机械基础+第六章+平面机构课件.ppt

1、第六章第六章 平面机构平面机构第二节第二节 平面连杆机构平面连杆机构第三节第三节 凸轮机构凸轮机构第四节第四节 其他常用机构其他常用机构第一节第一节 平面机构的组成平面机构的组成第一节第一节 平面机构的组成平面机构的组成一、运动副一、运动副1.1.基本概念基本概念v 机构：机构：由构件组成的，各构件之间具有确定的由构件组成的，各构件之间具有确定的相对运动。相对运动。v运动副：运动副：两构件直接接触又能产生一定相对运动两构件直接接触又能产生一定相对运动的的联接，联接，称为运动副，是组成机构的主要因素。称为运动副，是组成机构的主要因素。组成运动副的两构件在相对运动中可能为组成运动副的两构件在相对运

2、动中可能为点，点，线，面线，面接触。接触。运动副实例运动副实例凸轮机构凸轮机构齿轮齿廓齿轮齿廓活塞与缸套活塞与缸套一、运动副一、运动副2.2.运动副的分类运动副的分类（1 1）平面低副）平面低副两构件间通过两构件间通过面接触面接触形成的运动副称为形成的运动副称为低副。低副。1)1)转动副转动副2)2)移动副移动副（2 2）平面高副）平面高副两构件之间通过两构件之间通过点或线接触点或线接触组成的运动副称为组成的运动副称为高副高副。铰链中有一构件是铰链中有一构件是固定的，称为固定的，称为固定铰链固定铰链。否则称为否则称为活动铰链活动铰链。组成运动副的两构件组成运动副的两构件之间只能绕某一轴线作相之

3、间只能绕某一轴线作相对转动，这种运动副称为对转动，这种运动副称为转动副，转动副，又称为又称为铰链。铰链。（1）平面低副）平面低副1 1）转动副）转动副 组成运动副的两构件只能沿某一轴线作相对直线组成运动副的两构件只能沿某一轴线作相对直线运动，这种运动副称为运动，这种运动副称为移动副移动副。（1）平面低副）平面低副2 2）移动副）移动副 两构件之间通过点或线接触组成的运动副称为两构件之间通过点或线接触组成的运动副称为高副高副。（2）平面高副）平面高副齿轮副齿轮副凸轮副凸轮副低副实例低副实例 主要有主要有螺旋副螺旋副和和球面副球面副。这些运动副使得两构件。这些运动副使得两构件做空间相对运动，属于空

4、间运动副。做空间相对运动，属于空间运动副。（3）其它常见运动副）其它常见运动副螺旋副螺旋副球面副球面副 分析机构运动时，为了使问题简化，有必要撇分析机构运动时，为了使问题简化，有必要撇开与运动无关的因素（如构件外形和运动副的具体开与运动无关的因素（如构件外形和运动副的具体结构），仅用简单的线条和规定的运动副符号来表结构），仅用简单的线条和规定的运动副符号来表示构件和运动副，按一定的比例尺确定运动副的位示构件和运动副，按一定的比例尺确定运动副的位置，这种用规定简化画法简明表达机构中各构件运置，这种用规定简化画法简明表达机构中各构件运动关系的图形，称为动关系的图形，称为机构运动简图机构运动简图。二

5、、平面机构的运动简图二、平面机构的运动简图机构运动简图概念机构运动简图概念构构 件件 固定构件固定构件机架机架主动件主动件机构中作用有驱机构中作用有驱动力的构件动力的构件。从动件从动件随着主动件的运随着主动件的运动而运动的构件动而运动的构件。原动件原动件1234从动件从动件机架机架机构机构二、平面机构的运动简图二、平面机构的运动简图1.1.平面机构的组成平面机构的组成转动副转动副移动副移动副高副高副（齿轮（齿轮副、凸轮副）副、凸轮副）应将接触部应将接触部分的外形准分的外形准确画出确画出二、平面机构的运动简图二、平面机构的运动简图2.2.机构运动简图的符号机构运动简图的符号杆、轴类构件杆、轴类构

