机械设计常用机构 (公开课专用)
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机械设计常用机构一、引言机械设计是一门综合性很强的学科,它涉及到很多方面的知识,其中机构设计是一个非常重要的部分。
机构是由两个或两个以上的零件连接而成,用于传递力和运动。
在机械设计中,常用机构包括平面机构、空间机构、连杆机构等等。
本文将对常用的几种机构进行介绍。
二、平面机构平面机构是指所有零件均在同一平面内运动的机构。
根据其结构和运动特点,平面机构可以分为以下几种类型。
1.四连杆机构四连杆机构是最简单的平面运动副之一,由4个刚性连杆组成。
它有很多应用场合,如摇臂钳床、活塞式发动机等。
2.曲柄滑块副曲柄滑块副是由曲柄轴和滑块组成的副件。
它可以将旋转运动转换为直线运动,并且具有较大的力矩传递能力。
常见应用于发电厂、水泵等设备上。
3.齿轮传动齿轮传动是利用齿轮之间相互啮合的原理,将动力从一处传递到另一处。
它具有传递力矩大、精度高等优点,常用于汽车、机床等设备上。
三、空间机构空间机构是指零件在三维空间内运动的机构。
根据其结构和运动特点,空间机构可以分为以下几种类型。
1.球面副球面副是由两个球体组成的零件,其中一个球体固定不动,另一个球体则可以在其表面上自由滑动。
它常用于汽车悬挂系统、航天器等领域。
2.万向节万向节是将两个轴相连接的一种机构,它可以使两个轴在不同方向上转动,并且具有较大的角度范围。
它常用于汽车转向系统、飞行器等领域。
3.蜗杆副蜗杆副是由蜗杆和蜗轮组成的一种机构。
它可以将旋转运动转换为直线运动,并且具有较大的力矩传递能力。
常用于起重设备、钢铁冶金设备等领域。
四、连杆机构连杆机构是由两个或多个连杆连接而成的机构,它可以将旋转运动转换为直线运动。
根据其结构和运动特点,连杆机构可以分为以下几种类型。
1.曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构是由曲柄、摇杆和连杆组成的一种机构。
它可以将旋转运动转换为直线运动,并且具有较大的力矩传递能力。
常用于发电厂、水泵等设备上。
2.双曲面副双曲面副是由两个双曲面组成的零件,其中一个双曲面固定不动,另一个双曲面则可以在其表面上自由滑动。
机械设计手册常用机构1. 引言机械设计手册是机械工程师设计和制造机械设备时的重要参考资料。
其中,机械设计手册常用机构是机械设计中常见的机构和装置的集合,它们具有普遍的应用性,并且在不同的机械设备中都能发挥重要的作用。
本文将介绍一些机械设计手册中常用的机构,并提供相关的说明和应用示例。
2. 常用机构的分类常用机构根据其结构和功能可以分为多个类别,下面将对其中一些常见的机构进行介绍。
2.1. 转动副转动副是机械设计中最常用的一种机构,它由两个零件组成,通过轴承连接,并且可以相对地绕轴心旋转。
在机械设计手册中,常见的转动副有:•滚动轴承:滚动轴承广泛应用于机械设备中,它由内圈、外圈、滚动体和保持架构成,能够承受径向和轴向载荷,并具有较高的刚度和旋转精度;•滑动轴承:滑动轴承是通过润滑材料形成一层薄膜来支撑轴承和减少摩擦,它具有良好的减震性能和较高的适应性,常用于高速运动和重载设备中。
2.2. 传动副传动副是实现机械传动的一种机构,通过将输入轴的动力传递给输出轴来实现所需的运动和转矩。
在机械设计手册中,常见的传动副有:•齿轮传动:齿轮传动是一种通过齿轮的啮合来传递力和运动的机构,它具有传动比稳定、传动效率高和承载能力强的特点,在机械设计中广泛应用;•带传动:带传动是通过带状材料将动力从一个轴传递给另一个轴的机构,它具有结构简单、传动平稳和减震效果好的特点,常用于低速和轻载的应用场合。
2.3. 连杆机构连杆机构由多个连杆和铰链组成,能够将输入运动转化为不同的输出运动。
在机械设计手册中,常见的连杆机构有:•曲柄连杆机构:曲柄连杆机构是一种将旋转运动转化为往复运动的机构,它由曲柄、连杆和活塞组成,常用于内燃机和汽车发动机中;•增力机构:增力机构通过改变输入和输出杠杆的比例,实现输出力的增大或减小,常用于需要放大力的应用场合。
3. 常用机构的设计与应用常用机构的设计和应用需要考虑多个因素,如运动要求、空间限制、传动效率等。
机械设计常用机构在机械设计中,机构是指由连接在一起的零件和它们之间的相对运动所组成的系统。
机构在机械设计中扮演着非常重要的角色,可以实现不同的功能和动力传递。
下面是一些常用的机构及其应用。
1.转动副:转动副是最简单的机构之一,用于实现两个零件之间的转动运动。
常见的转动副包括轴承、联轴器和齿轮等。
例如,轴承可以在旋转部件之间提供支撑和摩擦减小的功能,联轴器可以将两个轴连接在一起,齿轮可以将动力从一个轴传递到另一个轴。
2.平动副:平动副用于实现两个零件之间的直线运动。
常见的平动副包括直线导轨、滑块和斜块等。
例如,直线导轨可以提供平稳的直线运动,滑块可以在导轨上滑动,斜块可以将旋转运动转化为直线运动。
3.回转副:回转副用于实现一个零件相对于另一个零件的回转运动。
常见的回转副包括轴承、转轴和连杆等。
