齿轮的作用和分类
齿轮是机器中广泛采用的传动零件之一。它可以传递动力，又可以改变转速和回转方向。
齿轮的种类很多，根据其传动形式可分为三类：圆柱齿轮用于平行两轴之间的传动；锥齿轮用于相交两轴之间的传动；蜗轮与蜗杆用于交叉两轴之间的传动，如图1所示。
a) b) c)
图1常见的齿轮传动
a）圆柱齿轮b）圆锥齿轮c）蜗轮与蜗杆
目录
? 1 基本信息
? 2 机械尺寸参数
? 3 实际应用
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圆柱齿轮是机械齿轮中的重要的一种齿轮类型，更是最为普遍的一种齿轮样式。
圆柱齿轮-基本信息
圆柱齿轮是机械齿轮中的重要的一种齿轮类型，更是最为普遍的一种齿轮样式。圆柱齿轮根据轮齿的方向，可分为直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和人字齿圆柱齿轮。
圆柱齿轮-机械尺寸参数
圆柱齿轮各部分名称(以直齿圆柱齿轮为例进行说明)
直齿圆柱齿轮啮合图
l）节圆直径 d’、分度圆直径 d——连心线 O1O2上两相切的圆称为节圆。对单个齿轮而言，作为设计、制造齿轮时进行各部分尺寸计算的基准圆，也是分齿的圆，称为分度圆。标准齿轮d=d’。
2）齿顶圆直径da—通过轮齿顶部的圆，称为齿顶圆。
3）齿根圆直径df—通过齿槽根部的圆，称为齿根圆。
4）齿顶高ha齿根高hf齿高h—齿顶圆与分度圆的径向距离称为齿顶高；分度圆与齿根圆的径向距离称为齿根高；齿顶圆与齿根圆的径向距离称为齿高。其尺寸关系为：h＝ha+hf 5）齿厚s、槽宽e、齿距p——每个轮齿在分度圆上的弧长称为齿厚；每个齿槽在分度圆上的孤长称为槽宽；相邻两齿廓对应点间在分度圆上的弧长称为齿距。两啮合齿轮的齿距必须相等。齿距p、齿厚S、槽宽e间的尺寸关系为：p=s+e，标准齿轮的s=e。
6）模数——若以Z表示齿轮的齿数，则：分度圆周长=π d=zp，即d=zp/π。令p/π=m，则d=mz式中。称为模数。因为两齿轮的齿距p必须相等，所以它们的模数也相等。
为了齿轮设计与加工的方便，模数的数值已标准化。如表1所列。模数越大，轮齿的高度、厚度也越大，承受的载荷也越大，在相同条件下，模数越大，齿轮也越大。
齿轮综合知识 直齿圆柱齿轮各部分的名称和尺寸代号 1、齿顶圆--齿轮齿顶所在的圆。其直径（或半径）用da（或ra ）表示。 2、齿根圆--齿轮齿槽底所在的圆。其直径（或半径）用df（或rf）表示。 3、分度圆--用来分度（分齿）的圆，该圆位于齿厚和槽宽相等的地方。其直径（或半径）用d（或r表示）。 4、齿顶高--齿顶圆与分度圆之间的径向距离，用ha表示。 5、齿根高--齿根圆与分度圆之间的径向距离，用hf表示。 6、全齿高--齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，用h表示。显然有： h = ha + hf 7、齿厚--一个齿的两侧齿廓之间的分度圆弧长，用s表示。 8、槽宽--一个齿槽的两侧齿廓之间的分度圆弧长，用e表示。 9、齿距--相邻两齿的同侧齿廓之间的分度圆弧长，用p表示。显然有： p = s + e 10、齿宽--齿轮轮齿的宽度（沿齿轮轴线方向度量），用b表示。 直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸关系 齿数z 一个齿轮的轮齿总数。 模数m 以z表示齿轮的齿数，那么齿轮的分度圆周长=πd = z p。因此分度圆直径为：d=(p/p)?z, 式中：p/p称为齿轮的模数，用m表示，即 要使两个齿轮能啮合，它们的齿距必须相等。因此互相啮合的两齿轮的模数m必须相等。从d = mz中可见，模数m越大，轮齿就越大；模数m越小，轮齿就越小。 模数m是设计、制造齿轮时的重要参数。不同模数的齿轮，要用不同模数的刀具来加工制造。为了便于设计和减少加工齿轮的刀具数量，GBI357一78对齿轮的模数m已系列化，如下表所示。 在选用模数时，应优先采用第一系列的模数，其次是第二系列，括号内的尽可能不用。 压力角a (啮合角、齿形角）在节点P处，两齿廓曲线的公法线与两节圆的公切线所夹的锐角称啮合角，也称压力角。我国采用的压力角a一般为20°，加工齿轮的原始基本齿条的法向压力角称齿形角。因此，压力角a=啮合角=齿形角。 当标准直齿圆柱齿轮的模数m确定后，按照与m的比例关系可算出轮齿的各基本尺寸。 1 齿轮传动机构的特点及分类 齿轮传动机构的特点： a. 齿轮机构是现代机械中应用最广泛的传动机构，用于传递空间任意两轴或多轴之间的运动和动力。 b. 齿轮传动主要优点：传动效率高，结构紧凑，工作可靠、寿命长，传动比准确。 c. 齿轮机构主要缺点：制造及安装精度要求高，价格较贵，不宜用于两轴间距离较大的场合。 齿轮传动机构的分类 按轴的相对位置平行轴齿轮传动机构①
机械设计基础课程教案 授课时间第 3 周第 7 节课次 2 授课方式（请打√）理论课□讨论课□实验课□习题课□ 其他□ 课时 安排 2 授课题目： 第四章凸轮机构 主要教学方法与手段教学方法：利用动画演示机构运动，工程应用案例展示其应用场合。教学手段： 本课次教学目的、要求：1.了解凸轮机构的组成、特点、分类及应用 2.掌握从动件的常用运动规律；了解其冲击特性及应用 教学重点及难点： 重点：凸轮机构的从动件的常用运动规律。 难点：立体凸轮机构运动的实现 教学基本内容及过程 4.1 凸轮机构的应用和分类 4.1.1 凸轮机构的应用 凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，主要由凸轮、从动件和机架三个构件组成。凸轮通常作连续等速转动，从动件则按预定运动规律作间歇（或连续）直线往复移动或摆动。 请看下图所示的内燃机配气凸轮机构。凸轮1以等角速度回转，它的轮廓驱使从动件（阀杆）按预期的运动规律启闭阀门。
