機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課件匯 黃延軍 項(xiàng)目1-7 總論 -鏈傳動(dòng)

項(xiàng)目1總論機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS機(jī)器設(shè)計(jì)概述2機(jī)械零件工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則3機(jī)械設(shè)計(jì)常用材料4課程內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)11課程內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)Part嘗試列出已學(xué)課程中，曾經(jīng)涉獵到的部分國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。任務(wù)引入學(xué)習(xí)目標(biāo)：1．了解本課程的內(nèi)容和性質(zhì)；2.了解本課程的任務(wù)。本課程內(nèi)容、性質(zhì)本課程是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，綜合應(yīng)用各先修課程的基礎(chǔ)理論和生產(chǎn)知識(shí)，解決常用機(jī)構(gòu)及通用部件的分析和設(shè)計(jì)問題。本課程的任務(wù)（一）樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)及生產(chǎn)實(shí)踐打下基礎(chǔ)。（二）熟悉常用機(jī)構(gòu)及零件的工作原理、特性和應(yīng)用，初步掌握分析和設(shè)計(jì)常用機(jī)構(gòu)的基本方法。（三）掌握通用機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)原理、方法和一般規(guī)律，掌握通用零件選用和設(shè)計(jì)的基本方法。（四）掌握一定的設(shè)計(jì)技能（查閱資料，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)計(jì)算等）。（五）掌握典型機(jī)械零件的實(shí)驗(yàn)方法，獲得基本的實(shí)驗(yàn)操作技能。（六）了解機(jī)械設(shè)計(jì)的最新動(dòng)態(tài)。2機(jī)械設(shè)計(jì)概述Part什么是機(jī)械？什么是機(jī)械設(shè)計(jì)？如何進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解機(jī)械設(shè)計(jì)類型；2.理解機(jī)器和機(jī)構(gòu)的區(qū)別；3.理解機(jī)械設(shè)計(jì)的程序；4.掌握零件與構(gòu)件的區(qū)別。一、研究對(duì)象——機(jī)械1.機(jī)器的組成及特征1.汽缸體(機(jī)架)，2.曲軸，3.連桿，4.活塞，5.進(jìn)氣閥，6.排氣閥，7.推桿，8.凸輪，9.齒輪，10.齒輪一、研究對(duì)象——機(jī)械動(dòng)力部分傳動(dòng)部分執(zhí)行部分控制部分機(jī)器一般由4部分組成：一、研究對(duì)象——機(jī)械機(jī)器具有的共同特征：（1）它們都是人為的實(shí)物組合體；（2）各實(shí)體之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；（3）能夠用來變換或傳遞能量、物料與信息。機(jī)器定義：機(jī)器是執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置，用來變換或傳遞能量、物料與信息。一、研究對(duì)象——機(jī)械機(jī)構(gòu)具有的特征：（1）它們都是人為的實(shí)物組合體；（2）各實(shí)體之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；（3）能夠用來變換或傳遞能量、物料與信息。機(jī)構(gòu)是機(jī)器的運(yùn)動(dòng)部分，僅起運(yùn)動(dòng)傳遞和運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)換的作用。一、研究對(duì)象——機(jī)械從結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)來看，機(jī)器與機(jī)構(gòu)之間并無區(qū)別。因此習(xí)慣上把機(jī)器和機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為機(jī)械。一、研究對(duì)象——機(jī)械2.零件與構(gòu)件組成機(jī)械的相對(duì)運(yùn)動(dòng)單元稱為構(gòu)件，機(jī)械中不可拆卸的制造單元稱為零件。兩者區(qū)別：構(gòu)件是機(jī)器的運(yùn)動(dòng)單元，而零件則是機(jī)器的制造單元。一、研究對(duì)象——機(jī)械3.對(duì)機(jī)械的基本要求使用功能經(jīng)濟(jì)性要求勞動(dòng)保護(hù)環(huán)境保護(hù)二、研究過程——機(jī)械設(shè)計(jì)1.機(jī)械設(shè)計(jì)的概念機(jī)械設(shè)計(jì)：根據(jù)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品提出的任務(wù)，結(jié)合生產(chǎn)的具體情況，應(yīng)用當(dāng)代各種先進(jìn)的技術(shù)成果，求得一個(gè)技術(shù)完善，經(jīng)濟(jì)性好，操作安全，減少污染，造型美觀，并能集中反映先進(jìn)生產(chǎn)力的研制機(jī)械產(chǎn)品的方案和手段。作用：機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的第一道工序，將對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)組成、運(yùn)動(dòng)形態(tài)、受力狀況、能量傳遞、裝配關(guān)系、潤(rùn)滑密封以及各個(gè)零件的材料、形狀和尺寸等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算，并將結(jié)果轉(zhuǎn)化為工程圖樣和技術(shù)文件，作為機(jī)械制造和機(jī)械使用的依據(jù)?？尚行匝芯糠桨冈O(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)改進(jìn)設(shè)計(jì)2.機(jī)械設(shè)計(jì)的程序二、研究過程——機(jī)械設(shè)計(jì)繼續(xù)設(shè)計(jì)新型設(shè)計(jì)變型設(shè)計(jì)3.機(jī)械設(shè)計(jì)的類型二、研究過程——機(jī)械設(shè)計(jì)3機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則Part右圖為文件層板柜。按照機(jī)械零件的四大準(zhǔn)則，分析在設(shè)計(jì)內(nèi)部層板時(shí)，應(yīng)主要考慮使用哪些準(zhǔn)則。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解機(jī)械零件計(jì)算的四大準(zhǔn)則；2.理解極限應(yīng)力和安全系數(shù)含義。一、機(jī)械零件的工作能力零件在一定的運(yùn)動(dòng)、載荷和環(huán)境情況下，在預(yù)定的使用期限內(nèi)，不發(fā)生失效的安全工作限度。衡量零件工作能力的指標(biāo)稱為零件的工作能力準(zhǔn)則。主要準(zhǔn)則有：強(qiáng)度、剛度、耐磨性、振動(dòng)穩(wěn)定性和耐熱性。二、機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則（一）強(qiáng)度準(zhǔn)則強(qiáng)度是保證機(jī)械零件工作能力的最基本要求。若零件的強(qiáng)度不夠，不僅因?yàn)榱慵氖箼C(jī)械不能正常工作，而且還可能導(dǎo)致安全事故。強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則為：σ≤[σ]，

τ≤[τ]

二、機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則1.極限應(yīng)力極限應(yīng)力的確定與應(yīng)力的種類相關(guān)。極限應(yīng)力靜應(yīng)力塑性材料：屈服強(qiáng)度脆性材料：抗拉強(qiáng)度變應(yīng)力：相應(yīng)的疲勞極限斷裂或塑性變形疲勞斷裂二、機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則1.極限應(yīng)力極限應(yīng)力的確定與應(yīng)力的種類相關(guān)。二、機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則2.安全系數(shù)可采用查表法或部分系數(shù)法確定。下為部分系數(shù)法：S1——載荷及應(yīng)力相關(guān)，一般為1~1.5S2——材料均勻性相關(guān)，鍛鋼或軋鋼一般為1.2~1.5；鑄鐵一般為1.5~2.5S3——零件重要性相關(guān)，一般為1~1.5

二、機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則（二）

剛度準(zhǔn)則剛度是指零件在載荷作用下，抵抗彈性變形的能力。剛度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為：

增大剛度措施：1.適當(dāng)增大或改變截面尺寸以增大慣性矩；2.減小支撐跨距；3.合理增添加強(qiáng)筋等。二、機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則（三）

耐磨性準(zhǔn)則耐磨性是指相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件工作表面抵抗磨損的能力。目前尚無可靠、定量的計(jì)算方法，常采用條件性計(jì)算：

