的判别 ： Fa1的反向即为蜗轮的角速度w2方向
圆周力
Ft——主反从 同
径向力
Fr——指向各自 的轴线
轴向力 Fa1——蜗杆左右
手螺旋定则
三、蜗杆传动强度计算
1、蜗轮齿面接触强度的计算 2、蜗轮齿根弯曲强度的计算
（2）铸钢 用于尺寸较大齿轮，需正火和退火以消除 铸造应力。 强度稍低 。
2、铸铁 脆、机械强度，抗冲击和耐磨性较差， 但抗胶合和点蚀能力较强，用于工作平 稳、低速和小功率场合。
常用铸铁：灰铸铁；球墨铸铁（有较好
的机械性能和耐磨性 ）
3、非金属材料——工程塑料（ABS、尼 龙）、夹布胶木
适于高速、轻载和精度不高的传动中， 特点是噪音较低，无需润滑；
四、蜗杆传动热平衡计算
1、原因 效率低，发热大，温升高，润滑油粘度 下降润滑油在齿面间被稀释，加剧磨损 和胶合。
2、冷却措施 加散热片以增大散热面积；风扇；
冷却水管；循环油冷却
§7-9 齿轮、蜗杆和蜗轮的构造 一、结构
1、齿轮轴 2、实体式 3、辐板式(孔板式) 4、轮辐式 5、镶圈齿轮
机械设计基础第7章 轮系
§7-3 周转轮系传动比计算 16
a,b齿轮选择原则
1. 2.
3.
4.
已知转速的齿轮 固定的齿轮（n=0） 需要求该齿轮转速的齿轮 轮系之间有关联的齿轮（复合轮系） a,b,H轴线平行（周转轮系）
17
例题 在图所示的差动轮系中，已知各轮的齿数为：z1 =30，z2 =25， z2’=20， z3=75。齿轮1的转速为210r/min(蓝箭头向上)，齿轮3的转速为 54r/min(蓝箭头向下)，求系杆转速 的大小和方向。 解：将系杆视为固定，画出转化轮系中各轮的转向，如图中红 线箭头所示(红线箭头不是齿轮真实转向，只表示假想的转 化轮系中的齿轮转向，二者不可混淆)。因1、3两轮红线箭 头相反，因此 应取符号“-”，根据公式得：
§7-3 周转轮系传动比计算 19
§7-4 复合轮系传动比计算
除了前面介绍的定轴轮系和周转轮系 以外，机械中还经常用到复合轮系。复合轮系常以两 种方式构成： ① 将定轴轮系与基本周转轮系组合； ② 由几个基本周转轮系经串联或并联而成。 由于整个复合轮系不可能转化成为一个 定轴轮系，所以不能只用一个公式来求解。计算复合 轮系时，首先必须将各个基本周转轮系和定轴轮系区 分开来，然后分别列出计算这些轮系的方程式，最后 联立解出所要求的传动比。 正确区分各个轮系的关键在于找出各个基本周转 轮系。找基本周转轮系的一般方法是：先找出行星轮， 即找出那些几何轴线绕另一齿轮的几何轴线转动的齿 轮；支持行星轮运动的那个构件就是行星架；几何轴 线与行星架的回转轴线相重合，且直接与行星轮相啮 合的定轴齿轮就是中心轮。这组行星轮、行星架、中 心轮构成一个基本周转轮系。
根据题意，齿轮1、3的转向相反，若假设n1为正，则应 将n3以负值带入上式，
解得nH =10r/min。因nH 为正号，可知nH 的转向和n1 相同。 在已知n1、nH或n3、nH的情况下，利用公式还可容易地算 出行星齿轮2的转速 。
a,b齿轮选择原则
1. 2.
3.
4.