内燃机配气机构 送料机构 上图所示则是自动送料机构。当有凹槽的凸轮1转动时，通过槽中的滚子3，驱使从动件2作往复移动。凸轮每转一周，从动件即从储料器中推出一个毛坯送到加工位置。 4.1.2 凸轮机构的分类 接下来学习凸轮机构的分类。 如果按凸轮的形状分，可以分为： ①盘形凸轮：如下图(a)所示。 ②移动凸轮：如下图(b)所示。 ③圆柱凸轮：如下图(c)所示。 凸轮的类型 如果按从动件的形状分，可以分为： ①尖顶从动件：如下图(a)所示。 ②滚子从动件：如下图(b)所示。 ③平底从动件：如下图(c)所示。
从动件的类型 4.2 从动件的常用运动规律 从动件的常用运动规律有下面三种： 1. 等速运动规律 2. 等加速等减速运动规律 3. 简谐运动规律
模块四减速器齿轮的选择与使用项目一齿轮传动的基础知识
一、导入新课 复习带传动的容，总结出带传动的优缺点。 大家平时还能见到的另一种传动――自行车上用 的链传动，能否比带传动在传动比方面更准确一 些呢？由此引出本次课的新容。 齿轮传动 通过语言 引入新课 回顾旧知 识，唤起 对新知识 的欲望 二、合作探究、探索新知 任务驱动1：在生活中我们身边常见的机械传 动除了带传动、链传动，一些比较重要的机械设 备或精密的仪器传动，大都采用齿轮进行传动， 比如：名贵的手表、数控机床的调速、汽车的调 速等，这是为什么呢？请通过查看课本，以小组 为单位进行总结归纳，完成下发的任务卡。 任务卡1 类型特点 带传动 链传动 齿轮传动 任务驱动2：通过连连看的环节，引导学生对 齿轮类型的认识。 设置任务， 引导学生 对齿轮基 础知识的 学习。 小组为单 位，自主 学习，完 成老师设 置的任 务。 两轴相互平行的圆柱齿轮传动 两轴相交的圆锥齿轮传动
任务驱动3：在第一学期我们已经学习了《机 械制图》，对于CAD绘图软件也有了初步的学习， 那么如果现在一家工厂的技术人员给你一齿轮的 图纸，你将准备如何着手绘制？并标出各部分的 名称。 问题： （1）决定齿轮几何尺寸的主要参数有哪几 个？ （2）请齿轮的基本尺寸计算公式，完成一个 简单的计算任务。 例题：一对标准直齿圆柱齿轮传动，其大齿 轮已损坏。已知小齿轮齿数Z1=24，齿顶圆的直径 da1 =130mm,两齿轮标准中心距a=225 mm。试计算 这对齿轮的传动比和大齿轮的主要几何尺寸。 【设计意图】 通过任务， 引导学生 认识齿轮 的各部分 结构及计 算公式。 学生自主 学习，找 出重点问 题，把握 有关齿轮 的相关公 式 两轴交错的蜗杆蜗轮传动
机械设计基础课程教案 授课时间第3 周第7 节课次 2 授课方式（请打 √）理论课□ 其他□ 讨论课□实验课□ 习题课□课时安 排2 授课题目： 第四章凸轮机构 主要教学方法教学方法：利用动画演示机构运动，工程应用案例展示其应用场合。与手段教学手段： 本课次教学目的、要求： 1. 了解凸轮机构的组成、特点、分类及应用 2. 掌握从动件的常用运动规律；了解其冲击特性及应用 教学重点及难点： 重点：凸轮机构的从动件的常用运动规律。 难点：立体凸轮机构运动的实现 教学基本内容及过程 4.1 凸轮机构的应用和分类 4.1.1 凸轮机构的应用 凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，主要由凸轮、从动件和机架三个构件组成。凸轮通常作连续等速转动，从动件则按预定运动规律作间歇（或连续）直线往复移动或摆动。 请看下图所示的内燃机配气凸轮机构。凸轮1 以等角速度回转，杆）它的轮廓驱使从动件（阀 按预期的运动规律启闭阀门。
内燃机配气机构 送料机构 上图所示则是自动送料机构。当有凹槽的凸轮 1 转动时，通过槽中的滚子 件2 作往复移动。凸轮每转一周，从动件即从储料器中推出一个毛坯送到加工位置。 4.1.2 凸轮机构的分类 3，驱使从动 接下来学习凸轮机构的分类。如果 按凸轮的形状分，可以分为：① 盘形凸 轮：如下图(a) 所示。② 移动凸轮：如 下图 (b) 所示。 ③ 圆柱凸轮：如下图(c) 所示。 凸轮的类型 如果按从动件的形状分，可以分为：① 尖顶从动件：如下图(a) 所示。② 滚子从动件：如下图(b) 所示。③ 平底从动件：如下图(c) 所示。
从动件的类型 4.2 从动件的常用运动规律 从动件的常用运动规律有下面三种： 1. 等速运动规律 2. 等加速等减速运动规律 3. 简谐运动规律
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：
齿轮的种类: 齿轮为有齿之轮，藉其啮合作用将一轴之旋转运动传至他轴，在两轴之间传达运动或扭力，齿轮有许多种类,依照齿轮轴性区分,有平行轴(parallel axis),直交轴(intersecting axis),错交轴(non-parallel and non-intersecting axis) 模数：表示齿轮轮齿大小的一个指针，一对咬合的齿轮其模数必需一致，否则两齿轮的轮齿规格不同，无法平顺的运转。用文字来解释模数为：节径和齿数的比值，单位通常为（㎜）,模数通常是用在公制中的，而在英制中，与其相同地位的是径节，亦即齿轮齿数和节径的比值，在意义上是模数的倒数。单位为（齿／吋）。 模数：m＝D／N 径节：Pd＝N／D 节圆：是一个理论圆，一对咬合的齿轮中，其节圆必互切 节径：就是节圆的直径，D 压力线:两齿轮在接触时，垂直于接触面的方向即是，通常正向负荷是沿压力线的方向传递。 压力角PA:此为两齿轮节圆公切线和压力线所夹的角，一般的压力角有 14.5 度和20度，现今多用20的压力角，以防止干涉的情形发生。 齿轮传动的特点和应用及用途 齿轮传动是应用极为广泛的传动形式之一。 特点：能够传递任意两轴间的运动和动力，传动平稳、可靠，效率高，寿命长，结构紧凑，传动速度和功率范围广。但需要专门设备制造，加工精度和安装精度较高，且不适宜远距离传动。 齿轮传动的类型 齿轮传动的类型很多，按照两齿轮传动时的相对运动为平面运动或空间运动，可将其分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类 1．平面齿轮传动 平面齿轮传动是用于两平行轴之间的传动。 外啮合直齿圆柱齿轮传动内啮合直齿圆柱齿轮传动齿轮齿条传动（直齿条） 外啮合斜齿圆柱齿轮传动人字齿轮传动齿轮齿条传动（斜齿条） 2．空间齿轮传动