二、機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則（四）

振動(dòng)和噪聲準(zhǔn)則當(dāng)機(jī)械或零件的固有振動(dòng)頻率等于或接近受激振源作用引起的強(qiáng)迫振動(dòng)頻率時(shí)，將產(chǎn)生共振。而振動(dòng)又是產(chǎn)生噪聲的主要原因。根據(jù)實(shí)際需求出發(fā)，應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)分析和計(jì)算。4機(jī)械設(shè)計(jì)常用材料Part老師帶學(xué)生參觀時(shí)，發(fā)現(xiàn)操作工正在把一批熱軋鋼筋進(jìn)行冷拉處理。試說明其原因。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解材料選用原則；2.了解硬度表達(dá)方法；3.掌握低碳鋼力學(xué)性能曲線。一、材料選用原則1、滿足使用要求是選用材料的最基本原則和出發(fā)點(diǎn)。2、符合工藝要求是選用材料的冷、熱加工性能好，熱處理工藝性好。3、綜合經(jīng)濟(jì)效益好是一切產(chǎn)品追求的最終目標(biāo)。不能只考慮材料價(jià)格，還應(yīng)考慮加工成本及維修維護(hù)費(fèi)用。二、機(jī)械常用材料材料分類部分常用牌號(hào)部分用途黑色金屬一般用鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼Q195,Q235,Q275等鐵絲、螺栓、軸等優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20,45,40Mn齒輪、曲軸等低合金結(jié)構(gòu)鋼Q295,Q345等油罐、建筑結(jié)構(gòu)等合金結(jié)構(gòu)鋼45MnB,20Cr,42CrMo等花鍵、齒輪等彈簧鋼65，65Mn，30W4Cr2VA等彈簧軸承鋼GCr15等滾動(dòng)軸承不銹鋼、耐熱鋼、工具鋼、耐候鋼特定用途鑄鐵灰鑄鐵HT200,HT350等床身、帶輪、等球墨鑄鐵QT400,QT900等箱體、齒輪等其它鑄鐵

鑄鋼聯(lián)軸器等有色金屬銅、鋁、鋅、鉛、鈦等合金、滑動(dòng)軸承等非金屬橡膠密封圈等工程塑料管、滑動(dòng)軸承等陶瓷、石墨等軸承等二、機(jī)械常用材料低碳鋼力學(xué)拉伸性能實(shí)驗(yàn)GB/T228.11）

彈性形變階段；2）屈服階段；3）強(qiáng)化階段；4）局部變形階段（一）金屬材料力學(xué)性能（二）硬度硬度是衡量金屬材料軟硬程度的一種力學(xué)性能指標(biāo)。其含義是指金屬表面抵抗其他硬物壓入的能力，即材料對(duì)局部塑性變形的抵抗能力。根據(jù)載荷性質(zhì)和測(cè)試方法不同可分為布氏硬度（HBW）、洛氏硬度（HRC）、維氏硬度（HV）等。二、機(jī)械常用材料實(shí)事求是，崇尚科學(xué)項(xiàng)目2平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制及自由度計(jì)算機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS機(jī)構(gòu)概述1平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算31機(jī)構(gòu)概述Part一個(gè)在平面上運(yùn)動(dòng)的物體，不論它以任何方式運(yùn)動(dòng)，都可用沿x軸的移動(dòng)、沿y軸的移動(dòng)和垂直于該平面軸的轉(zhuǎn)動(dòng)共3個(gè)參數(shù)進(jìn)行表達(dá)，如圖所示。試分析在三維空間中運(yùn)動(dòng)的物體，可以用那幾個(gè)參數(shù)表達(dá)？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.掌握機(jī)構(gòu)的組成；2.掌握自由度和約束的含義；3.掌握運(yùn)動(dòng)副的類型。相關(guān)知識(shí)平面機(jī)構(gòu)：各構(gòu)件在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)?？臻g機(jī)構(gòu)：各構(gòu)件不完全在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。平面機(jī)構(gòu)空間機(jī)構(gòu)一、機(jī)構(gòu)的組成與分類機(jī)構(gòu)：具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的組合；構(gòu)件：機(jī)構(gòu)中的（最?。┻\(yùn)動(dòng)單元，由一個(gè)或若干個(gè)零件剛性聯(lián)接而成。1.機(jī)構(gòu)一、機(jī)構(gòu)的組成與分類機(jī)架：固定不動(dòng)的構(gòu)件；原動(dòng)件：輸入運(yùn)動(dòng)規(guī)律的構(gòu)件；從動(dòng)件：其它的活動(dòng)構(gòu)件2.機(jī)架二、自由度自由度：構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目；約束：對(duì)構(gòu)件獨(dú)立運(yùn)動(dòng)所施加的限制三個(gè)自由度：x,y,

yxO三、運(yùn)動(dòng)副及其分類運(yùn)動(dòng)副：兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接。特點(diǎn)：（1）運(yùn)動(dòng)副是一種連接；（2）由兩個(gè)構(gòu)件組成；（3）兩個(gè)構(gòu)件之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)副元素：組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件上的接觸點(diǎn)、接觸線或接觸面。運(yùn)動(dòng)副元素1.運(yùn)動(dòng)副三、運(yùn)動(dòng)副及其分類低副：兩構(gòu)件通過面與面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副；高副：兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副。2.類型運(yùn)動(dòng)副及其分類低副——轉(zhuǎn)動(dòng)副固定鉸鏈活動(dòng)鉸鏈運(yùn)動(dòng)副及其分類低副——移動(dòng)副

兩構(gòu)件只能沿某一方向線作相對(duì)移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副稱為移動(dòng)副。

約束：一個(gè)方向移動(dòng)，一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度：一個(gè)方向的移動(dòng)與機(jī)架組成移動(dòng)副兩活動(dòng)構(gòu)件組成的移動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副及其分類高副

兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為高副。

約束：一個(gè)方向移動(dòng)自由度：一個(gè)方向移動(dòng)，一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)2平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖Part嘗試?yán)L制右圖手動(dòng)壓水機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解結(jié)構(gòu)示意圖的含義；2.掌握機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制方法。一、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖概念研究機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性時(shí)，為了使得問題簡(jiǎn)化，通常只考慮與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目、類型及相對(duì)位置，不考慮構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的實(shí)際結(jié)構(gòu)和材料等與運(yùn)動(dòng)無關(guān)的因素。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：用簡(jiǎn)單的線條和符號(hào)來代表構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，并按一定比例表示各運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置，用以說明機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單圖形。機(jī)構(gòu)示意圖：只表示機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成及運(yùn)動(dòng)原理，而不嚴(yán)格按照比例繪制的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。二、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)（詳見GB/T4460）二、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制1.觀察機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況，分析機(jī)構(gòu)具體組成，確定機(jī)架、原動(dòng)件和從動(dòng)件（類型和數(shù)目）；2.由原動(dòng)件開始，根據(jù)相連兩構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)副元素情況，確定運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目；3.根據(jù)實(shí)際機(jī)構(gòu)尺寸和圖紙大小確定適當(dāng)?shù)谋壤?.選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)脑瓌?dòng)件位置，用規(guī)定的符號(hào)和線條繪制成簡(jiǎn)圖(從原動(dòng)件開始畫)。注：一般會(huì)先在圖紙中確定各運(yùn)動(dòng)副的位置，再連接各運(yùn)動(dòng)副完成機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制。繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖步驟繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖步驟試?yán)L制顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：