已知转速的齿轮 固定的齿轮（n=0） 需要求该齿轮转速的齿轮 轮系之间有关联的齿轮（复合轮系） a,b,H轴线平行（周转轮系）
17
例题 在图所示的差动轮系中，已知各轮的齿数为：z1 =30，z2 =25， z2’=20， z3=75。齿轮1的转速为210r/min(蓝箭头向上)，齿轮3的转速为 54r/min(蓝箭头向下)，求系杆转速 的大小和方向。 解：将系杆视为固定，画出转化轮系中各轮的转向，如图中红 线箭头所示(红线箭头不是齿轮真实转向，只表示假想的转 化轮系中的齿轮转向，二者不可混淆)。因1、3两轮红线箭 头相反，因此 应取符号“-”，根据公式得：
§7-3 周转轮系传动比计算 19
§7-4 复合轮系传动比计算
除了前面介绍的定轴轮系和周转轮系 以外，机械中还经常用到复合轮系。复合轮系常以两 种方式构成： ① 将定轴轮系与基本周转轮系组合； ② 由几个基本周转轮系经串联或并联而成。 由于整个复合轮系不可能转化成为一个 定轴轮系，所以不能只用一个公式来求解。计算复合 轮系时，首先必须将各个基本周转轮系和定轴轮系区 分开来，然后分别列出计算这些轮系的方程式，最后 联立解出所要求的传动比。 正确区分各个轮系的关键在于找出各个基本周转 轮系。找基本周转轮系的一般方法是：先找出行星轮， 即找出那些几何轴线绕另一齿轮的几何轴线转动的齿 轮；支持行星轮运动的那个构件就是行星架；几何轴 线与行星架的回转轴线相重合，且直接与行星轮相啮 合的定轴齿轮就是中心轮。这组行星轮、行星架、中 心轮构成一个基本周转轮系。
根据题意，齿轮1、3的转向相反，若假设n1为正，则应 将n3以负值带入上式，
解得nH =10r/min。因nH 为正号，可知nH 的转向和n1 相同。 在已知n1、nH或n3、nH的情况下，利用公式还可容易地算 出行星齿轮2的转速 。
《机械设计基础》课件第7章
2. 带传动的特点
摩擦型带传动主要特点如下：
(1) 传动带具有弹性和挠性， 可吸收振动并缓和冲击， 从 而使传动平稳、噪声小。
(2) 当过载时，传动带与带轮间可发生相对滑动而不损伤其 他零件，起过载保护作用。
(3) 适合于主、 从动轴间中心距较大的传动。
(4) 由于有弹性滑动存在， 故不能保证准确的传动比， 传 动效率较低。
由于滑动率随所传递载荷的大小而变化，不是一个定值，故带
传动的传动比亦不能保持准确值。带传动正常工作时，其滑动
率ε≈1％～2％，在一般情况下可以不予考虑。
7.3.4 打滑现象
带传动是靠摩擦工作的，在初拉力F0一定时，当传递的有 效圆周力F超过带与轮面间的极限摩擦力时，带就会在带轮轮 面上发生明显的全面滑动， 这种现象称为打滑。当传动出现 打滑现象时，虽然主动带轮仍在继续转动，但从动带轮及传动 带有较大的速度损失，使带传动处于不稳定状态，甚至完全不 动。由于大带轮上的包角大于小带轮的包角，由式（7-7）可 知，打滑总是在小带轮上首先开始的。打滑是一种有害现象， 它将使传动失效并加剧带的磨损。因此，在正常工作时，应避 免打滑现象。
拉力的减量， 即
F1 F0 F0 F2 F1 F2 2F0
(7-5)
当带与带轮的摩擦处于即将打滑而尚未打滑的临界状态时，
F1与F2的关系可用著名的欧拉公式表示，即
F1 F2e f
(7-6)
式中：α ——带轮上的包角（图7-5(b)），rad
f——为带与带轮之间的摩擦系数（对V带传动用当量摩擦系 数fV）。
有效圆周力F(N)、带速v(m/s)和带传递功率P(kW)之间的
关系为
P Fv
(7-4)
1000
机械设计基础第7章PPT
传动
7.2.2 螺纹的自锁
F = Q tan（ + ）
λ≤ρ
F = Qtan（ - ）
7.2.3螺旋副的效率
W2 tg W1 tg( )
8
7.3.1螺纹联接的类型
第7章 螺纹联接与螺旋
传动
7.3螺纹联接的类型、拧紧和防松
表7-2 螺纹联接的基本类型、特点 和应用
9
7.3螺纹联接的类型、拧紧和防松
第7章 螺纹联接与螺旋