第四章齿轮传动（10课时） 教学目标 1、了解齿轮传动的分类、特点 2、理解渐开线的形成及性质，了解齿廓的啮合的特点 3、掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数、几何尺寸计算 4、了解渐开线齿廓的啮合的特点 5、掌握标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的正确啮合条件 6、了解斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的应用特点 7、了解齿轮轮齿失效的形式 教学重点难点 上述3、5两点 【复习】1、链传动的组成及特点、类型和应用 2、链传动的传动比 3、滚子链的组成、标记和特点 第一节齿轮传动的类型及应用 一、概念 齿轮机构是由齿轮副组成的传递运动和动力的装置。 二、齿轮传动的类型
齿轮的种类很多，可以按不同方法进行分类。 （1）根据轴的相对位置，分为两大类，即平面齿轮传动（两轴平行）与空间齿轮传动（两 轴不平行） （2）按工作时圆周速度的不同，分低速、中速、高速三种； （3）按工作条件不同，分闭式齿轮传动（封闭在箱体内，并能保证良好润滑的齿轮传动）、 半开式齿轮传动（齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭）和开式齿轮传动（齿轮暴露在外， 不能保证良好润滑）三种； （4）按齿宽方向齿与轴的歪斜形式，分直齿、斜齿和曲齿三种； （5）按齿轮的齿廓曲线不同，分为渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧齿轮等几种； （6）按齿轮的啮合方式，分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动和齿条传动。 三、齿轮传动的应用 1、传动比 式中 n1、n2表示主从动轮的转速 z1、z2表示主从动轮的齿数 2、应用特点： 优点：能保证瞬时传动比恒定，工作可靠性高，传递运动准确。 传递功率和圆周速度范围较宽，传递功率可达50000kw ,圆周速度300m/s 结构紧凑，可实现较大传动比 两轴平行 两轴不平行 按轮齿方向 按啮合情况 直齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 人字齿圆柱齿轮传动 外啮合齿轮传动 内啮合齿轮传动 齿轮齿条传动 相交轴齿轮传动 交错轴齿轮传动 锥齿轮传动 交错轴斜齿轮传动 蜗轮蜗杆传动 1212 21n z i n z ==
皮带传动是一种依靠摩擦力来传递运动和动力的机械传动。它的特点主要表现在：皮带有良好的弹性，在工作中能缓和冲击和振动，运动平稳无噪音。载荷过大时皮带在轮上打滑，因而可以防止其他零件损坏，起安全保护作用。皮带是中间零件。它可以在一定范围内根据需要来选定长度，以适应中心距要求较大的工作条件。结构简单制造容易，安装和维修方便，成本较低。 缺点是：靠摩擦力传动，不能传递大功率。传动中有滑动，不能保持准确的传动比，效率较低。在传递同样大的圆周力时，外廓尺寸和轴上受力都比齿轮传动等啮合传动大。皮带磨损 较快，寿命较短。 链传动的特点: 1）与带传动相比，没有弹性滑动，能保持准确的平均传动比，传动效率较高；链条不需要大的张紧力，所以轴与轴承所受载荷较小；不会打滑，传动可靠，过载能力强，能在低速重载下较好工作； 2）与齿轮传动相比，可以有较大的中心距，可在高温环境和多尘环境中工作，成本较低； 3）缺点是瞬时链速和瞬时传动比都是变化的，传动平稳性较差，工作中有冲击和噪声，不适合高速场合，不适用于转动方向频繁改变的情况。 齿轮传动能传递两个平行轴或相交轴或交错轴间的回转运动和转矩。 一、齿轮传动的特点 1)效率高在常用的机械传动中，以齿轮传动效率为最高，闭式传动效率为96%~99%，这对大功率传动有很大的经济意义。 2）结构紧凑比带、链传动所需的空间尺寸小。 4)传动比稳定传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。齿轮传动获得广泛应用，正是由于其具有这一特点。 3)工作可靠、寿命长设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一二十年，这也是其它机械传动所不能比拟
的。这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。 但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。 常见传动方式的分类及其特点 在机械传动方面，常见的传动种类：带传动，链传动，轴传动，齿轮传动，蜗杆涡轮传动，摩擦轮传动，螺旋传动，液压传动，气压传动。 带传动一般有以下特点： 1．带有良好的饶性，能吸收震动，缓和冲击，传动平稳噪音小。 2．当带传动过载时，带在带轮上打滑，防止其他机件损坏，起到过载保护作用。 3．结构简单，制造，安装和维护方便； 4．带与带轮之间存在一定的弹性滑动，故不能保证恒定的传动比，传动精度和传动效率较低。 5．由于带工作时需要张紧，带对带轮轴有很大的压轴力。 6．带传动装置外廓尺寸大，结构不够紧凑。 7．带的寿命较短，需经常更换。 由于带传动存在上述特点，故通常用与中心距较大的两轴之间的传动传递功率一般不超过50KW。 链传动兼有带传动和齿轮传动的特点。 主要优点：与摩擦型带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的传动比（平均传动比），传动效率较高（润滑良好的链传动的效率约为97 98%）；又因链条不需要象带那样张得很紧，所以作用在轴上的压轴力较小；在同样条件下，链传动的结构较紧凑；同时链传动能在温度较高、有水或油等恶劣环境下工作。与齿轮传动相比，链传动易于安装，成本低廉；在远距离传动时，结构更显轻便。 主要缺点：运转时不能保持恒定传动比，传动的平稳性差；工作时冲击和噪音较大；磨损后易发生跳齿；只能用于平行轴间的传动。