6、件机架机架同一构件同一构件两副构件两副构件三副构件三副构件二、平面机构的运动简图二、平面机构的运动简图3.3.机构运动简图的绘制机构运动简图的绘制观察机构的实际结构，分析机构的运动情况，找观察机构的实际结构，分析机构的运动情况，找出机构中的固定构件（机架）、原动件及从动件；出机构中的固定构件（机架）、原动件及从动件；从原动件开始，按运动传递路线，仔细分析各构从原动件开始，按运动传递路线，仔细分析各构件之间的相对运动情况，从而确定该机构的构件数件之间的相对运动情况，从而确定该机构的构件数目及运动副的数目及类型；目及运动副的数目及类型；在此基础上，按一定的比例及特定的构件和运动在此基础上，按一定的

7、比例及特定的构件和运动副符号，绘制机构运动简图。副符号，绘制机构运动简图。注意：注意：画构件时应撇开构件的实际外形，而只考画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质虑运动副的性质。例例1 1：DCBA1432绘制图示绘制图示颚式破碎机颚式破碎机的运动简图。的运动简图。构件的自由度构件的自由度：构件可能出现的独立运动的数目。构件可能出现的独立运动的数目。三、平面机构的自由度三、平面机构的自由度1.1.构件的自由度构件的自由度注意：注意：一个作平面运动的一个作平面运动的点点，有，有两个自由度；两个自由度；一个作一个作平面运动的构件平面运动的构件，有三个自由度；有三个自由度；一个作一个作空间

8、运动的构件空间运动的构件，有六个自由度。有六个自由度。平面运动构件三自由度平面运动构件三自由度三、平面机构的自由度三、平面机构的自由度2.2.运动副对构件的约束运动副对构件的约束 机构中的构件相互联接，其独立运动受到约束。机构中的构件相互联接，其独立运动受到约束。必然失去一些自由度，同时保留一些自由度。必然失去一些自由度，同时保留一些自由度。转动副：转动副：受到两个约束，保受到两个约束，保留一个自由度留一个自由度移动副：移动副：受到两个约束，受到两个约束，保留一个自由度保留一个自由度高副：高副：受到一个约束，受到一个约束，保留两个自由度保留两个自由度 平面机构的自由度就是该机构中各构件相对于平

9、面机构的自由度就是该机构中各构件相对于机机架架所具有的独立运动的数目。所具有的独立运动的数目。平面机构自由度与组成机构的平面机构自由度与组成机构的构件数目、运动构件数目、运动副的数目及运动副的性质副的数目及运动副的性质有关。有关。三、平面机构的自由度三、平面机构的自由度3.3.平面机构自由度的计算平面机构自由度的计算图a1图b1图a2图b2实例实例F=0F=1F=0F=1F F 该机构的自由度该机构的自由度n n 该机构中的可动件数该机构中的可动件数P PL L 该机构中的低副数该机构中的低副数P PH H 该机构中的高副数该机构中的高副数 HLPP2n3F 机构自由度的计算公式：机构自由度的

10、计算公式：F3n2PLPH 3527 1例例该机构的可动构件数为：该机构的可动构件数为：n5低副数低副数：PL7高副数高副数：PH0 构件系统的自由度必须大于零，且原动件数与构件系统的自由度必须大于零，且原动件数与其自由度必须相等。其自由度必须相等。具有确定运动的曲柄摇杆机构具有确定运动的曲柄摇杆机构三、平面机构的自由度三、平面机构的自由度4.4.平面机构具有确定运动的条件平面机构具有确定运动的条件（1 1）构件系统）构件系统F=0F=0的情况的情况（2 2）构件系统自由度与原动件数不相等的情况）构件系统自由度与原动件数不相等的情况 1 1）机构的原动件数）机构的原动件数大于大于自由度，势必使

