產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章-課件

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章3.1概述3.2旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3.4曲線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章3.1概述1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章一、常用運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的功能與種類運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)種類繁多，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)功能決定所選擇和采用的機(jī)構(gòu)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在產(chǎn)品中的作用，可分為執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。如圖3-1，以自行車為例。車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)前輪的左右擺動(dòng)、車閘的擺動(dòng)抱合和變速撥叉的擺動(dòng)是設(shè)計(jì)要求的基本運(yùn)動(dòng)，是實(shí)現(xiàn)自行車功能需要執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)。直接保證這些運(yùn)動(dòng)的相應(yīng)機(jī)構(gòu)是飛輪、前叉合件、車閘組件及撥鏈器，按功能稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)這些運(yùn)動(dòng)，需要相應(yīng)的機(jī)構(gòu)和裝置將源動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，按功能稱為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。車輪的旋轉(zhuǎn)通過(guò)曲柄鏈輪鏈條將腳蹬動(dòng)力傳遞給飛輪實(shí)現(xiàn)，車閘和撥鏈器的運(yùn)動(dòng)通過(guò)柔性鋼絲（本質(zhì)是連桿）將作用在閘把和控制器上的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成。曲柄鏈輪和鏈條、閘把和鋼絲、變速控制器和鋼絲等即為所謂的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章一、常用運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的功能與種類2精品資料精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒(méi)有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽(yáng)曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒(méi)有學(xué)問(wèn)無(wú)顏見(jiàn)爹娘……”“太陽(yáng)當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥說(shuō)早早早……”產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章-ppt課件4產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章-ppt課件5圖3-2為一藥片包裝機(jī)數(shù)片機(jī)頭結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3-2為一藥片6由圖3-2可知，在產(chǎn)品或機(jī)械系統(tǒng)中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要作用是實(shí)現(xiàn)所需功能動(dòng)作（包括執(zhí)行運(yùn)動(dòng)和執(zhí)行力），而傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（傳動(dòng)鏈）則負(fù)責(zé)傳遞、變換、調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的功能需要。無(wú)論是執(zhí)行機(jī)構(gòu)還是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)定運(yùn)動(dòng)功能可選擇和采用的具體機(jī)構(gòu)種類和形式都不是唯一的。一個(gè)具體產(chǎn)品中的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通?？赡苡啥鄠€(gè)結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)組成，為了研究、分析和設(shè)計(jì)方便，可將其分解為一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)或簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)，如圖3-2中的齒輪、蝸輪和蝸桿。運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常就是選擇、配置、組合、設(shè)計(jì)這些簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)。