43D52CFEA6G1B注：為圖示整潔，演示中先繪制構(gòu)件，再繪制定位圓弧，實(shí)際繪制過程與此不同。別忘標(biāo)注原動(dòng)件3平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算Part計(jì)算右圖仿生機(jī)構(gòu)的自由度，并注明是否有局部自由度、虛約束或復(fù)合鉸鏈。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1．掌握平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算過程；2.理解平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算三種特殊情況。一、平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式平面機(jī)構(gòu)自由度=構(gòu)件總的自由度-構(gòu)件總的約束數(shù)ABCD3214F=3n-2PL-PH二、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件機(jī)構(gòu)的自由度是指機(jī)構(gòu)相對(duì)于機(jī)架所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。機(jī)構(gòu)中從動(dòng)件是不能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的，只有原動(dòng)件才能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。而原動(dòng)件的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)都是外界給定的。機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是：機(jī)構(gòu)自由度必須大于零，且原動(dòng)件數(shù)目必須等于自由度數(shù)。三、計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度注意事項(xiàng)F=3n-2pL-pH=3×7-2×6-0=9???318245671.復(fù)合鉸鏈：由兩個(gè)以上構(gòu)件在同一處構(gòu)成的重合轉(zhuǎn)動(dòng)副，稱為復(fù)合鉸鏈。由m個(gè)構(gòu)件(m≥3)構(gòu)成的復(fù)合鉸鏈，應(yīng)包含(m-1)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。312312312321三、計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度注意事項(xiàng)2.局部自由度：機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所產(chǎn)生的不影響整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的局部運(yùn)動(dòng)常見的局部自由度是滾子繞自身軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。處理方式：在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，局部自由度應(yīng)當(dāng)舍棄不計(jì)。設(shè)想將滾子與從動(dòng)件焊成一體三、計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度注意事項(xiàng)3.虛約束：機(jī)構(gòu)中有些約束所起的限制作用可能是重復(fù)的，這種對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立限制作用的重復(fù)約束。處理方式：計(jì)算自由度時(shí)應(yīng)去掉引入虛約束的構(gòu)件（或運(yùn)動(dòng)鏈部分）和運(yùn)動(dòng)副。1）軌跡重合

對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)無關(guān)，但可以改善機(jī)構(gòu)的受力情況，增加機(jī)構(gòu)工作的穩(wěn)定性。虛約束2）

兩構(gòu)件形成多個(gè)具有相同作用的運(yùn)動(dòng)副多個(gè)移動(dòng)副多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副X多個(gè)高副虛約束3）對(duì)運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的對(duì)稱部分，產(chǎn)生虛約束

外齒輪為機(jī)架；行星架與機(jī)架之間為轉(zhuǎn)動(dòng)副；太陽輪與機(jī)架之間為轉(zhuǎn)動(dòng)副。觀察此行星輪系是否有虛約束？實(shí)事求是，崇尚科學(xué)項(xiàng)目3平面連桿機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS平面連桿機(jī)構(gòu)基本類型及應(yīng)用1平面四桿機(jī)構(gòu)基本特性2平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)31平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型及應(yīng)用Part如圖所示為天線機(jī)構(gòu)。其中桿1與機(jī)架形成轉(zhuǎn)動(dòng)副A，桿1和桿2形成轉(zhuǎn)動(dòng)副B，桿2和桿3形成轉(zhuǎn)動(dòng)副C，桿3與機(jī)架形成轉(zhuǎn)動(dòng)副D。試分析圖示天線擺角如何調(diào)節(jié)？以及該機(jī)構(gòu)可能的類型。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)；2.理解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式；3.掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式。一、基本概念平面連桿機(jī)構(gòu)——若干構(gòu)件通過低副連接而成的平面機(jī)構(gòu)。平面四桿機(jī)構(gòu)——由四個(gè)構(gòu)件通過低副連接而成的平面機(jī)構(gòu)。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)——所有低副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu)。二、平面連桿機(jī)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：1、由于組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件之間為面接觸，因而承受的壓強(qiáng)小、便于潤(rùn)滑、磨損較輕，可以承受較大的載荷；2、構(gòu)件形狀簡(jiǎn)單，加工方便，工作可靠；3、在主動(dòng)件等速連續(xù)運(yùn)動(dòng)的條件下，當(dāng)各構(gòu)件的相對(duì)長(zhǎng)度不同時(shí),從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)多種形式的運(yùn)動(dòng)，滿足多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的要求。缺點(diǎn)：1、低副中存在間隙會(huì)引起運(yùn)動(dòng)誤差，設(shè)計(jì)計(jì)算比較復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)精確的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律；2、連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力也不適用于高速的場(chǎng)合。應(yīng)用：機(jī)床、動(dòng)力機(jī)械、工程機(jī)械、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械等。三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式及其演化機(jī)架：固定不動(dòng)的桿，如AD桿；連架桿：與機(jī)架用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接的桿，如AB和CD桿；連桿：不與機(jī)架相連的桿，如BC桿。曲柄：能做整周回轉(zhuǎn)的連架桿；搖桿：僅能在某一角度內(nèi)擺動(dòng)的連架桿。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)1.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式及其演化曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若一個(gè)連架桿為曲柄，另一個(gè)為搖桿三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式及其演化縫紉機(jī)截切機(jī)械三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式及其演化雙曲柄機(jī)構(gòu)：兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。兩曲柄不等長(zhǎng)：原動(dòng)件曲柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；從動(dòng)件曲柄做周期性變速轉(zhuǎn)動(dòng)。三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式及其演化兩曲柄等長(zhǎng)（平行四邊形機(jī)構(gòu)）：兩曲柄會(huì)存在不同的運(yùn)動(dòng)狀況。三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式及其演化兩曲柄等長(zhǎng)（平行四邊形機(jī)構(gòu)）：兩曲柄會(huì)存在不同的運(yùn)動(dòng)狀況，具有不確定性。平行四邊形運(yùn)動(dòng)不確定性解決方法：1、利用從動(dòng)曲柄本身（或附加質(zhì)量）的慣性來導(dǎo)向。2、在主、從動(dòng)曲柄上錯(cuò)開移動(dòng)角度再安裝一組平行四邊形機(jī)構(gòu)。3、增加第三個(gè)平行曲柄。三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式及其演化及其演化分揀機(jī)構(gòu)公交車門三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式及其演化雙搖桿機(jī)構(gòu)：兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。搬運(yùn)機(jī)構(gòu)起重機(jī)三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式及其演化轉(zhuǎn)動(dòng)副

移動(dòng)副（滑塊四桿機(jī)構(gòu)）擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副（偏心輪機(jī)構(gòu)）選取不同的構(gòu)件作為機(jī)架。2.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式及其演化1）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副曲柄滑塊機(jī)構(gòu)三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式及其演化1）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副曲柄滑塊機(jī)構(gòu)三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式及其演化1）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式及其演化結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單強(qiáng)度、剛度高傳遞動(dòng)力較大2）擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副（偏心輪機(jī)構(gòu)）三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式及其演化3）取不同構(gòu)件為機(jī)架2平面四桿機(jī)構(gòu)基本特性Part圖示為工裝的壓緊機(jī)構(gòu)。試?yán)L制該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的示意圖，并分析其工作原理。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性；2.掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型判定方法。。一、曲柄存在的條件圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，桿AB為曲柄。為保證曲柄整周回轉(zhuǎn)，曲柄必須順利通過與機(jī)架AD共線的兩個(gè)位置AB2和AB1。根據(jù)三角形兩邊之和必須大于第三邊定律可得：觀察三角形B1DC1:

觀察三角形B2DC2:

①②

③不等式①、②和③兩兩相加，可得：

一、曲柄存在的條件曲柄存在的必要條件：（1）在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄是最短桿；（2）最長(zhǎng)桿與最短桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿的長(zhǎng)度之和。二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型判別方法1、當(dāng)最長(zhǎng)桿與最短桿長(zhǎng)度之和大于其余兩桿的長(zhǎng)度之和時(shí)，為雙搖桿機(jī)構(gòu)（不滿足桿長(zhǎng)和條件）；2、不滿足第1條時(shí)，查看最短桿條件：（1）最短桿為機(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)；（2）最短桿為連架桿時(shí)，機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；（3）最短桿為連桿時(shí)，機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。三、平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的極限位置極位夾角θ：從動(dòng)件處于兩個(gè)極限位置時(shí)，曲柄兩位置之間的夾角最大擺角ψ:搖桿往復(fù)擺過的最大角度三、平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性2.急回特性原動(dòng)件做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且從動(dòng)件返回行程的平均速度大于工作行程的平均速度的特性，稱為急回特性。