11、机构自由度，势必使机构卡死或导致运动副及构件的损坏，不能成为机构。卡死或导致运动副及构件的损坏，不能成为机构。4.4.平面机构具有确定运动的条件平面机构具有确定运动的条件 2 2）机构的原动件数）机构的原动件数小于小于自由度，就会出现运自由度，就会出现运动不确定情况。动不确定情况。两个以上构件组成两两个以上构件组成两个或更多个共轴线的转动个或更多个共轴线的转动副，即为副，即为复合铰链复合铰链。（1 1）复合铰链）复合铰链三、平面机构的自由度三、平面机构的自由度5.5.计算平面机构自由度的注意事项计算平面机构自由度的注意事项 当由当由k k个构件组成个构件组成复合铰链时，应当按复合铰链时，应当按

12、照照k-1k-1个转动副计算个转动副计算。机构中不影响其输出与输入运动关系的机构中不影响其输出与输入运动关系的个别构个别构件件的独立运动自由度。的独立运动自由度。（2 2）局部自由度）局部自由度5.5.计算平面机构自由度的注意事项计算平面机构自由度的注意事项 在机构中与其他约束重复而对运动不起限制在机构中与其他约束重复而对运动不起限制作用的约束为虚约束。作用的约束为虚约束。注意：注意：计算自由度时应除掉虚约束。计算自由度时应除掉虚约束。（3 3）虚约束）虚约束5.5.计算平面机构自由度的注意事项计算平面机构自由度的注意事项 两构件组成多个移动两构件组成多个移动方向一致的移动副时，其中方向一致的

13、移动副时，其中只有一个是真实的约束，其只有一个是真实的约束，其余都是虚约束。（右图含两余都是虚约束。（右图含两个虚约束）个虚约束）两构件组成多个轴线重合的转动副时，其两构件组成多个轴线重合的转动副时，其中只有一个是真实约束，其余为虚约束。中只有一个是真实约束，其余为虚约束。（3 3）虚约束）虚约束联合收割机双层清筛机构联合收割机双层清筛机构 机构中对传递运动不起独立作用的对称部分所机构中对传递运动不起独立作用的对称部分所引入的约束都是虚约束。引入的约束都是虚约束。（3 3）虚约束）虚约束火车车轮机构火车车轮机构机构中某两构件用机构中某两构件用转动副相联的联接点，转动副相联的联接点，在未组成转动

14、副以前，在未组成转动副以前，其各自的轨迹已重合，其各自的轨迹已重合，则组成转动副以后必则组成转动副以后必将存在虚约束。将存在虚约束。（3 3）虚约束）虚约束例：冲压机构主运动自由度计算例：冲压机构主运动自由度计算例5：大筛机构自由度计算可动构件数可动构件数7 7；低副数；低副数9 9；高副数；高副数1 1。因此该机构自。因此该机构自由度为由度为 F F=3=3n n-2-2P PL L-P PH H=3=37-27-29-1=29-1=2解：解：F=3n-2PL-PH=3*9-2*12-1*2=1凸轮3与齿轮2固结为一个构件例：求图示机构例：求图示机构的自由度的自由度解：解：2 2、3 3、4

15、 4是复是复合铰链合铰链F=3F=3*7-27-2*10=110=1第二节第二节 平面连杆机构平面连杆机构一、概述一、概述1.1.基本概念基本概念 平面连杆机构：平面连杆机构：由若干个刚性构件用低副相互连由若干个刚性构件用低副相互连接而成，并在同一平面或相互平行的平面内运动。接而成，并在同一平面或相互平行的平面内运动。2.2.平面连杆机构的特点平面连杆机构的特点 低副是面接触，磨损小，承载能力大；结构简单，低副是面接触，磨损小，承载能力大；结构简单，便于制造；（便于制造；（优点优点）低副中存在难以消除的间隙，从而产生运动误差，低副中存在难以消除的间隙，从而产生运动误差，不易准确实现复杂的运动，