由圖3-2可知，在產(chǎn)品或機(jī)械系統(tǒng)中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要作用是實(shí)7運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的種類可按照運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或軌跡分為平面機(jī)構(gòu)和空間機(jī)構(gòu)兩種?？臻g機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件可在三維空間中運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)自由度至少在兩個(gè)以上，如圖3-3中的篩子。平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件在某一平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。按照機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律特征，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)又可分為轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、曲線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。最常用的是按照機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，即分為齒輪機(jī)構(gòu)、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的種類可按照運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或軌跡分為平面機(jī)8產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章-ppt課件9二、機(jī)構(gòu)學(xué)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)通常由相互間有規(guī)律相對(duì)運(yùn)動(dòng)的剛性體組成，這些剛性體稱為機(jī)構(gòu)的構(gòu)件。機(jī)構(gòu)中自身相對(duì)靜止的構(gòu)件稱為機(jī)架，其他構(gòu)件稱為運(yùn)動(dòng)構(gòu)件。構(gòu)件可以是一個(gè)零件，也可是由若干零件組成的剛性系統(tǒng)。機(jī)構(gòu)的構(gòu)件間允許相對(duì)運(yùn)動(dòng)，構(gòu)件間需采用活動(dòng)連接。這種使構(gòu)件間保持接觸又允許相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接成為運(yùn)動(dòng)副。面接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為低副，點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為高副。運(yùn)動(dòng)副按運(yùn)動(dòng)范圍可分為空間運(yùn)動(dòng)副和平面運(yùn)動(dòng)副兩類，常用的是平面運(yùn)動(dòng)副。平面運(yùn)動(dòng)副按運(yùn)動(dòng)形式特征又可分為轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副、螺旋副、圓柱副等。二、機(jī)構(gòu)學(xué)基礎(chǔ)10在機(jī)構(gòu)分析中，運(yùn)動(dòng)副常采用簡(jiǎn)圖符號(hào)表示，如圖3-4所示。在機(jī)構(gòu)分析中，運(yùn)動(dòng)副常采用簡(jiǎn)圖符號(hào)表示，如圖3-4所示。11運(yùn)動(dòng)副決定了所連接構(gòu)件間的相互運(yùn)動(dòng)關(guān)系，運(yùn)動(dòng)副將構(gòu)件連接起來(lái)，同時(shí)也限制了被連接構(gòu)件的自由度。機(jī)架固定，運(yùn)動(dòng)自由度為0.一個(gè)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架相連的構(gòu)件，只有相對(duì)機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)自由度，如圖3-5（a），整個(gè)機(jī)構(gòu)僅需一個(gè)獨(dú)立參數(shù)即可確定機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的位置，此機(jī)構(gòu)有一個(gè)自由度；在此運(yùn)動(dòng)構(gòu)件末端，再通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接一個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，如圖3-5（b），則第二個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件相對(duì)第一個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件有一個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，加上隨同第一個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，共有二個(gè)自由度，機(jī)構(gòu)也需要二個(gè)獨(dú)立參數(shù)確定各構(gòu)件的相對(duì)位置，機(jī)構(gòu)自由度為2；同理，圖3-5（c）的機(jī)構(gòu)有三個(gè)自由度。