10 其它常用机构及其设计
1.将连续回转运动转换为单向间歇转动的机构
有、
、。
2.当原动件作等速转动时，为了使从动件获得间歇的转动，则可以采用
机构。(写出三种机构名称。)
3.欲将一匀速回转运动转变成单向间歇回转运动，采用的机构有、、等，其中间歇时间可调的机构是机构。
4.齿式棘轮机构制动爪的作用是。
5.径向槽均布的槽轮机构槽轮的最少槽数为。
6.槽数z=4的外啮合槽轮机构，主动销数最多应为。
7.不完全齿轮机构在运动过程中传动比是，而槽轮机构在运动过程中传动比则是。
8.单万向联轴节的转动不均匀系数随两轴夹角β的增大而。
9.传动两相交轴间的运动而又要求两轴间夹角经常变化时可以采用
机构。
10.能实现间歇运动的机构有、、
。
11.在棘轮机构中，为使棘爪能自动啮紧棘轮齿根不滑脱的条件是
。
12.在齿式棘轮机构中，棘轮的模数m是与之比；槽轮的运动系数k是指在主动拨盘的内，时间t'与时间t之比。
13.图示棘轮机构棘爪自动啮入的条件是
。
14.四槽单销的外槽轮机构的运动系数为。
15.轮齿式棘轮机构的转角可以调整。
(A) 有级；(B) 无级
16.在单销四槽的外槽轮机构中，槽轮转动的时间与静止的时间之比为。
17.有一外槽轮机构，已知槽轮的槽数z=4，转臂上装有一个圆销，则该槽轮机构的运动系数k=，静止系数k'=。
18.径向槽均布的外槽轮机构，其径向槽数最少数为，利用槽轮上的作为槽轮机构中的定位装置，齿式棘轮机构棘齿齿面的偏角?应棘爪与棘齿间的摩擦角。
19. 槽轮机构是由、、组成的。对于原动件转一周槽轮只运动一次的单销外槽轮机构来说，槽轮的槽数应不小于；机构的运动特性系数总小于。
20.主动盘单圆销、径向槽均布的槽轮机构中，槽轮的最少槽数为个，槽数愈多柔性冲击将；在一个运动周期中，其时间与之比称为槽轮机构的运动特性系数k。
21.用单万向节传递相交轴之间的运动时，其瞬时角速比，平均角速比。
22.双万向节传递相交轴之间的运动，在满足下列条件时其主、从动轴角速比为1：
(1)
；
(2)
。
23.要使传递平行轴或相交轴的双万向联轴节瞬时角速比是常数，其必要条件是，
。
24.单万向节角速比的变化范围为，双万向联轴节角速比等于常数的安装条件是和。
25.单万向联轴节的角速比在 (1) ；(2) 。 26.在单万向联轴节中，主、从动轴角速比i12=ω ω 1 2 的变化 范围是，其变化幅度与有关。 27.在三构件螺旋机构中，差动螺旋可以得到位移，而复式螺旋可以得到位移。 28.能实现微小位移的差动螺旋机构，其两个螺旋的旋向应，导程应；当需实现快速位移时，则复式螺旋机构两个螺旋的旋向应。 29.差动螺旋机构两个螺旋的旋向应，为了得到从动件小的移动量，两个螺旋导程的差应愈愈好。 30.四槽内槽轮机构的运动系数(即槽轮运动时间与主 动拨盘转一周的总时间之比) 是0.75。- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ( ) 31.单销外槽轮机构的运动系数总是小于0.5。- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ( ) 32.在满足所需的安装条件时，双万向铰链机构的主动 轴、中间轴和从动轴的转速相等，即ωωω 123 ==。- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ( ) 33.差动螺旋机构中，当两个螺旋旋向相同时，从动螺母的位移速度就较快。- - - ( ) 34.单万向联轴节的主动轴1以等角速度ω1157081 =.rad/s 转动，从动轴2的最大瞬时角速度ω2181382 max =.rad/s，则两轴夹角α为：。 (A)30?；(B)60?；(C)1530 ?' 35.只有一个曲柄销的外槽轮机构，槽轮运动的时间和停歇的时间之比为。 (A) 大于1；(B) 等于1；(C) 小于1 36.在圆销数目为1的外槽轮机构中，径向槽数目应不小于3；该槽轮机构槽轮的运动时间总是静止时间。 (A) 大于；(B) 小于 37.用单万向节传递两相交轴之间的运动时，其传动比为变化值；若用双万向节时，其传动比。 (A) 是变化值；(B) 一定是定值；(C) 在一定条件下才是定值 38.单万向联轴节的传动比决定于主动轴转角和轴夹角，当主动轴转过一周时，从动轴也转过，而从动 轴的角速度波动为。 (1) (A) 一周；(B) 两周(2) (A) 一次；(B) 两次 39.图示为一摩擦式单向离合器，若以构件1为原动件，试问构件1在什么转向下能带动构件3同速转动？在什么转向下构件1不能带动构件3转动？ 40.实现间歇转动的机构有哪几种？哪一种较适用于 高速情况？为什么？ 41.如图所示，轴1、2用万向联轴节A相联，轴2、3用万向联轴节B相联，1、2轴线所在平面与2、3 轴线所在平面相互垂直。试问：欲使轴1与轴3的角速度相等，须满足哪些条件？ 42.有一外啮合槽轮机构，已知槽轮槽数z=6，槽轮的停歇时间为1s，槽轮的运动时间为2s。求槽轮机构的运动特性系数及所需的圆销数目。 43.某一单销六槽外槽轮机构，已知槽轮停时进行工艺动作，所需时间为20s，试确定主动轮的转速。 44.某单销槽轮机构，槽轮的运动时间为1s，静止时间为2s，它的运动特性系数是多少？槽数为多少？ 45.轴1、2、3三轴线共面，轴1与轴2以万向联轴节A相联，轴2与3以万向联轴节 B 相联，各叉面位置如图所示。试写出在图示位置时轴3角速度ω3与轴1角速度ω1以及角αA、αB的关系。 46.图 示 螺 旋 机 构 中， 已 知 螺 旋 副 A 为 右 旋， 导 程 L A =28. mm ； 螺 旋 副 B 为 左 旋， 导 程 L B 为 3 mm ， C 为 移 动 副。 试 问 螺 杆1 转 多 少 转 时 才 使 螺 母2 相 对 构 件3 移 动10.6 mm 。 47.螺 旋 机 构 如 图 所 示，A 、B 、C 均 为 右 旋， 导 程 分 别 为 L A =6 mm ，L B =4 mm ， L C =24 mm 。 试 求 当 构 件1 按 图 示 方 向 转 1 转 时， 构 件 2 的 轴 向 位 移s 2 及 转 角?2。 48.图 示 螺 旋 机 构 中， 螺 杆1 分 别 与 构 件2 和3 组 成 螺 旋副， 导 程 分 别 为L 122= mm ， L 133= mm ， 如 果 要 求 构 件2 和3 如 图 示 箭 头 方 向 由 距 离 H 1100= mm 快 速 趋 近 至H 290= mm ， 试 确 定： (1) 两 个 螺 旋 副 的 旋 向( 螺 杆1 的 转 向 如 图)； (2) 螺 杆1 应 转 过 多 大 的 角 度。 49.螺 旋 机 构 如 图 所 示， 已 知 A 为 右 旋， 导 程L A =6 mm ； B 为 左 旋， 导 程 L B =54 mm ； ω12=π rad/s 。试 求： (1) v 2的 大 小 和 方 向； (2)ω3 的 大 小 和 方 向。 10 其它常用机构及其设计 1.总分2 分。 槽轮机构；不完全齿轮机构；凸轮式间歇 运动机构 2. 总分2 分。 槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构 3. 