行程速比系數(shù)K：空回行程的速度與工作行程速度的比值：

機(jī)構(gòu)急回特性取決于極位夾角的大小。急回程度越明顯，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn)性下降。設(shè)計(jì)時(shí)，K=1.2~2.0。三、平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性2.急回特性原動(dòng)件做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且從動(dòng)件返回行程的平均速度大于工作行程的平均速度的特性，稱為急回特性。三、平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性3.壓力角和傳動(dòng)角曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，作用在從動(dòng)件上的驅(qū)動(dòng)力F與其受力點(diǎn)速度Vc方向線之間所夾的銳角α稱為壓力角（不計(jì)摩擦力、慣性力和重力）。壓力角的余角γ稱為傳動(dòng)角。三、平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性3.壓力角和傳動(dòng)角壓力角和傳動(dòng)角在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中是變化的。力F在Vc方向的有效分力為Fcosα。說明壓力角越小，有效分力越大。為保證機(jī)構(gòu)正常工作，必須規(guī)定最小傳動(dòng)角γmin。一般情況，通常取γmin

≥40°；對(duì)于大功率機(jī)械，可取γmin

≥50°。三、平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性4.死點(diǎn)位置原動(dòng)件：連架桿——搖桿CD連桿BC驅(qū)動(dòng)搖桿AB的力F，在B點(diǎn)的壓力角為90°；Fv三、平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性4.死點(diǎn)位置為順利通過死點(diǎn)，采取措施：

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：如兩組以上的同樣機(jī)構(gòu)相互錯(cuò)開排列組合使用；2.增大慣性：利用飛輪的慣性闖過死點(diǎn)。三、平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性4.死點(diǎn)位置死點(diǎn)在機(jī)械中的應(yīng)用：3平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)Part由于平面四桿機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的路徑，因此在實(shí)際工程中應(yīng)用非常廣泛。工程中常用的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)方法有哪些？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解按給定行程速度變化系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)；2.掌握按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的方法。平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)基本要求實(shí)現(xiàn)構(gòu)件給定位置：即要求連桿機(jī)構(gòu)能引導(dǎo)構(gòu)件按規(guī)定順序精確或近似地經(jīng)過給定的若干位置。實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律：即要求主、從動(dòng)件滿足已知的若干組對(duì)應(yīng)位置關(guān)系，包括滿足一定的急回特性要求，或者在主動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律一定時(shí)，從動(dòng)件能精確或近似地按給定規(guī)律運(yùn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)軌跡：即要求連桿機(jī)構(gòu)中做平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上某一點(diǎn)精確或近似地沿著給定的軌跡運(yùn)動(dòng)。一、按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知：連桿的兩個(gè)位置B1C1和B2C2。設(shè)計(jì)該連桿機(jī)構(gòu)。

求解步驟：定比例，繪制B1C1和B2C2

;分別連接B1B2和C1C2，并做各自的垂直平分線b12和c12。在兩線上各自取固定鉸鏈位置A和D。連接A，B1，C1和D，完成鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。注：由于A和D的位置可任意選擇，因此有無數(shù)解?？赏ㄟ^最小傳動(dòng)角或其它條件限制解的數(shù)量。二、按行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知：搖桿CD的長(zhǎng)度及搖桿擺角ψ和行程速比系數(shù)K，設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。求出極位夾角任選固定鉸鏈中心D的位置，由搖桿長(zhǎng)度和擺角，作出搖桿的兩個(gè)極限位置3.連接C1和C2，并作C2M垂直于C1C2作∠C2C1N=90°－θ，得C2M與C1N相交于點(diǎn)P。5.作△C1PC2的外接圓，此圓上任取一點(diǎn)A作為曲柄的固定鉸鏈中心。連AC1和AC2，因同一圓弧的圓周角相等，故∠C1AC2＝∠C1PC2/2＝θ。6.以A為圓心和以L1為半徑作圓，交C1A的延線于B1，交C2A于B2，即得B1C1＝B2C2＝L2及AD＝L4。實(shí)事求是，崇尚科學(xué)項(xiàng)目4凸輪機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS凸輪機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用1從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律2圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓3凸輪機(jī)構(gòu)的材料和結(jié)構(gòu)41凸輪機(jī)構(gòu)類型及應(yīng)用Part凸輪機(jī)構(gòu)是典型的常用機(jī)構(gòu)之一，常被用于傳動(dòng)控制系統(tǒng)中。觀察下面圖示三種類型推桿，試分析哪種推桿的傳動(dòng)精度更高。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解凸輪機(jī)構(gòu)分類；2.掌握凸輪機(jī)構(gòu)組成。簡(jiǎn)介凸輪傳動(dòng)是通過凸輪與從動(dòng)件間的接觸來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，是一種常見的高副機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只要設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞€，就可以使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)任何預(yù)定的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律。一、凸輪機(jī)構(gòu)組成及應(yīng)用組成：凸輪機(jī)構(gòu)一般由凸輪（1）、從動(dòng)件（2）和機(jī)架（3）組成。傳動(dòng)：將凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭?dòng)件的移動(dòng)或擺動(dòng)。應(yīng)用：廣泛用于自動(dòng)化和半自動(dòng)化機(jī)械中作為控制機(jī)構(gòu)。3一、凸輪機(jī)構(gòu)組成及應(yīng)用1、只需設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，便可使從?dòng)件得到所需的運(yùn)動(dòng)規(guī)律2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，工作可靠，容易設(shè)計(jì)；3、高副接觸，易磨損3一、凸輪機(jī)構(gòu)組成及應(yīng)用二、凸輪機(jī)構(gòu)分類1.按凸輪的形狀和運(yùn)動(dòng)分類：盤形凸輪、移動(dòng)凸輪和圓柱凸輪。二、凸輪機(jī)構(gòu)分類2.按從動(dòng)件的形狀分類：尖頂從動(dòng)件、滾子從動(dòng)件和平底從動(dòng)件。

二、凸輪機(jī)構(gòu)分類3.按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分類：移動(dòng)從動(dòng)件和擺動(dòng)從動(dòng)件。

二、凸輪機(jī)構(gòu)分類4.按按鎖合方式分類：力鎖合凸輪和形鎖合凸輪。二、凸輪機(jī)構(gòu)分類4.按按鎖合方式分類：力鎖合凸輪和形鎖合凸輪。二、凸輪機(jī)構(gòu)分類4.按按鎖合方式分類：力鎖合凸輪和形鎖合凸輪。2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律Part圖為某凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)速度曲線。分析該機(jī)構(gòu)中是否具有剛性沖擊或柔性沖擊，并說明理由。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1．理解凸輪傳動(dòng)工作過程；2.理解凸輪常用從動(dòng)件的三種運(yùn)動(dòng)規(guī)律。凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律只需設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，便可使從?dòng)件得到所需的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：一、凸輪傳動(dòng)的工作過程基圓：以凸輪的最小向徑為半徑所作的圓。推程角：從動(dòng)件被凸輪推動(dòng)，以一定運(yùn)動(dòng)規(guī)

律，從最近位置到達(dá)最遠(yuǎn)位置。遠(yuǎn)休止角：當(dāng)凸輪繼續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件在

最遠(yuǎn)位置停留不動(dòng)?；爻探牵簭膭?dòng)件被凸輪推動(dòng)，以一定運(yùn)動(dòng)規(guī)

律，從最遠(yuǎn)位置回到最近位置。近休止角：當(dāng)凸輪繼續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件在