16、不易用于高速场合。（不易准确实现复杂的运动，不易用于高速场合。（缺缺点点）最常用的基本机构之一，广泛应用于各种机最常用的基本机构之一，广泛应用于各种机械、仪表中。械、仪表中。如如:内燃机、锻压机、空气压缩机及牛头刨内燃机、锻压机、空气压缩机及牛头刨 床中的主要运动的床中的主要运动的执行机构执行机构等；等；缝纫机、颚式破碎机、拖拉机、回转式油泵缝纫机、颚式破碎机、拖拉机、回转式油泵等机器设备中的等机器设备中的传动、操纵机构传动、操纵机构等。等。3.3.平面连杆机构的应用平面连杆机构的应用雷达天线俯仰角调整机构雷达天线俯仰角调整机构摄影车上的升降机构摄影车上的升降机构摇头风扇传动机构摇头风扇传动机

17、构构件名称构件名称连架杆连架杆机架机架连架杆连架杆连杆连杆连架杆连架杆：与机架相连的构件与机架相连的构件机架机架：固定不动的构件固定不动的构件连杆连杆：不直接与机架相连的构件不直接与机架相连的构件能绕其轴线转能绕其轴线转360360的的连架杆连架杆。仅能绕其轴线作往复摆动的仅能绕其轴线作往复摆动的连架杆连架杆。曲柄：曲柄：摇杆：摇杆：连架杆连架杆二、平面四杆机构的类型及应用二、平面四杆机构的类型及应用1.1.铰链四杆机构铰链四杆机构 各个构件之间全部用各个构件之间全部用转动副转动副连接的四杆机构称连接的四杆机构称为铰链四杆机构。为铰链四杆机构。曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 具有一个曲柄和一个摇杆的

18、铰链四杆机构。一具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构。一般地，曲柄为主动件做等速转动，摇杆为从动件般地，曲柄为主动件做等速转动，摇杆为从动件作往复摆动。作往复摆动。曲柄摇杆机构特点：曲柄摇杆机构特点：既能将曲柄的整周转动既能将曲柄的整周转动变换为摇杆的往复摆动，又能将摇杆的往复摆动变换为摇杆的往复摆动，又能将摇杆的往复摆动变换为曲柄的连续回转运动。变换为曲柄的连续回转运动。（1 1）铰链四杆机构的基本形式及其应用）铰链四杆机构的基本形式及其应用1.铰链四杆机构铰链四杆机构搅拌机搅拌机脚踏砂轮机机构脚踏砂轮机机构缝纫机缝纫机曲柄摇杆机构应用实例曲柄摇杆机构应用实例双曲柄机构双曲柄机构具有两个曲柄

19、的铰链四杆机构具有两个曲柄的铰链四杆机构。双曲柄机构的特点双曲柄机构的特点：能将等角速度转动转变为周能将等角速度转动转变为周期性的变角速度转动。期性的变角速度转动。（1 1）铰链四杆机构的基本形式及其应用）铰链四杆机构的基本形式及其应用惯性筛机构惯性筛机构 连杆与机架的长度相等，且曲柄的转向相同长度连杆与机架的长度相等，且曲柄的转向相同长度也相等的双曲柄机构。这种机构两曲柄的角速度始终也相等的双曲柄机构。这种机构两曲柄的角速度始终保持相等，且连杆始终做平动，故应用较广。保持相等，且连杆始终做平动，故应用较广。a.a.平行四边形机构平行四边形机构双曲柄机构特例：双曲柄机构特例：连杆与机架的长度相