总分2 分。 棘轮机构；槽轮机构；不完全齿轮机构；棘轮 机构 4. 总分2 分。 防止棘轮逆转 5. 总分2 分。 3 6. 总分2 分。 3 7. 总分2 分。 常数；变量 8. 总分2 分。 增大 9. 总分2 分。 万向联轴节 10. 总分2 分。 棘轮机构；槽轮机构；不完全齿轮机构等 11. 总分2 分。 棘轮对棘爪总反力的作用线必须通过两 回转中心之间的连线 12. 总分2 分。 顶圆直径d a；齿数z；一个运动循环；槽轮的运动；一个循环的 13. 总分2 分。 棘轮对棘爪的总反力R的作用线必须通过两回转中心之间的连线。 14. 总分2 分。 0.25 15. 总分2 分。 有级 16. 总分2 分。 1:3 17. 总 分2 分。 14/; 3/4 18. 总 分5 分。 3； 锁 止 弧； 大 于 19. 总 分2 分。 槽 轮、 带 圆 销 的 原 动 件、 机 架； 3； 0.5 20. 总 分 2 分。 3； 下 降； 槽 轮 运 动； 主 动 件 运 动 21.总 分2 分。 不 等 于1； 等 于1 22. 总 分2 分。 (1) 主、 从 动 轴 与 中 间 轴 的 夹 角 相 等， 且 三 轴 位 于 同 一 平 面 内； (2) 中 间 轴 两 端 叉 面 必 须 位 于 同 一 平 面 内。 23. 总 分2 分。 中 间 轴 与 两 端 轴 夹 角 相 等； 中 间 轴 两 端 叉 面 位 于 同 一 平 面 内 24. 总 分5 分。 ωβωωβ121cos /cos ≤≤； 主 动 轴 与 中 间 轴 的 夹 角 等 于 从 动 轴 与 中 间 轴 的 夹 角； 中 间 轴 的 两 端 叉 面 应 在 同 一 平 面 内 25. 总 分5 分。 cos β； 1 cos β ； 主 动 轴 与 中 间 轴 的 夹 角 必 须 等 于 从 动 轴 与 中 间 轴 的 夹 角； 中 间 轴 两 端 叉 面 必 须 位 于 同 一 平 面 内 26. 总 分2 分。 1 cos β ~cos β； 轴 间 夹 角β 27. 总 分2 分。 较 小； 较 大 28. 总 分2 分。 相 同； 近 于 相 等； 相 反 29. 总 分2 分。 相 同； 小 30. 总 分2 分。 Y 31. 总 分2 分。 Y 32. 总 分2 分。 N 33. 总 分2 分。 N 34. 总 分2 分。 A 35. 总 分2 分。 C 36. 总 分2 分。 B 37. 总 分2 分。 C 38. 总 分2 分。 (1)A ； (2)B 39. 总 分2 分。 在 构 件1 顺 时 针 方 向 转 动 时 能 带 动 构 件3 同 速 转 动； 在 构 件1 逆 时 针 方 向 转 动 时 不 能 带 动 构 件3 转 动。 40. 总 分5 分。 实 现 间 歇 转 动 的 机 构 有： 棘 轮 机 构、 槽 轮 机 构、 不 完 全 齿 轮 机 构、 凸 轮 式 间 歇 运 动 机 构 等。 其 中 凸 轮 式 间 歇 运 动 机 构 较 适 用 于 高 速 情 况。 由 于 可 合 理 地 选 择 转 盘 的 运 动 规 律、设 计 凸 轮 的 轮 廓 以 适 应 高 速 转 位 的 要 求。 41.总 分5 分。 须 满 足： (1) 中 间 轴 两 端 的 叉 平 面 相 互 垂 直； (2)ααA B = 。 42. 总 分5 分。 k n z = =-23121 () n =2 43. 总 分5 分。 k z z t t = -==-22131s ， ∴t =30 s 转 速 n =2 r/min 44. 总 分5 分。 k =1 3= +=-t t t z z d d s 22 ∴z =6 45. 总 分5 分。 ωωαα3/(cos cos )=?1A B 46. 总 分5 分。 螺 母2 的 位 移 方 程： r r r s s s 21 21=+ Q 杆1右旋1转， s 1左移2.8 mm ；同时由相对运 动 原 理， s 21也 左 移3mm ， ∴ s 228358=+=.. mm 又 10658183 ...= ∴ 杆1 转 1.83转 使 螺 母2 相 对 于 杆3 移 动 10.6 mm 。 47. 总 分10 分。 （ 轴 向 位 移 计 算7 分， 转 角 计 算3 分。) 设 轴 向 位 移 向 右 为 正， 右 旋 导 程 为 正， 则 右 视 图 逆 时 针 方 向 转 动 为 正。 构 件1 轴 向 位 移： s L A 112=?/() π (1) 其 中 ?1为 构 件1 的 转 角。 构 件2 相 对 于1 的 轴 向 位 移 ： s L L B B 21212122==-???/()()/() ππ (2) 其 中 ?2= 22π(/)s L C (3) 构 件 2 轴 向 位 移 s s s 2121=+ (4) 由(1) - (4) 可 解 出： s L L L L L A B C B C 21 2= --() ?π 代 入 已 知 量?12=-π、L A 、L B 、L C 得： s 324=-. mm ，即 构 件 向 左 移2.4 mm 。 再 将 s 224=-. 代 入 (3) 得： ?2=-π5， 即 构 件2 右 视 逆 时 针 转36?。 48. 总 分10 分。 (1) 4 分； (2)6 分 (1) 左 边 的 螺 旋 副 为 左 旋， 右 边 的 为 右 旋。 (2) H H H =-=-=121009010 mm 设 两 螺 母 移 动 的 距 离 分 别 为 s 1和s 2， 则 s L 112222===???/()/()/πππ s L 213232==??/()/()ππ Q s s H 1 2+= ∴ +=??π π()() 3210 ∴=?4π 螺 杆1 应 转 过4π。 49. 总 分5 分。 (1)3 分； (2)2 分 (1)v L A 2 1 226===ωππ? 6 2π mm/s ， 指 向 左 (2)ω322=?v L B π=654?2π=2π9 rad/s ， 与ω1 反 向。 机械设计常用资料大全》(Mechanical design common documents daqo)1.0 这么多的机械设计用资料，对你进行机械设计或者学习，有非常大的帮助，省去了你查找资料的时间。本资源对机械设计的资料进行了分类，极大地方便了你下载需要参考的资料，同时也会对你学习机械专业知识，有一个整体性的了解，可以帮助你应该加强哪部分内容的学习！ 供在校大学生或机械类工程技术人员使用。 一、手册类 机械设计课程设计手册(第三版) 机械设计手册(第五版)第1卷 机械设计手册(第五版)第2卷 机械设计手册(第五版)第3卷 机械设计手册(第五版)第4卷 机械设计手册(第五版)第5卷 机械设计手册.(新版).第1卷 机械设计手册.(新版).第2卷 机械设计手册.(新版).第3卷 机械设计手册.(新版).第4卷 机械设计手册.(新版).第5卷 机械设计手册.(新版).第6卷 [精密加工技术实用手册].精密加工技术实用手册 包装机械选用手册上-印刷实务 包装机械选用手册下-印刷实务 机电一体化专业必备知识与技能手册 机械工程师手册.