第五章 其他常用机构-知识点清单

《机械基础》机工版 五、其他常用机构 知识点清单 5.1 凸轮机构的类型和应用 5.2 凸轮机构的常用运动规律 5.3 凸轮机构的压力角 5.4 凸轮的结构与材料 5.5 棘轮机构的工作原理、类型和应用 5.6 槽轮机构的工作原理、类型和应用 5.7螺旋机构 5.1凸轮机构的类型和应用 知识点一 凸轮机构的类型与应用 1.定义 凸轮机构是由凸轮、从动件和机架组成的高副机构，能够将凸轮的转动或移动转换为从动件的移动或摆动。 2.概念解释 凸轮：具有曲线轮廓或凹槽的构件，通过其轮廓或凹槽与从动件接触，实现预定的运动。 从动件：在凸轮的驱动下进行移动或摆动的部件。 机架：支撑凸轮和从动件的固定结构。 3.概念特征和属性 运动形式： o平面凸轮机构：所有运动都在同一平面内完成。 o空间凸轮机构：运动不在同一平面内完成，如圆柱凸轮机构。 凸轮形状： o移动凸轮：凸轮沿直线移动。 o圆柱凸轮：凸轮为圆柱形，通过沟槽驱动从动件。 o盘形凸轮：凸轮为盘形，通过曲线轮廓驱动从动件。 从动件端部形状： o尖顶从动件：从动件端部为尖顶，适用于高精度要求但易磨损。 o滚子从动件：从动件端部为滚子，减少摩擦和磨损。 o平底从动件：从动件端部为平底，适用于低速、大载荷场合。 从动件移动方式： o直动从动件：从动件沿直线移动。 o摆动从动件：从动件绕固定轴摆动。 封闭方式： o力锁合凸轮：依靠外力保持从动件与凸轮接触。 o形锁合凸轮：通过几何形状保持从动件与凸轮接触。 5.2 凸轮机构的常用运动规律 知识点一 凸轮机构的工作过程 1.定义 凸轮机构是一种将凸轮的连续转动转换为从动件往复运动或摆动的机械装置，其工作过程包括升—停—降—停的运动循环。 2.概念解释 基圆：以凸轮轮廓的最小向径为半径所作的圆，称为基圆， 为基圆半径。 推程：从动件上升的过程，是凸轮机构的主要工作行程。 回程：从动件下降的过程。 位移线图：表示从动件位移随时间或凸轮转角变化的关系图。通过位移线图可以直观地了解从动件的运动规律，便于设计和分析凸轮轮廓曲线。 运动循环：凸轮机构的运动循环包括升—停—降—停四个阶段，其中推程和回程是主要的运动阶段。 知识点二 从动件常用的运动规律 1.定义 从动件的位移 随时间（或凸轮转角）变化的规律，称为从动件的运动规律。 2.概念解释 等速运动规律：从动件的运动速度为定值的运动规律。位移线图为一条直线。 等加速等减速运动规律：从动件在推程的前半段为等加速，后半段为等减速的运动规律，通常加速度和减速度的绝对值相等，前半段、后半段的位移也相等。位移线图为一条抛物线。 5.3 凸轮机构的压力角 知识点一 凸轮机构的压力角 1.定义 凸轮机构中，从动件的受力方向与它的运动方向之间所夹的锐角称为压力角，用 表示。 2.概念解释 从动件：在凸轮机构中，跟随凸轮运动并执行特定动作的部件。 受力方向：从动件受到的力的方向。 运动方向：从动件实际运动的方向。 压力角与传动角：传动角是连杆机构中，连杆与从动件之间的夹角。压力角和传动角都是衡量机构传力性能的重要参数，但它们适用于不同的机构类型。 5.4 凸轮的结构与材料 知识点一 凸轮的结构形式及与轴的固定方式 1.定义 凸轮的结构形式及与轴的固定方式主要包括整体式、键联接式、锲联接式和弹性开口锥套和螺母联接式。 2.概念解释 整体式：凸轮与轴一体成型，具有较高的强度和刚度，但加工难度较大。 键联接式：通过键将凸轮与轴连接，便于拆卸和安装，适用于需要频繁更换凸轮的场合。 锲联接式：通过锲块将凸轮与轴连接，通常使用圆锥销进行固定，适用于中等载荷和速度的场合。 弹性开口锥套和螺母联接式：通过弹性开口锥套和螺母将凸轮与轴连接，具有较好的对中性和抗振性，适用于高速和重载场合。 知识点二 凸轮的材料选择 1.定义 凸轮的材料应具有较高的强度和耐磨性，选材的主要依据是运动速度与承载大小。 2.概念解释 低速、轻载：选用HT250、HT300、QT800-2、QT900-2等铸铁材料，轮廓表面需热处理以提高耐磨性。 中速、中载：常用45钢、40Cr、20Cr、20CrMn等材料，并经表面淬火，使硬度达55~60HRC。 高速、重载：选用40Cr，表面淬火至56~67HRC。 5.5 棘轮机构的工作原理、类型和应用 知识点一 摆轮机构的工作原理、类型和应用 1.