20、等，两个曲柄转向相连杆与机架的长度相等，两个曲柄转向相反、长度相等的双曲柄机构。反、长度相等的双曲柄机构。b.b.逆平行四边形机构逆平行四边形机构双曲柄机构特例：双曲柄机构特例：具有两个摇杆的铰链四杆机构。具有两个摇杆的铰链四杆机构。双摇杆机构双摇杆机构（1 1）铰链四杆机构的基本形式及其应用）铰链四杆机构的基本形式及其应用鹤式起重机鹤式起重机 其中条件其中条件2 2）又称为格拉肖夫（）又称为格拉肖夫（GrashofGrashof）判别式。判别式。2 2）最短杆和最长杆之和应小于或等于其他两杆）最短杆和最长杆之和应小于或等于其他两杆长度之和。长度之和。1 1）连架杆或机架为最短杆；连架杆或机架

21、为最短杆；（2 2）铰链四杆机构类型的判断）铰链四杆机构类型的判断1.铰链四杆机构铰链四杆机构铰链四杆机构存在曲柄的条件铰链四杆机构存在曲柄的条件四杆机构类型的判别四杆机构类型的判别lmax+lmin l余余1+l余余2双曲柄机构双曲柄机构双摇杆机构双摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构可能有可能有曲柄曲柄机架机架是是否否最短构件的对边最短构件的对边最短构件的邻边最短构件的邻边最短构件最短构件（2 2）铰链四杆机构类型的判断）铰链四杆机构类型的判断曲柄滑块机构曲柄滑块机构 （b b）偏置曲柄滑块机构）偏置曲柄滑块机构(a)(a)对心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构二、平面四杆机构的类型及应用二、平面四

22、杆机构的类型及应用2.2.含有移动副的四杆机构含有移动副的四杆机构（2 2）曲柄导杆机构）曲柄导杆机构2.2.含有移动副的四杆机构含有移动副的四杆机构牛头刨床牛头刨床（3 3）曲柄摇块机构）曲柄摇块机构卡车自动卸料机构卡车自动卸料机构2.2.含有移动副的四杆机构含有移动副的四杆机构（4 4）移动导杆机构）移动导杆机构2.2.含有移动副的四杆机构含有移动副的四杆机构移动导杆机构移动导杆机构手动抽水机手动抽水机(2)(2)急回特性产生原因急回特性产生原因D D A AB BC CB B1 1B B2 2C C1 1C C2 21j j2j jq q y y(1)(1)实例实例（牛头刨床）（牛头刨床

23、）工作行程：工作行程：摇杆由摇杆由C C1 1D D摆到摆到C C2 2D D空行程：空行程：摇杆由摇杆由C C2 2D D摆到摆到C C1 1D D三、平面四杆机构的基本性质三、平面四杆机构的基本性质1.1.急回特性急回特性(3)(3)解释解释 平面连杆机构中，从动件在平面连杆机构中，从动件在空行程空行程中的速度大于中的速度大于工工作行程作行程的平均速度，缩短非生产时间，提高生产效率。的平均速度，缩短非生产时间，提高生产效率。1.1.急回特性急回特性 急回特性机构中，当输急回特性机构中，当输出构件位于出构件位于两极限位置两极限位置时，主动件（曲柄）在时，主动件（曲柄）在与之对应的两位置之间与

24、之对应的两位置之间所夹的锐角所夹的锐角。(4)(4)极位夹角极位夹角D D A AB BC CB B1 1B B2 2C C1 1C C2 21j j2j jq q y y极限夹角极限夹角是标志机构有无急回特性的重要参数。是标志机构有无急回特性的重要参数。作往复运动的输出构件在作往复运动的输出构件在空回行程空回行程中的速度与中的速度与工作行程工作行程中的速中的速度之比值。度之比值。k k用来表示机构急回特性的相对程度。用来表示机构急回特性的相对程度。q qq qj jj j 18018000212112122112tttcctccvvk111800KKq(5)(5)行程速比系数行程速比系数k