第二版 机械加工工艺师手册 机械设计、制造常用数据及标准规范实用手册 机械制图手册(清晰版) 机械制造工艺设计简明手册 联轴器、离合器与制动器设计选用手册 实用机床设计手册 运输机械设计选用手册.上册 运输机械设计选用手册.下册 中国机械设计大典数据库 最新金属材料牌号、性能、用途及中外牌号对照速用速查实用手册 最新实用五金手册(修订本) 最新轴承手册 二、机构类 高等机构设计 机构参考手册 机构创新设计方法学 机构设计丛书.凸轮机构设计 机构设计实用构思图册-verygood GB中常用标准 螺栓和螺柱 六角头螺栓 GB/T27-1988六角头铰制孔用螺栓A级 GB/T27-1988六角头铰制孔用螺栓B级 GB/T31.1-1988六角头螺杆带孔螺栓-A级和B级GB/T31.2-1988A型六角头螺杆带孔螺栓-细杆-B级GB/T31.2-1988B型六角头螺杆带孔螺栓-细杆-B级GB/T5780-2000六角头螺栓C级 GB/T5781-2000六角头螺栓-全螺纹-C级 GB/T5782-2000六角头螺栓 GB/T5783-2000六角头螺栓-全螺纹 GB/T5784-1986六角头螺栓-细杆-B级 GB/T5785-2000 六角头螺栓-细牙 GB/T5786-2000 型六角头螺栓-细牙-全螺纹 GB/T5787-1986 六角头法兰面螺栓 其它螺栓 GB/T8-1988 方头螺栓C级 GB/T 10-1988 沉头方颈螺栓 GB/T 11-1988 沉头带榫螺栓 GB/T 37-1988 T形槽用螺栓 GB/T 798-1988 活节螺栓 GB/T 799-1988 地脚螺栓 GB/T 800-1988 沉头双榫螺栓 GB/T 794-1993 加强半圆头方颈螺栓A型 GB/T 794-1993 加强半圆头方颈螺栓B型 双头螺柱 GB/T897-1988 双头螺柱B型 GB/T 898-1988 双头螺柱B型 GB/T 899-1988 双头螺柱B型 GB/T 900-1988 双头螺柱B型 GB/T 901-1988 等长双头螺柱-B级 GB/T 953-1988 等长双头螺柱-C级 螺母 六角螺母 1型六角螺母C级(GB41-86) GB56-1988六角厚螺母 GB808-1988小六角特扁细牙螺母 GB/T6170-2000（1型六角螺母） GB/T6171-2000（1型六角螺母-细牙） GB/T6172.1-2000六角薄螺母 GB/T6173-2000六角薄螺母-细牙 GB/T6174-2000六角薄螺母-无倒角 GB/T6175-2000(2型六角螺母) GB/T6176-2000(2型六角螺母-细牙) GB/T6177.1-2000六角法兰面螺母 GB/T6177.2-2000六角法兰面螺母细牙 六角锁紧螺母 GB/T6184-2000(1型全金属六角锁紧螺母) GB/T6185.1-2000(2型全金属六角锁紧螺母) GB/T6185.2-2000(2型全金属六角锁紧螺母-细牙) GB/T6186-2000(2型全金属六角锁紧螺母-9级) 六角开槽螺母 GB6179-1986(1型六角开槽螺母-C级) GB6180-1986(2型六角开槽螺母-A级和B级) GB6181-1986六角开槽薄螺母-A和B级 GB9457-1988(1型六角开槽螺母) GB9458-1988(2型六角开槽螺母-细牙-A级和B级) GB9459-1988六角开槽薄螺母 GB6178-1986(1型六角开槽螺母-A和B级) 圆螺母 GB810-1988小圆螺母 GB817-1988带槽圆螺母 GB812-1988圆螺母 滚花高螺母 第7章其他常用机构 1．教学目标 了解常用典型间歇机构的工作原理、运动特点及其应用等情况。 2．教学重点和难点 步进机构的工作原理 3．讲授方法：多媒体课件 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，也称为步进机构。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。 常用的步进机构可以分为两类： 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、不完全齿轮机构等。 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，也称为步进机构。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。常用的步进机构可以分为两类： 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、不完全齿轮机构等。 步进机构种类很多，我们在这里主要学习最常用的：棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构。 7.1 棘轮机构 7.1.1棘轮的工作原理和类型 我们骑自行车时，通过链条带动后轮上的链轮，实现自行车的前进。但后轮的链轮是只有外面的链轮带动里面的转轴，当我们不再登动脚踏板时，自行车后轮可以继续转动。留心的同学可能知道这个零件的名称，但是这个机构究竟是怎么工作的呢？实际上，这就是一个棘轮机构。 图 典型的棘轮机构如图7.1所示。该机构为轮齿式外啮合棘轮机构，由棘轮3、棘爪2、摇杆1和止动爪4、弹簧5和机架所组成。棘轮3固装在传动轴上，棘轮的齿可以制作在棘轮的外缘、内缘或端面上，而实际应用中以作在外缘上居多。摇杆1空套在传动轴上。 当摇杆沿逆时针方向摆动时，棘爪2嵌入棘轮3上的齿间，推动棘轮转动。当摇杆沿顺时针方向转动时，止动爪4阻止棘轮顺时针转动，同时棘爪2在棘轮齿背上滑过，此时棘轮静止。这样，当摇杆往复摆动时，棘轮便可以得到单向的间歇运动。 在棘轮机构中，棘轮多为从动件，由棘爪推动其运动。而棘爪的运动则可用连杆机构、凸轮机构或电磁装置等来实现。 7.1.2 棘轮机构的特点和应用 轮齿式棘轮机构结构简单、运动可靠、棘轮的转角容易实现有级的调节。但是这种机构在回程时，棘爪在棘轮齿背上滑过产生噪声；在运动开始和终了时，由于速度突变而产生冲击，运动平稳行差，且棘轮轮齿容易磨损，故常用于低速轻载等场合。摩擦式棘轮传递运动较平稳、无噪声，棘轮角可以实现无级调节，但运动准确性差，不易用于运动精度高的场合。 7.1.3 棘爪回转轴位置的确定 如图7.9所示在确定棘爪回转轴轴心O′的位置时，最好使O′点至棘轮轮齿顶尖A点的连线O′A与棘轮过A点的半径OA垂直，这样，当传递相同的转矩时，棘爪受力最小。 7.1.4 棘轮轮齿工作齿面偏斜角α的确定 棘轮齿与棘爪接触的工作齿面应与半径OA倾斜一定角度α，以保证棘爪在受力时能顺利地滑入棘轮轮齿的齿根。 7.2 槽轮机构 7.2.1 槽轮工作原理和类型 图7.4所示为一外槽轮机构。它由带有圆销的主动拨盘1、具有径向槽从动槽轮2和机架所组成。 1．图示凸轮机构从动件推程运动线图是由哪两种常用的基本运动规律组合而成？并指出有无冲击。如果有冲击，哪些位置上有何种冲击？从动件运动形式为停-升-停。 (1) 由等速运动规律和等加速等减速运动规律组合而成。 (2) 有冲击。 (3) ABCD 处有柔性冲击。 2. 