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第1章 机构设计基础 1

1.1 机构要素 1

1.1.1 构件 1

1.1.2 运动副 2

1.2 机构图示方法 3

1.2.1 机构运动简图 3

1.2.2 机构装配图 7

1.2.3 机构构造图 7

1.2.4 机构轴测构造示意图 8

1.2.5 机构轴测简图 9

1.3 机构自由度计算 9

1.3.1 机构的自由度 9

1.3.2 机构具有确定运动的条件 10

1.3.3 常见机构自由度计算实例 10

1.3.4 计算平面机构自由度时应注意的问题 11

1.4 机构的分类 12

1.4.1 执行动作和执行机构 12

1.4.2 执行构件的基本运动和机构的基本功能 12

1.4.3 按功能对机构分类 13

第2章 平面连杆机构应用实例 15

2.1 曲柄摇杆机构 16

2.1.1 运动分析 16

2.1.2 雷达天线仰俯角调整机构图例与说明 16

2.1.3 搅拌机机构图例与说明 16

2.1.4 缝纫机踏板机构图例与说明 16

2.1.5 颚式破碎机机构图例与说明 17

2.1.6 夹紧机构图例与说明 18

2.1.7 汽车前窗刮雨器机构图例与说明 18

2.1.8 摄影机抓片机构图例与说明 19

2.1.9 钢材步进输送机的驱动机构图例与说明 19

2.1.10 纹版冲孔机的冲孔机构图例与说明 19

2.2 双曲柄机构 20

2.2.1 运动分析 20

2.2.2 惯性筛机构图例与说明 20

2.2.3 机车车轮联动机构图例与说明 21

2.2.4 摄影平台升降机构图例与说明 21

2.2.5 旋转式水泵机构图例与说明 22

2.2.6 公共汽车车门启闭机构图例与说明 22

2.2.7 挖土机铲斗机构图例与说明 23

2.2.8 冲床双曲柄机构图例与说明 23

2.3 双摇杆机构 23

2.3.1 运动分析 23

2.3.2 起重机机构图例与说明 24

2.3.3 汽车前轮换向机构图例与说明 24

2.3.4 飞机起落架机构图例与说明 24

2.3.5 摆动式供料器机构图例与说明 25

2.3.6 造型机翻转机构图例与说明 25

2.3.7 闸门启闭机构图例与说明 25

2.3.8 可逆坐席机构图例与说明 26

2.4 曲柄滑块机构 26

2.4.1 运动分析 26

2.4.2 冲床机构图例与说明 26

2.4.3 压力机工作机构图例与说明 26

2.4.4 搓丝机对心滑块机构图例与说明 27

2.4.5 送料机偏置曲柄滑块机构图例与说明 27

2.4.6 注射模对心曲柄滑块机构图例与说明 28

2.4.7 蜂窝煤机偏置曲柄滑块机构图例与说明 29

2.4.8 双滑块机构图例与说明 29

2.5 导杆机构 30

2.5.1 运动分析 30

2.5.2 牛头刨床图例与说明 30

2.5.3 旋转油泵图例与说明 31

2.6 摇块机构和定块机构 31

2.6.1 运动分析 31

2.6.2 摆缸式油泵图例与说明 31

2.6.3 抽水唧筒图例与说明 31

2.6.4 自动翻卸料装置图例与说明 32

2.7 多杆机构 33

2.7.1 六杆推料机构图例与说明 33

2.7.2 六杆增程式抽油机机构图例与说明 33

2.7.3 小型刨床机构图例与说明 33

2.7.4 假肢膝关节图例与说明 33

2.7.5 装载机图例与说明 34

2.7.6 缝纫机摆梭机构图例与说明 35

2.7.7 插齿机机构图例与说明 35

2.7.8 插床插削机构图例与说明 35

2.7.9 摆式飞剪机机构图例与说明 36

2.7.10 电动玩具马主体机构图例与说明 36

第3章 凸轮机构应用实例 37

3.1 凸轮机构的组成和类型 37

3.1.1 凸轮机构的组成 37

3.1.2 凸轮机构分类 37

3.2 盘形凸轮 39

3.2.1 运动分析 39

3.2.2 绕线机构图例与说明 39

3.2.3 凸轮式夹紧装置图例与说明 40

3.2.4 凸轮式制动机构图例与说明 40

3.2.5 等宽凸轮柱塞泵图例与说明 40

3.2.6 多轴压力机零件推出器 40

3.2.7 摆动筛 41

3.2.8 凸轮式手部机构 41

