机工业务之学习模块二轮机工程基础3.

国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库建设组《机工业务》子项目组2013年10月《机工业务》国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程模块二轮机工程基础知识目标1．了解《技术制图》及《机械制图》国家标准；2．熟悉典型零件的表达方法；掌握一般装配图的画法；3．认识常用机构及机械传动的工作原理、运动特性和应用；4．了解金属材料的性能指标和金属热处理工艺；5．了解常用热工仪表及量具的种类、用途和特点。能力目标1．能查阅并应用《技术制图》及《机械制图》国家标准；2．能表达典型零件（轴与孔、螺纹等），识读一般装配图；3．能简单分析机构运动及故障；4．能判断主要零部件制造材料；5．能正确使用常用热工仪表与量具。1．严谨细实的工作态度；2．良好的职业道德意识；3．创新意识和创新精神；4．优良的学风和团队协作精神。情感目标国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程任务引入从制造的角度看，机器是由许多机械零件组成的，零件图、装配图以及其他一些机械生产中常用的图样是指导生产和进行技术交流的重要技术资料和主要依据，作为值班机工，必须了解机械制图的基础知识，看懂机械图样。同时还应了解常用机构的工作原理、运动特性，以及各种机械传动的特点和应用。而轮机工程各种机械零件的材料合理选用，则关系到轮机设备运行的安全性、经济性和高效性。作为值班机工，必须了解轮机主要零部件常用材料及其基本知识。同时值班机工还必须学会用热工仪表来测量各种热工参数（如温度、压力、流量等），用量具来测量零件，检验零件的尺寸和形状。从而准确及时反映热力设备及系统的运行工况、检验零件提供可靠的操作依据。模块二轮机工程基础国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程模块二轮机工程基础任务三认识常用机构与机械传动原理任务一认识机械图样任务二读识典型零件和一般装配图任务四认识轮机主要零部件常用材料任务五操作轮机常用热工仪表与量具国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程任务三认识常用机构与机械传动原理从制造的角度看，机器是由许多机械零件组成的。根据机器功能、结构要求，某些零件需固联成没有相对运动的刚性组合，成为机器中独立运动的单元，通常称为构件；从运动的角度看，机器是由若干构件组成的。两个或两个以上的构件通过活动联接以实现规定运动的构件组合，称为机构；机器与机构一样，由若干构件组成，各个构件之间具有确定的相对运动，但还能代替或减轻人类劳动或转换机构能量；从结构和运动的角度看，机器与机构之间并无区别，通常通称为机械。在机器中，利用机械方式传递动力和运动的传动称为机械传动，在机械工程中应用非常广泛。作为值班机工，必须了解常用机构的工作原理、运动特性，以及各种机械传动的特点和应用。任务引入国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程(一)、认识平面连杆机构（二）、认识凸轮机构（三）认识棘轮机构（一）、认识摩擦轮传动（二）、认识带传动（三）、认识链传动（四）、认识齿轮传动（五）、认识蜗杆传动一常用机构二机械传动任务三认识常用机构与机械传动原理国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程一些刚性构件通过低副(回转副和移动副)联接，而且所有构件只能在同一平面或相互平行的平面上运动的机构。平面机构：杆：机构中的构件可以简化为杆状。平面连杆机构中结构最简单、应用最广的是平面四杆机构。全部用转动副相连的平面四杆机构称为铰链四杆机构。它是平面四杆机构的基本型式，其它型式的四杆机构可看作是在它的基础上通过演化而成的。（一）、认识平面连杆机构国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程1、平面铰链四杆机构的组成AD----机架（固定不动）AB、CD----连架杆（与机架相连的杆件）BC----连杆（机架相对的杆件、不与机架相连）摇杆——只能在小于3600范围内往复作摆动的连架杆。曲柄——能作整周旋转的连架杆。