有一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，为改善从动件尖端的磨损情况，将其尖端改为滚子，仍使用原来的凸轮，这时该凸轮机构中从动件的运动规律有无变化？简述理 由。 (1) 运动规律发生了变化。 (见下图 ) (2)采用尖顶从动件时，图示位置从动件的速度v O P 2111=ω，采用滚子从动件时，图示位置的速度 '='v O P 2111ω，由于O P O P v v 1111 22≠'≠',；故其运动规律发生改变。 3. 在图示的凸轮机构中，画出凸轮从图示位置转过60?时从动件的位置及从动件的位移s。 总分5分。(1)3 分；(2)2 分 (1) 找出转过60?的位置。 (2) 标出位移s。 4. 画出图示凸轮机构从动件升到最高时的位置，标出从动件行程h ，说明推程运动角和回程运动角的大小。 总分5分。(1)2 分；(2)1 分；(3)1 分；(4)1 分 (1) 从动件升到最高点位置如图示。 (2) 行程h 如图示。 (3)Φ＝δ0－θ (4)Φ'＝δ' 0＋θ 5.图示直动尖顶从动件盘形凸轮机构，凸轮等角速转动，凸轮轮廓在推程运动角Φ=? 从动件行程h=30 mm，要求： （1）画出推程时从动件的位移线图s-?； （2）分析推程时有无冲击，发生在何处？是哪种冲击？ - 总分10分。(1)6 分；(2)4 分 (1)因推程时凸轮轮廓是渐开线，其从动件速度为常数v=r0?ω，其位移为直线， 如图示。 常用结构软件比较 摘要：本人在设计院工作，有机会接触多个结构计算软件，加上自己也喜欢研究软件，故对各种软件的优缺点有一定的了解。现在根据自己的使用体会，从设计人员的角度对各个软件作一个评价，请各位同行指正。本文仅限于混凝土结构计算程序。 关键词：结构软件结构设计 目前的结构计算程序主要有：PKPM系列（TAT、SATWE）、TBSA系列（TBSA、TBWE、TBSAP）、BSCW、GSCAD、SAP系列。其他一些结构计算程序如ETABS等，虽然功能强大，且在国外也相当流行，但国内实际上使用的不多，故不做详细讨论。 一、结构计算程序的分析与比较 1、结构主体计算程序的模型与优缺点 从主体计算程序所采用的模型单元来说 TAT和TBSA属于结构空间分析的第一代程序，其构件均采用空间杆系单元，其中梁、柱均采用简化的空间杆单元，剪力墙则采用空间薄壁杆单元。在形成单刚后再加入刚性楼板的位移协调矩阵，引入了楼板无限刚性假设，大大减少了结构自由度。SATWE、TBWE 和TBSAP在此基础上加入了墙元，SATWE和TBSAP还加入了楼板分块刚性假设与弹性楼板假设，更能适应复杂的结构。SATWE提供了梁元、等截面圆弧形曲梁单元、柱元、杆元、墙元、弹性楼板单元（包括三角形和矩形薄壳单元、四节点等参薄壳单元）和厚板单元（包括三角形厚板单元和四节点等参厚板单元）。另外，通过与JCCAD的联合，还能实现基础-上部结构的整体协同计算。TBSAP提供的单元除了常用的杆单元、梁柱单元外，还提供了用以计算板的四边形或三角形壳元、墙元、用以计算厚板转换层的八节点四十八自由度三维元、广义单元（包括罚单元与集中单元），以及进行基础计算用的弹性地基梁单元、弹性地基柱单元（桩元）、三角形或四边形弹性地基板单元和地基土元。TBSAP可以对结构进行基础-上部结构-楼板的整体联算。 从计算准确性的角度来说 SAP84是最为精确的，其单元类型非常丰富，而且能够对结构进行静力、动力等多种计算。最为关键的是，使用SAP84时能根据结构的实际情况进行单元划分，其计算模型是最为接近实际结构。BSCW和GSCAD的情况比较特殊，严格说来这两个程序均是前后处 第七章其他常用机构 基本要求: 1. 了解万向联轴节、螺旋机构的工作原理、类型、运动特点、优缺点和用途。 2. 了解间歇运动机构在设计中对从动件的动、停时间和位置的要求 及对其动力性能的要求。 3. 掌握棘轮机构、槽轮机构的工作原理、运动特点、功能和适用场合。 4. 了解凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构的工作原理、特点、功能及适用场合。 教学内容: 1. 万向联轴节 2. 螺旋机构 3. 棘轮机构 4. 槽轮机构 5. 不完全齿轮机构 6. 凸轮式间歇运动机构 7. 非圆齿轮机构 重点难点: 本章学习的重点是掌握常用的一些间歇运动机构的工作原理、运动特点和功能，并了解其适用场合。在进行机械系统方案设计时，能够根据工作要求，正确选择机构的类型。 §7－1 万向联轴节 1、单万向联轴节 单万向联轴节用来传递两相交轴间的转动。 主动轴与从动轴间的瞬时角速度比： 当φ1＝00或1800时， 当φ1＝900或2700时， 2、双万向联轴节 双万向联轴节是由左右两单万向节组成。 对于联接相交的或平行的两轴的双万向联轴器，如要使主、从动轴的角速度相等，即角速比等于1，则必须满足下列条件：1）β1＝β2； 2）中间轴两端的叉面必须位于同一平面内。 3、万向联轴节的特点和应用 特点：（1）单万向联轴节的特点：当两轴夹角变化时仍可继续工 作，而只影响其瞬时传动比的大小。 （2）双万向联轴节的特点：当两轴夹角变化时，不但可以继续工作，而且能保证等角速比。 应用：常用来传递平行轴或相交轴的转动，在机械中得到广泛应用。 §7－2 螺旋机构 1、螺旋机构的工作原理和类型 由螺旋副联接相邻构件而成的机构称为螺旋机构。 常用的螺旋机构除螺旋副外还有转动副和移动副。 2、螺旋机构的特点和应用 特点： 结构简单、制造方便，能将回转运动变换为直移运动，运动准确性高，降速比大，可传递很大的轴向力，工作平稳、无噪声，有自锁作用，但效率低，需有反向机构才能反向传动。 应用： 机构设计及生产常用专业英语 Assembly line 组装线 Layout 布置图 Conveyer 流水线物料板 Rivet table 拉钉机 Rivet gun 拉钉枪 Screw driver 起子 Pneumatic screw driver 气动起子worktable 工作桌 OOBA 开箱检查 fit together 组装在一起 fasten 锁紧(螺丝) fixture 夹具(治具) pallet 栈板 barcode 条码 barcode scanner 条码扫描器 fuse together 熔合 fuse machine热熔机 repair修理 operator作业员 QC品管 supervisor 课长 ME 制造工程师 MT 制造生技 cosmetic inspect 外观检查 inner parts inspect 内部检查 thumb screw 大头螺丝 lbs. inch 镑、英寸 EMI gasket 导电条 front plate 前板 rear plate 后板 chassis 基座 bezel panel 面板 power button 电源按键 reset button 重置键 Hi-pot test of SPS 高源高压测试 V oltage switch of SPS 电源电压接拉键sheet metal parts 冲件 plastic parts 塑胶件 SOP 制造作业程序 material check list 物料检查表 work cell 工作间 trolley 台车 