机械设计基础,第一章 机械机器机构零件,第一节 理论基础知识 第二节 机构相关知识 第三节 平面四杆机构,第一节 理论基础知识,1.机械 机构 机器 特征 组成 2.机构与零件 a.机器（从运动角度看，是由若干个运动单元组成） b.运动副 c.机构 d.机架 e.零件分类：通用零件、专用零件,第二节 机构相关知识,3.机构的组成 a.机构（由具有确定的相对运动的构件组成） b.运动副 两构件 点接触 可动联接 线接触 面接触 c.自由度,4.低副 高副 a.低副 I.转动副 II.移动副 b.高副 线接触 面接触,凸轮副,齿轮副,5.平面结构的自由度 F=3n - 2PL PH PL 代表低副个数 PH 代表高副个数 计算自由度时需考虑： 复合铰链 局部自由度 虚约束,6.平面机构的运动简图 a.构件 b.转动副 c.移动副 d.平面高副,第三节 平面四杆机构,连架杆,连架杆,机架,连杆,7.铰链四杆机构 1）曲柄摇杆机构 : 两连架杆中，一个为曲柄，而另一个为摇杆。 2）双曲柄机构 ： 两连架杆均为曲柄。 3）双摇杆机构 ：两连架杆均为摇杆。,急回特性 v1 =C1C2/t1 v2 =C1C2/t2 1=180+, 2=180- 12 , t1t2 , v1v2 行程速比系数,K = 输出件空回行程的平均速度 输出件工作行程的平均速度 =180（K-1）/（K+1） 机构的死点位置 摇杆为主动件，且连杆与曲柄两次共线时，有:0 此时机构不能运动，称此位置为：“死点” 避免措施：两组机构错开排列，如火车轮机构;靠飞轮的惯性,8.铰链四杆机构的演化 a.曲柄滑块机构 导杆机构 摇块机构 定块机构 b.双滑块机构 c.偏心轮机构,第二章 凸轮机构,凸轮机构的组成： 凸轮、从动件和机架高副机构。 凸轮是凸轮机构的主动件。,凸轮机构的分类,1、按凸轮形状分 (1)盘形凸轮 它是凸轮的最基本形式，是一个绕固定轴线转动并且具有变化半径的盘形构件。如内燃机配气凸轮机构。 (2)移动凸轮 当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，则成为移动凸轮，当移动凸轮沿工作直线往复运动时，推动从动件作往复运动。如靠模车削机构。 (3)圆柱凸轮,2、按从动件端部形状分 (1)尖顶从动件 这种从动件结构简单，尖顶能与复杂的凸轮轮廓保持接触，因而能实现预期的运动规律。但由于尖顶容易磨损，所以只适用于载荷较小的低速凸轮机构。 (2)滚子从动件 由于接触处是滚动摩擦，不易磨损，因此是一种最常用的从动件。 (3)平底从动件 由于平底与凸轮面间容易形成楔形油膜，能减少磨损，常用于高速重载的凸轮机构中。它的缺点是不能用于具有内凹轮廓的凸轮机构。,a.平面凸轮机构的基本尺寸和运动参数 b.常用的从动件运动规律 小结： 1. 凸轮机构的组成、特点、分类及应用 2. 从动件的常用运动规律及选择,第三章 其他常用机构,棘轮机构 槽轮机构 凸轮式间歇运动机构 不完全齿轮机构,棘轮机构,1、 棘轮机构的工作原理 棘轮机构主要由棘轮、主动棘爪、止回棘爪和机架组成。 棘轮机构的其它类型： 1摩擦棘轮（无声棘轮） 由于摩擦传动会出现打滑现象，不适于从动件转有要求精确的地方。 2、双向棘轮 2、 棘轮转角的调节 1、调节摇杆摆动角度的大小，控制棘轮的转角 2.用遮板调节棘轮转角 3、 棘轮机构的特点与应用,槽轮机构,1、槽轮机构的工作原理 组成：具有径向槽的槽轮、具有圆销的构件、机架 工作原理：构件1连续转动；构件2（槽轮）时而转动，时而静止。当构件1的圆销A尚未进入槽轮的径向槽时，槽轮的内凹锁住弧被构件1的外凸圆弧卡住，槽轮静止不动。,当构件1的圆销A开始进入槽轮径向槽的位置，锁住弧被松开，圆销驱使槽轮传动。 当圆销开始脱出径向槽时，槽轮的另一内凹锁住弧又被构件1的外凸圆弧卡住，槽轮静止不动。 4个槽的槽轮机构：构件1转一周，槽轮转1/4周。 6个槽的槽轮机构：构件1转一周，槽轮转1/6周。,2、槽轮机构的类型、特点及应用 1、平面槽轮机构。 2、空间槽轮机构 3、 槽轮槽数Z和拨盘圆柱销数k的选择 运动系数（）：槽轮每次运动的时间tm对主动构件回转一周的时间t之比。 当z3时，k可取15；当z4或5时，k可取13；当z6时，k取1或2。,第四章 螺纹联接与螺旋传动,第一节 螺联连接 第二节 螺旋传动,第一节 螺纹联接,1.基本知识 a.螺纹形成 b.螺纹分类 i）普通螺纹 ii）管螺纹 iii）矩形螺纹 iv）梯形螺纹 v）锯齿形螺纹,2.螺纹参数 螺纹的主要参数 1)大径d（或D） 它是与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径，亦称公称直径。 2)小径d1（或D1） 它是与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径。一般为外螺纹危险剖面的直径。 3)中径d2（或D2） 在轴向剖面内，牙厚等于牙间距的假想圆柱面的直径。它是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。 4)螺距P 螺纹相邻两个牙型对应点的轴向距离。 5)螺纹线数n 螺纹螺旋线的数目，一般n4。,6)导程L 螺纹上任一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离。单线螺纹L = P；多线螺纹L = nP。 7)螺纹升角 在中径圆柱面上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线平面间的夹角，。 8)牙型角 在轴向剖面内，相邻螺纹牙型两侧边间的夹角。 9)牙型斜角 在轴向剖面内，螺纹牙型侧边与螺纹轴线垂线间的夹角。对称牙型=/2。 10) 螺纹工作高度h 内外螺纹的径向接触高度。,3. 螺纹联接的预紧和防松 a.螺纹联接的预紧 预紧力：在螺栓承受工作载荷之前受到的力，以F0表示。 预紧的目的：为了提高联接的可靠性、紧密性和防松能力。 b. 螺纹联接的防松 1、摩擦防松：双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等 2、机械防松：开槽螺母与开口销，圆螺母与止动垫圈，弹簧垫片，轴用带翅垫片，止动垫片，串联钢丝等。 3、永久防松：端铆、冲点（破坏螺纹）、点焊 4、化学防松：粘合,