25、kD D A AB BC CB B1 1B B2 2C C1 1C C2 21j j2j jq q y y1.1.急回特性急回特性 由上式可知，机构的由上式可知，机构的急回程急回程度度取决于取决于极位夹角极位夹角的大小。的大小。角越大，角越大，K K值越大，机构的急回程值越大，机构的急回程度也越高，但机构运动的平稳性度也越高，但机构运动的平稳性就越差。反之反然。就越差。反之反然。急回特性实例急回特性实例(1)(1)定义定义压力角：压力角：机构中输出件受机构中输出件受力点处所受驱动力力点处所受驱动力F F和该点和该点速度速度V V之间所夹的锐角之间所夹的锐角。传动角：传动角：压力角的余角压力角的

26、余角三、平面四杆机构的基本性质三、平面四杆机构的基本性质2.2.压力角和传动角压力角和传动角 压力角压力角越小或传动角越小或传动角越大，机构的越大，机构的传力性能传力性能越好，反之反然。所以压力角越好，反之反然。所以压力角或传动角或传动角是反映机是反映机构传力性能的重要指标。构传力性能的重要指标。(2)(2)性质性质 为了保证机构正常传动，通常应使传动为了保证机构正常传动，通常应使传动角的最小值角的最小值 min大于或等于其许用值大于或等于其许用值。一般机械中，推荐一般机械中，推荐 min 40o ；对于高；对于高速重载机械可取速重载机械可取 min 50o 。2.2.压力角和传动角压力角和传

27、动角(3)(3)压力角压力角和传动角和传动角的取值的取值 在生产实际中，对于具有短暂峰值载在生产实际中，对于具有短暂峰值载荷的机器，应使机构在具有较大传动角的荷的机器，应使机构在具有较大传动角的瞬时位置来承担高峰载荷，以便节省动力，瞬时位置来承担高峰载荷，以便节省动力，提高传动效率。提高传动效率。(4)(4)应用应用冲压机构冲压机构 当机构处于压力角当机构处于压力角=90=90o o （即传动角（即传动角=0=0o o ）的位置时，）的位置时，输出件所受驱动力的有效分力为输出件所受驱动力的有效分力为零。即连杆作用于从动曲柄的力零。即连杆作用于从动曲柄的力通过了曲柄的回转中心，不能推通过了曲柄的

28、回转中心，不能推动曲柄转动，机构的这种位置称动曲柄转动，机构的这种位置称为机构的为机构的死点位置死点位置。三、平面四杆机构的基本性质三、平面四杆机构的基本性质3.3.死点位置死点位置注意：注意：对于曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构，只有当曲柄为从对于曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构，只有当曲柄为从动件时，才可能有死点位置。动件时，才可能有死点位置。（1 1）在输出件上安装飞轮，利用其惯性顺利通过死在输出件上安装飞轮，利用其惯性顺利通过死点位置，如缝纫机上的带轮即起飞轮的作用。点位置，如缝纫机上的带轮即起飞轮的作用。（2 2）采用错位排列，将采用错位排列，将 死点位置相互错开。死点位置相互错开。3.3.死点

29、位置死点位置越过死点的措施越过死点的措施错列结构错列结构3.3.死点位置死点位置利用死点的实例利用死点的实例夹具夹具折叠椅折叠椅飞机起落架飞机起落架第三节第三节 凸轮机构凸轮机构一、组成、应用和特点一、组成、应用和特点1.1.概念概念内燃机配气机构凸轮：凸轮：具有某种曲线轮廓具有某种曲线轮廓或凹槽的构件。一般以凸或凹槽的构件。一般以凸轮为主动件，通常作连续轮为主动件，通常作连续等速转动。等速转动。凸轮机构：凸轮机构：含有凸轮的机含有凸轮的机构称为凸轮机构。是一种构称为凸轮机构。是一种高副机构。高副机构。（1 1）结构简单、紧凑，易于设计。）结构简单、紧凑，易于设计。（2 2）凸轮轮廓与从动件之