sub-line 支线 left fork 叉车 personnel resource department 人力资源部 production department生产部门 planning department企划部 QC Section品管科 stamping factory冲压厂 painting factory烤漆厂 molding factory成型厂 common equipment常用设备 uncoiler and straightener整平机 punching machine 冲床 robot机械手 hydraulic machine油压机 lathe车床 planer |plein|刨床 miller铣床 grinder磨床 linear cutting线切割 electrical sparkle电火花 welder电焊机 staker=reviting machine铆合机 position职务 president董事长 general manager总经理 special assistant manager特助 factory director厂长 department director部长 deputy manager | =vice manager副理 section supervisor课长 deputy section supervisor =vice section supervisor副课长group leader/supervisor组长 line supervisor线长 assistant manager助理 to move, to carry, to handle搬运 be put in storage入库 pack packing包装 to apply oil擦油 to file burr 锉毛刺 final inspection终检 to connect material接料 to reverse material 翻料 wet station沾湿台 常用机构 【教学课题】 常用机构 【教学目标】 1.知识目标 ?了解铰链四杆机构的组成。 ?认识曲柄摇杆机构，双曲柄机构和双摇杆机构。 ?知道凸轮机构。 2.能力目标 ?能够辨别区分曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构。 ?能够举例并分析生活中的一些常用机构。 3.情感态度与价值观 ?观察并说出生活中常用的一些常用机构有那些。 ?了解凸轮机构的工作原理。 【教学安排】 2课时 【教学重难点】 重点：铰链四杆机构的组成。 难点：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。 【教学方法】 实验法、讲练法、归纳法、讲授法 【教学用具】 投影仪、投影片 【教学内容】 一、铰链四杆机构 1、铰链四杆机构的构成 有四个杆件通过铰链连接而成，四个杆件的名称如下：机架固定不动的杆1，连架杆—— 与机架直接相连的杆2和杆3；连杆——不与机直接相连的杆4。 铰链四杆机构 2、能够做圆周运动的链架杆装置中，连架杆称为曲柄，不能做整周传动的连架称为摇杆。 3、铰链四杆机构的分类： ◆曲柄摇杆机构 ◆双曲柄机构 ◆双摇杆机构 ◆曲柄滑块机构 （1）曲柄摇杆机构 铰链四杆机构的两个连架杆中，如果有一个为曲柄，一个为摇杆，则这种机构称为曲柄摇杆机构。 曲柄摇杆机构 （2）双曲柄机构 铰链四杆机构的两个连架杆都是曲柄时，称为双曲柄机构。 平行双曲柄机构 3、双摇杆机构 铰链机构的两个链架杆都是摇杆时，称为双摇杆机构。例如：自动卸车的翻斗机构采用的就是双摇杆机构. 曲柄滑块机构 二、凸轮机构 1、凸轮机构的性质 在自动化机械中，要使机构按预定的规律完成某一工作循环，通常采用凸轮机构。 2、凸轮机构的组成（以内燃机为例） ●凸轮 ●从动轮 ●固定机架 3、凸轮的曲线轮廓结构 凸轮机构是一个具有曲线轮廓的构件，一般为主动件，做匀速传动。与凸轮廓接触，并传递动力和实现预定的运动规律的构件，一般做往复直线运动，称为从动件。内燃机配气机 第4章常用机构 4.1 平面连杆机构 4.1.1 平面连杆机构的组成 我们将机构中所有构件都在一平面或相互平行的平面内运动的机构称为平面机构。 1、构件的自由度 如图4－1所示，一个在平面内自由运动的构件，有沿X轴移动，沿y轴移动或绕A点转动三种运动可能性。我们把构件作独立运动的可能性称为构件的“自由度”。所以，一个在平面自由运动的构件有三个自由度。可用如图4－1所示的三个独立的运动参数x、y、θ表示。 2、运动副和约束 平面机构中每个构件都不是自由构件，而是以一定的方式与其他构件组成动联接。这种使两构件直接接触并能产生一定运动的联接，称为运动副。两构件组成运动副后，就限制了两构件间的部分相对运动，运动副对于构件间相对运动的这种限制称为约束。机构就是由若干构件和若干运动副组合而成的，因此运动副也是组成机构的主要要素。 两构件组成的运动副，不外乎是通过点、线、面接触来实现的。根据组成运动副的两构件之间的接触形式，运动副可分为低副和高副。 （1）低副两构件以面接触形成的运动副称为低副。按它们之间的相对运动是转动还是移动，低副又可分为转动副和移动副。 ①转动副组成运动副的两构件之间只能绕某一轴线作相对转动的运动副。通常转动副的具体结构形式是用铰链连接，即由圆柱销和销孔所构成的转动副，如图4－2（a）所示。 ②移动副组成运动副的两构件只能作相对直线移动的运动副，如图4－2（b）所示。 由上述可知，平面机构中的低副引入了两个约束，仅保留了构件的一个自由度。因转动副和移动副都是面接触，接触面压强低，称为低副。我们将由若干构件用低副连接组成的机构称为平面连杆机构，也称低副机构。由于低副是面接触，压强低，磨损量小，而且接触面是圆柱面和平面，制造简便，且易获得较高的制造精度。此外，这类机构容易实现转动、移动等基本的运动形式及转换，因而是在一般机械和仪器中应用广泛。平面连杆机构也有其缺点：低副中的间隙不易消除，引起运动误差，且不易精确地实现复杂的运动规律。 （2）高副两构件以点或线接触形成的运动副称为高副，如图4－3所示。这类运动副因为接触部位是点或线接触，接触部位压强高，故称为高副。 