定义 摆轮机构是一种通过摆爪的往复摆动，使摆轮做间歇转动的机械装置。它由摆轮、摆爪、插杆及机架等组成。 2.概念解释 摆轮：是机构中的主要转动部件，通过摆爪的推动实现间歇转动。 摆爪：联接在连杆机构的销杆上，随销杆摆动时推动摆轮转过一定角度。 插杆：用于控制摆爪的摆动范围和频率。 机架：支撑整个机构，确保各部件的相对位置稳定。 3.概念特征和属性 工作原理：当摆爪随销杆摆动时，推动摆轮转过一定的角度；当摆爪摆动时摆脱销杆，迅速回到起始位置，此时摆轮停转不动。因此，在插杆做往复摆动时，摆轮做间歇向前运动。 类型： o外啮合摆轮机构：摆爪推动摆轮外侧齿圈实现间歇运动。 o内啮合棘轮机构：棘爪与内啮合齿圈配合，实现超越功能。 o牛头刨床棘轮机构：利用棘爪提起并转过后放下，使棘轮做反向间歇运动。 o可换向棘轮机构：通过翻转棘爪位置实现反向间歇运动。 o单向快动棘轮机构：安装两个棘爪，提高棘轮运动效率和缩短停歇时间。 应用：广泛应用于自行车飞轮、牛头刨床、浇注自动线等设备中，实现间歇运动或超越功能。 5.6 槽轮机构的工作原理、类型和应用 知识点一 槽轮机构的工作原理 1.定义 槽轮机构是一种将拨盘的连续转动转换为槽轮间歇转动的机械装置，由带圆柱销的拨盘、具有径向槽的槽轮和机架组成。 2.概念解释 拨盘：作为原动件，通过其上的圆柱销与槽轮的径向槽配合，实现对槽轮的驱动。 槽轮：具有径向槽，当圆柱销进入径向槽时，槽轮开始转动；当圆柱销脱离径向槽时，槽轮停止转动。 机架：支撑拨盘和槽轮，确保两者之间的相对运动。 3.概念特征和属性 工作过程： o当圆柱销未进入径向槽时，拨盘的凸圆弧段和槽轮的凹弧段锁合，槽轮不动。 o当圆柱销进入径向槽时，槽轮逆时针转动。 o当圆柱销脱离径向槽时，拨盘的凸圆弧段再次将槽轮锁住，槽轮停止转动。 o拨盘继续转动，上述过程重复，实现间歇运动。 知识点二 槽轮机构的类型 1.定义 槽轮机构分为内槽轮机构和外槽轮机构。 2.概念解释 外槽轮机构：圆柱销位于槽轮外部，拨盘在槽轮外面，工作原理同内槽轮机构，但槽轮转动方向与拨盘转向相反。 内槽轮机构：圆柱销位于槽轮内部，拨盘在槽轮外面，槽轮转动方向与拨盘转向相同。 知识点三 槽轮机构的应用 1.定义 槽轮机构广泛应用于需要间歇运动的场合，如转塔车床的刀架转位机构。 2.概念解释 转塔车床的刀架转位机构：刀架上装有六种刀具，槽轮上具有六条径向槽。当拨盘回转一周时，槽轮转过60°，从而将下一工序所需刀具转换到工作位置。 应用特点：实现间歇运动，适用于需要分步操作的机械设备。结构简单，可靠性高，易于维护。 5.7 螺旋机构 知识点一 单螺旋机构 1.定义 由螺杆、螺母和机架组成的，能实现相对运动与直线运动变换和力传递的机构称为单螺旋机构。 2.概念解释 螺杆：与螺母配合，通过转动或移动实现运动转换。 螺母：与螺杆配合，通过螺纹连接实现运动转换。 机架：固定螺杆或螺母，提供支撑和导向作用。 3.概念特征和属性 单螺旋机构分类： o螺母固定式：螺母与机架固定，螺杆转动做直线运动。如台虎钳、螺旋压力机。 o螺杆轴向固定式：螺杆相对机架转动，螺母相对机架移动。如车床丝杠进给机构、摇臂钻床中摇臂的升降机构。 用途： o传力螺旋：主要用于传递动力，如台虎钳。 o传导螺旋：主要用于传递运动，如车床丝杠进给机构。 知识点二 双螺旋机构 1.定义 螺杆上有不同螺距、的螺纹，分别与螺母1、螺母2相啮合的两不同螺旋副，称为双螺旋机构。 2.概念解释 差动螺旋机构： o特点：两螺旋副旋向相同，螺母位移小，适用于微调。 o应用：千分尺的微调机构 复变螺旋机构： o特点：两螺旋副旋向相反，螺母快速移动，用于快速夹紧装置。 o应用：台锯定位心夹紧机构。 知识点三 涡动螺旋传动 1.定义 涡动螺旋机构是将螺杆和螺母的螺纹做成涡旋的形状，在涡道内装滚珠或动体，使螺旋副机构工作时，螺杆和螺母相对传动形成涡动螺旋。 2.概念解释 特点： o减小摩擦：改变了螺旋副的摩擦状态，减小了摩擦。 o高效率：适用于要求高效率、高精度的螺旋传动中。 o高精度：如数控机床、精密传动的螺旋传动和汽车的转向机构等 应用： o数控机床：高精度加工。 o精密传动：高精度传动。 o汽车转向机构：高效、低摩擦。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！17 学科网（北京）股份有限公司 $$