机械传动与常用机构
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传动机构介绍传动机构是机械装置中一种常见的组件,用于将动力传输到不同的部件或系统中。
它起着连接和传递动力的作用,使得机械设备能够顺利运行。
在本文中,我们将介绍传动机构的基本概念、分类、工作原理以及应用领域。
一、基本概念传动机构是由两个或多个部件组成的系统,它们通过接触或链接来传输动力。
传动机构可以用来改变动力的速度、方向和扭矩。
其主要组成部分包括齿轮、链条、皮带等。
二、分类根据传动方式的不同,传动机构可以分为以下几种类型:1.齿轮传动:齿轮是传动机构中最常见的元件之一。
它由两个或多个齿轮组成,通过齿轮之间的啮合来传递动力。
齿轮传动可分为直齿轮传动、斜齿轮传动、圆柱齿轮传动等。
2.链传动:链传动是一种使用链条将动力传递到不同部件的机构。
链条由一系列链接件组成,通过链条的滚动来完成动力传递。
链传动广泛应用于自行车、摩托车等交通工具中。
3.皮带传动:皮带传动使用皮带将动力从一个部件传递到另一个部件。
皮带由橡胶、聚酯纤维等材料制成,具有较高的抗拉强度和耐磨性。
皮带传动通常用于汽车发动机、工厂设备等领域。
4.轴传动:轴传动是一种使用轴将动力传递到不同部件的机构。
轴传动主要包括直接轴传动和间接轴传动两种形式。
直接轴传动通过刚性轴将动力传递,而间接轴传动通过联轴器等部件进行动力传递。
三、工作原理传动机构的工作原理主要基于力的平衡和运动学原理。
当动力输入到传动机构时,它会引起传动部件之间的相对运动,并将动力传递到所连接的部件上。
各种传动机构的工作原理略有不同,但都遵循力和运动平衡的基本原理。
齿轮传动是通过齿轮之间的啮合来传递动力的。
当一个齿轮旋转时,它的齿会与另一个齿轮的齿相啮合,使得另一个齿轮也开始旋转。
齿轮传动可以改变旋转的方向和速度,并且能够传递大扭矩。
链传动是通过链条的滚动来传递动力的。
当链条在驱动轮和从动轮之间滚动时,从动轮会开始旋转。
链传动常用于需要变速比较大的场合,例如自行车。
皮带传动是通过皮带的张紧和滚动来传递动力的。
简述曲柄连杆机构的功用。
曲柄连杆机构是一种常见的机械传动机构,由曲柄、连杆和活塞组成。
它的主要功用是将旋转运动转化为直线运动,常用于内燃机、蒸汽机、压缩机等设备中。
曲柄连杆机构的主要功用有以下几个方面:1. 转换运动方向:曲柄连杆机构可以将旋转运动转换为直线运动,或者将直线运动转换为旋转运动。
例如,在内燃机中,曲柄连杆机构将活塞的直线运动转换为曲轴的旋转运动,从而驱动汽车的轮胎转动。
2. 改变运动速度:曲柄连杆机构可以通过改变曲柄的长度和连杆的长度来改变运动速度。
例如,在蒸汽机中,通过改变连杆的长度,可以调节活塞的运动速度,从而控制蒸汽机的输出功率。
3. 改变运动幅度:曲柄连杆机构可以通过改变曲柄的角度和连杆的长度来改变运动幅度。
例如,在压缩机中,通过改变曲柄的角度和连杆的长度,可以调节活塞的运动幅度,从而控制压缩机的排气量。
4. 实现机械传动:曲柄连杆机构可以通过连接不同的机械部件,实现机械传动。
例如,在内燃机中,曲柄连杆机构将活塞的运动传递给连杆,再通过连杆传递给曲轴,从而实现发动机的工作。
5. 平衡力量:曲柄连杆机构可以通过调节连杆的长度和曲柄的角度,实现力的平衡。
例如,在内燃机中,曲柄连杆机构可以通过调节连杆的长度和曲柄的角度,使活塞在运动过程中受到的力平衡,从而减少振动和噪音。
6. 实现往复运动:曲柄连杆机构可以将旋转运动转换为往复运动。
例如,在内燃机中,曲柄连杆机构将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复运动,从而实现气缸内燃烧的过程。
总之,曲柄连杆机构是一种重要的机械传动机构,它可以将旋转运动转换为直线运动,改变运动速度和幅度,实现机械传动,平衡力量,实现往复运动等多种功用。
它在各种机械设备中都有广泛的应用,是现代工业生产中不可或缺的一部分。
机械机构分类
机械机构是由各种机械零件按照一定的连接方式组合而成的系统。
机械机构的分类可以根据其结构、运动特性和用途等多个方面进行。
以下是一些基本的机械机构分类:
按照结构分类:
连杆机构:包括曲柄滑块机构、滑块机构等,其中曲柄滑块机构是最基本的机械机构之一。
齿轮机构:包括齿轮传动、齿条齿轮传动等,常用于实现旋转运动和传递动力。
凸轮机构:利用凸轮的轮廓来控制运动,常用于机床上的自动工作。
摆线机构:使用摆线副实现特定的运动轨迹,用于转换连续运动为间断运动。
并杆机构:多个杆件相互平行或呈并列关系的机构,如平行四边形机构、钳形机构等。
按照运动特性分类:
平动机构:所有零件都只有平动,如曲柄滑块机构。
回转机构:所有零件都只有回转,如齿轮传动。
回转平动机构:部分零件有回转,部分零件有平动,如摆线机构。
按照用途分类:
传动机构:用于传递动力和运动,如齿轮传动、皮带传动。
变速机构:用于改变运动速度,如齿轮箱。