传动
挤压强度 和抗剪强度
计算
FS
md
2 0
/
4
≤
p
FS
d 0
≤
p
13
7.5 螺栓组联接的结构设计
=
1．螺栓（钉）孔的布置
2．各螺栓受力均匀
第7章
螺纹联接与螺旋 3．便于分度和画线
传动
4．避免承受偏心载荷
5．螺栓排列应有合理的钉距、边距
6．螺栓规格的选择
14
7.6 螺旋传动
(7) 螺纹升角 在的(8)中夹牙径角型圆。角柱即上在，轴螺向旋剖线面切内线ar螺与ct纹g垂牙直dL2型于两螺a侧r纹ct边g轴的n线dP夹2的角平面间
（9）接触高度h 内、外螺纹旋合后的接触面的径向高度。
7
7.2 螺旋副的受力分析、自锁和效率
7.2.1 螺旋副的受力 分析
第7章 螺纹联接与螺旋
7.6.1 螺旋传动机构的组成和类型
第7章 螺纹联接与螺旋
传动
螺旋传动 机构的组 成和类型
(1)传力螺旋 (2)传导螺旋
(3)调整螺旋
15
7.6 螺旋传动
7.6.2螺旋传动的设计计算
第7章 螺纹联接与螺旋
7.2.2 螺纹的自锁
F = Q tan（ + ）
λ≤ρ
F = Qtan（ - ）
7.2.3螺旋副的效率
W2 tg W1 tg( )
8
7.3.1螺纹联接的类型
第7章 螺纹联接与螺旋
传动
7.3螺纹联接的类型、拧紧和防松
表7-2 螺纹联接的基本类型、特点 和应用
9
7.3螺纹联接的类型、拧紧和防松
第7章 螺纹联接与螺旋
传动
挤压强度 和抗剪强度
计算
FS
md
2 0
/
4
≤
p
FS
d 0
≤
p
13
7.5 螺栓组联接的结构设计
=
1．螺栓（钉）孔的布置
2．各螺栓受力均匀
第7章
螺纹联接与螺旋 3．便于分度和画线
传动
4．避免承受偏心载荷
5．螺栓排列应有合理的钉距、边距
6．螺栓规格的选择
14
7.6 螺旋传动
(7) 螺纹升角 在的(8)中夹牙径角型圆。角柱即上在，轴螺向旋剖线面切内线ar螺与ct纹g垂牙直dL2型于两螺a侧r纹ct边g轴的n线dP夹2的角平面间
（9）接触高度h 内、外螺纹旋合后的接触面的径向高度。
7
7.2 螺旋副的受力分析、自锁和效率
7.2.1 螺旋副的受力 分析
第7章 螺纹联接与螺旋
7.6.1 螺旋传动机构的组成和类型
第7章 螺纹联接与螺旋
传动
螺旋传动 机构的组 成和类型
(1)传力螺旋 (2)传导螺旋
(3)调整螺旋
15
7.6 螺旋传动
7.6.2螺旋传动的设计计算
第7章 螺纹联接与螺旋
机械设计基础第7章回转体的平衡
到平衡，以消除附加动压力，尽可能减轻有害的机械振动。 所采取的措施就是回转体的平衡。
§7-2 回转体的平衡计算
一、静平衡和静不平衡
对于轴向尺寸很小的回转体， 其宽径比(B/D)小于0.2，例如 齿轮、盘形凸轮、带轮、链轮 及叶轮等，其质量的分布可以 近似地认为在同一回转面内。
这种回转体的不平衡是因为其质心位置不在回转轴线上，且 其不平衡现象在回转体的轴水平搁置时就能显示出来，故称 为静不平衡。
若使Fb’与Fb”完全代替F，必须满足：
Fb 'Fb" Fb Fb 'l Fb"l
Fb 'Fb" Fb Fb 'l Fb"l
又： l l l
则：
Fb
'
l l
Fb
Fb "
l l
Fb
mb rb
l l
mb rb
mbrb
l l
mb rb
体可以在任何位置保持静止，而不会自行转动，因此这种 平衡称为静平衡(单面平衡)。 综上所述，静平衡的条件是：分布于该回转体上各个质量 的离心力(或质径积)的向量和等于零，即回转体的质心与 回转轴线重合。
通常尽可能将rb的值选大些，以便使mb小些。
有些结构在所需平衡的回转面上不能安装平衡质量， 可选另两个回转面分别安装平衡质量使回转体达到平衡。
如图所示的转子中，设不平衡
质量m1、m2分布于相距l的两个 回转面内，且m1=m2 ，rl=-r2。
该回转体的质心虽落在回转轴
上，而且m1 rl+ m2r2 = 0，满足
静平衡条件。
但因m1和m2不在同一回转面内，当 回转体转动时，在包含m1、m2 和