運(yùn)動(dòng)副決定了所連接構(gòu)件間的相互運(yùn)動(dòng)關(guān)系，運(yùn)動(dòng)副將構(gòu)件連12產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章-ppt課件13確定運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)各構(gòu)件位置所需獨(dú)立參數(shù)的總個(gè)數(shù)稱為機(jī)構(gòu)的自由度。一個(gè)機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)應(yīng)大于0，否則機(jī)構(gòu)無(wú)法運(yùn)動(dòng)、不成立。機(jī)構(gòu)中用于輸入驅(qū)動(dòng)力的構(gòu)件稱為驅(qū)動(dòng)構(gòu)件（也稱原動(dòng)件或主動(dòng)件），驅(qū)動(dòng)構(gòu)件數(shù)應(yīng)與機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)相同；其他運(yùn)動(dòng)構(gòu)件稱為傳動(dòng)構(gòu)件（也稱從動(dòng)件）；將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力向外傳遞的構(gòu)件又稱為輸出構(gòu)件（也稱執(zhí)行構(gòu)件）。確定運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)各構(gòu)件位置所需獨(dú)立參數(shù)的總個(gè)數(shù)稱為機(jī)構(gòu)的自14在機(jī)構(gòu)學(xué)中，一般利用構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副符號(hào)及一些簡(jiǎn)單的線條、圖形表示機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成、幾何形狀、相對(duì)位置關(guān)系等，稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)圖，如圖3-6所示。在機(jī)構(gòu)學(xué)中，一15繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖時(shí)，一般是在分析清楚機(jī)構(gòu)工作原理的基礎(chǔ)上，分析運(yùn)動(dòng)副的種類和數(shù)目，確定出機(jī)架、驅(qū)動(dòng)件和從動(dòng)件，然后將構(gòu)件簡(jiǎn)化為桿件，用線條圖表示出各構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)副及相對(duì)位置關(guān)系。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖不僅表示機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和尺寸，也可表示出構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，最好按比例繪制。繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖時(shí)，一般是在分析清楚機(jī)構(gòu)工作原理的基礎(chǔ)16產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)是最常用的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，通常由兩個(gè)齒輪組成一組，依靠齒輪的嚙合傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)和扭矩。齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠、傳遞功率大、效率高結(jié)構(gòu)緊湊且使用壽命長(zhǎng)。齒輪形式種類很多，常見(jiàn)的齒輪形式如圖3-7所示。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章齒輪機(jī)構(gòu)17產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章-ppt課件18齒輪按輪齒齒廓曲線形式可分為漸開(kāi)線齒輪、擺線齒輪、圓弧齒輪、正玄曲線齒輪等，其中漸開(kāi)線齒輪應(yīng)用最廣泛。齒輪可按齒輪外觀幾何形狀、輪齒走向特征等分類，參見(jiàn)圖3-7中各齒輪的名稱。齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中嚙合的輪齒保持緊密接觸，配合使用的齒輪輪齒大小和齒廓形狀必須一致。輪齒的大小決定齒輪傳遞扭矩的能力，輪齒越大，能力越大。輪齒的大小稱為齒輪的模數(shù)，模數(shù)在國(guó)標(biāo)中已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。齒輪制造時(shí)，使用相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)模式的刀具加工。齒輪配對(duì)使用構(gòu)成齒輪機(jī)構(gòu)。一對(duì)齒輪中靠近驅(qū)動(dòng)源的稱為主動(dòng)輪，另外一個(gè)稱為從動(dòng)輪。兩齒輪的齒數(shù)比（從動(dòng)輪齒數(shù)除以主動(dòng)輪齒數(shù)）稱為傳動(dòng)比，傳動(dòng)比是齒輪傳動(dòng)的一個(gè)基本參數(shù)。齒輪的轉(zhuǎn)速與傳動(dòng)比成反比；齒輪承受的扭矩比與傳動(dòng)比成正比。齒輪按輪齒齒廓曲線形式可分為漸開(kāi)線齒輪、擺線齒輪、圓弧19蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)屬于特殊的齒輪機(jī)構(gòu)。