2、平面铰链四杆机构按曲柄存在数目，分三种基本形式1）曲柄摇杆机构2）双曲柄机构3）双摇杆机构ABCD（一）、认识平面连杆机构国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程1、平面铰链四杆机构的组成平面铰链四杆机构按曲柄存在数目，分三种基本形式1）曲柄摇杆机构2）双曲柄机构3）双摇杆机构ABCD（一）、认识平面连杆机构2、平面铰链四杆机构的三种基本形式国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程3、平面铰链四杆机构的应用与运动特点1）曲柄摇杆机构在铰链四杆机构中，一个连架杆作为曲柄，另一个连架杆作为摇杆。曲柄摇杆机构主动件可以是曲柄，也可以是摇杆。当曲柄为主动件时，可将曲柄的连续转动转变为摆杆的往复摆动。牛头刨床的进给机构中包含主动件为曲柄的曲柄摇杆机构。运动特点：能够将原动件的等速转动变为从动杆的不等速（变速）摇动；从动件具有急回特性。1、平面铰链四杆机构的组成2、平面铰链四杆机构的三种基本形式国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程当摇杆为原动件时，可将摇杆的往复摆动转变为曲柄的整周转动。缝纫机的踏板机构属于以摇杆为原动件的曲柄摇杆机构。运动特点：出现死点位置1）曲柄摇杆机构在铰链四杆机构中，一个连架杆作为曲柄，另一个连架杆作为摇杆。曲柄摇杆机构主动件可以是曲柄，也可以是摇杆。3、平面铰链四杆机构的应用与运动特点1、平面铰链四杆机构的组成2、平面铰链四杆机构的三种基本形式国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程在铰链四杆机构中，两个连架杆都作为曲柄。运动特点：两曲柄长度不等时，可将原动曲柄的等速转动转换成从动曲柄的变速转动，此为普通双曲柄机构。在双曲柄机构中，若相对两杆平行相等，称为平行双曲柄机构。这种机构的特点是其两曲柄能以相同的角速度同时转动，而连杆作平动运动。机车车轮的联动机构为平行双曲柄机构。2）双曲柄机构3、平面铰链四杆机构的应用与运动特点1、平面铰链四杆机构的组成2、平面铰链四杆机构的三种基本形式国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程在铰链四杆机构中，两个连架杆都作为摇杆。3）双摇杆机构3、平面铰链四杆机构的应用与运动特点1、平面铰链四杆机构的组成2、平面铰链四杆机构的三种基本形式国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程在铰链四杆机构中，两个连架杆都作为摇杆。汽车前轮转向机构是双摇杆机构3）双摇杆机构港口起重机的变辐机构是双摇杆机构汽车前轮转向机构.swf3、平面铰链四杆机构的应用与运动特点1、平面铰链四杆机构的组成2、平面铰链四杆机构的三种基本形式国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程一、凸轮机构的组成与运动特点三个构件：凸轮、从动件、机架凸轮机构可以将凸轮的连续转动转换成从动件的连续或间歇的往复运动。（二）、认识凸轮机构1）只要正确地设计凸轮的轮廓曲线，就可使从动件实现往复的运动规律，结构简单、紧凑；2）凸轮与从动件为点或线接触，易磨损，一般仅用于传动功率不大的场合；3）从动件的工作行程较短；4）凸轮的轮廓曲线设计和加工比较困难。国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程1）内燃机配气系统2）燃油喷射系统回油孔式高压油泵3）自动机床的进刀机构4）自动送料机回油阀式高压油泵常用于机械的控制系统二、凸轮机构的应用国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程三、凸轮机构的分类1、按凸轮形状分1）盘形凸轮2）移动凸轮3）圆柱凸轮2、按从动件的形状分类1）尖顶从动件从动件结构简单，但尖顶易于磨损（接触应力很高），只适用于传力不大的低速场合。2）滚子从动件滚子与凸轮间为滚动摩擦，不易磨损，可以实现较大动力的传递，应用最为广泛。3）平底从动件从动件与凸轮间的作用力方向不变，受力平稳。在高速情况下，凸轮与平底间易形成油膜而减小摩擦与磨损。其缺点是：不能与具有内凹轮廓的凸轮配对使用。国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程当主动件作连续运动时，从动件作周期性的运动和停顿，这类机构称为间歇机构。