3.2.9 凸轮钳式送料机构 41

3.2.10 加工槽纹带条的凸轮机构 41

3.2.11 切断机的凸轮连杆机构 42

3.2.12 冲孔机床的凸轮机构 42

3.2.13 卧式压力机的凸轮连杆机构 43

3.2.14 锯条的凸轮机构 43

3.3 移动凸轮 43

3.3.1 运动分析 43

3.3.2 录音机卷带机构图例与说明 43

3.3.3 靠模机构图例与说明 43

3.3.4 滑动支承自动定心夹具机构 44

3.3.5 凸轮控制手爪开闭的抓取机构 44

3.3.6 移动凸轮送料机构 45

3.3.7 缝纫机刀片的凸轮 45

3.3.8 圆珠笔生产线上的凸轮机构 45

3.3.9 具有两个轮廓的凸轮机构 45

3.3.10 摇床机构 46

3.4 圆柱凸轮 46

3.4.1 运动分析 46

3.4.2 机床自动进刀机构图例与说明 46

3.4.3 自动送料机构图例与说明 46

3.4.4 正反转圆柱凸轮机构图例与说明 47

3.4.5 圆柱凸轮切削机构图例与说明 47

3.4.6 圆柱凸轮式间歇运动机构 47

3.4.7 工件分选装置中的固定凸轮机构 47

3.4.8 空间端面凸轮压紧机构 48

第4章 齿轮机构应用实例 49

4.1 齿轮传动的类型及其特性 49

4.2 齿轮机构图例与说明 51

4.2.1 齿轮换向机构图例与说明 51

4.2.2 起重绞车图例与说明 51

4.2.3 齿轮泵图例与说明 51

4.2.4 风扇摇头机构图例与说明 52

4.2.5 悬臂支撑机构图例与说明 52

4.2.6 齿轮齿条倍增机构图例与说明 52

4.2.7 弹簧秤图例与说明 53

4.2.8 齿轮齿条式上下料机构图例与说明 53

4.2.9 压紧机构图例与说明 54

4.2.10 传动机构图例与说明 54

第5章 轮系应用实例 55

5.1 定轴轮系 55

5.1.1 运动分析 55

5.1.2 汽车上变速箱传动机构图例与说明 55

5.1.3 实现远距离传动机构图例与说明 56

5.1.4 电动机减速器图例与说明 56

5.1.5 百分表图例与说明 56

5.1.6 钟表传动机构图例与说明 59

5.1.7 滚齿机工作台传动机构图例与说明 59

5.1.8 车床走刀丝杠的三星轮换向机构图例与说明 59

5.2 周转轮系 60

5.2.1 运动分析 60

5.2.2 大传动比传动机构图例与说明 61

5.2.3 多行星轮传动机构图例与说明 61

5.2.4 涡轮螺旋桨发动机主减速器传动机构图例与说明 61

5.2.5 行星搅拌机构图例与说明 62

5.2.6 马铃薯挖掘机图例与说明 62

5.2.7 纺织机中差动轮系图例与说明 62

5.2.8 手动起重葫芦图例与说明 63

5.3 复合轮系 63

5.3.1 运动分析 63

5.3.2 电动卷扬机机构图例与说明 63

5.3.3 汽车后桥差速器图例与说明 63

5.3.4 双重周转轮系图例与说明 64

5.3.5 摩托车里程表图例与说明 64

5.3.6 制绳机图例与说明 65

5.3.7 镗床镗杆进给机构图例与说明 65

5.3.8 自动化照明灯具上复合轮系图例与说明 65

第6章 间歇运动机构应用实例 66

6.1 概述 66

6.2 棘轮机构 67

6.2.1 运动分析 67

6.2.2 机床进给机构图例与说明 67

6.2.3 自行车超越式棘轮机构图例与说明 67

6.2.4 棘轮制动器机构图例与说明 68

6.2.5 连杆棘轮机构图例与说明 68

6.2.6 带有棘轮的保险机构图例与说明 69

6.2.7 液动式杠杆棘轮机构图例与说明 69

6.2.8 警报信号发生棘轮机构图例与说明 69

6.2.9 棘轮电磁式上条机构图例与说明 70

6.2.10 杠杆棘轮电磁式送带机构图例与说明 70

6.2.11 自动改变进给量的木工机床棘轮机构图例与说明 71

6.2.12 具有三个驱动棘爪的棘轮机构图例与说明 71

6.2.13 棘轮式转换机构图例与说明 72

6.2.14 单向转动棘轮机构图例与说明 72

6.3 槽轮机构 72

6.3.1 运动分析 72

6.3.2 电影放映机卷片机构图例与说明 73