齿轮基础知识问答 1.什么是齿廓啮合基本定律，什么是定传动比的齿廓啮合基本定律？齿廓啮合基本定律的作用是什么？ 答：一对齿轮啮合传动，齿廓在任意一点接触，传动比等于两轮连心线被接触点的公法线所分两线段的反比，这一规律称为齿廓啮合基本定律。若所有齿廓接触点的公法线交连心线于固定点，则为定传动比齿廓啮合基本定律。 作用；用传动比是否恒定对齿廓曲线提出要求。 2.什么是节点、节线、节圆？节点在齿轮上的轨迹是圆形的称为什么齿轮？ 答：齿廓接触点的公法线与连心线的交点称为节点，一对齿廓啮合过程中节点在齿轮上的轨迹称为节线，节线是圆形的称为节圆。具有节圆的齿轮为圆形齿轮，否则为非圆形齿轮。 3.什么是共轭齿廊？ 答：满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。 4.渐开线是如何形成的？有什么性质？ 答：发生线在基圆上纯滚动，发生线上任一点的轨迹称为渐开线。 性质：（1）发生线滚过的直线长度等于基圆上被滚过的弧长。 （2）渐开线上任一点的法线必切于基圆。 （3）渐开线上愈接近基圆的点曲率半径愈小，反之则大，渐开线愈平直。 （4）同一基圆上的两条渐开线的法线方向的距离相等。 （5）渐开线的形状取决于基圆的大小，在展角相同时基圆愈小，渐开线曲率愈大，基圆愈大，曲率愈小，基圆无穷大，渐开线变成直线。 （6）基圆内无渐开线。 5.请写出渐开线极坐标方程。 答：rk = rb / cos αk θk= inv αk = tgαk一αk 6.渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律的原因是什么？ 答；（1）由渐开线性质中，渐开线任一点的法线必切于基圆 （2）两圆的同侧内公切线只有一条，并且两轮齿廓渐开线接触点公法线必切于两基圆，因此节点只有一个，即 i12 ＝ω1 / ω2 ＝O2P / O1P ＝r2′/ r1′= rb2 / rb1 = 常数 7．什么是啮合线？ 答：两轮齿廓接触点的轨迹。 8．渐开线齿廓啮合有哪些特点，为什么？ 答：（1）传动比恒定，因为i12 ＝ω1 /ω2＝r2′/r1′ ，因为两基圆的同侧内公切线只有一条，并且是两齿廓接触点的公法线和啮合线，因此与连心线交点只有一个。故传动比恒定。 （2）中心距具有可分性，转动比不变，因为i12 ＝ω1 /ω2＝rb2 / rb1 ，所以一对齿轮加工完后传动比就已经确定，与中心距无关。
三、全控机构与角色表演 在戈夫曼看来，任何自我都是被限定的(confined self)，社会制度和机构(social institutions)既是行动者互动的产物，又是其条件。社会制度和机构处于角色互动网络之中，在互动过程中呈现出动态的生命力，既对互动进行监控又为互动提供方便。为了说明自我与社会制度的互动，戈夫曼特别考察了所谓全控机构(total institutions)对角色表演的影响。他想说明，即使处于强制性的限制机构中，在面临自我的原本形象受到无情扼杀(mortify)的情况下，自我仍然会利用种种有利的角色表演途径，利用制度和机构所容许的各种条件，尽可能表现自我的要求和利益。 戈夫曼关于全控机构的观点主要包含在他的《精神病院》这本书中。他对全控机构的界定是与其它类型的组织机构相对照的。 他提出了一种完全不同于以往社会学对于组织的分类方式，按照其独特的角度将以往看起来毫无共同之处的组织群体划归一类，如：精神病院、监狱、长期海上航行中的轮船、集中营、军队、宗教组织等。正像Becker指出的，我们可能反对军事主义，但不会把军营看作集中营，我们可能同情宗教组织，但不会把修道院看成是监狱，而戈夫曼正是在这些组织中看到共同之处，并将之划为一类：每一个机构都会占有其成员的一部分时间和兴趣，但有一些机构对于其成员的包含程度比远大于其它机构。它们所指的包含是以阻碍其成员与外部交流或者使成员与外部世界分离为特征的，这种阻碍或分离主要是通过一些物质上的屏障来达到的，如紧锁的大门、高墙、带刺的金属线、悬崖、水潭、森林、沼泽等。 戈夫曼主要是参照圣伊莉莎白医院来分析他所提出的全控机构。他认为，全控机构主要两种不同的人组成：居民(inmates)和工作人员。这是地位和角色完全不同的两种人，他们之间是被控制者与控制者的关系，有产生相互冲突的倾向。但同时，全控机构本身又有各种制度和措施来缓解这些矛盾与冲突。 根据Philip Manning的总结，全控机构主要有如下几个特点：（1）居民的时间和空间都在单一权威的控制之下；（2）集中引导一群居民的活动，并且所有的居民要做相同的事情；（3）有正式规则来规定日常活动的详细时间；（4）所有活动安排是为了达到机构的特定目的。 居民是全控机构中戈夫曼描述最多，也是他最为关注的一种人。居民生活的各个方面都被精神病院控制着，通常活动都是集体性的，并被看成是相同的一群人而给予相同的对待，他们的作息有着严格的时间安排，当然是院方根据需要安排的时间。这些被认为是精神病患者的人，在戈夫曼看来，其实只是破坏了人们对于公共场合的行为期望，即他们可能坚持用自己的方式去表达和行动，因此破坏了以往社会既定的规则和秩序。而在戈夫曼看来，现在一些被视为不合规范甚至会导致人们被称为精神病患者的行动可能在将来会是一种正常的行为，问题只在于