例如,轴承可以使一个零件在另一个零件上旋转,转轴可以将动力从一个零件传递到另一个零件,连杆可以将旋转运动转化为回转运动或直线运动。
4.正交副:正交副用于实现两个零件之间的相对平行移动。
常见的正交副包括齿轮、链条和齿条等。
例如,齿轮可以将动力从一个轴传递到另一个轴,并实现平行移动,链条可以在两个轮齿之间传递动力,齿条可以将旋转运动转化为直线运动。
5.万向节副:万向节副用于实现两个轴相互呈角度的任意转动。
常见的万向节副包括万向节和万向轴等。
例如,万向节可以使两个轴相互呈任意角度转动,万向轴可以将动力从一个任意角度的轴传递到另一个任意角度的轴。
除了以上介绍的机构,还有许多其他常用的机构,如滚珠丝杠副、曲柄滑块副、连杆机构等。
这些机构在不同的机械设计中扮演着不同的角色,用于实现各种功能和动力传递。
机械设计师在设计机构时需要考虑诸如结构复杂度、运动精度、可靠性和适应性等因素,并根据具体应用需求选择适合的机构。
常用机构辅导一一、常用机构概述机构由构件组合而成,但并非任意的构件组合都能成为机构,只有组成机构的各构件之间具有确定的相对运动,才能使机构按设计要求完成有规律的运动。
因此,学会识别机构以及掌握如何组合构件来满足机构具有确定运动的条件,是机构分析与设计的基础。
机构的运动简图是机械设计的工程语言,能够简明准确地表达出机构的实质内容,即运动的传递路线、各构件的运动形式以及构件之间的连接关系等。
因此,机构运动简图作为一种工具,应较熟练地加以掌握。
(一)机构的组成和运动副1.机构的组成机构由若干构件联接组合而成,根据运动传递路线和构件的运动状况,构件可分为三类:(1)机架机构中的固定构件或相对固定构件称为机架。
每个机构中均应有一个构件作为机架。
(2)原动件机构中作独立运动的构件称为原动件。
原动件是机构中输入运动的构件,故也称主动件。
每个机构都应至少有一个原动件。
在机构运动简图中,要求用箭头标明原动件的运动方向。
(3)从动件机构中除了机架和原动件以外的所有构件均称为从动件。
2.运动副概念两个构件直接接触而形成的可动联接称为运动副。
这个概念包含三层意思:(1)两个构件运动副中之“副”是成对的意思,一个构件谈不上运动副,由两个构件构成一个运动副,两个以上的构件则可构成多个运动副。
(2)直接接触两个构件只有直接接触才能构成运动副。
直接接触使构件的某些独立运动受到限制(或约束),构件的自由度减少,从而体现出运动副的作用。
一旦构件脱离接触而失去约束,它们所构成的运动副即不复存在。
(3)可动联接两个构件之间要能存在一定形式的相对运动,形成一种可动的联接。
显然,若两构件之间具有无相对运动的静联接,则二者固结为一个构件,它们之间不存在运动副。
在平面机构中,按构件的接触性质运动副可分为高副和低副两类,它们所约束的自由度数目和内容是不同的。
(二)平面机构的运动简图机构运动简图是表示机构组成和各构件相对运动关系的简明图形。
在机构运动简图中,不考虑机构外形和运动副的具体结构,仅用简单线条和符号表示构件和运动副,突出表达机构的运动关系。
八种常用机械结构一、简单机构简单机构是机械工程中最基本的机构之一,它由两个或多个刚性零件通过铰链连接而成。
常见的简单机构有杠杆、曲柄连杆机构和齿轮传动机构。
杠杆是一种由固定支点连接的刚性杆件组成的机构,它可以用来放大力量或改变力的方向。
常见的杠杆有一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆,它们的力量放大倍数依次递增。
杠杆在物理学中有着广泛的应用,比如撬动重物、刷牙时使用的牙刷等。
曲柄连杆机构是由一个曲柄和一个连杆构成的机构,它可以将旋转运动转换为往复运动。
曲柄连杆机构被广泛应用于内燃机、蒸汽机等发动机中,将活塞的往复运动转换为输出轴的旋转运动。
齿轮传动机构是利用齿轮之间的啮合传递动力和运动的机构。
它有许多种形式,如齿轮副、链轮副等。
齿轮传动机构具有传动效率高、传递功率大、传动稳定等优点,广泛应用于各种机械设备中。
二、滑块机构滑块机构是由滑块和导轨组成的机构,它可以将旋转运动转换为往复运动或直线运动。
滑块机构常用于各种工具和机械设备中,如冲床、拉床等。
滑块机构的运动规律可以通过几何分析和运动学计算来确定,为机械设计提供了重要的理论依据。
三、减速机构减速机构是一种将高速运动转换为低速运动的机构,常用于各种机械设备中。
减速机构的主要作用是减小输出轴的转速,增加输出轴的扭矩。
常见的减速机构有齿轮减速机、带传动减速机等。
齿轮减速机是利用齿轮的啮合传递动力和运动的机构,通过改变齿轮的大小和齿数比例来实现减速。
齿轮减速机具有结构简单、传动效率高、传递功率大等优点,在工业生产中得到广泛应用。
带传动减速机是利用带传动的原理来实现减速的机构,通过改变带轮的直径比例来改变传动比,从而实现减速。
带传动减速机具有传动平稳、噪音小、维护方便等优点,广泛应用于各种机械设备中。
四、连杆机构连杆机构是由连杆和铰链组成的机构,它可以将旋转运动转换为往复运动或直线运动。
连杆机构被广泛应用于各种机械设备中,如汽车发动机、机床等。
连杆机构的运动规律可以通过几何分析和运动学计算来确定,为机械设计提供了重要的理论依据。