它在各种自动化机械中得到广泛的应用，用来满足送进、制动、转位、分度、超越等工作要求,常用的有两类：1）主动件往复摆动，从动件间歇运动，如棘轮机构。2）主动件连续运动，从动件间歇运动，如槽轮机构。（三）、认识棘轮机构国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程一、组成与运动特点棘轮机构的主要构件：棘轮、棘爪、机架（三）、认识棘轮机构主动件连续往复摆动，从动件作单向间歇运动。轮齿式棘轮机构结构简单，运动可靠，易于制造，棘轮转角容易调节。其缺点是在运动开始和终止时都会产生冲击，棘爪在棘轮齿面上滑行还要引起噪声和齿尖磨损，所以常用于低速、轻载、和转角不大的间歇运动的控制中。国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程二、应用当曲柄1转动时，经连杆2带动摇杆4作往复摆动；摇杆4上装有变向棘轮机构的棘爪，棘轮3与丝杠5固连，棘爪带动棘轮作单方向间歇转动，从而使螺母6（工作台）作间歇进给运动。实现牛头刨床工作台横向进给的机构中，包括连杆机构、棘轮机构、螺旋传动机构。（三）、认识棘轮机构一、组成与运动特点国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程（一）、认识摩擦轮传动（二）、认识带传动（三）、认识链传动（四）、认识齿轮传动（五）、认识蜗杆传动二机械传动任务三认识常用机构与机械传动原理国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程一、摩擦轮传动的工作原理(一)、认识摩擦轮传动NND1D2N为两摩擦轮接触面间的法向压力f为轮面的摩擦系数F为带动从动轮所需的工作圆周力为保证传动正常，必须：NfF≥否则，主动轮就带不动动轮回转，而导致打滑。摩擦轮传动是利用主动轮与从动轮在直接接触处所产生的摩擦力来传递转矩和运动。国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程二、摩擦轮传动的类型传动比基本固定的有：圆柱平摩擦圆柱槽摩擦圆锥摩擦｝用于两平行轴之间的传动——用于两交叉轴之间的传动传动比可变的有：滚轮圆盘摩擦——通过改变圆柱在圆盘上的位置，可实现无级变速所需压紧力小国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程三、摩擦轮传动的特点和应用•无轮齿，制造简单；无啮合冲击，运转平稳，噪声小；•过载时发生打滑；可防止重要零件的损坏，实现过载保护；•可实现无级调速；•传动效率低，轴承上受力（载荷）较大，不宜传递大功率。•传动比不准确；•磨损较快。直接接触的摩擦轮传动原理被应用于摩擦压力机、摩擦离合器、制动器、机械无级变速器以及仪器的传动机构等场合。国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程（一）、认识摩擦轮传动（二）、认识带传动（三）、认识链传动（四）、认识齿轮传动（五）、认识蜗杆传动二机械传动任务三认识常用机构与机械传动原理国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程传动带紧套在两带轮，使传动带和带轮在接触面间产生正压力，当主动带轮旋转时，在传动带与带轮接触面间便产生摩擦力，并依靠摩擦力带动从动带轮旋转。主动带轮传动带从动带轮一、带传动的工作原理（二）、认识带传动国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程二、带传动的类型按传动原理分为：摩擦型带传动，按传动带的截面形状为：2）啮合型带传动1）摩擦型带传动；平带圆带V带多楔带国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库《机工业务》课程与其它的传动相比，这种传动具有以下优点：1）中心距较大，适宜远距离传动；2）过载时将引起带在带轮上打滑，因而可以防止其它零件的损坏；（过载卸荷）3）制造和安装精度不像啮合传动那样严格，结构简单、价格低廉；4）能起到缓冲和吸收振动，传动平稳，噪音小。5）维护方便，不需要润滑等。它也有一些缺点：1）不能保持准确的传动比，传动效率较低；2）不易用于高温、水淋、易燃等工作场合。3）带的寿命较短。4）张紧力会产生较大的压轴力，使轴和轴承受力较大，传动效率较低。二、带传动的特点和应用带传动带传动常用于中小功率的传动国家高职教育轮机工程技术专业教学