最近位置停留不動(dòng)。行程：從動(dòng)桿在推程或回程中移動(dòng)的距離。二、常用的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)規(guī)律：是指推桿在運(yùn)動(dòng)過程中，其位移、速度和加速度隨時(shí)間變化（凸輪轉(zhuǎn)角δ變化）的規(guī)律。（一）等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪角速度ω1為常數(shù)時(shí)，從動(dòng)件速度υ不變。推桿在運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)因速度有突變，在理論上加速度值為瞬時(shí)無窮大，使推桿產(chǎn)生非常大的慣性力，致使凸輪受到很大的沖擊，稱為剛性沖擊。適用場(chǎng)合：低速、輕載。二、常用的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律（二）等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速、等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在前半程用等加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，后半程采用等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，兩部分加速度絕對(duì)值相等。在起點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)時(shí)，加速度有突變，因而推桿的慣性力也將有突變，不過這一突變?yōu)橛邢拗?，所以，凸輪機(jī)構(gòu)中由此而引起的沖擊稱為柔性沖擊。適用場(chǎng)合：中速、輕載。二、常用的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律（三）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律（余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律）余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律的加速度曲線為1/2個(gè)周期的余弦曲線，位移曲線為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)曲線（又稱簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律）。這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的加速度在起點(diǎn)和終點(diǎn)時(shí)有有限數(shù)值的突變，故也有柔性沖擊。。適用場(chǎng)合：中速、中載。svaδδδδ03圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓Part已知基圓半徑為50mm，凸輪做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圖示推桿運(yùn)動(dòng)曲線完成了一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期。試?yán)L制對(duì)心移動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤形凸輪輪廓。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意要點(diǎn)；2.掌握對(duì)心移動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤形凸輪輪廓繪制。一、用圖解法設(shè)計(jì)盤形凸輪輪廓曲線基本理論：相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理。1.設(shè)凸輪以ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)2.假想把整個(gè)機(jī)構(gòu)加一個(gè)-ω：結(jié)果：1.凸輪靜止不動(dòng)。2.從動(dòng)件及導(dǎo)路以-ω轉(zhuǎn)動(dòng)，且從動(dòng)件沿導(dǎo)路上下移動(dòng)。

3.凸輪與從動(dòng)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系不變。結(jié)論：反轉(zhuǎn)法把凸輪輪廓線的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成求從動(dòng)件端部的

運(yùn)動(dòng)軌跡。（一）.圖解法原理（反轉(zhuǎn)法）盤形凸輪輪廓的繪制（二）

對(duì)心移動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤形凸輪輪廓的繪制盤形凸輪輪廓的繪制（三）

對(duì)心移動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪輪廓的繪制（四）

移動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪輪廓的繪制在每條向徑（反轉(zhuǎn)后的導(dǎo)路）上量取位移得理論廓線上的點(diǎn)，過這些點(diǎn)作向徑的垂線（平板），然后做這些垂線的包絡(luò)線（實(shí)際廓線）。盤形凸輪輪廓的繪制（五）

偏置直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤形凸輪輪廓的繪制盤形凸輪輪廓的繪制（六）

擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓的繪制二、設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)注意的問題（一）滾子半徑的選擇ρ′＞0實(shí)際廓線光滑、正常。ρ′=0出現(xiàn)尖點(diǎn)，易磨損，運(yùn)動(dòng)規(guī)律易改變。ρ′＜0實(shí)際廓線相交，運(yùn)動(dòng)失真。內(nèi)凹輪廓：由于其實(shí)際輪廓曲線的半徑等于滾子半徑與理論輪廓曲線半徑之和，因此無論滾子半徑大小如何，則總能作出實(shí)際輪廓曲線。二、設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)注意的問題（1）壓力角壓力角即凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件作用力的方向線與從動(dòng)件上力作用點(diǎn)的速度方向之間所夾的銳角。（二）凸輪機(jī)構(gòu)壓力角的選擇和校核（2）壓力角與作用力壓力角α越大，有害分力F1越大。當(dāng)壓力角大到一定值時(shí)，機(jī)構(gòu)將發(fā)生自鎖。（3）許用壓力角為了提高機(jī)構(gòu)的效率、改善其受力情況，通常規(guī)定一許用壓力角[α]。（4）壓力角校核αmax一般出現(xiàn)在從動(dòng)件的起點(diǎn)位置、從動(dòng)件最大速度位置和凸輪輪廓向徑變化最大的位置F1二、設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)注意的問題在確定基圓半徑大小時(shí)，宜從實(shí)際需求出發(fā)進(jìn)行考量：（三）凸輪基圓半徑的確定r0越小，凸輪機(jī)構(gòu)緊湊，但α越大，會(huì)造成αmax>[α]，所以r0不能過小。r0越大，α越小，凸輪機(jī)構(gòu)傳力性能越好，但機(jī)構(gòu)不緊湊。通常：r0≥(1.6--2)d（d：安裝凸輪處軸徑）

4凸輪機(jī)構(gòu)的材料和結(jié)構(gòu)Part某凸輪基圓直徑為50mm，與其裝配的軸徑為45mm。試分析該凸輪采用哪種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理。（圖片僅供參考）任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解凸輪的常用材料；2.了解凸輪常用結(jié)構(gòu)；3.了解凸輪的主要失效形式。一、凸輪與從動(dòng)件的材料（一）主要失效形式凸輪：磨損、疲勞點(diǎn)蝕從動(dòng)件：磨損（二）常用材料凸輪：HT200、HT300（170-250HBS)；Q345、45、50(調(diào)質(zhì)處理)；QT700-2(190-305HBS)；45（淬火40-45HRC)；40Cr(表面高頻淬火52-58HRC）從動(dòng)件：材料與凸輪相同，但從動(dòng)件磨損更嚴(yán)重更早。所以一般從動(dòng)件硬度比凸輪要高一些。二、凸輪結(jié)構(gòu)除尺寸較小的凸輪與軸制成一體的情況外，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮安裝時(shí)便于調(diào)整凸輪與軸相對(duì)位置的需要。凸輪軸組合式實(shí)事求是，崇尚科學(xué)項(xiàng)目5間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS棘輪機(jī)構(gòu)1槽輪機(jī)構(gòu)2不完全齒輪機(jī)構(gòu)31棘輪機(jī)構(gòu)Part如圖所示為滾子內(nèi)摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)（超越離合器常常采用此種機(jī)構(gòu)）。當(dāng)星輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，套筒不隨之旋轉(zhuǎn)；而當(dāng)星輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，套筒會(huì)隨之順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。試分析其工作原理？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解棘輪機(jī)構(gòu)的類型及特點(diǎn)；2.掌握棘輪機(jī)構(gòu)工作原理。一、棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理棘輪機(jī)構(gòu)由搖桿、驅(qū)動(dòng)棘爪、棘輪、制動(dòng)棘爪和機(jī)架組成?；善脕硎怪苿?dòng)棘爪與棘輪保持接觸。當(dāng)搖桿作連續(xù)的往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，棘輪將作單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)架驅(qū)動(dòng)棘爪搖桿片簧制動(dòng)棘爪棘輪一、棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理搖桿如何擺動(dòng)？機(jī)架驅(qū)動(dòng)棘爪搖桿片簧制動(dòng)棘爪棘輪二、棘輪機(jī)構(gòu)的類型根據(jù)棘輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，棘輪機(jī)構(gòu)分為齒式棘輪機(jī)構(gòu)和摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)。（一）齒式棘輪機(jī)構(gòu)1.單動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)：原動(dòng)件連續(xù)往復(fù)擺動(dòng)，棘輪只做單向的間歇運(yùn)動(dòng)。外嚙合式內(nèi)嚙合式二、棘輪機(jī)構(gòu)類型2.雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)：主動(dòng)搖桿往復(fù)擺動(dòng)一次，棘輪沿同方向作二次間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。二、棘輪機(jī)構(gòu)類型3.可變向棘輪機(jī)構(gòu)：可使棘輪作雙向間歇運(yùn)動(dòng)。二、棘輪機(jī)構(gòu)類型（二）摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)：噪音小、傳動(dòng)平穩(wěn)；在接觸表面之間容易發(fā)生滑動(dòng)現(xiàn)象，因而運(yùn)動(dòng)的可靠性和準(zhǔn)確性較差，不宜用于運(yùn)動(dòng)精度要求高的場(chǎng)合。二、棘輪機(jī)構(gòu)類型（二）摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)：可分為外嚙合摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)、內(nèi)嚙合摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)和滾子內(nèi)嚙合摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)。三、棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)（一）調(diào)節(jié)搖桿擺動(dòng)角度三、棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)（二）用遮板調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角

