29机械基础

2016-2017学年第二学期班级16机电331姓名李松机械基础（一）学习总结1.机械中平面连杆机构、凸轮机构、间歇机构、螺旋机构的组成、特点及应用。平面连杆机构1、平面连杆机构的组成：将各构件用转动副或移动副联接而成的平面机构。最简单的平面连杆机构是由四个构件组成的，简称平面四杆机构。应用广泛，而且是组成多杆机构的基础。全部用回转副组成的平面四杆机构称为铰链四杆机构。机构的固定件称为机架；与机架用回转副相联接的杆1和杆3称为连架杆；不与机架直接联接的杆2称为连杆。能作整周转动的连架杆，称为曲柄。仅能在某一角度摆动的连架杆，称为摇杆。对于铰链四杆机构来说，机架和连杆总是存在的，因此可按照连架杆是曲柄还是摇杆，将铰链四杆机构分为三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。2、平面连杆机构的特点：1）适用于传递较大的动力，常用于动力机械。2）依靠运动副元素的几何形面保持构件间的相互接触，且易于制造，易于保证所要求的制造精度3）能够实现多种运动轨迹曲线和运动规律，工程上常用来作为直接完成某种轨迹要求的执行机构。4）可实现远距离传递的操纵机构。不足之处：1）不易于传递高速运动。2）可能产生较大的运动累积误差。3）平面连杆机构的设计较为繁难。3、平面连杆机构的应用：手动压水机，缝纫机踏板机构，港口用的货物吊，火车轮的联动机构，汽车车门开闭机构，碎石机，冲床，自卸汽车卸料机构.........1、凸轮机构的组成：凸轮是一个具有曲线轮廓的构件。含有凸轮的机构称为凸轮机构。它由凸轮、从动件和机架组成。凸轮机构2、凸轮机构的特点：优点：只需确定适当的凸轮轮廓曲线，即可实现从动件复杂的运动规律；结构简单，运动可靠。缺点：从动件与凸轮接触力大，易磨损3、凸轮机构的应用：载荷较小的运动控制间歇机构1、间歇机构的组成：棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构和不完全齿轮机构2、间歇机构的特点：间歇机构是将主动件的均匀转动转换为时动时停的周期性运动的机构。间歇机构可分为单向运动和往复运动两类。间歇运动满足了很多特定工作条件下的要求，有些运动只需要来回运动，有些只需要摆动运动就可以了，不需要完整的转动，所以需要间歇运动机构来完成这一要求。可以省去不需要的能量的浪费，充分利用了机械的功用。3、间歇机构的应用：棘轮机构应用于卷扬机，提升机，运输机等；槽轮机构应用于电影放映机卷片机构，c1325单轴六角自动车床转塔刀架转位机构等；不完全齿轮机构应用于自动机和半自动机的进给机构，计数机构等。螺旋机构1、螺旋机构的组成：它由螺杆轴、螺母、凸轮机构、离合机构、限位机构等零部件组成，其特征是螺母和螺杆轴可沿径向（面）在全行程内脱离或啮合。2、螺旋机构的特点：③工作可靠性高；优点：①传动比稳定；②传动效率高；④结构紧凑；⑤使用寿命长。缺点：①制造和安装精度要求较高；②不适宜用于两轴间距离较大的传动。3、螺旋机构的应用：螺旋压力机螺旋千斤定螺旋升降机2.带传动、蜗杆传动、齿轮传动、轮系类型、特点及应用。带传动一、带传动的类型1.摩擦带传动(1)平带传动。平带的横截面为扁平矩形，内表面与轮缘接触为工作面。常用的平带有普通平带(胶帆布带)、皮革平带和棉布带等，在高速传动中常使用麻织带和丝织带。其中以普通平带应用最广。平带可适用于平行轴交叉传动和交错轴的半交叉传动。(2)V带传动。V带的横截面为梯形，两侧面为工作面，工作时V带与带轮槽两侧面接触，在同样压力FQ的作用下，V带传动的摩擦力约为平带传动的三倍，故能传递较大的载荷。(3)多楔带传动。多楔带是若干V带的组合,可避免多根V带长度不等,传力不均的缺点。(4)圆形带传动。横截面为圆形,常用皮革或棉绳制成,只用于小功率传动。2.啮合带传动(1)同步带传动。利用带的齿与带轮上的齿相啮合传递运动和动力，带与带轮间为啮合传动没有相对滑动，可保持主、从动轮线速度同步。