蝸輪蝸桿的傳動(dòng)方向是單向的，即蝸桿只能作為主動(dòng)件，蝸輪只能作為從動(dòng)件。蝸桿的頭數(shù)為主動(dòng)輪齒數(shù)，一般蝸桿頭數(shù)較少（常用頭數(shù)為1），因此蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比較大。蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)屬于特殊的齒輪機(jī)構(gòu)。蝸輪蝸桿的傳動(dòng)方向是單20常見(jiàn)蝸輪蝸桿形式如圖3-8所示。常見(jiàn)蝸輪21齒輪齒條機(jī)構(gòu)是齒輪機(jī)構(gòu)的另外一個(gè)特例，相當(dāng)于大齒輪直徑無(wú)限大的齒輪傳動(dòng)，如圖3-9所示。齒輪齒條機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)與直線運(yùn)動(dòng)間的轉(zhuǎn)換。

齒輪齒條機(jī)構(gòu)是齒輪22制造齒輪的材料常見(jiàn)的有鋼、黃銅、尼龍、塑料等。機(jī)械設(shè)備和一些重要的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)常用鋼材作為齒輪的制造材料，配對(duì)使用的一對(duì)齒輪中，小齒輪轉(zhuǎn)速高、齒輪磨損快，表面硬度需比大齒輪高。儀表、鐘表等機(jī)構(gòu)中，齒輪傳遞扭矩小，常用黃銅制造齒輪，表面摩擦小且容易加工。尼龍齒輪傳動(dòng)噪聲小，常用于輕載、高速的輕工設(shè)備和機(jī)電一體化產(chǎn)品中，如照相機(jī)、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等。塑料齒輪柔性好、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲小，且可鑄塑生產(chǎn)、成本低，但傳動(dòng)載荷小、使用壽命短，常用于電動(dòng)玩具等不重要場(chǎng)合。

蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)摩擦大，工作狀況較差，因此蝸桿常采用鋼材制造，蝸輪則選擇鑄鐵材料。制造齒輪的材料常見(jiàn)的有鋼、黃銅、尼龍、塑料等。機(jī)械設(shè)備23實(shí)際產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，為滿足傳動(dòng)要求，常采用多組齒輪機(jī)構(gòu)組成的傳動(dòng)鏈，圖3-10為機(jī)械照相機(jī)的卷片機(jī)構(gòu)。實(shí)際產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，24輪系是采用兩個(gè)以上齒輪構(gòu)成的一類齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中一個(gè)齒輪軸為輸入軸，一個(gè)齒輪軸為輸出軸，其他齒輪負(fù)責(zé)逐級(jí)傳遞運(yùn)動(dòng)。根據(jù)輪系傳動(dòng)時(shí)齒輪軸線相對(duì)機(jī)架是否變化，輪系分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩類。圖3-10中，各齒輪直線式排列構(gòu)成的輪系最簡(jiǎn)單，屬于直排定軸輪系，相當(dāng)于一對(duì)齒輪機(jī)構(gòu)的逐級(jí)傳動(dòng)，傳動(dòng)比和結(jié)構(gòu)變化小。圖3-11為一較簡(jiǎn)單的周轉(zhuǎn)輪系示意圖，兩個(gè)中心輪分別為輸入、輸出周。周轉(zhuǎn)輪系中，圍繞固定中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪稱為中心輪，軸線繞中心輪或其他軸轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪稱為行星輪，其運(yùn)動(dòng)仿佛行星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此這類輪系也稱為行星輪系。輪系是采用兩個(gè)以上齒輪構(gòu)成的一類齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中一個(gè)25產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章-ppt課件26周轉(zhuǎn)輪系有很多用途，其特殊用途主要有：實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比（可達(dá)幾千），滿足特殊傳動(dòng)要求，且結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間；實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，典型的例子是汽車后橋變速器裝置，將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)以不同的速度分配給左右兩輪，用于汽車轉(zhuǎn)彎變速。周轉(zhuǎn)輪系有很多用途，其特殊用途主要有：實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比（可27作為周轉(zhuǎn)輪系的一個(gè)例子，圖3-12為自行車后變速軸的結(jié)構(gòu)，通過(guò)操縱鏈控制可實(shí)現(xiàn)三級(jí)變速。采用行星輪系變速，結(jié)構(gòu)緊湊。