四、棘輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)與應(yīng)用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便、運(yùn)動(dòng)可靠；棘輪的轉(zhuǎn)角在很大范圍內(nèi)可調(diào)；工作時(shí)有較大沖擊和噪聲、運(yùn)動(dòng)精度不高，常用于低速輕載場(chǎng)合；常用防止機(jī)構(gòu)逆轉(zhuǎn)的停止器。四、棘輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)與應(yīng)用四、棘輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)與應(yīng)用四、棘輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)與應(yīng)用2槽輪機(jī)構(gòu)Part如圖所示為自動(dòng)罐裝流水線，采用槽輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工作節(jié)拍的需求。1）試分析工件定位的運(yùn)動(dòng)傳遞路線；2）計(jì)算槽輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理；2.理解槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用。一、槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理槽輪機(jī)構(gòu)又稱為馬爾他機(jī)構(gòu)，它由主動(dòng)撥盤、從動(dòng)槽輪和機(jī)架等組成。撥盤以等角速度做連續(xù)回轉(zhuǎn)，槽輪做間歇運(yùn)動(dòng)。當(dāng)圓柱銷沒有進(jìn)入槽輪徑向槽時(shí)，槽輪的內(nèi)凹鎖止弧面被撥盤上的外凸鎖止弧面卡住，槽輪靜止不動(dòng)。二、槽輪機(jī)構(gòu)類型、特點(diǎn)及應(yīng)用平面槽輪機(jī)構(gòu)

外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)：撥盤與槽輪轉(zhuǎn)向相反；

內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)：撥盤與槽輪轉(zhuǎn)向相同。二、槽輪機(jī)構(gòu)類型、特點(diǎn)及應(yīng)用平面槽輪機(jī)構(gòu)二、槽輪機(jī)構(gòu)類型、特點(diǎn)及應(yīng)用2.空間槽輪機(jī)構(gòu)

二、槽輪機(jī)構(gòu)類型、特點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：1.機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、機(jī)械效率高，能較平穩(wěn)、間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位；2.能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)的角度；3.常用于要求恒定旋轉(zhuǎn)角分度機(jī)構(gòu)中。缺點(diǎn)：1.已定的槽輪機(jī)構(gòu)，其轉(zhuǎn)角不能調(diào)節(jié)；2.轉(zhuǎn)動(dòng)始末，加速度變化較大，有沖擊。二、槽輪機(jī)構(gòu)類型、特點(diǎn)及應(yīng)用電影放映機(jī)構(gòu)自動(dòng)罐裝流水線二、槽輪機(jī)構(gòu)類型、特點(diǎn)及應(yīng)用蜂窩煤加工設(shè)備六角車床換刀機(jī)構(gòu)三、槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性槽輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)是槽數(shù)z和撥盤圓柱銷數(shù)k。在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)，槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間td對(duì)撥盤運(yùn)動(dòng)時(shí)間t之比值τ稱為運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)。設(shè)一槽輪機(jī)構(gòu)，槽輪上有z個(gè)槽，撥盤上均勻分布的圓柱銷數(shù)為K，則運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)為：

3不完全齒輪機(jī)構(gòu)Part簡(jiǎn)述右圖不完全齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理，并嘗試分析其傳動(dòng)比。任務(wù)引入學(xué)習(xí)目標(biāo)：1．