装载机构具有的可控特性与建模 1 可控机构应有的自由度 机构的自由度也就是指机构能够独立运动的个数，所以可控机构的自由度，一定是含有独立特性的一种参数，机构的原动件数等于机构的自由度数。一个机械能够实施的最大范围的独立变量是机构所具有的活动度，这只是相对于日常所见的衔接的机械而言。安设在机械设备上的串联机构，通过安装在机械末端的执行器，在相对于机械体系内所设置的机架，通过计算所得到的自由度，便是这一机构应有的自由度。同样，安装在机械设备上的并联机构，这种机械的自由度就等同于代动平台的应有自由度。根据我们已知的螺旋理论，通常把机械中并联机构所具有的自由度，当成螺旋系数的维度，并且这种维度也是螺旋系数所特有的，而螺旋预设的维数就是指机械架构所具有的活动度。在机械配件所拥有的架构内也有一定的自由度，其所拥有的自由度带有局部性的特点，并且不会影响到机械结构内的其他配件的功能，这是配件架构内的消极自由度。在机械构建中还存在着一些带有典型特性的自由度，一般存在与连接滚子的配件中，当然这种状况一般只会出现在平面机构中。但是在空间态势下存在的运动链，也会出现上述所说的带有典型性的自由度。在可控机构中会出现一些特有的约束，这种特有的冗余约束一般统称之为虚约束，之所以会出现这种所谓的虚约束，基本上是同机构常拥有的运动副有关，因为现在机械部件中所拥有的运动副，都是以前设计中已经设好了所需要的几何关联。所以，在可控机构中存在的一些约束，不会影响机构体系内存在的其他运动，对其他机械机构的运行不会产生其他作用，随着公共约束的消除，机构中所存在的螺旋数值，我们可以对此数值进行衡量，如果此数值大于机构原有的阶数，那么就说明机构中存在着冗余约束，另外所谓的过约束一般是包含了上述的冗余约束还包括机械的公共约束。 2 装载机构具有的可控特性 2.1 构型的预设 在机械中的装载机是连接着已经设计安装好的执行机构，在这个机构上一般会在上下两个方位安装限位块，这样的设计会限制机械动臂运动的灵活性，无法使动臂去在预设范围内发挥自有的功能。在此机构中，上方所安装的限位块主要功能是用于特定的几何限位，而下方所安装的限位块，主要功能是支撑机械的动臂，使机械能够顺利的翻转和复位。除了这两个限位块，在机构的动臂中，也设计安装有夹带着挡块的转轴，并且把具有一定规格的槽体安装在动臂的前侧，这样能够保证滑块能够持续的滑动，不会出现影响其他机构工作的现象。经过组装好的动臂及滑块，在经过机械中的连杆，进而与机械内的传动杆，相互连接在一起。在机械前侧的铲斗架，一直连接着机构中的动臂与铲斗，并在机构内的连动杆的作用下进行正常的工作。 2.2 常用的变胞途径 变胞原理就是采用特定方法，使机构的拓扑结构加以变化，以实现机构的自由度的变化。把能在瞬时使某些构件发生合并分离或出现几何奇异，并使机构有效构件数或自由度数发生变化。从而产生新构型的机构称为变胞机构。现在机构中通常用到的变胞途径，一般只要是有电磁变胞、有力变胞以及组合态势下的变胞组成。但是在现在的机械工程中，尤其是涵盖了多自由度系统的机械工程，出现了几何变胞这种新形式的变胞途径。一般而言就是把机构中的运动副，在设计的过程中便制定成具有特殊形状，用来满足机械的需求，具体而言就是在体系架构的上下方位增加限位块。变胞性能在机构中的实现是通过动臂连接着的相应转动轴，在所需要的情况下，收到这个区域所传来的信号即转动限制来实现的。 2.3 拓扑架构的细化 当设计好变胞构架并且制造出来之后，通过安装调试，使其能够在机构中正常的工作，
第七章齿轮传动 7-1 基础知识 一、齿轮传动的主要类型及特点 齿轮传动是最基本的机械传动形式之一，它的特点是传动准确、可靠、效率高，传递功率和速度的范围大。 齿轮传动按工作条件划分，则可分为：开式齿轮传动、半开式齿轮传动以及闭式齿轮传动。 （1）开式齿轮传动的齿轮完全暴露在外边，因此杂物易于侵入、润滑不良，齿面容易磨损，通常用于低速传动。 （2）半开式齿轮传动装有简单的防护装置，工作条件有一定的改善。 （3）闭式齿轮传动的的齿轮安装在封闭的箱体内，润滑及防护条件最好，常用于重要的场合。 齿轮传动按相互啮合的齿轮轴线相对位置划分，则可分为：圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动以及齿轮齿条传动。 （1）圆柱齿轮传动用于两平行轴之间的传动。 （2）圆锥齿轮传动用于两相交轴之间的传动。 （3）齿轮齿条传动可将旋转运动变为直线运动。 二、齿轮传动的失效形式及设计准则 1．齿轮传动的失效形式 齿轮传动的失效主要发生在轮齿。常见的失效形式有：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合和塑性变形。 （1）轮齿折断 闭式传动中，当齿轮的齿面较硬时，容易出现轮齿折断。另外齿轮受到突然过载时，也可能发生轮齿折断现象。 提高轮齿抗折断能力的措施有：增大齿根过渡圆角半径及消除加工刀痕；增大轴及支承的刚性；采用合理的热处理方法使齿芯具有足够的韧性；进行喷丸、滚压等表面强化处理。 （2）齿面磨损 齿面磨损是开式齿轮传动的主要失效形式之一。改用闭式齿轮传动是避免齿面磨损的最有效方法。 （3）齿面点蚀 齿面点蚀是闭式齿轮传动的主要失效形式，特别是在软齿面上更容易产生。 提高齿面抗点蚀能力措施有：提高齿轮材料的硬度；在啮合的轮齿间加注润滑油可以减小摩擦，减缓点蚀。 （4）齿面胶合 对于高速重载的齿轮传动，容易发生齿面胶合现象。另外低速重载的重型齿轮传动也会产生齿面胶合失效，即冷胶合。 提高齿面抗胶合能力的措施：提高齿面硬度和降低齿面粗糙度值；加强润滑措施，如采用抗胶合能力高的润滑油，在润滑油中加入添加剂等。 （5）塑性变形 塑性变形一般发生在硬度低的齿面上；但在重载作用下，硬度高的齿轮上也会出现。 提高轮齿抗塑性变形能力的措施：提高轮齿齿面硬度；采用高粘度的或加有极压添加剂的润滑油等。 2．设计准则 目前设计一般使用的齿轮传动时，通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。 d，（1）在闭式齿轮传动中，一般应先按接触疲劳强度设计，计算出齿轮的分度圆直径及其主要几何参数（ 1 b等），然后对其轮齿的抗弯疲劳强度进行校核。但是当齿面的硬度较高（硬度＞350 HBS）时，弯曲折断是主要失效形式，其轮齿的弯曲疲劳强度相对较弱，此时一般按轮齿齿根的抗弯疲劳强度设计，然后再校核其齿面接触疲劳强度。 （2）在开式（半开式）齿轮传动中，齿轮的失效形式主要是齿面磨损和轮齿的弯曲疲劳折断，因此目前通