作為周轉(zhuǎn)輪系的28二、帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶傳動(dòng)又稱皮帶傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，在很多現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備和工業(yè)及家用產(chǎn)品中得到使用，如機(jī)床、汽車、洗衣機(jī)、縫紉機(jī)、錄音機(jī)等。如圖3-13所示，帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由主動(dòng)帶輪、從動(dòng)帶輪及傳動(dòng)帶構(gòu)成，傳動(dòng)帶以一定張力套在兩個(gè)帶輪上。主動(dòng)帶轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠帶輪與傳動(dòng)帶的摩擦力使從動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。摩擦力的大小取決于帶輪與傳動(dòng)帶間的接觸壓力、接觸長(zhǎng)度和摩擦系數(shù)。二、帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)29產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章-ppt課件30帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要特點(diǎn)有：傳動(dòng)軸中心距較大；靠摩擦傳動(dòng)，過(guò)載打滑，可防止過(guò)載對(duì)系統(tǒng)重要零部件的破壞；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、吸振、噪聲??；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低、維護(hù)保養(yǎng)容易。由于在正常傳動(dòng)過(guò)程中也存在打滑現(xiàn)象且與負(fù)載的變化有關(guān)，因此帶傳動(dòng)可靠性差，不能保證恒定傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較低，傳動(dòng)帶使用壽命短；另外帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)尺寸較大，實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比困難，也不適于高溫、易燃、易爆的使用場(chǎng)合。帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要特點(diǎn)有：31帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使用傳送帶的類型與傳動(dòng)的效果和能力關(guān)系很大，常見(jiàn)的傳動(dòng)帶如圖3-14所示。帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使用傳送帶的類型與傳動(dòng)的效果和能力關(guān)系很大，常見(jiàn)的32平皮帶最早使用牛皮制作，故而得名?，F(xiàn)代常采用平皮帶有膠帶、鋼帶和復(fù)合材料帶等幾種。膠帶又稱為橡膠帶、帆布袋，有纖維織物與橡膠粘結(jié)而成，，抗拉強(qiáng)度大、制作容易，但耐油性能較差，常用于簡(jiǎn)單傳動(dòng)系統(tǒng)。鋼帶用冷軋薄鋼片制成，強(qiáng)度大、變形小，用于特殊場(chǎng)合。復(fù)合材料帶常用高強(qiáng)度尼龍或聚酰胺等材料做強(qiáng)力層，以皮革作摩擦面，另一面使用耐磨橡膠。復(fù)合材料帶承載能力強(qiáng)、傳動(dòng)性好、使用壽命長(zhǎng)，是目前應(yīng)用最多的平皮帶。圓形帶有皮制、麻質(zhì)、鋼絲制等幾種。圓形帶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)力大，常用于工作狀況惡劣的場(chǎng)合，如起重設(shè)備、建筑工地設(shè)備等。V形帶以棉線、化纖繩等為芯外裹橡膠制成。V形帶一般制成環(huán)狀無(wú)接頭帶，斷面呈梯形，兩斜面與帶輪槽接觸，摩擦力大，滑動(dòng)小、工作可靠、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。V形帶應(yīng)用最廣泛，屬于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化中的部件。多楔帶綜合了平皮帶與V形帶的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)速度高、可達(dá)傳動(dòng)比大，主要用于傳動(dòng)要求高、功率大等主要工作場(chǎng)合。平皮帶最早使用牛皮制作，故而得名。現(xiàn)代常采用平皮帶有膠33帶傳動(dòng)突出的缺點(diǎn)是工作中打滑問(wèn)題，不能保證穩(wěn)定、可靠的傳動(dòng)比。同步齒形帶有效解決了這一問(wèn)題。如圖3-15所示，齒形帶使用時(shí)需采用相應(yīng)的同步齒形帶輪，其傳動(dòng)為嚙合傳動(dòng)，傳動(dòng)帶與帶輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，兼有齒輪傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。齒形帶傳動(dòng)比可達(dá)10，適于高速傳動(dòng)，主要用于傳動(dòng)要求準(zhǔn)確的中、小功率傳動(dòng)系統(tǒng)中，如測(cè)量?jī)x器、輕工機(jī)械、繪圖儀、平板掃描儀等。帶傳動(dòng)突出的缺點(diǎn)是工作中打滑問(wèn)題，不能保證穩(wěn)定、可靠的34產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章-ppt課件35圖3-16為用于激光雕刻機(jī)激光頭移動(dòng)位置的實(shí)例照片。圖3-16為用于36帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，兩帶輪軸線可以再同一平面內(nèi)平行或交叉，也可不一個(gè)平面內(nèi)，利用傳動(dòng)帶與帶輪的不同纏繞方法，可構(gòu)成不同的帶傳動(dòng)形式，如圖3-17所示。帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，兩帶37帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一般設(shè)有張緊裝置，如圖3-18所示。張緊裝置可增加帶輪與傳動(dòng)帶間的接觸壓力和接觸長(zhǎng)度（包角），也能避免因傳動(dòng)帶松弛產(chǎn)生的影響。張緊的方式一般采用施力機(jī)構(gòu)作用在傳動(dòng)帶上，通過(guò)傳動(dòng)帶的環(huán)狀路徑改變實(shí)現(xiàn)。

帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一般38三、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪及環(huán)繞在鏈輪上的封閉鏈條組成，如圖3-19所示。三、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪及環(huán)繞在鏈輪上39鏈傳動(dòng)屬于嚙合傳動(dòng)，傳動(dòng)扭矩大、速度高，傳動(dòng)穩(wěn)定可靠，傳動(dòng)比準(zhǔn)確。鏈條的種類較多，按用途可分為起重鏈、牽引鏈和傳動(dòng)鏈三種。前兩種分別適合于起重機(jī)械和輸送用機(jī)械使用。用于旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中主要適用傳動(dòng)鏈。傳動(dòng)鏈按結(jié)構(gòu)分為滾子鏈和齒形鏈兩種，如圖3-20所示。滾子鏈由滾子鏈節(jié)和銷軸鏈節(jié)交替連接而成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低重量輕，但在傳動(dòng)使用過(guò)程中鏈節(jié)伸展、節(jié)距變化產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。滾子鏈主要用于中、輕載荷及非高速運(yùn)轉(zhuǎn)的普通傳動(dòng)場(chǎng)合。齒形鏈鏈節(jié)兩端有與鏈輪齒面相配合的齒廓翼板，保證嚙合時(shí)齒輪與鏈條嚙合面緊密貼合接觸，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪聲小，傳動(dòng)平穩(wěn)。齒形鏈的主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大、成本高。齒形鏈主要用于高速、高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)。鏈傳動(dòng)屬于嚙合傳動(dòng)，傳動(dòng)扭矩大、速度高，傳動(dòng)穩(wěn)定可靠，40產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章-ppt課件41鏈輪齒數(shù)一般選擇為奇數(shù)，以便磨損均勻。從動(dòng)輪與主動(dòng)輪齒數(shù)之比定義為鏈傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速比。由于鏈傳動(dòng)存在同時(shí)參與嚙合齒數(shù)問(wèn)題，鏈傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速比不宜太大，通常取5~6以下。鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩鏈輪的回轉(zhuǎn)平面必須在同一平面內(nèi)，兩軸線相互平行。與帶傳動(dòng)相似，鏈傳動(dòng)也要考慮張緊問(wèn)題。鏈傳動(dòng)的張緊主要有調(diào)節(jié)中心距和在松邊設(shè)置張緊裝置兩種方式。采用第一種方法需在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)相應(yīng)的調(diào)節(jié)裝置，如自行車、摩托車鏈傳動(dòng)中后輪中心位置的調(diào)整機(jī)構(gòu)等。對(duì)于鏈輪位置固定、中心距不可調(diào)節(jié)的鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，一般多采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、有效的張緊輪結(jié)構(gòu)。張緊輪應(yīng)設(shè)在鏈傳動(dòng)松邊，置于鏈條內(nèi)側(cè)或外側(cè)均可，通過(guò)壓迫鏈條松邊、改變鏈條的行走路徑實(shí)現(xiàn)張緊。鏈輪齒數(shù)一般選擇為奇數(shù)，以便磨損均勻。42如圖3-21。張緊輪采用自由轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈輪或圓柱滾輪，直徑等于或略小于鏈輪直徑。如圖3-21。張緊輪采用自由轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈輪或圓柱滾輪，直徑等于或43四、摩擦輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)摩擦輪傳動(dòng)是采用以一定壓力保持相互接觸的旋轉(zhuǎn)輪，依靠接觸摩擦力實(shí)現(xiàn)由主動(dòng)輪向從動(dòng)輪傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)和扭矩的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。