理解不完全齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理。一、不完全齒輪的工作原理不完全齒輪機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪一般為只有一個(gè)或幾個(gè)不完全齒輪，從動(dòng)齒輪可以是普通的完整齒輪，也可以是一個(gè)不完整齒輪。當(dāng)主動(dòng)輪的有齒部分作用時(shí)，從動(dòng)輪隨主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)主動(dòng)輪無齒部分作用時(shí)，從動(dòng)輪靜止不動(dòng)。從而主動(dòng)輪連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)輪做間歇運(yùn)動(dòng)。為防止從動(dòng)輪在停止期間的運(yùn)動(dòng)，一般在齒輪上裝有鎖止弧。二、不完全齒輪機(jī)構(gòu)類型外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)三、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間的比例可不受機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的限制。速度有突變、沖擊較大，所以一般只用于低速或輕載的場(chǎng)合。四、不完全齒輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)事求是，崇尚科學(xué)項(xiàng)目6帶傳動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS認(rèn)識(shí)帶傳動(dòng)1帶和帶輪2V帶傳動(dòng)能力分析3V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)4帶傳動(dòng)的安裝、張緊和維護(hù)51認(rèn)識(shí)帶傳動(dòng)Part民俗走訪時(shí)，在某面粉加工作坊有發(fā)現(xiàn)一老式面粉加工機(jī)，發(fā)現(xiàn)其帶傳動(dòng)如圖所示。試分析哪種類型的帶可以適用于這種傳動(dòng)形式？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解帶傳動(dòng)的工作原理；2.了解帶傳動(dòng)形式。3.掌握帶傳動(dòng)的類型和各自特點(diǎn)。一、摩擦性帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)為撓性傳動(dòng)，主動(dòng)輪1、傳動(dòng)帶2和從動(dòng)輪3組成了帶傳動(dòng)。工作時(shí)傳動(dòng)帶借助帶和帶輪之間的摩擦（或嚙合）來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。一、摩擦性帶傳動(dòng)根據(jù)工作原理，帶傳動(dòng)分為摩擦型帶傳動(dòng)和嚙合型帶傳動(dòng)兩類。一、摩擦性帶傳動(dòng)圓形帶截面為圓形，牽引力小，常用于低速、小功率、傳動(dòng)比較小的儀器或家用器械中，如縫紉機(jī)、磁帶盤等一、摩擦性帶傳動(dòng)平帶橫截面為扁平矩形，根據(jù)不同材料和結(jié)構(gòu)，可分為帆布平帶、編織平帶、聚酰胺片基平帶和高速環(huán)形膠帶。平帶抗折彎性能好，可用于動(dòng)力傳動(dòng)或物品輸送，例如磨面機(jī)、輸送機(jī)等。一、摩擦性帶傳動(dòng)V帶截面為梯形或近似梯形。相較于平帶和圓帶，在相同的預(yù)緊力情況下，V帶與帶輪之間產(chǎn)生的摩擦力更大，因此具有較大的牽引力，但抗折彎性能較差。廣泛用于機(jī)床、汽車、內(nèi)燃機(jī)、紡織機(jī)械等。一、摩擦性帶傳動(dòng)多楔帶以平帶為基體，內(nèi)表面排布有等間距形如V帶的環(huán)形橡膠傳動(dòng)帶，結(jié)合了平帶和V帶的各自優(yōu)點(diǎn)。其接觸面積和摩擦力比較大，牽引力大。適用于結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)功率大的高速運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，如電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等動(dòng)力傳動(dòng)設(shè)備。一、摩擦性帶傳動(dòng)雙面V帶，截面為六邊形（非正六邊形），四個(gè)側(cè)面均為工作面。帶體較厚，抗折彎性能差，壽命和效率較低。一般使用在需要兩面都工作的場(chǎng)合。在農(nóng)業(yè)機(jī)械中使用較廣泛。工作面工作面工作面工作面二、嚙合型帶傳動(dòng)同步帶通過帶齒與帶輪之間的相互嚙合實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞，保障了輸出轉(zhuǎn)速和輸入轉(zhuǎn)速能夠形成比較嚴(yán)格的比例關(guān)系。同步帶傳動(dòng)具有傳動(dòng)比恒定、傳動(dòng)比大，適合于結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。廣泛用于辦公、紡織、汽車、線速加工等設(shè)備中。三帶傳動(dòng)形式2帶和帶輪Part在某測(cè)繪制圖課上，學(xué)生對(duì)一V帶輪和V帶截面進(jìn)行測(cè)繪，發(fā)現(xiàn)帶輪的槽角與其相配的V帶楔角大小不同。試說明兩者不同的原因。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解V帶結(jié)構(gòu)及其分類；2.了解同步帶結(jié)構(gòu)及其分類；3.理解V帶輪結(jié)構(gòu)及其類型；4.理解同步帶輪結(jié)構(gòu)及其類型。一、V帶和V帶輪普通V帶與窄V帶根據(jù)其結(jié)構(gòu)分為包邊V帶和切邊V帶兩種；切邊V帶又可分為普通切邊V帶、有齒切邊V帶和底膠夾布切邊V帶。（一）普通V帶和窄V帶一、V帶和V帶輪普通V帶高度與節(jié)寬比值近似為0.7，而窄V帶高度與節(jié)寬比值近似為0.9。普通V帶有Y、Z、A、B、C、D和E共七種型號(hào)，而窄V帶有SPZ、SPA、SPB和SPC共四種型號(hào)。節(jié)面（中性層）：當(dāng)V帶彎曲時(shí)，外層受拉伸長(zhǎng)，內(nèi)層受壓而縮短，在兩者之間有一層其長(zhǎng)度不發(fā)生變化，該層被稱為中性層。V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度是從優(yōu)先數(shù)R20常用值中選?。╕型除外）優(yōu)先數(shù)系是由公比分別為10的5、10、20、40、80次方根，且項(xiàng)值中含有10的整數(shù)冪的理論等比數(shù)列導(dǎo)出的一組近似等比的數(shù)列。（一）普通V帶和窄V帶一、V帶和V帶輪V帶輪一般由輪緣、輪輻和輪轂三部分組成，輪輻一般分為實(shí)心、輻板（或孔板）和輪輻三種。（二）V帶輪一、V帶和V帶輪對(duì)于線速度超過5m/s或者作為生產(chǎn)儲(chǔ)備的帶輪應(yīng)做靜平衡；對(duì)于線速度超過25m/s的帶輪應(yīng)做動(dòng)平衡。帶輪材料常采用鑄鐵、鑄鋼、鋼、鋁合金或工程塑料等?；诣T鐵應(yīng)用最為廣泛，當(dāng)v≤30m/s時(shí)，一般選用HT200；當(dāng)v≥25~45m/s，宜采用HT300或鑄鋼，也可采用鋼板沖壓焊接帶輪。小功率傳動(dòng)可用鑄鋁或工程塑料。（二）V帶輪二、同步帶傳動(dòng)同步帶按照齒形分布情況分未單面齒和雙面齒，按齒形分為梯形齒、圓弧齒和曲線齒。每種不同的型號(hào)，根據(jù)其節(jié)距大小又分為不同的型號(hào)。同步帶一般由齒布、帶齒、芯繩和背帶4部分構(gòu)成。芯繩采用高模量骨架材料，芯繩中心線應(yīng)位于節(jié)平面上。齒布采用高耐磨織物，其經(jīng)線和緯線的密度應(yīng)均與，紗線不得由殘缺、歪斜等疵點(diǎn)。（一）同步帶二、同步帶傳動(dòng)帶的標(biāo)記由長(zhǎng)度代號(hào)、型號(hào)代號(hào)組成，帶長(zhǎng)以節(jié)線長(zhǎng)表示。對(duì)于雙面同步帶，應(yīng)在最前面標(biāo)識(shí)出相應(yīng)的型式代號(hào)DA或DB（一）同步帶二、同步帶傳動(dòng)與梯形齒同步帶相配的帶輪齒形有兩種：漸開線形和直邊形，一般采用漸開線齒形。通常加工原理為范成法（展成法）。帶輪材料可采用鋼、鋁合金、鑄鐵、鑄鋼、銅或工程塑料等。同步帶輪結(jié)構(gòu)類型與V帶輪相同，為實(shí)心、輻板（或孔板）和輪輻三種。根據(jù)是否有擋邊，帶輪又可分為雙邊擋圈帶輪、單邊擋圈帶輪和無擋圈帶輪三種。（二）同步帶輪3V帶傳動(dòng)能力分析Part某設(shè)備采用V帶傳動(dòng)，在使用過程中發(fā)現(xiàn)工作動(dòng)力不足。機(jī)修工程師對(duì)兩輪間距做了調(diào)整后，動(dòng)力滿足使用要求。試述對(duì)兩輪間距做了怎樣調(diào)整，以及這樣調(diào)整的原因？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.掌握V帶傳動(dòng)能力影響因素；2.理解V帶三種應(yīng)力分布；3.理解摩擦性帶傳動(dòng)比計(jì)算。一、V帶傳動(dòng)受力分析靜止?fàn)顟B(tài)工作狀態(tài)

松邊緊邊

當(dāng)傳動(dòng)能力需求超過總摩擦力上限值時(shí)，帶與帶輪會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，稱為打滑。一、V帶傳動(dòng)受力分析由于帶為彈性體，緊邊和松邊的拉力可用歐拉公式表示：

帶傳動(dòng)的最大有效拉力與預(yù)緊力、當(dāng)量摩擦因數(shù)和小輪的包角有關(guān)。二、帶傳動(dòng)應(yīng)力分析帶工作時(shí)，由于預(yù)緊力和有效拉力的作用，帶內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力；帶與輪貼合弧長(zhǎng)部分被彎曲，存在彎曲應(yīng)力；繞著帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)部分，產(chǎn)生離心應(yīng)力。1.拉應(yīng)力

2.離心應(yīng)力

3.彎曲應(yīng)力

三、帶傳動(dòng)彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比由于帶是彈性體，因此在拉力作用下容易被拉長(zhǎng)變形。這種由于帶的彈性變形引起的相對(duì)滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)。三、帶傳動(dòng)彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比由于彈性滑動(dòng)的影響，引起從動(dòng)輪圓周速度V2低于主動(dòng)輪圓周速度V1的比率，稱為滑動(dòng)率，用ε表示：由上式可推出兩輪的傳動(dòng)比為：由于彈性滑動(dòng)引起的滑動(dòng)率ε較小，一般ε=0.01-0.02，設(shè)計(jì)時(shí)可略去不計(jì)。三、帶傳動(dòng)彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比(1)現(xiàn)象：彈性滑動(dòng)——發(fā)生在繞出帶輪前帶與輪的部分接觸長(zhǎng)度上

打滑——發(fā)生在帶與輪的全部接觸長(zhǎng)度(2)原因：彈性滑動(dòng)——帶兩邊的拉力差，帶的彈性打滑——過載(3)結(jié)論：彈性滑動(dòng)——是帶傳動(dòng)中不可避免的現(xiàn)象打滑——可避免彈性滑動(dòng)與打滑的區(qū)別4V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)Part某抽水泵采用V帶傳動(dòng)，已知電機(jī)額定功率為7.5KW，轉(zhuǎn)速為970r/min，水泵軸轉(zhuǎn)速為350r/min，兩輪間距約為900mm，每天工作24h。嘗試為該設(shè)備設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解工況及其它因素對(duì)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的影響；2.掌握V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)方法與步驟。一、確定設(shè)計(jì)功率設(shè)計(jì)功率與設(shè)備工作環(huán)境有很大關(guān)系，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要選擇相應(yīng)的工況系數(shù)KA。

二、確定V帶型號(hào)根據(jù)設(shè)計(jì)功率和小帶輪轉(zhuǎn)速，從圖中確定普通V帶的型號(hào)。實(shí)線為相應(yīng)型號(hào)的界限。設(shè)計(jì)功率為9kW，小帶輪轉(zhuǎn)速為970r/min，因此選擇B型普通V帶。三、確定帶輪基準(zhǔn)直徑由于彎曲應(yīng)力對(duì)V帶壽命影響較大，因此國(guó)標(biāo)對(duì)不同型號(hào)的V帶規(guī)定了小輪的最小基準(zhǔn)直徑。設(shè)計(jì)時(shí)，普通V帶的速度一般要求：暫取B槽型的最小帶輪基準(zhǔn)直徑進(jìn)行驗(yàn)算：