随着齿轮的使用量逐渐增多，生产销售这个产品的厂家也如雨后春笋般涌现出来。那这些厂家生产销售的产品种类有哪些呢？想必消费者在购买的时候也是比较想知道的。因为知道了具体产品分类，才能更加有效的进行购买。下面，就这个问题给大家分享一下，以便大家进行参考。 齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。 齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位。渐开线齿轮比较容易制造，因此现代使用的齿轮中，渐开线齿轮占绝对多数，而摆线齿轮和圆弧齿轮应用较少。 在压力角方面，小压力角齿轮的承载能力较小；而大压力角齿轮，虽然承载能力较高，但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大，因此仅用于特殊情况。而齿轮的齿高已标准化，一般均采用标准齿高。变位齿轮的优点较多，已遍及各类机械设备中。 另外，齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮；按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮；按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮；按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。
齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。20世纪50年代前，齿轮多用碳钢，60年代改用合金钢，而70年代多用表面硬化钢。按硬度齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。 软齿面的齿轮承载能力较低，但制造比较容易，跑合性好，多用于传动尺寸和重量无严格限制，以及小量生产的一般机械中。因为配对的齿轮中，小轮负担较重，因此为使大小齿轮工作寿命大致相等，小轮齿面硬度一般要比大轮的高。 硬齿面齿轮的承载能力高，它是在齿轮精切之后，再进行淬火、表面淬火或渗碳淬火处理，以提高硬度。但在热处理中，齿轮不可避免地会产生变形，因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切，以消除因变形产生的误差，提高齿轮的精度。 以上就是今天分享的全部内容，希望对大家有所帮助。河南乾润机电设备有限公司是一个集研发生产销售为一体的高新技术企业。主导产品：各类胀紧连接套（胀套）、退卸套、紧定套等系列产品。
常用机械传动系统的主要类型和特点 2H310000 机电工程技术 2H311000 机电工程专业技术 2H311010 机械传动与技术测量 ――2H311011 掌握传动系统的组成 一、常用机械传动系统的主要类型和特点 机械传动的作用：传递运动和力； 常用机械传动系统的类型：齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、轮系；带传动、链传动； （一）齿轮传动 1、齿轮传动的分类 （1）分类依据：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）传动的基本要求： 瞬间角速度之比必须保持不变。 （3）渐开线齿轮的基本尺寸： 齿顶圆、齿根圆、分度圆、模数、齿数、压力角等 2、渐开线齿轮的主要特点： 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、应用于工程中的减速器、变速箱等 （二）蜗轮蜗杆传动 1、用于空间垂直轴的运动传递――蜗轮蜗杆传动 2、正确传动的啮合条件――蜗杆的轴向与蜗轮端面参数的相应关系蜗杆轴向模数和轴向压力角分别等于蜗轮端面模数和端面压力角。 3、蜗轮蜗杆传动的主要特点： 传动比大，结构紧凑； 轴向力大、易发热、效率低； 一般只能单项传动。 （三）带传动 1、带传动――适于两轴平行且转向相同的场合。 带传动组成：主动轮、从动轮、张紧轮和环形皮带构成 2、带传动特点： 挠性好，可缓和冲击，吸振； 结构简单、成本低廉； 传动外尺寸较大，带寿命短，效率低； 过载打滑，起保护作用； 传动比不保证。 切记：皮带打滑产生一正一负的作用： 即过载打滑，起保护作用； 打滑使皮带传动的传动比不保证。 （四）链传动 1、链传动――适于两轴平行且转向相同的场合。 链传动组成：主动链轮、从动链轮、环形链构成
齿轮传动装置装配基础知识 常用的齿轮传动装置有圆柱齿轮、圆锥齿轮和蜗杆蜗轮等三种。 齿轮传动装置正确装配的基本要求是：正确装配和固定→精确保持相对位置→具有啮合间隙→保证工作表面良好接触。装配正确的齿轮运转时：速度均匀、无振动和噪音。 装配步骤是： ①对零件进行清洗、去除毛刺，并按图纸要求检查零件的尺寸、几何形状、位置精度及表面粗糙度等。 ②对装配式齿轮（蜗轮），先进行齿轮（蜗轮）的自身装配，并固定之。 ③将齿轮（蜗轮）装于轴上，并装配好滚动轴承。 ④齿轮—轴（蜗杆、蜗轮—轴）安装就位。 ⑤安装后的齿轮接触质量（啮合间隙、接触面积）检查。 （一）圆柱齿轮传动装置的装配 1．齿轮与轴的配合 齿轮与轴的配合面在压入前应涂润滑油。配合面为锥形面时，应用涂色法检查接触状况，对接触不良的应进行刮削，使之达到要求。装配好后的齿轮—轴应检查齿轮齿圈的径向跳动和端面跳动。 2．两啮合齿轮的中心距和轴线平行度的检查 （1）中心距的检查 在齿轮轴未装入齿轮箱中以前，可以用特制的游标卡尺来测量两轴承座孔的中心距。或利用检验心轴和内径千分尺或游标卡尺来进行测量。 （2）轴线平行度的检查 1m 长度上轴线平行度的偏差量为δfx 和δfy （即为轴线平行度），可分别用下面的两式来表示： )/(1000),/(1000m mm b f f m mm b f f y y x x ?=?=δδ 检查前，先将齿轮轴或检验心轴放置在齿轮箱的轴承座孔内，然后用内径千分尺来测量x 方向上轴线的平行度（即两根轴线在1m 长度上的中心距的差值），