(2)齿孔带传动。带上的孔与轮上的齿相啮合，同样可避免带与带轮之间的相对滑动，使主、从动轮保持同步运动。二、带传动的特点(1)结构简单，适宜用于两轴中心距较大的场合。(2)胶带富有弹性，能缓冲吸振，传动平稳无噪声。(3)过载时可产生打滑、能防止薄弱零件的损坏，起安全保护作用。但不能保持准确的传动比。(4)传动带需张紧在带轮上，对轴和轴承的压力较大。(5)外廓尺寸大,传动效率低(一般0.94~0.96)。根据上述特点，带传动多用于①中、小功率传动（通常不大于100KW）；②原动机输出轴的第一级传动（工作速度一般为5~25m/s）；③传动比要求不十分准确的机械。蜗杆传动1、蜗杆传动的类型：圆柱蜗杆传动，环面蜗杆传动，锥蜗杆传动。圆柱蜗杆传动又分普通圆柱蜗杆传动和圆弧圆柱蜗杆传动两类。普通圆柱蜗杆传动又分阿基米德蜗杆，渐开线蜗杆，法向直廓蜗杆和锥面包络蜗杆四种。2、蜗杆传动的特点：1）当使用单头蜗杆时，蜗杆每旋转一周，涡轮每旋转一周，涡轮只转过一个齿距，因而能实现大的传动比。在动力传动中，一般传动比i=1~80；在分度机构或手动机构传动中，传动比可达300；若只传递运动，传动比可达1000.由于传动比大，零件数目又少，因而结构紧凑。2)在蜗杆传动中，由于蜗杆齿是连续不断的螺旋齿，它和涡轮齿是逐渐进入啮合及逐渐退出啮合的，同时啮合的齿对又较多，故冲击载荷小，传动平稳，噪音低。3）当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动更具有自锁性。4）蜗杆传动与螺旋齿轮传动相似，在啮合处有相对滑动。当滑动速度很大，工作条件不够良好时，会产生较严重的摩擦和磨损，从而引起过分发热，使润滑情况恶化.因此在磨损较大，效率低;当传动具有自锁性时，效率仅为0.4左右。同时由于磨损严重，常常需要耗用有色金属制造蜗轮，以便于钢制蜗杆配对组成减摩性良好的滑动摩擦副。应用场合：通常用于减速装置，但也有个别机器用于增速装置。齿轮传动1、齿轮传动的分类：按主动轴和从动轴在空间的相对位置形成的平面和空间分类两平行轴之间的传动――平面齿轮传动（直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿轮传动、齿轮齿条传动）；用于两相交轴或交错轴之间的传动――空间齿轮传动（圆锥齿轮传动、螺旋齿轮传动（交错轴）；用于空间两垂直轴的运动传递――蜗轮蜗杆传动。2、齿轮传动的主要特点：传动比准确、稳定、高效率；工作可靠性高，寿命长；制造精度高，成本高；不适于远距离传动。3、齿轮传动的应用：工程中的减速器、变速箱等轮系一、轮系的分类1．定轴轮系当轮系运转时，所有齿轮的几何轴线位置相对于机架固定不变，也称普通轮系。2．周转轮系轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线相对于机架的位置是不固定的，而是绕另一个齿轮的几何轴线转动。3．混合轮系在轮系中，既有定轴轮系又有周转轮系。二、轮系的特点1．可获得很大的传动比2．可作较远距离的传动3．可以方便地实现变速和变向要求4．可以实现运动的合成与分解三、轮系的应用1．可获得很大的传动比一对齿轮传动的传动比不能过大，而采用轮系传动可以获得很大的传动比，以满足低速工作的要求。2．可作较远距离的传动两轴中心距较大时，如用一对齿轮传动，则两齿轮的结构尺寸必然很大，导致传动机构庞大。3．可以方便地实现变速和变向要求滑移齿轮变速机构利用中间轮变向机构4．可以实现运动的合成与分解采用行星轮系，可以将两个独立的运动合成为一个运动，或将一个运动分解为两个独立的运动。3.机械中常用联接的类型、特点及应用。1、机械联接的类型：机械静联接，被联接的两物体间没有相对运动，位置固定不变；机械动联接，被联接的两物体间可以产生相对运动，如铰链联接。机械静联接又可分为不可拆联接和可拆联接两种。不可拆联接常见的有铆接、焊接和胶接等。可拆联接的类型很多，如螺纹联接、键联接和销联接等。