§7-2 回转体的平衡计算
一、静平衡和静不平衡
对于轴向尺寸很小的回转体， 其宽径比(B/D)小于0.2，例如 齿轮、盘形凸轮、带轮、链轮 及叶轮等，其质量的分布可以 近似地认为在同一回转面内。
这种回转体的不平衡是因为其质心位置不在回转轴线上，且 其不平衡现象在回转体的轴水平搁置时就能显示出来，故称 为静不平衡。
若使Fb’与Fb”完全代替F，必须满足：
Fb 'Fb" Fb Fb 'l Fb"l
Fb 'Fb" Fb Fb 'l Fb"l
又： l l l
则：
Fb
'
l l
Fb
Fb "
l l
Fb
mb rb
l l
mb rb
mbrb
l l
mb rb
体可以在任何位置保持静止，而不会自行转动，因此这种 平衡称为静平衡(单面平衡)。 综上所述，静平衡的条件是：分布于该回转体上各个质量 的离心力(或质径积)的向量和等于零，即回转体的质心与 回转轴线重合。
通常尽可能将rb的值选大些，以便使mb小些。
有些结构在所需平衡的回转面上不能安装平衡质量， 可选另两个回转面分别安装平衡质量使回转体达到平衡。
如图所示的转子中，设不平衡
质量m1、m2分布于相距l的两个 回转面内，且m1=m2 ，rl=-r2。
该回转体的质心虽落在回转轴
上，而且m1 rl+ m2r2 = 0，满足
静平衡条件。
但因m1和m2不在同一回转面内，当 回转体转动时，在包含m1、m2 和
机械设计基础 第3版 教学课件 ppt 作者 王大康 第七章：连接
b)
a) 矩形螺纹
b) 非矩形螺纹
矩形螺纹相当于平滑块与平斜面的作用，非矩形螺纹相 当于楔形滑块与楔形斜面的作用。可将摩擦力的增大视为摩 擦因数和摩擦角的增大。此摩擦角称为当量摩擦角。 f f arctan fv arctan fv v cos cos 2 2
二、螺纹参数（以圆柱螺纹为例）
1．d— 大径、螺纹的公称直径。
2．d1—小径、螺纹的危险剖面直径。
3． d2—中径、是确定螺纹的几何 参数及配合性质的直径。 4．n—线数、 单线螺纹 n=1，有自锁性，用于连接。 多线螺纹 n≥2，效率高，用于传动。为便于加工，n≤4。 5．P—螺距、螺纹相邻两牙在中径线上对应点之间的轴 向距离。
2．螺旋副的效率 拧紧螺母使其旋转一周的输入功：
W 2 T d F tan( ) 1 2Q
有效功：（相当于将重物FQ升举一个导程S）
W F S d F tan 2 Q 2 Q
效率：
W ta n 2 W ta n ( ) 1
当摩擦角ρ一定时，螺旋副的效率只取决于螺纹升角 ψ的大小。但过大的升角会造成加工困难，故ψ一般应不 大于20º ～25º 。
6．S—导程 螺纹上任一点沿螺旋线旋转一周所 移动的轴向距离。 单线螺纹: S=P 多线螺纹：S=nP 7．ψ—螺纹升角
螺旋线的切线与垂直螺 纹轴线平面间的夹角。各直 径处的ψ不同，ψ指螺纹中径 处的升角。 S arctan （7-1） d2
8．α—牙形角
s ψ
πd1 πd2 πd
通过螺纹轴线的平面内螺纹牙两侧边的夹角。
常用螺纹 1．三角螺纹 （1） 普通螺纹 普通螺纹是公制螺纹，α＝60o，自锁性好，牙根厚，强 度高，多用于连接。根据螺距大小可分为普通粗牙螺纹和普 通细牙螺纹。 1）粗牙螺纹： 一般连接多采用粗牙螺纹。 2）细牙螺纹： 螺距小，自锁性好，强度高； 但不耐磨，易滑扣，不宜经常装 拆。多用于仪器中的调整螺旋， 薄壁零件连接，受冲击及变载荷 的连接。
机械设计基础 07轴承
●7.3
滚动轴承的承载能力计算 ● 7.3.1 滚动轴承的失效形式 ● 7.3.2 6个基本概念 ● 7.3.3 三个基本计算 ● 7.3.4 两个设计准则 ● 7.4 滚动轴承的组合设计 ● 7.4.1 轴系的固定 ● 7.4.2 滚动轴承的配合 ● 7.4.3 滚动轴承组合结构的调整 ● 7.4.4 滚动轴承的装拆 ● 7.4.5 滚动轴承的润滑 ● 7.4.6 滚动轴承的密封 ●习 题
F ≤[p] MPa p bd 式中：