再用水平仪来测量y方向上的轴线的平行度（即两根轴线水平度的差值）。 3．啮合间隙的检查 齿轮啮合间隙的功用是储存润滑油、补偿齿轮尺寸的加工误差和中心距的装配误差，以及补偿齿轮和齿轮箱在工作时的热变形和弹性变形。一般正常啮合的 ） 圆柱齿轮的顶隙（C=0.25m n ， 齿轮啮合间隙的检查方法有以下三种： （1）塞尺法用塞尺可以直接测量出齿轮的顶隙和侧隙。 （2）千分表法用千分表可以间接测量出正齿轮的侧隙。 若被测的是斜齿轮，则法面上的实际侧隙j n=cosαn cosβ。式中αn为斜齿轮的法向压力角（20°），β为斜齿轮的螺旋角（8°~ 20°）。 当被测齿轮副的中心距为可调时，则中心距的变化量Δf a与实际侧隙的变化量Δj n之间的关系为：Δj n=2Δf a·sinα（正齿轮）或Δj n=2Δf a·sinαn（斜齿轮）。 （3）压铅法压铅法是测量顶隙和侧隙最常用的方法。测量时，先将铅丝放置在齿轮上，然后使齿轮啮合滚压，压扁后的铅丝厚度，就相当于顶隙和侧隙的数值，其值可以用游标卡尺或千分尺测量，铅丝最厚部分的厚度为顶隙c，相邻两较薄部分的厚度之和为侧隙j n=j n′+j n″。 对于大型的宽齿轮，必须放置两条以上的铅丝，才能正确的测量出啮合间隙。此时不仅可以根据它来检查间隙，而且还能检查出齿轮轴线的平行度。 4．齿轮啮合接触面的检查与调整 其检查方法一般采用涂色法，即将红铅油均匀的涂在主动齿轮的轮齿面上，用其来驱动从动齿轮数圈后，则色迹印显出来，根据色迹可以判定齿轮啮合接触面是否正确。装配正确的齿轮啮合接触面必须均匀的分布在节线上下，接触面积应符合要求。装配后齿轮啮合接触面常有几种情况。 为了纠正不正确的啮合接触，可采用改变齿轮中心线的位置、研刮轴瓦或加工齿形等方法来修正。当齿轮啮合位置正确，而接触面积太小时，可在齿面上加研磨剂，并使两齿轮转动进行研磨，使其达到足够的接触面积。
齿轮的作用和分类 齿轮是机器中广泛采用的传动零件之一。它可以传递动力，又可以改变转速和回转方向。 齿轮的种类很多，根据其传动形式可分为三类：圆柱齿轮用于平行两轴之间的传动；锥齿轮用于相交两轴之间的传动；蜗轮与蜗杆用于交叉两轴之间的传动，如图1所示。 a) b) c) 图1常见的齿轮传动 a）圆柱齿轮b）圆锥齿轮c）蜗轮与蜗杆 目录 ? 1 基本信息 ? 2 机械尺寸参数 ? 3 实际应用 ?展开全部 摘要纠错编辑摘要 圆柱齿轮是机械齿轮中的重要的一种齿轮类型，更是最为普遍的一种齿轮样式。 圆柱齿轮-基本信息 圆柱齿轮是机械齿轮中的重要的一种齿轮类型，更是最为普遍的一种齿轮样式。圆柱齿轮根据轮齿的方向，可分为直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和人字齿圆柱齿轮。 圆柱齿轮-机械尺寸参数
圆柱齿轮各部分名称(以直齿圆柱齿轮为例进行说明) 直齿圆柱齿轮啮合图 l）节圆直径 d’、分度圆直径 d——连心线 O1O2上两相切的圆称为节圆。对单个齿轮而言，作为设计、制造齿轮时进行各部分尺寸计算的基准圆，也是分齿的圆，称为分度圆。标准齿轮d=d’。 2）齿顶圆直径da—通过轮齿顶部的圆，称为齿顶圆。 3）齿根圆直径df—通过齿槽根部的圆，称为齿根圆。 4）齿顶高ha齿根高hf齿高h—齿顶圆与分度圆的径向距离称为齿顶高；分度圆与齿根圆的径向距离称为齿根高；齿顶圆与齿根圆的径向距离称为齿高。其尺寸关系为：h＝ha+hf 5）齿厚s、槽宽e、齿距p——每个轮齿在分度圆上的弧长称为齿厚；每个齿槽在分度圆上的孤长称为槽宽；相邻两齿廓对应点间在分度圆上的弧长称为齿距。两啮合齿轮的齿距必须相等。齿距p、齿厚S、槽宽e间的尺寸关系为：p=s+e，标准齿轮的s=e。 6）模数——若以Z表示齿轮的齿数，则：分度圆周长=π d=zp，即d=zp/π。令p/π=m，则d=mz式中。称为模数。因为两齿轮的齿距p必须相等，所以它们的模数也相等。 为了齿轮设计与加工的方便，模数的数值已标准化。如表1所列。模数越大，轮齿的高度、厚度也越大，承受的载荷也越大，在相同条件下，模数越大，齿轮也越大。
第一节齿轮传动的特点和类型 一、齿轮传动的特点 齿轮传动是应用最为广泛的一种传动形式，与其它传动相比，具有传递的功率大、速度范围广、效率高、工作可靠、寿命长、结构紧凑、能保证恒定传动比；缺点是制造及安装精度要求高，成本高，不适于两轴中心距过大的传动。 二、齿轮传动分类 1、按轴线相互位置：平面齿轮传动和空间齿轮传动。 平面齿轮传动：按轮齿方向：直齿轮传动，斜齿轮传动和人字齿轮传动；按啮合方式：外啮合、内啮合和齿轮齿条传动； 空间齿轮传动：锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动和蜗杆蜗轮传动。 2、按齿轮是否封闭：开式和闭式齿轮传动 三、齿轮传动的基本要求 1、传动准确平稳； 齿廓啮合基本定律：为保证齿轮传动的瞬时传动比保持不变，则两轮不论在何处接触，过接触点所作两轮的公法线必须与两轮的连心线交于一定点。定点C称为节点，分别以O1、O2为圆心，过节点C所作的两个相切的圆称为节圆。根据齿廓曲线满足齿廓啮合基本定律制出的齿轮有渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧线齿轮。我们主要介绍渐开线齿轮。 渐开线的有关概念：1、发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上相应被滚过的弧长；2、发生线即渐开线的法线，它始终与基圆相切，故也是基圆的切线；3、同一基圆上生成的任意两条反向渐开线间的公法线长度处处相等，任意两条同向渐开线间的法向距离处处相等；4、渐开线的形状取决于基圆的大小。基圆越小，渐开线越弯曲；基圆越大，渐开线越平直；5、基圆内无渐开线。 