过盈联接可做成可拆联接，也可做成不可拆联接。2、机械联接的特点：1）强度高，质量稳定可靠；2）操作简单，施工速度快；3）适用范围广，适用于各种方位及同、异径钢筋的连接；4）不受钢筋的化学成分、人为因素、气候、电力等诸多因素的影响；5）无污染，符合环保要求、无明火操作施工安全可靠。3、机械联接的应用：螺纹连接——到处可见。键连接——轴与轴上零件的连接，如，轴与齿轮、皮带轮、联轴器等零件的连接。4.轴、轴承、联轴器与离合器类型、特点及应用。轴轴的分类主要分清传动轴、心轴和转轴，一般的轴多为转轴。如：传动轴：汽车方向盘的轴；电风扇的轴心轴：火车的车轮轴转轴：大部分轴为转轴，如自行车中轴、齿轮、皮带轮的轴等等。这里要注意的是三种轴的共同特点都应当以转动的轴为前提，再按受力状态来区分。滑动轴承滑动轴承的主要优点：1）普通滑动轴承结构简单，制造、装拆方便；2）具有良好的耐冲击性和吸振性；运转平稳，旋转精度高；3）高速时比滚动轴承的寿命长；4）可做成剖分式。滑动轴承的主要缺点：1）维护复杂；2）对润滑条件要求高；3）边界润滑时轴承的摩擦损耗较大。滑动轴承按照承受载荷的方向主要分为：l）向心滑动轴承——又称径向滑动轴承，主要承受径向载荷；2）推力滑动轴承——承受轴向载荷。滚动轴承分为五大种类：第一类，双向推力角接触球轴承该类轴承可承受双向轴向载荷,具有良好的刚性,正常润滑时温升低，转速高，并且易于装拆，作为一种新结构，目前多用于磨床、车床、镗床、铣床、钻床等主轴上，使用中常与双列圆柱滚子轴承组配。选择合适的隔圈高度可以使轴承装配后具有所需的预载荷。第二类，角接触球轴承这类轴承可同时承受径向和轴向载荷，由于在承受径向载荷时将引起内部轴向力，因此应对成安装使用，其配置方式有“背对背”、“面对面”、“串联”和“多联”等，并通过预紧可以提高主轴的刚度。这类轴承的接触角有15°、25°、40°三种，保持架材料为酚醛层压布管，公差等级有5、4和2级。因此，这类轴承具有高的旋转精度和极限转速，摩擦小，温升低。第三类，双列圆柱滚子轴承这类轴承能承受较大的径向载荷并允许有较高的转速。轴承中的两列滚子以交叉方式排列，旋转时波动频率可比单列轴承提高一倍，振幅降低70％。圆柱孔轴承通常采用热装，利用过盈配合减小轴承游隙，或者达到预紧的目的。对内圈一般装上主轴后再作滚道的精加工，以获得高的主轴旋转精度。第四类，圆锥滚子轴承可同时承受径向和轴向载荷，双列圆锥滚子轴承可承受双向轴向载荷。因圆锥滚子大端与内圈挡边之间滑动摩擦，其极限转速往往低于同尺寸的圆柱滚子轴承。空心圆锥滚子轴承可用油冷却滚子，使温升降低，从而提高了允许的转速。但这种轴承制造工艺复杂，对机床润滑系统的要求也较高，一般只用于有特殊要求的卧式主轴上。第五类，深沟球轴承该类轴承一般只用来承受径向载荷，由于游隙不可调，所以常用于精度要求不高、不需预紧的场合，如普通钻床主轴等。联轴器分刚性联轴器、挠性联轴器和安全联轴器三大类。刚性联轴器是不能补偿两轴有相对位移的联轴器，常用的有凸缘联轴器、套筒联轴器等。挠性联轴器是能补偿两轴相对位移的联轴器，又分为无弹性元件挠性联轴器和弹性联轴器两类。安全联轴器是具有过载安全保护功能的联轴器，又分为挠性安全联轴器和刚性安全联轴器两类。离合器可分成操纵离合器和自控离合器两大类，必须通过操纵接合元件才具有接合或分离功能的离合器称为操纵离合器。按操纵方式不同，操纵离合器分有机械离合器、电磁离合器、液压离合器和气压离合器等四种。自控离合器是在主动部分或从动部分某些性能参数变化时，接合元件具有自行接合或分离功能的离合器。自控离合器分为超越离合器、离心离合器和安全离合器三种。在机械机构直接作用下具有离合功能的离合器称为机械离合器。机械离合器有啮合式和摩擦式两种类型。5.内燃机由哪些零部件组成？内燃机中有哪些机构？这些机构有什么作用（转换运动、传递运动或力）？内燃机工作原理是什么？曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开