(7.1)
F——轴承承受的径向载荷(N)； b——轴承宽度(mm)； d——轴颈直径(mm)； [p]——轴承材料的许用平均压强(MPa)，见表7-1 。
② 验算轴承的pv值 轴承温度对边界膜的影响很大。而轴承内各点的温度 不同，目前尚无适用的温度计算公式。但轴承温度的升高 是由摩擦功耗引起的，设平均压强为，线速度为，摩擦系 数为，则单位时间内单位面积上的摩擦功可视为，因此， 在摩擦系数一定的情况下可以用限制表征摩擦功的特征值 来限制摩擦功耗。
常用的轴承材料有以下几种： 1) 轴承合金(巴氏合金)
轴承合金有锡锑轴承合金和铅锑轴承合金两类。这两 类合金分别以锡、铅作为基体，加入适量的锑、铜制成。 基体较软，使材料获得塑性，硬的锑、铜晶粒起抗磨作用。 因此，这两类材料减摩性、跑合性好，抗胶合能力强，适 用于高速和重载轴承。但合金的机械强度较低，价格较贵， 故只用于作轴承衬材料。
图7.5所示为调心式滑动轴承，它利用轴瓦与轴承座 间的球面配合使轴瓦可在一定角度范围内摆动，以适应轴 受力后产生的弯曲变形，避免图7.6所示轴与轴承两端局 部接触和局部磨损。但球面不易加工，故只用于轴承宽径 比b/d＞1.5～1.75的轴承。
2) 推力滑动轴承的结构 工作时主要承受轴向载荷的滑动轴承称为推 力滑动轴承。 轴颈端面与止推轴瓦组成摩擦副。由于工作 面上相对滑动速度不等，靠近边缘处，相对滑动 速度大，磨损严重，易造成工作面上压强分布不 均。所以常设计成如图7.7(a)所示的空心轴颈或图 7.7(b)所示的单环轴颈。当载荷较大时，可采用多 环轴颈，如图7.5(c)，这种结构的轴承能承受双向 载荷。轴向接触环数目不宜过多，一般为2～5个， 否则载荷分布不均现象更为严重。 上述结构形式的轴向接触轴承不易形成液体 动力润滑，通常处在非液体摩擦状态。故多用于 低速、轻载的场合。
机械设计基础第7章 轮系
22
作业
• P140 • 题7-10（定轴轮系） • 题7-11（周转轮系） • 题7-12 （周转轮系） • 题7-13 （复合轮系）
23
课堂练习
1.z图2=2示5，轮z系2’=中15，，z1z=3=1350，， zz若35’==n6110=5，5，0z05zr’4/==m32i00n，，，(z求m4’=齿=42m条(右m６旋)，)， 线速度v的大小和方向。
17
例z2’=题20，在z图3=7所5。示齿的轮差1动的轮转系速中为，21已0r知/m各in轮(蓝的箭齿头数向为上：)，z1 齿=3轮0，3的z2 转=2速5，为 54r/min(蓝箭头向下)，求系杆转速 的大小和方向。 解：将系杆视为固定，画出转化轮系中各轮的转向，如图中红 线箭头所示(红线箭头不是齿轮真实转向，只表示假想的转 化轮系中的齿轮转向，二者不可混淆)。因1、3两轮红线箭 头相反，因此 应取符号“-”，根据公式得：
i15
1 5
(1
z5 z3'
)
z2z3
z1z
' 2
1 28.24
§5-4 复合轮系传动比计算
21
例2：轮系也是一个复合轮系。 其成中一：个齿 基轮 本1周、转2轮、系3、，4齿和轮H1构5、 6轮、系7，和第H2构2个成周另转一轮个系基中本的周齿转轮 7就是第一个周转轮系的行星架， 齿轮4、5相连使两个基本周转 轮系的运动中心轮具有相同的 运动。
i17 i12 i2' 3 i3' 4 i45 i5' 6 i6' 7
n1 n2' n3' n4 n5' n6' n1
n2 n3 n4 n5 n6 n7 n7
作业
• P140 • 题7-10（定轴轮系） • 题7-11（周转轮系） • 题7-12 （周转轮系） • 题7-13 （复合轮系）
23
课堂练习
1.z图2=2示5，轮z系2’=中15，，z1z=3=1350，， zz若35’==n6110=5，5，0z05zr’4/==m32i00n，，，(z求m4’=齿=42m条(右m６旋)，)， 线速度v的大小和方向。
17