2、承载能力高和较长的使用寿命。 第二节渐开线齿轮的基本参数及几何尺寸计算 一、各部分名称 端平面：垂直于齿轮轴线的平面； 齿槽：相邻两轮之间的空间； 齿顶圆（da）、齿根圆（df）、齿槽宽（ek）、齿厚（sk）、齿顶高（ha）、齿根高（hf）、齿宽（p）、全齿高（h） 二、基本参数 1、模数m：； 2、压力角：规定分度圆上的压力角为标准压力角； 3、齿顶高系数：； 4、顶隙系数：； 5、齿数z：。当m、α不变时，z越大，db越大，渐开线越平直，若当z→∞时，db→∞，渐开线变成直线，齿轮变成齿条。 标准齿轮：m、α、ha＊、c＊皆为标准值且e＝s。 三、几何尺寸计算 1、内齿轮与外齿轮比较：内齿轮的齿根即外齿轮的齿顶，内齿轮的齿顶即外齿轮的齿根；内齿轮的df＞da＞db； 2、齿条与齿轮比较：齿条的齿廓曲线为直线，齿轮的齿廓曲线为曲线（渐开线）；对应的圆都变为直线，如分度线、齿顶线、齿根线；啮合角等于压力角，等于齿形角。齿条上所有轮齿的同侧齿廓都互相平行，齿廓任意位置的齿距都等于分度线的齿距，即pk＝p＝πm。 3、几何尺寸计算（见书表35－3） 例1、已知：m＝7mm，z1＝21、z2＝37，α＝20°，正常齿，求其几何尺寸。
——一 ！些墨塑！塑趟型 可控机构的研究现状及发展展望 上海变通大学（上海?２０００３【）） 周双林窜■君螺意安郭为患 摘要本文阐述结构可控机构是现代机构发展的趋势，它综合单自由度闭链机构和开链机构的优点，具各高的运行速度、承载能力和能效，且控制简单和具有一定的柔性．根好地适应现代机械工业的发展需要。深入探讨可控机构的研究现状及其发展展望，并强调指出可控机构的研究及应用必将推动现代机械工业的飞速发展。 关键词可斟Ｌ相ｆ窭窍珊状誊晨＿磅弋 中国图书分类号口Ｈ１２２、 ” １ 、 弋 “’ ０ 弓｜吾 随着当今科技的飞速发展，宇航技术、工业机器人、 晦洋开发和医疗器械等技术的开发以及机电一体化技术的发展，为机构学提供许多研究领域。传统的常速电机驱动的机构系统只能近似实现单一任务．在精度要求不高的场合有着广泛的应用。开链机构系统具有很好的柔性，但是系统的输出运动精度不高、运行速度不快、承载能力不强、控制复杂等弱点。这样可控机构应运而生。可控机构是现代机电一体化技术、现代控制理论、传感器技术、计算机技术、人工智能技术相融合的产物。可控机构是指单自由度机构的结构尺寸可连续调节或手动调节、单自由度机构的输入由微机控制、多自由度机构的输入由常速电机和伺服电机驱动的机构。文献【１１翻明确指出可控机构是机构学未来发展方向。它作为非常有生命力机构形式，必将推动现代机械工业飞速发展。 ｌ 可控机构的研究现状概况 可控机构包古三种类型的机构形式：１．可调机构 （ａｄｊｕｓｔａｂｌｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ）；２．伺服输入机构（ｖａｒｉａｂｌｏ ｉｎｐｕｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）；３．混合输入机构（ｈｙｂｒｉｄｍｅｃｈａｎｉｓｍ）。 可调机构是指单自由度机构的某些机构尺寸连续调节或手动调节，以实现输出多个任务．伺服输入机构是指单自由度机构输入由微机控制，以改善机构系统的运动和动力特性。湿舍输入机构是指多自由度机构的输入由常速电机和伺服电机驱动，以实现机构精确的多任务输出． １．１可调机构研究理状 可调机构的研究始于六十年代初．可调机构的研究丈量集中于机构运动学方面的研究，即可调机构的轨迹、 函数和运动的综合。 （１）可调机构的轨迹综合Ｔａｏ（１９６５）”１最早提出调节四杆机构一连架杆的周定饺接点位置来实现两条成指定角度且交于指定点的近似直线轨迹．ＫａｙＦ．Ｊ．“３通过凸轮机构连续调节主动连架杆的长度使连杆点精确实现所需轨迹。周洪嘲提出调节从动杆杆长结构误差优化设计双曲柄 连续轨迹生成机构。 （２）可调机构的运动综合ＡｈｍａｄＡ（１９７９）ＩＭ最早提出可调型运动生成机构设计．谓节从动连架杆位置生成两相运动ｔ晟多实现刚体导引经过５个位置，且两相运动间最多有一公共位置．ＷａｎｇＳ．丁．ｎ１提出调节动铰链点位置生成两相运动；同时调节动铰链点位置和连架杆长生成两相运动：调节连架杆杆长生成三相运动．周洪协１通过调节连架杆秆长及位置实现两相四、五、六位置机构的设计。 （３）可调机构的函数综合ＢｏｒｍｅｌｌＲ．Ｄ．（１９６６）１９Ｉ最早提出调节机架杆杆长和连杆杆长。对于两函数二精确点问题和两函数三精确点问题，用复数矢量建立可调机构封闭矢量方程并指出解析求解方法．Ｎａｉｋ Ｄ ｐＩｍｏ调节闭链五杆 机构中一个连架杆的方位角然后同定来实现四杆机构的两相函数综合．文献【８］以可调机构存在驱动曲柄、不古有乱支缺阳、尺寸不超过预期范围以及具有较好传力特蛀为前提，各个函数的最大结构误差加权和最小综台可调机构。 １．２饲■输＾机栩柏研究现状 伺服输入机构的研究近几年比较活跃．颜鸿森【１ ３】【１．】 教授研究通过计算机控制的原动机替代常速电机驱动凸轮机构，从理论上研究了凸轮机构转速对从动件运动特性的影响，并通过实验研究发现恰当地设计凸轮的输入转速函数．能够改普从动件的运动学特性．ｃ｝ｌｅ－壶Ｐ１ａｎ【１”通过计算机仿真证实，以直流伺服电机变速驱动凸轮机构可咀有效地降低从动件的残余振动．姚燕安”６１研究通过变速驱动实现凸轮机构的主动控制，并取得很好的实验效果。 １．３ ＩＩ舍●入枫栩的研究珥状 混合输入型机构的研究是从九十年代初兴起．国内学 者程光蕴…】、孔建益Ⅲ１和周洪‘嘲等做出一些研究．其中文献［１７］研究五杆机构的输八．分别为常速电机和伺服输入，实现精确的培定运动．文献【１８】对五杆机构研究包括精确实现培定传动比、运动、轨迹和函数．文献Ｕ９１在保证五杆机构不产生死点的前提下，以可犏程输入的伺服电机功率需求最小为目标，实现～组轨迹的综合? 国外学者在此也做出不少的研究。Ｔ０ｌ（ｕ一删于１９９１年提出混合输入型机电系统的概念，井用一差动轮系作为运 ．３５－