四、摩擦輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)44產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章-ppt課件45如圖3-22所示，基本的摩擦輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由兩個(gè)相互緊密接觸的摩擦輪組成。兩輪軸線交叉不知的圓柱摩擦輪，由于圓平面上不同半徑處線速度不同，通常圓周面用于摩擦的輪子輪緣倒角或做成圓角形式；將同平面平行軸布置的摩擦輪輪面設(shè)計(jì)為V行槽式，可增大接觸面積，從而增大摩擦力。如圖3-22所示，基本的摩擦輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由兩個(gè)相互緊密接觸的46產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章摩擦輪傳動(dòng)的扭矩傳遞能力主要決定于接觸面產(chǎn)生的摩擦力大小，而摩擦接觸面積、接觸正壓力和材料摩擦系數(shù)是摩擦力的主要影響因素。因此，在摩擦輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上，首先考慮選擇合適的材料，特別是摩擦輪接觸面的材料和表面狀況，可在制造、加工時(shí)進(jìn)行特殊的處理，在機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)中，注意避免接觸油脂、粉塵等影響摩擦效果的物質(zhì)吸附在摩擦面上；其次，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，應(yīng)保證摩擦面大小滿足要求，在可能情況下，盡可能加大摩擦接觸面積，可采用增加輪寬、改變結(jié)構(gòu)面形狀等方法；此為，在結(jié)構(gòu)上，設(shè)計(jì)合理、可靠的施加壓力機(jī)構(gòu)和壓力調(diào)節(jié)裝置是保證摩擦輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有效工作的保障措施。摩擦輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)最突出的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)變速方便，通過(guò)改變摩擦接觸位置即可實(shí)現(xiàn)變速。特別是，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，并可在系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)變速。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章摩擦輪傳動(dòng)的扭矩傳遞能力主要決定于接觸面產(chǎn)47摩擦輪機(jī)構(gòu)在無(wú)級(jí)變速裝置中應(yīng)用較多，輪子的形狀有多種變化，如圖3-23。摩擦輪機(jī)構(gòu)在無(wú)級(jí)變速裝置中應(yīng)用較多，輪子的形狀有多種變化，如48產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章一、螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由螺旋軸和螺母組成，螺母為工作執(zhí)行構(gòu)件，傳動(dòng)中螺旋軸轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母沿螺旋軸作直線運(yùn)動(dòng)，如圖3-24所示。螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一般需設(shè)置防止螺母轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，如導(dǎo)向軌道、擋鐵等，以確保螺母可靠地實(shí)現(xiàn)直線移動(dòng)。主要用于傳遞運(yùn)動(dòng)的螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，螺旋軸又稱為絲杠，螺母稱為絲杠螺母。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章一、螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由螺旋軸和螺49用于螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)螺旋軸及配套螺母可采用的螺紋牙形有多種，各有不同的特點(diǎn)、適于不同的工作場(chǎng)合，如圖3-25所示。用于螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)螺旋軸及配套螺母可采用的螺紋牙形有多種，各有50三角牙形螺紋加工容易、自鎖性好，但摩擦力大、傳動(dòng)效率低，不適合于傳遞動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。方牙螺紋傳動(dòng)效率高、自鎖性較好，但加工困難，磨損后間隙影響傳動(dòng)精度且無(wú)法補(bǔ)救，常用于功率大、精度要求不高的場(chǎng)合，如千斤頂、壓力機(jī)等。梯形牙螺紋的摩擦力和傳動(dòng)效率介于三角形和方形牙螺紋之間，其優(yōu)點(diǎn)是加工容易，磨損后易于補(bǔ)救，牙根強(qiáng)度較高、對(duì)中性好，廣泛用于傳遞較大功率件的螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。鋸齒牙形是方牙和梯形牙的結(jié)合體，具有方牙螺紋傳動(dòng)效率高和梯形螺紋牙根強(qiáng)度高的特點(diǎn)，主要用于單向承受載荷和傳遞力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或機(jī)械，如壓力機(jī)、軋鋼機(jī)等。