定位机构:用于定位零件的相对位置,如滑块导向机构。
复合机构:由多个基本机构组合而成,实现多种功能,如汽车变速器。
按照运动副的类型分类:
旋转副:实现零件的回转运动。
平移副:实现零件的平动运动。
螺旋副:实现零件的螺旋运动,如螺旋副螺旋。
摆动副:实现零件的摆动运动。
齿轮曲柄滑块机构运动原理一、引言齿轮曲柄滑块机构是机械传动中常用的一种机构,它可以将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。
本文将详细介绍齿轮曲柄滑块机构的运动原理。
二、齿轮的基本原理齿轮是一种常用的机械传动元件,它由一个或多个齿轮组成,通过啮合传递力和运动。
齿轮的基本原理是利用啮合齿轮间的齿形来实现传递力和运动。
在两个啮合的齿轮中,大齿轮比小齿轮转速慢,但扭矩大;小齿轮比大齿轮转速快,但扭矩小。
因此,在不同大小的齿轮组合中,可以实现不同的速比和扭矩输出。
三、曲柄的基本原理曲柄是一种能够将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动的机构。
它由曲柄连杆机构组成,其中曲柄为旋转部件,连杆为连接曲柄和活塞的机构,活塞为直线运动部件。
曲柄的基本原理是通过曲柄的旋转运动,使连杆产生往复直线运动,从而实现将旋转运动转化为直线运动。
四、滑块的基本原理滑块是一种能够将直线运动转化为旋转运动或者将旋转运动转化为直线运动的机构。
它由滑块和导轨组成,其中滑块为直线运动部件,导轨为限制滑块运动方向的机构。
滑块的基本原理是通过滑块在导轨上的往复直线运动,使其带动与之相连的齿轮或曲柄等旋转部件产生旋转运动,从而实现将直线运动转化为旋转运动。
五、齿轮曲柄滑块机构的组成齿轮曲柄滑块机构由齿轮、曲柄和滑块三个部分组成。
其中齿轮用于传递力和速度输出,曲柄用于将旋转运动转化为直线往复运动,而滑块则用于将直线往复运动再次转化为旋转输出。
六、齿轮曲柄滑块机构的运动原理齿轮曲柄滑块机构的运动原理可以分为以下几个步骤:1. 齿轮传递旋转运动当驱动齿轮开始旋转时,它会通过啮合传递旋转运动给被传动齿轮。
由于不同大小的齿轮组合会产生不同的速比和扭矩输出,因此可以根据需要选择不同大小的齿轮组合来实现所需的输出。
2. 曲柄将旋转运动转化为直线往复运动当被传动齿轮开始旋转时,它会带动与之相连的曲柄一起旋转。
由于曲柄是能够将旋转运动转化为直线往复运动的机构,因此在曲柄旋转时,连杆也会产生往复直线运动。
第四章 机械传动与常用机构
4-1.试比较说明链传动与带传动的特点。
答:带传动:
优点:具有弹性和挠性,噪声小;可用于两轴中心距较大的传动;能防止机器其
他部件的破坏;结构简单,便于维修。
缺点:有滑动现象,不能保证准确的传动比;传动效率低。
链传动:
优点:摩擦损耗小,效率高,结构紧凑,能保证准确的平均传动比。
缺点:只能在中、低速下工作,瞬时传动比不均匀,有冲击噪声。
4-2.齿轮传动有什么特点?
答:优点:适用范围广,效率高,传动比准确,使用寿命长,工作可靠性较高,
可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。
缺点:成本高;不适宜远距离两轴之间的传动。
4-3.简述齿轮传动的主要类型?
答:两轴线相互平行的圆柱轴线齿轮传动,两轴线相交的圆锥齿轮传动,两轴线
交错在空间既不平行也不相交的螺旋齿轮传动。
4-4.轮齿的主要失效形式有哪几种?
答:(1)轮齿折断 (2)齿面磨损 (3)齿面点蚀 (4)齿面交合
4-5.涡轮传动有哪些特点?
答:(1)传动比大,且准确
(2)传动平稳,无噪声
(3)可以实现自锁
(4)传动效率比较低
(5)有较严重的摩擦磨损,引起发热,使润滑情况恶化。
4-6.连杆结构有哪些优缺点?
答:
优点: 1)能够实现多种运动形式的转换,如它可以将原动件的转动转变为
从动件的转动、往复移动或摆动。反之也可将往复移动或摆动转变为连续地转动。
2)平面连杆机构的连杆作平面运动,其上各点的运动轨迹曲线有多种多样,利
用这些轨迹曲线可实现生产中多种工作要求。
3)平面连杆机构中,各运动副均为面接触,传动时受到单位面积上的压力较小,
且有利于润滑,所以磨损较轻,寿命较长。另外由于接触面多为圆柱面或平面,
制造比较简单,易获得较高的精度。
缺点:
1)难以实现任意的运动规律。
2)惯性力难平衡(构件作往复运动和平面运动),易产生动载荷。
3)积累误差(低副间存在间隙),效率低。
4-7.凸轮机构有哪些优缺点?
答:优点:通过设计凸轮轮廓线,可以很容易实现几乎任意要求的从动件的运动
规律。
缺点:凸轮廓线与从动件之间是点和线接触的高副,易于磨损。
4-8.试述棘轮机构的特点和应用场合。
答:结构简单,制作容易,便于实现调节,但精度低,工作时噪声和冲击大,磨
损快。因此,该机构多用于运动速度和精度不高,传递动力不大的分度、计数、
供料和制动等场合。
4-9.槽轮机构有哪几种基本形式?
答:槽轮机构有外啮合槽轮和内啮合槽轮两种基本形式。