混凝土结构设计规范 构件类型挠度限值 吊车梁手动吊车l0/500电动吊车l0/600 屋盖、楼盖及楼梯构件 当l0＜7m时l0/200（l0/250）当7m≤l0≤9m时l0/250（l0/300）当l0＞9m时l0/300（l0/400） 环境类别 钢筋混凝土结构预应力混凝土结构裂缝控制等级w lim裂缝控制等级w lim 一 三级0.30（0.40） 三级 0.20 二a 0.200.10 二b二级——三a、三b一级—— 环境类别条件 一室内干燥环境； 无侵蚀性静水浸没环境 二a 室内潮湿环境； 非严寒和非寒冷地区的露天环境； 非严寒和非寒冷地区和无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境； 严寒和寒冷地区的冰冻线以下和无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境 二b 干湿交替环境； 水位频繁变动环境； 严寒和寒冷地区的露天环境； 严寒和寒冷地区冰冻线以上和无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境 三a 严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境；受除冰盐影响环境； 海风环境 三b 盐渍土环境； 受除冰盐作用环境；海岸环境 四海水环境 五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境 环境等级最大水胶比最低强度等级最大氯离子含量 （%） 最大碱含量 （kg/m3） 一0.60C200.30不限制 环境等级最大水胶比最低强度等级最大氯离子含量 （%） 最大碱含量 （kg/m3） 二a0.55C250.20 3.0 二b0.50（0.55）C30（C25）0.15 三a0.45（0.50）C35（C30）0.15 三b0.40C400.10 结构类型室内或土中露天排架结构装配式10070 框架结构装配式7550现浇式5535 剪力墙结构装配式6540现浇式4530 挡土墙、地下室墙壁等类结构装配式4030现浇式3020 环境等级板、墙、壳梁、柱、杆一1520 二a2025 二b2535 三a3040 三b4050 min 受力类型最小配筋百分率 受压构件全部纵 向钢筋 强度等级500MPa0.50 强度等级400MPa0.55强度等级300MPa、335MPa0.60 一侧纵向钢筋0.20 受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件一侧的受拉钢筋0.20和45f t/f y中的较大者 结构类型 设防烈度 6789 框架结构高度（m）≤24＞24≤24＞24≤24＞24≤24普通框架四三三二二一一大跨度框架三二一一 框架- 剪力墙结构高度（m）≤60＞60 ≤ 24 ＞24 且≤60 ＞ 60 ≤ 24 ＞24且 ≤60 ＞ 60 ≤ 24 ＞24 且 ≤60框架四三四三二三二一二一剪力墙三三二二二一一 结构类型 设防烈度 6789 剪力墙结构高度（m）≤80＞80 ≤ 24 ＞24 且≤80 ＞ 80 ≤ 24 ＞24 且≤80 ＞ 80 ≤ 24 24—60剪力墙四三四三二三二一二一 单层厂铰接排架四三二一 摘要:由固定凸轮与连杆系所组成的凸轮一连杆组合机构是自动机械中一种常用机构. 本文在前人工作的基础上提出了筒便有效的优化设计方法. 对任意给定的从动件运动规律和要求的约束条件求得最佳的连杆尺寸及凸轮轮廓曲线. 总结：凸轮连杆机构具有结构简单、紧凑、设计方便，可实现从动件任意预期运动，因此在机床、纺织机械、轻工机械、印刷机械、机电一体化装配中大量应用。人们在进行机构的尺度综合时，习惯于采用常规的设计方法，即根据给定的设计条件。但这种方法对设计者的专业设计水平和经验要求较高。且所需的设计计算要多次反复进行，因而使设计效率降低，另外也很难得到最优的设计结果。通过一些优秀的设计和优化方法，使设计周期大大缩短，设计质量显著提高，得到的设计结果是设计者所追求目标的最优解。本文作者在书本打包机的设计中，对推书机构进行了优化设计，与常规设计方法相比，可很快地得到最优解，大大提高了设计效率和质量。 参考文献： 1王文博;实现等速直动与急回的凸轮连杆机构的运动综合[J];北京服装学院学报(自然科学版);2001年01期 2刘芳,于晓红,邱丽芳,王小群;凸轮-连杆组合机构设计系统[J];北京科技大学学报;2005年01期 3 孟俊焕,姚俊红,冯瑞宁;评价机构传动质量的新方法—当量压力角法[J];德州学院学报;2004年02期 4 张秀花,夏玲,刘春明;凸轮组合机构在压力机上的应用[J];机械设计与制造;2004年04期 5 张景霞,王润孝,于江;一种实用凸轮连杆机构运动分析的方法[J];机械科学与技术;2003年04期 6 徐大伟;关于摆动从动件盘形凸轮机构的优化设计方法[J];机械设计;1992年03期 7 钮志红,王旭;确定滚子摆动从动件盘状凸轮机构基本尺寸新方法[J];机械设 第六章 其他常用机构 一．考点提要 本章的重点是万向联轴节，螺旋机构，棘轮机构及槽轮机构的组成，运动特点及设计 要点。同时也简单介绍不完全齿轮等其他一些间歇运动机构。 1．万向联轴节 单万向联轴节由主动轴，从动轴，中间十字构件及机架组成，可用于两相交轴之间的传 动，但需注意，从动轴的角速度呈周期性变化，如果以1 和2 分别表示主，从动轴的角速 度，以 表示两轴间的夹角，则从动轴转速的变化范围为： 121cos /cos （6-1） 在实际使用中，为防止从动轴的速度波动过大，单万向铰链机构中两轴的夹角一般不超 过20O 。欲使从动轴的角速度实现匀速可采用双万向联轴节，但需要满足以下三个条件： （1） 三轴要共面 （2） 中间轴的两叉面共面 （3） 主动轴与中间轴及中间轴与从动轴的轴间夹角相等。 若两轴间夹角 ，主动轴转角1 则从动轴转角3 为： 13cos tg tg （6-2） 单万向联轴节机构从动轴的转速为： 31221 cos 1sin cos （6-3） 2．螺旋机构 螺旋机构由螺杆，螺母及机架组成，一般是螺杆主动旋转带动螺母直线运动，只有在 极少数情况下，把导程角制作的比摩擦角大，则也可把直线运动变成旋转运动。 当螺杆转动 角时，若单螺旋机构的位移为s ,螺纹的导程为h 则： /(2)s h （6-4） 若是差动螺旋机构，即存在两段不同导程分别为B c h h 和的螺纹，则当螺杆转过 角时， 螺母的位移为s ： ()/(2)B C S h h （6-5） 其中：“ ”用于两段螺旋旋向相同，“ ”用于两段螺旋旋向相反。前者称为差动轮 系，后者称为复式轮系。前者用于微调机构，后者用于快速位移机构。 若需要提高效率可采用多头螺旋。、 3．槽轮机构 槽轮机构由主动拨盘及拨盘上的圆销和具有径向槽的从动槽轮以及机架组成。可将主 动拨盘的匀速转动变换为槽轮的间歇运动，但槽轮的转动角不能调节，在槽轮转动的开始和 结束时有柔性冲击。但鉴于其结构简单紧凑，效率高，能平稳地间歇转位，所以得到广泛运 用。 槽轮机构的运动系数是指主动拨盘转一周时，槽轮的运动时间d t 与主动拨盘转一周的 时间t 之比，所以又称动停比。对于外槽轮有： 11()2d t k t Z （6-6） 式中：k 为圆销数；Z 为槽轮的槽数。由于01 ，所以槽数3Z ，且 22Z k Z （6-7） 当主动拨盘位于1 位置角，从动槽轮位于对应的2 位置角，则角速度2 和角加速度2 的计算可按以下算式进行： sin R a Z （6-8） 121sin arctan( 1cos a （6-9） 12111 (cos )12cos （6-10） 2212122(1)sin (12cos 30) O （6-11） 槽轮设计要把握以下原则： （1） 槽数不能太少，槽数多，则转动时间增加，运动更可以平稳些。但也不可太多，太 多则尺寸大，惯性力加大，而且当Z>9之后，运动系数变化很小了。所以一般取4 到8个槽。 （2） 圆销数多则运动系数增加，当要求槽轮动停时间相等时可以取运动系数为1。 （3） 槽轮的尺寸应按受力情况和实际机械所允许的空间安装尺寸定 （4） 内槽轮机构只允许用一个圆销。 4．棘轮机构 棘轮机构是由摇杆，棘爪，棘轮，止动爪及机架组成的饿。