30、间为点或线接触，属于）凸轮轮廓与从动件之间为点或线接触，属于高副，易磨损。高副，易磨损。凸轮凸轮+从动件从动件+机架机架一、组成、应用和特点一、组成、应用和特点2.2.凸轮机构的组成凸轮机构的组成3.3.凸轮机构的特点凸轮机构的特点 通常用于传力不大的控制机构。尤其广泛应用通常用于传力不大的控制机构。尤其广泛应用于自动机械、仪表和自动控制系统中。于自动机械、仪表和自动控制系统中。4.4.凸轮机构的应用凸轮机构的应用（1 1）盘形凸轮机构：）盘形凸轮机构：此机构的凸轮是一个绕固定轴此机构的凸轮是一个绕固定轴线转动并具有变化向径的盘形构件。盘形凸轮是凸线转动并具有变化向径的盘形构件。盘形凸轮是凸轮

31、的基本形式。轮的基本形式。内燃机配气机构内燃机配气机构二、分类二、分类1.1.按凸轮的形状按凸轮的形状（2 2）移动凸轮机构：）移动凸轮机构：这种机构的凸轮是一个具有曲这种机构的凸轮是一个具有曲线轮廓、作往复直线移动的构件，线轮廓、作往复直线移动的构件，1.1.按凸轮的形状按凸轮的形状移动凸轮机构移动凸轮机构靠模车削机构靠模车削机构（3 3）圆柱凸轮机构：）圆柱凸轮机构：这种机构的凸轮是一个在圆这种机构的凸轮是一个在圆柱表面上开有凹槽并绕圆柱轴线旋转的构件。柱表面上开有凹槽并绕圆柱轴线旋转的构件。1.1.按凸轮的形状按凸轮的形状自动送料凸轮机构自动送料凸轮机构分度转位机构自动车床上的走刀机构自

32、动车床上的走刀机构（1 1）尖顶从动件凸轮机构）尖顶从动件凸轮机构尖顶容易磨损尖顶容易磨损,只用于传力不大的低速凸轮机构。只用于传力不大的低速凸轮机构。二、分类二、分类2.2.按从动件的形状按从动件的形状 滚子与凸轮之间是滚动摩擦，故磨损小而且均滚子与凸轮之间是滚动摩擦，故磨损小而且均匀，可承受较大载荷，应用普遍。匀，可承受较大载荷，应用普遍。(2)(2)滚子从动件凸轮机构滚子从动件凸轮机构2.2.按从动件的形状按从动件的形状 凸轮对从动件的作用力始终垂直于平底，传动效率最凸轮对从动件的作用力始终垂直于平底，传动效率最高；凸轮与平底之间易形成楔形油膜，便于润滑和减少磨高；凸轮与平底之间易形成楔

33、形油膜，便于润滑和减少磨损损;常用于高速凸轮机构中常用于高速凸轮机构中不能用于具有内凹曲线轮不能用于具有内凹曲线轮廓的凸轮机构。廓的凸轮机构。(2)(2)平底从动件凸轮机构平底从动件凸轮机构2.2.按从动件的形状按从动件的形状（1 1）移动从动件）移动从动件尖顶摆动从动件尖顶摆动从动件滚子摆动从动件滚子摆动从动件平底摆动从动件平底摆动从动件二、分类二、分类3.3.按从动件运动方式按从动件运动方式（2 2）摆动从动件）摆动从动件偏置移动尖顶从动件盘形凸轮机构的偏置移动尖顶从动件盘形凸轮机构的运动过程运动过程：三、运动过程与运动参数三、运动过程与运动参数四个阶段：四个阶段：推程、远休止、回程、近休

34、止推程、远休止、回程、近休止r0 基圆基圆 半径半径 h-升程升程0 推程角推程角s 远休远休 止角止角h 回程角回程角s 近休近休 止角止角参数参数:以对心移动尖顶从动件盘形凸轮机构为例（匀速转动）以对心移动尖顶从动件盘形凸轮机构为例（匀速转动）四、凸轮和滚子的材料四、凸轮和滚子的材料1.1.凸轮材料凸轮材料（1 1）低速、轻载场合：）低速、轻载场合：4040钢，钢，4545钢调质。钢调质。（2 2）中速、中载场合：）中速、中载场合：4545钢或钢或40Cr40Cr钢表面淬火钢表面淬火或或20Cr20Cr渗碳淬火。渗碳淬火。（3 3）高速、重载场合：）高速、重载场合：40Cr40Cr钢高频感