三角牙形螺紋加工容易、自鎖性好，但摩擦力大、傳動(dòng)效率51螺旋機(jī)構(gòu)用于高精度傳動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)間隙的影響很大，需配合定位、導(dǎo)向裝置。如圖3-26、圖3-27所示車床的傳動(dòng)系統(tǒng)，采用光桿和導(dǎo)軌與絲桿配合。螺旋機(jī)構(gòu)用于高精52產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章-ppt課件53螺旋千斤頂主要用螺旋傳動(dòng)動(dòng)力，執(zhí)行直線移動(dòng)的構(gòu)件可以是螺旋軸或螺母。圖3-28所示的千斤頂，螺母為機(jī)架，螺旋軸移動(dòng)頂起負(fù)載重物。螺旋千斤頂主要用螺旋傳54普通螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，螺旋軸與螺母的接觸面運(yùn)動(dòng)方式為滑動(dòng)，因而摩擦大、效率低，且易磨損，磨損后，影響傳動(dòng)精度，使用壽命低。滾珠螺旋機(jī)構(gòu)采用滾動(dòng)方式代替滑動(dòng)，摩擦、磨損大大減，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。目前，在很多高速、高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)中已得到使用，如數(shù)控機(jī)床、測(cè)量?jī)x器等。滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的主要缺點(diǎn)是加工制造工藝復(fù)雜、成本高，自身不能自鎖。普通螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，螺旋軸與螺母的接觸面運(yùn)動(dòng)方式為滑動(dòng)，55滾珠螺旋機(jī)構(gòu)有多種結(jié)構(gòu)形式，圖3-29為其中一種。滾珠螺旋機(jī)構(gòu)有多56二、鏈輸送、牽引機(jī)構(gòu)鏈輸送、牽引機(jī)構(gòu)是將鏈條作為工作執(zhí)行構(gòu)件，鏈輪作為傳動(dòng)構(gòu)件，將主動(dòng)鏈輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為鏈條的直線運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)鏈條實(shí)現(xiàn)輸送牽引等功能、目的。二、鏈輸送、牽引機(jī)構(gòu)57最簡(jiǎn)單的鏈輸送機(jī)構(gòu)是直接用鏈條托載、輸送，如圖3-30所示。最簡(jiǎn)單的鏈輸送機(jī)構(gòu)是直接用鏈條托載、輸送，如圖3-30所示。58鏈輸送機(jī)的鏈條一般需用導(dǎo)軌支撐并在導(dǎo)軌上移動(dòng)，輕載時(shí)可采用滑動(dòng)方式，用滾動(dòng)式鏈條可大大減小摩擦和動(dòng)力消耗，如圖3-31所示。鏈輸送機(jī)的鏈條一般59輸送用鏈條可選種類較多，應(yīng)根據(jù)使用條件和要求選用。建筑、礦山等工程用輸送機(jī)工作條件特殊，需使用特制的鏈條，圖3-32為幾種承載能力強(qiáng)、用于惡劣工況的鏈條。輸送用鏈條可選種類較多，應(yīng)根據(jù)使用條件和要求選用。建筑、礦山60各種用途不同的輸送機(jī)，通過(guò)在鏈條上安裝相應(yīng)的附件以滿足不同的輸送需要。例如，滾動(dòng)式電梯采用帶溝槽整體式平板安裝于兩側(cè)的鏈條上，啤酒、飲料及日化產(chǎn)品等輕工自動(dòng)生產(chǎn)線用輸送機(jī)則常采用分段式不銹鋼片形成一個(gè)移動(dòng)輸送平面，輸送包裝容器及生產(chǎn)成品等，電器組裝、香煙包裝等工序分段作業(yè)生產(chǎn)線采用鏈條上安裝隔離定位推板（桿）輸送半成品。各種用途不同的輸送機(jī)，通過(guò)在鏈條上安裝相應(yīng)的附件以滿足61圖3-33為幾種鏈條附件圖。圖3-33為幾種鏈條附件圖。62圖3-34為兩種用于粉料的鏈?zhǔn)焦伟遢斔蜋C(jī)。圖3-34為兩種63圖3-35為用于礦山輸送礦石或電廠輸送煤、爐渣的鱗板輸送機(jī)。圖3-35為用于礦山輸送礦石或電廠輸送煤、爐渣的鱗板輸送機(jī)。64三、帶輸送、牽引機(jī)構(gòu)帶輸送、牽引機(jī)構(gòu)是將皮帶作為工作執(zhí)行構(gòu)件，帶輪作為傳動(dòng)構(gòu)件，將主動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為皮帶的直線運(yùn)動(dòng)，利用皮帶實(shí)現(xiàn)輸送、牽引等功能、目的。三、帶輸送、牽引機(jī)構(gòu)65圖3-36為糧庫(kù)、碼頭、貨運(yùn)站等廣泛采用的皮帶輸送機(jī)，中間等距布置的托輥用于支撐皮帶。圖3-36為糧庫(kù)、碼頭、貨運(yùn)站等廣泛采用的皮帶輸送機(jī)，中間等66普通輸送機(jī)輸送距離越長(zhǎng)則皮帶張力越大，對(duì)皮帶的要求越高。在普通皮帶輸送機(jī)皮帶下中間位置安裝幾個(gè)較小的膠帶機(jī)，為輸送機(jī)增加驅(qū)動(dòng)力，可較好地解決上述問(wèn)題，如圖3-37所示。普通輸送機(jī)輸送距離越長(zhǎng)則皮帶張力越大，對(duì)皮帶的要求越高。在普67氣墊帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)思想是在輸送皮帶下構(gòu)造一個(gè)氣床，減少輸送帶的運(yùn)動(dòng)摩擦阻力。圖3-38為氣墊帶輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。氣墊帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)思想是在輸送皮帶下構(gòu)造一個(gè)氣床，減少輸送帶68磁墊帶輸送機(jī)是利用磁懸浮原理使輸送帶處于懸空狀態(tài)，減少輸送帶的運(yùn)動(dòng)摩擦阻力。磁墊帶輸送機(jī)使用的皮帶為特制的具有磁性的膠帶。圖3-39為磁墊