例z2’=题20，在z图3=7所5。示齿的轮差1动的轮转系速中为，21已0r知/m各in轮(蓝的箭齿头数向为上：)，z1 齿=3轮0，3的z2 转=2速5，为 54r/min(蓝箭头向下)，求系杆转速 的大小和方向。 解：将系杆视为固定，画出转化轮系中各轮的转向，如图中红 线箭头所示(红线箭头不是齿轮真实转向，只表示假想的转 化轮系中的齿轮转向，二者不可混淆)。因1、3两轮红线箭 头相反，因此 应取符号“-”，根据公式得：
i15
1 5
(1
z5 z3'
)
z2z3
z1z
' 2
1 28.24
§5-4 复合轮系传动比计算
21
例2：轮系也是一个复合轮系。 其成中一：个齿 基轮 本1周、转2轮、系3、，4齿和轮H1构5、 6轮、系7，和第H2构2个成周另转一轮个系基中本的周齿转轮 7就是第一个周转轮系的行星架， 齿轮4、5相连使两个基本周转 轮系的运动中心轮具有相同的 运动。
i17 i12 i2' 3 i3' 4 i45 i5' 6 i6' 7
n1 n2' n3' n4 n5' n6' n1
n2 n3 n4 n5 n6 n7 n7
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7
当螺杆1转过角φ时，螺母2的位移为两个螺旋副位移量之差，
s(lA lB)2
螺母2的位置为
s
(lA
lB)
2
㈡螺旋机构的特点和应用
结构简单，制造方便，运动准确性高，降速 比大，可传递很大的轴向转，工作平稳、无 噪声，有自锁作用，但效率低，磨损较严重
7
三、万向铰链机构——万向联轴节
㈠单万向联轴节
7
7
三、机构组合中的注意事项
1、应对工艺方法作认真分析 2、传动路线应尽量短，机构
要尽可能简单 3、尽量减小机构尺寸 4、注意运动参数的可调节性 5、有利的传力条件
7
四、机器运动循环图
常用的机器运动循环图有两种：
①矩形循环图
7
②圆形循环图
7
五、组合设计实例分析 一般说来，机器整机设计的内容和步骤如下：
②中间轴2两端的叉面应位 于同一平面内。
7
㈢万向联轴节的特点
结构紧凑 对制造和安装的精度要求不高 能适应较恶劣的工作条件 当轴间的夹角在工作过程中有变化时仍可继续工作
7
第二节 机构的组合设计
一、结合设计的目的与内容
机构的组合设计一般说来应包括下列几个内容： 1)合理选择能够实现各执行构件所需运动的机构； 2)完成各个基本机构的运动学设计和动力学设计； 3)为了保证各执行机构运动开始及运动终止的时间及动作的
协调，需要编制机器的运动循环图。
7
二、机构组合的基本方式及其效用 ㈠串联式组合及效用
机构串联组合后可以获得各基本机构位移关系的复合函 数。输出位移可表示为：
7
7
㈡并联式组合及效用 若干单自由度基本机构并列，共同拥有一个输出构件或
一个多自由度的输出机构输出运动。
7
7
7
㈢复合式组合
若干基本机构的排列，既有顺序串接又有并列布置特征的组 合方式称为机构的复合式组合。
1)根据生产任务拟定机器的工作原理，再进行工艺动作分析， 确定其工艺运动方案。
2)根据运动方案，合理选择能够实现该运动动作要求的机构。 3)编制运动循环图，确定各执行构件动作的协调关系。 4)进行整体综合，完成各基本机构的运动学设计和动力学设
计，绘制组合起来的机构运动简图。 5)进行零件、部件的动力计算，强度设计，结构设计，绘制装
You Know, The More Powerful You Will Be
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
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⑵棘轮、棘爪的几何尺寸计算 棘轮、棘爪的主要尺寸可按下列公式计算：
顶圆直径
D mz
齿高
h 0 . 75 m
齿顶厚
am
齿槽夹角 棘爪长度
60 或 55 L 2m
⒊棘轮机构的特点
结构简单，制造方便，运动可靠，转角大小可以调 节，但转动平移性较差，且会产生噪声和齿顶磨损