结构简单，加工成本低， 运动可靠，但冲击和噪音大，动程只能有级调节。摩擦式棘轮可以无级调节但准确性相对较 10 其它常用机构及其设计 1.将连续回转运动转换为单向间歇转动的机构 有、 、。 2.当原动件作等速转动时，为了使从动件获得间歇的转动，则可以采用 机构。(写出三种机构名称。) 3.欲将一匀速回转运动转变成单向间歇回转运动，采用的机构有、、等，其中间歇时间可调的机构是机构。 4.齿式棘轮机构制动爪的作用是。 5.径向槽均布的槽轮机构槽轮的最少槽数为。 6.槽数z=4的外啮合槽轮机构，主动销数最多应为。 7.不完全齿轮机构在运动过程中传动比是，而槽轮机构在运动过程中传动比则是。 8.单万向联轴节的转动不均匀系数随两轴夹角β的增大而。 9.传动两相交轴间的运动而又要求两轴间夹角经常变化时可以采用 机构。 10.能实现间歇运动的机构有、、 。 11.在棘轮机构中，为使棘爪能自动啮紧棘轮齿根不滑脱的条件是 。 12.在齿式棘轮机构中，棘轮的模数m是与之比；槽轮的运动系数k是指在主动拨盘的内，时间t'与时间t之比。 13.图示棘轮机构棘爪自动啮入的条件是 。 14.四槽单销的外槽轮机构的运动系数为。 15.轮齿式棘轮机构的转角可以调整。 (A) 有级；(B) 无级 16.在单销四槽的外槽轮机构中，槽轮转动的时间与静止的时间之比为。 17.有一外槽轮机构，已知槽轮的槽数z=4，转臂上装有一个圆销，则该槽轮机构的运动系数k=，静止系数k'=。 18.径向槽均布的外槽轮机构，其径向槽数最少数为，利用槽轮上的作为槽轮机构中的定位装置，齿式棘轮机构棘齿齿面的偏角?应棘爪与棘齿间的摩擦角。 19. 槽轮机构是由、、组成的。对于原动件转一周槽轮只运动一次的单销外槽轮机构来说，槽轮的槽数应不小于；机构的运动特性系数总小于。 20.主动盘单圆销、径向槽均布的槽轮机构中，槽轮的最少槽数为个，槽数愈多柔性冲击将；在一个运动周期中，其时间与之比称为槽轮机构的运动特性系数k。 21.用单万向节传递相交轴之间的运动时，其瞬时角速比，平均角速比。 22.双万向节传递相交轴之间的运动，在满足下列条件时其主、从动轴角速比为1： (1) ； (2) 。 23.要使传递平行轴或相交轴的双万向联轴节瞬时角速比是常数，其必要条件是， 。 24.单万向节角速比的变化范围为，双万向联轴节角速比等于常数的安装条件是和。 25.单万向联轴节的角速比在 机械设计需要哪些知识 一，机械设计所要了解的周边知识以及所要具备的观察视角。 1，熟练翻阅机械设计手册。对于标准件以及常用件的一些技术特征要了熟于心。比如要清 楚各类轴承，带传动，链传动，齿轮传动，丝杠传动，蜗轮蜗杆等的使用场合，使用方式，以及相关的技术 特征。对于具体应用时的选型计算则可对照设计手册的图表和公式进行具体确定。 2 ，知道N 家常用件供应商并熟练翻阅其产品样本。现在机械设计趋向于模块化，对于机械设备制造工 厂的整体技术要求更侧重于对于一些配件和部件的组装应用。比如台湾 HIWIN，日本THK，德国FAG, FESTO。。。。。对于此，要做到当你在设计某个零件或部件 或要完成某个动作或功能的时候必须得知道目前是否有专业的厂商在生产或提供能实现某个部位的功能要求 的成熟的零配件。 3 ，熟悉原材料情况。比如你要知道目前市场上有卖的冷轧或热轧铁板以及各类型材的规格尺寸，有经验 的工程师往往都会知道你安排给采购的单子往往到最后是会变得面目全非的。。因为在钢材市场，普遍存在 变薄，变窄，变短这些情况，采购买回来的东西往往是和你坐办公室根据设计手册里选出来的相关数据存在 比较大的折扣。 4，深度了解各类常用机床的结构原理和性能特点。所谓万变不离其宗，机床亦是如此。设 计一台机器的过程可类比是小孩堆积木一般，一个部件一个组件进行堆积，然后把这些具备不同功能的部 件或组建遵循某种规律联系起来。在这个过程中就需要你熟练掌握一些常用机构或装置的功能和特性。而我们所常见的车,铣,钻,刨,磨,镗。。。等机床上应用的结构或原理都是经过了数十上百年的考验, 对于其稳 定性和可应用性我们无需过多地怀疑。比如车床的刀架结构,卡盘结构,尾座的锁紧机构,主轴轴承布置,磨床主轴密封结构,刨床的连杆机构等等。。。 其实说这么多,想表述的就两字,对于这些稳定的常用的结构我们要学会在设计新机床时“借鉴”或者说是 “参照”。从另一方面来说了解各类常用机床的结构原理和性能特点是出一张零件图纸的前提基础。举个 例子来说就是当你完成一张图纸时最起码你自己要知道这张图纸上的这个零件的大体加工过程。这个所谓的大体了解楼主个人认为是好比要加工一条常见的轴类零件, 当你了解车床, 铣床, 磨床的一些特性后就不会 在图纸上出现没有了螺纹退刀槽，砂轮越程槽等情况，同时也不会对轴类零件的长度方向尺寸随意标注个公差要求。 IT6 ，IT7 的5，具备一定的机床装配能力。很多人会问，这完全是装配工的活了，我做为一个设计人员 过多地了解这方面知识干什么？当然，会这么问的往往都是些刚入行的新手。当你永远不去了解这方面的 知识时就永远理解不了针对一条长轴进行过渡或过盈装配时因为你那图纸上的左轴承位和右轴承位相距太大 而轴承却只能从左到右或从右到左装配时，那两轴承位之间那么长一段装配距离所带来的痛苦。当然，你也肯定不会想起当这条轴最后要进行轴端螺纹锁紧时，因为你图纸上缺少了限制这条轴锁紧时转动用的夹持平面而导致无法顺利锁紧。当然，你就更想不到或是理解不了哪个位置哪些孔或哪些销位是需要装配时定配的。 5.1.1机械结构设计的任务 机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以，结构设计的直接产物虽是技术图纸，但结构设计工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的语言，综合技术的具体化是结构设计的基本内容。 5.1.2机械结构设计特点 机械结构设计的主要特点有：（1）它是集思考、绘图、计算（有时进行必要的实验）于一体的设计过程，是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段，在整个机械设计过程中，平均约80%的时间用于结构设计，对机械设计的成败起着举足轻重的作用。（2）机械结构设计问题的多解性，即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。（3）机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节，常常需反复交叉的进行。为此，在进行机械结构设计时，必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求 5.2机械结构件的结构要素和设计方法 5.2.1结构件的几何要素 机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。 