35、应加热淬火。钢高频感应加热淬火。2.2.滚子材料滚子材料通常采用通常采用4545钢或钢或T9T9、T10T10等工具钢等工具钢五、凸轮和滚子的结构五、凸轮和滚子的结构1.1.凸轮凸轮2.2.滚子滚子（1 1）凸轮轴）凸轮轴（2 2）整体式凸轮）整体式凸轮（3 3）可调式凸轮）可调式凸轮 不论哪种装配结构，都要保证滚子能相对于从不论哪种装配结构，都要保证滚子能相对于从动件自由转动。动件自由转动。v间歇运动机构：间歇运动机构：某些机构主动件连续运动，而从动某些机构主动件连续运动，而从动件作周期性时动时停的间歇运动，这种输出运动具有件作周期性时动时停的间歇运动，这种输出运动具有停歇特性的机构称为间歇

36、运动机构。停歇特性的机构称为间歇运动机构。第四节第四节 其他常用机构其他常用机构概念概念v构成：构成：主要有棘轮、主要有棘轮、棘爪和机架棘爪和机架v类型：类型：齿式棘轮机构齿式棘轮机构 和摩擦式棘轮机构和摩擦式棘轮机构一、棘轮机构一、棘轮机构一、棘轮机构一、棘轮机构（1）单动式棘轮机构）单动式棘轮机构（2 2）双动式棘轮机构双动式棘轮机构1 1、齿式棘轮机构、齿式棘轮机构（3）可变向棘轮机构）可变向棘轮机构 齿式棘轮机构的棘轮转齿式棘轮机构的棘轮转角都是相邻两齿所夹中心角角都是相邻两齿所夹中心角的倍数。棘轮的转角是有级的倍数。棘轮的转角是有级性改变的。如果需要无级性性改变的。如果需要无级性改变

37、棘轮转角，可采用摩擦改变棘轮转角，可采用摩擦式棘轮机构。式棘轮机构。2 2、摩擦式棘轮机构、摩擦式棘轮机构一、棘轮机构一、棘轮机构v棘轮机构应用广泛棘轮机构应用广泛,现举几个实例：现举几个实例：应用：应用：适用于转速不高，适用于转速不高，转角不大的低速传动，转角不大的低速传动，常用来实现机械的间歇常用来实现机械的间歇送进、分度、制动和送进、分度、制动和超越等运动。超越等运动。一、棘轮机构一、棘轮机构3.3.棘轮机构的特点与应用：棘轮机构的特点与应用：优点：结构简单，改变转角大小较方便（如改变优点：结构简单，改变转角大小较方便（如改变摇杆的摆角），还可实现超越运动。摇杆的摆角），还可实现超越运动。缺点：传递动力不大，且传动平稳性差。缺点：传递动力不大，且传动平稳性差。外啮合槽轮机构；外啮合槽轮机构；内啮合槽轮机构。内啮合槽轮机构。二、槽轮机构二、槽轮机构1.1.工作原理和型式工作原理和型式外啮合槽轮机构外啮合槽轮机构内啮合槽轮机构内啮合槽轮机构 结构简单，外形尺寸小，机械效率高，并且运结构简单，外形尺寸小，机械效率高，并且运动平稳，因此在机械中得到广泛应用。如电影放映动平稳，因此在机械中得到广泛应用。如电影放映机卷片机构。机卷片机构。二、槽轮机构二、槽轮机构2.2.特点与应用特点与应用v槽轮机构应用实例槽轮机构应用实例槽轮机构 6 v槽轮机构应用实例槽轮机构应用实例