大帶輪基準(zhǔn)直徑為：

查表，取D2=355mm四、確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度若設(shè)計(jì)有要求，按照要求確定中心距；若沒有要求，一般建議按照以下范圍選取中心距：

本設(shè)計(jì)對(duì)中心距：

取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：

五、確定中心距根據(jù)帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和大小帶輪的基準(zhǔn)直徑可以確定兩輪傳動(dòng)的實(shí)際中心距。常用如下公式計(jì)算：

計(jì)算得：

六、驗(yàn)算小帶輪包角根據(jù)帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和大小帶輪的基準(zhǔn)直徑可以確定兩輪傳動(dòng)的實(shí)際中心距。常用如下公式計(jì)算：計(jì)算得：

七、單根V帶的額定功率通過查表計(jì)算單根V帶的額定功率。計(jì)算公式為：計(jì)算得：

八、確定帶的根數(shù)通過如下公式確定帶的根數(shù)：計(jì)算得：

取Z=4根九、確定單根帶的初拉力單根V帶預(yù)緊力計(jì)算可采用下式進(jìn)行計(jì)算：計(jì)算得：

十、計(jì)算作用于輪軸的壓力傳動(dòng)帶作用于軸上的壓力可以近似按照初拉力F0的合力來計(jì)算，公式如下：計(jì)算得：

5帶傳動(dòng)安裝、張緊和維護(hù)Part某廠房有一帶傳動(dòng)設(shè)備，兩帶輪之間采用3根V帶傳動(dòng)。由新招聘的設(shè)備維護(hù)員小李負(fù)責(zé)該臺(tái)設(shè)備的維護(hù)。庫(kù)管盤點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，最近該臺(tái)設(shè)備V帶出庫(kù)次數(shù)異常之多，試分析可能原因。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解帶傳動(dòng)安裝注意事項(xiàng)；2.了解帶傳動(dòng)維護(hù)注意事項(xiàng)。3.理解帶傳動(dòng)張緊方法。一、帶傳動(dòng)的安裝1.兩輪軸線保持平行、兩輪槽應(yīng)保持對(duì)齊，誤差不得超過20’；2.應(yīng)通過調(diào)整一輪與另一輪的中心距，使得V帶被輕松安裝到兩輪輪槽后，再把兩輪中心距調(diào)整到合適位置；3.按照不同帶的類型，測(cè)定帶的預(yù)緊力是否達(dá)到要求；4.多根V帶傳動(dòng)時(shí)，為避免載荷不均，要保證V帶配組代號(hào)相同。新舊帶不能混用、不同廠家的V帶也不要混用。正確的安裝，是保證帶傳動(dòng)正常工作的首要條件，對(duì)帶的使用壽命有很大的影響。安裝時(shí)要注意下面幾點(diǎn)：一、帶傳動(dòng)的安裝初拉力的測(cè)定，通常是在V帶與兩帶輪切點(diǎn)的跨度中點(diǎn)處，施加一規(guī)定的垂直帶邊的力G，使跨度每100m產(chǎn)生撓度1.6mm。初拉力計(jì)算公式：二、帶傳動(dòng)的張緊帶傳動(dòng)不是完全的彈性體，所以在工作一段時(shí)間后，會(huì)由于塑性變形而變長(zhǎng)、松弛，使得預(yù)緊力變小，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此必須對(duì)帶傳動(dòng)進(jìn)行重新張緊，以保持傳動(dòng)的正常運(yùn)行。帶傳動(dòng)張緊的方法有兩種：調(diào)節(jié)中心距和使用張緊輪，而調(diào)節(jié)中心距又可分為定期調(diào)整和自動(dòng)調(diào)整兩種方式。三、帶傳動(dòng)的張緊張緊輪張緊，主要用于中心距不可調(diào)整的場(chǎng)合。由于受折彎應(yīng)力和包角的大小，一般張緊輪安裝在松邊內(nèi)側(cè)靠近大帶輪位置處。對(duì)于有接頭的平帶，常采用定期截去帶長(zhǎng)使帶張緊的方法，一般截去長(zhǎng)度?L=0.01L（L為帶的長(zhǎng)度）。四、帶傳動(dòng)的維護(hù)良好的維護(hù)對(duì)帶傳動(dòng)和帶的壽命都有很大的影響。主要關(guān)注如下幾點(diǎn)：1) 安裝防護(hù)裝置，如裝設(shè)防護(hù)罩。不僅可以有效減少砂礫等雜物的進(jìn)入，而且起到了安全防護(hù)作用。2) 避免接觸酸、堿、油等腐蝕性物質(zhì)。帶傳動(dòng)不需要潤(rùn)滑油，禁止往帶上涂抹潤(rùn)滑油；3) 避免日光曝曬，降低帶的老化。4) 若發(fā)現(xiàn)一根帶松弛或損壞，應(yīng)成組全部更換。不應(yīng)新舊帶混用、不同廠家?guī)Щ煊谩?) 帶傳動(dòng)裝置若要閑置一段時(shí)間，應(yīng)把帶放松。6) 應(yīng)按照要求定期點(diǎn)檢，發(fā)生問題及時(shí)處理。實(shí)事求是，崇尚科學(xué)項(xiàng)目7鏈傳動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS認(rèn)識(shí)鏈傳動(dòng)1滾子鏈和鏈輪2鏈傳動(dòng)工作能力3鏈傳動(dòng)的布置和張緊41認(rèn)識(shí)鏈傳動(dòng)Part一老式自行車騎行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)在上坡用力騎行時(shí)容易發(fā)生跳齒現(xiàn)象。該鏈條用的是哪種類型的鏈，并分析發(fā)生條齒的原因？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解傳動(dòng)鏈的分類；2.理解鏈傳動(dòng)與其它傳動(dòng)的區(qū)別。簡(jiǎn)介鏈傳動(dòng)由主動(dòng)輪1、從動(dòng)輪2和鏈條3構(gòu)成。它是靠中間鏈條和鏈輪輪齒的嚙合來傳遞平行軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，屬于撓性傳動(dòng)。一、鏈傳動(dòng)類型根據(jù)用途不同，鏈條可分為傳動(dòng)鏈、輸送鏈和拽引鏈。按照結(jié)構(gòu)不同，傳動(dòng)鏈條可分為滾子鏈、雙節(jié)距滾子鏈、套筒鏈、彎板鏈、齒形傳動(dòng)鏈和成型鏈。一、傳動(dòng)用短節(jié)距精密滾子鏈（簡(jiǎn)稱滾子鏈）二、傳動(dòng)用短節(jié)距精密套筒鏈（簡(jiǎn)稱套筒鏈）一、鏈傳動(dòng)類型三、雙節(jié)距滾子鏈雙節(jié)距滾子鏈與短節(jié)距滾子鏈相比，是一種輕型鏈條，適用于傳遞功率小，速度較低，傳動(dòng)中心距離更長(zhǎng)的場(chǎng)合。一、鏈傳動(dòng)類型四、重載傳動(dòng)用彎板滾子傳動(dòng)鏈（簡(jiǎn)稱彎板鏈）一、鏈傳動(dòng)類型五、齒形傳動(dòng)鏈（又名無聲鏈）齒形鏈?zhǔn)且环N應(yīng)用廣泛的重要機(jī)械基礎(chǔ)件，主要用在高速、重載、低噪音、大中心距的工況下。一、鏈傳動(dòng)類型拖鏈鏈板拽引鏈二、鏈傳動(dòng)特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：鏈傳動(dòng)適用范圍很廣。例如中心距較大、對(duì)平均傳動(dòng)比有要求、環(huán)境相對(duì)惡劣、低速重載、潤(rùn)滑良好的高速運(yùn)動(dòng)等都可以采用鏈傳動(dòng)。缺點(diǎn)：瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定；工作有噪