零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设 计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计，可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 5.2.2结构件之间的联接 在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外，还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的，成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的，所以，主轴与导轨之间位置相关；而刀架与主轴之间为运动相关。 多数零件都有两个或更多的直接相关零件，故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时，两零件直接相关部位必须同时考虑，以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件，如进行尺寸链和精度计算等。一般来说，若某零件直接相关零件愈多，其结构就愈复杂；零件的间接相关零件愈多，其精度要求愈高。例如，轴毂联接见图5.1。 5.2.3结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题 机械设计中可以选择的材料众多，不同的材料具有不同的性质，不同的材料对应不同的加工工艺，结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料，又要根据材料的种类确定适当的加工工艺，并根据加工工艺的要求确定适当的结构，只有通 机械设计试题集 一．齿轮受力分析 1、.已知在一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。试将 蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。 2、已知图中螺旋锥齿轮1的旋转方向，在图中标出螺旋锥齿轮2和蜗轮的旋转方向，并说 明蜗杆的旋向。 3如图所示传动系统，主动齿轮1的转动方向n1和螺旋角旋向如图所示，为使Ⅱ轴所受的轴向力较小： (1)试安排齿轮2的螺旋角旋向和蜗杆3的导程角旋向(用文字说明旋向并在图中画出)； (2)标出齿轮2和蜗杆3上的啮合点的三个分力的方向； (3)标出蜗轮的转向并说明蜗轮的螺旋角旋向。 答案如下： 4.已知在一对斜齿圆柱齿轮传动中，2轮为从动轮，其螺旋线方向为左旋，圆周力Ft2方向如图所示。试确定主动轮1的螺旋线方向、轴向力Fa1的方向，并在图上标出。（10分） 5图示为直齿圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的两级传动，动力由轴Ⅰ输入，轴Ⅲ输出，轴Ⅲ的转向如图所示。 试分析： （1）在图中画出各轮的转向； （2）为使中间轴Ⅱ所受轴向力可以抵消一部分，确定斜齿轮3、4的螺旋方向； （3）画出圆锥齿轮2和斜齿轮3所受各分力的方向。（10分） 6已知在某一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，转动方向如题31图所示，蜗轮的螺旋线方向为左旋。试将两轮的轴向力Fa1、Fa2，圆周力Ft1、Ft2，蜗杆的螺旋线方向和蜗轮的转动方向标在图中。 7图示一蜗杆传动，已知主动蜗杆1的旋向和转向如图所示。试确定： (1)从动蜗轮2的转向和旋向，并在图上表示； (2)在图中标出蜗轮和蜗杆所受各分力(径向力Fr、圆周力Ft和轴向力Fa)的方向。 非常实用的机械设计经验汇总 1.避免受力点与支持点距离太远 2.避免悬臂结构或减小悬臂长度 3.勿忽略工作载荷可以产生的有利作用 4.受振动载荷的零件避免用摩擦传力 5.避免机构中的不平衡力 6.避免只考虑单一的传力途径 7.不应忽略在工作时零件变形对于受力分布的影响 8.避免铸铁件受大的拉伸应力 9.避免细杆受弯曲应力 10.受冲击载荷零件避免刚度过大 11.受变应力零件避免表面过于粗糙或有划痕 12.受变应力零件表面应避免有残余拉应力 13.受变载荷零件应避免或减小应力集中 14.避免影响强度的局部结构相距太近 15.避免预变形与工作负载产生的变形方向相同 16.钢丝绳的滑轮与卷筒直径不能太小 17.避免钢丝绳弯曲次数太多，特别注意避免反复弯曲 18.起重时钢丝绳与卷筒联接处要留有余量 19.可以不传力的中间零件应尽量避免受力 20.尽量避免安装时轴线不对中产生的附加力 21.尽量减小作用在地基上的力 1.避免相同材料配成滑动摩擦副 2.避免白合金耐磨层厚度太大 3.避免为提高零件表面耐磨性能而提高对整个零件的要求 4.避免大零件局部磨损而导致整个零件报废 5.用白合金作轴承衬时，应注意轴瓦材料的选择和轴瓦结构设计 6.润滑剂供应充分，布满工作面 7.润滑油箱不能太小 8.勿使过滤器滤掉润滑剂中的添加剂 9.滑动轴承的油沟尺寸、位置、形状应合理 10.滚动轴承中加入润滑脂量不宜过多 11.对于零件的易磨损表面增加一定的磨损裕量 12.注意零件磨损后的调整 13.同一接触面上各点之间的速度、压力差应该小 14.采用防尘装置防止磨粒磨损 15.避免形成阶梯磨损 16.滑动轴承不能用接触式油封 17.对易磨损部分应予以保护 18.对易磨损件可以采用自动补偿磨损的结构 1.尽量不采用不符合阿贝原则的结构方案 2.避免磨损量产生误差的互相叠加 3.避免加工误差与磨损量互相叠加 4.导轨的驱动力作用点，应作用在两导轨摩擦力的压力中心上，使两条导轨摩擦力产生的力矩互相平衡 5.对于要求精度较高的导轨，不宜用少量滚珠支持 电机选型皮带轮选型 负载转矩计算皮带轮间歇运动 惯量计算皮带轮连续运动 电机常识三角皮带长度计算 常用Y系列电机型号参数表三角皮带参数表电机功率确定程序同步带节线长计算 伺服电机选型自动版 减速机公称功率 凸轮分割器盘类计算 分割器选型知识分度盘 惯性距计算圆盘 分割器计算分度盘选型计算公式 弹簧计算搖擺資料 棘轮计算輸送帶計算 螺杆螺纹其他公式 美制螺纹单位换算 粗螺纹压入力计算 细螺纹弹性模量、泊松系数迫牙丝攻钻孔径焊缝及键连接受力计算比较美制特细螺纹及英制电器螺纹 管螺纹 螺栓扭矩标准 螺纹中小径计算 机械设计常用计气缸选型丝杆运动计算 气缸内径选型丝杠水平运动 气缸推力计算丝杠垂直运动 气缸理论出力表 真空元件的选定 耗气量计算及电磁阀选择 气缸与系统选型指南 键槽&销计算联轴器配合 外花键跨棒距万向联轴器计算 内花键棒间距齿式联轴器计算 键的强度计算过盈计算 销的强度计算 立柱计算 立柱计算 稳定性系数 常用计算总目 齿轮计算带轮计算 外啮合变位圆柱齿轮传动几何尺寸计算链轮参数计算 齿轮齿条链轮计算齿轮常用材料及其力学性能同步带轮传动设计高度变位斜齿轮跨棒(球)距链条计算高变位齿轮尺寸计算 锥齿轮传动设计计算 齿轮齿条传动设计计算 标准件查询Ａ标准件查询Ｂ 深沟球轴承查询孔用弹性挡圈 超越离合器设计轴用弹性挡圈 推力球轴承尺寸表轴用E形扣环 齒輪分割計算平键和键槽查询 蜗杆计算 圆柱蜗杆传动 蜗杆常用材料 圆柱蜗杆传动主要参数搭配推荐值 蜗轮传动 材料学 模具钢牌号和性能 材料摩擦系数 材料价格计算表 常用材料硬度表机械设计常用资料大全
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