Байду номын сангаас 7
㈡槽轮机构
⒈槽轮机构的工作原理和类型
配图和零件工作图。
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㈠冷镦带孔螺母的工艺分析
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㈡各机构的选择
1)冷镦工序机构 2)进料机构 3)断料机构 4)工位转移机构 5)顶料机构
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
机械设计基础
第七章 平面连杆机构
第一节 其它常用机构简介 第二节 机构的组合设计
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第一节 其它常用机构简介
一、间歇运动机构
㈠棘轮机构
⒈棘轮机构的工作原理、类型
棘轮通常还有齿式和磨擦 式之分。
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⒉棘轮机构的尺寸计算
⑴棘轮与棘爪的轴心位置及棘轮齿面倾角φ的确定
式中，ρ为棘齿与棘爪之间的 磨擦角，齿面倾角大于磨擦角 是棘爪落入齿槽底部的必要条 件。
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⒉槽轮机构的运动特性和运动设计
设z为径向槽数，则槽轮2转过2φ2弧度时，销轮1的转角
将为
21222z
对于单销槽轮机构，其运动系数τ为
ttm2 21 22z1 21 zz2z2
⒊槽轮机构的特点
槽轮机构结构简单，可作可靠，在进入和退出啮合 时槽轮的运动要比棘轮的运动较为平稳。但要想改 变转角的大小，必须更换具有相应槽数的槽轮。
万向铰链机构又称万向联轴节，用在两相交轴之间传递运动和 动力的一种空间低副机构。
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分析其角速度比为
i21 1 2 1sic2nocso2s1
右图中 1在180度范围内， 传动比随α和 1 变化的曲线。
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㈡双万向联轴节 双万向联轴节必须满足
以下两个条件： ①主动轴1与中间轴2的夹角
必轴须2的等夹于角从，动即轴31与中间3 ；
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㈢不完全齿轮机构
⒈不完全齿轮机构的工作原理
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⒉不完全齿轮机构的特点及应用
不完全齿轮的有齿部分与从动轮啮合传动时，其从动轮 的运动较为平稳，具承载能力较高。
对于转速较高的不完全齿轮机构，可以在两轮的端面分 别装上瞬心线附加装置来改善每次转动的起始与停止阶段的 动力性能。
从动轮的动与停取决于主动轮上不完全齿数的分布，在 主动轮转动一周的过程中，从动轮可以作一次或多次不同时 间的停歇，但不能随意调整。
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二、螺旋机构 ㈠螺旋机构的工作原理和类型
由螺旋副联接相邻构件而成的机构称为螺旋机构。
螺母2的位移s为
s
lB
2
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若设螺杆1的转速为n，螺母的移动速度为
v nl B 60
螺旋传动从运动形式来看，有下列四种类型：
①螺杆原位回转，螺母沿杆作直线运动。 ②螺母原位回转，螺杆作往复直线移动。 ③螺母不动，螺杆自身回转的同时作直线移动。 ④螺杆不动，螺母绕螺杆旋转的同时沿螺杆移动。