6.3.3 车床刀架转位槽轮机构图例与说明 73

6.3.4 具有两个不同停歇时间的四槽槽轮机构图例与说明 74

6.3.5 具有四个从动槽轮槽轮机构图例与说明 74

6.4 凸轮式间歇机构 74

6.4.1 蜗杆分度凸轮机构图例与说明 74

6.4.2 圆柱分度凸轮机构图例与说明 75

6.4.3 平行分度凸轮机构图例与说明 75

6.4.4 速换双凸轮机构图例与说明 75

6.4.5 双推杆式圆柱凸轮机构图例与说明 76

6.4.6 蜗杆凸轮机构图例与说明 76

6.4.7 端面螺线凸轮机构图例与说明 77

6.4.8 连杆齿轮凸轮机构图例与说明 77

6.4.9 单侧停歇凸轮机构图例与说明 77

6.5 不完全齿轮机构 78

6.5.1 运动分析 78

6.5.2 单齿条式往复移动间歇机构图例与说明 79

6.5.3 双齿条式往复移动间歇机构图例与说明 79

6.5.4 压制蜂窝煤球工作合间歇机构图例与说明 79

6.5.5 采用扇形齿轮的夹持机构图例与说明 80

6.5.6 带瞬心线附加杆的不完全齿轮机构图例与说明 80

6.5.7 凸轮不完全齿轮机构图例与说明 81

6.6 其他常用间歇机构 81

6.6.1 具有停歇的曲柄滑块机构图例与说明 81

6.6.2 具有长时间停歇的齿轮连杆机构图例与说明 81

6.6.3 连杆摆动单侧停歇机构图例与说明 82

6.6.4 连杆齿轮单侧停歇机构图例与说明 82

6.6.5 齿轮连杆摆动双侧停歇机构图例与说明 83

6.6.6 齿轮摆杆双侧停歇机构图例与说明 83

6.6.7 摩擦轮单向停歇机构图例与说明 83

6.6.8 单侧停歇移动机构图例与说明 84

6.6.9 棘齿条移动单向机构图例与说明 84

第7章 螺旋机构应用实例 85

7.1 螺旋传动概述 85

7.1.1 螺旋机构的工作原理 85

7.1.2 螺旋传动的类型和应用 85

7.1.3 螺旋机构特点 86

7.2 传力螺旋 86

7.2.1 千斤顶图例与说明 86

7.2.2 压力机图例与说明 86

7.2.3 螺杆块式制动器图例与说明 87

7.2.4 螺旋输送机图例与说明 87

7.2.5 螺栓杠杆压紧机构图例与说明之一 87

7.2.6 螺栓杠杆压紧机构图例与说明之二 88

7.2.7 螺旋手摇钻图例与说明 88

7.2.8 螺旋-杠杆式压力机构图例与说明 88

7.3 传导螺旋 88

7.3.1 机床刀具进给装置图例与说明 89

7.3.2 转向控制的螺旋连杆机构图例与说明 89

7.3.3 拆卸装置图例与说明 89

7.3.4 螺旋摩擦式超越机构图例与说明 89

7.3.5 驱动回转盘且带对心曲柄滑块机构的螺旋机构图例与说明 89

7.3.6 夹圆柱零件的夹具图例与说明 90

7.3.7 台钳定心夹紧机构图例与说明 90

7.4 调整螺旋 91

7.4.1 调整螺旋机构图例与说明 91

7.4.2 张紧带的螺旋连杆机构图例与说明 91

7.4.3 可消除螺旋副间隙的丝杠螺母机构图例与说明 91

7.4.4 螺旋-锥套式消除反向跳动装置图例与说明 91

7.4.5 镗床镗刀的微调机构图例与说明 92

7.4.6 从动件行程可调的螺旋凸轮机构图例与说明 92

7.5 滚动螺旋 92

7.5.1 由螺母钢珠丝杠组成的高效螺旋副图例与说明 92

7.5.2 滚珠螺旋机构图例与说明 93

第8章 挠性传动机构应用实例 94

8.1 摩擦带传动 94

8.1.1 运动分析 94

8.1.2 皮带减速机图例与说明 96

8.1.3 皮带输送机图例与说明 96

8.1.4 发动机皮带传动图例与说明 97

8.1.5 木材加工机带传动图例与说明 98

8.1.6 V带无级变速传动机构图例与说明 98

8.1.7 带式抛粮机图例与说明 99

8.1.8 带式挡块换向器图例与说明 100

8.1.9 脱水机图例与说明 100

8.2 同步带传动 101

8.2.1 运动分析 101

8.2.2 搅拌机同步带传动图例与说明 101

8.2.3 数控机床同步带传动图例与说明 101

8.2.4 发动机配气机构图例与说明 102

8.3 链传动 102

8.3.1 运动分析 102

8.3.2 自行车链传动图例与说明 103

8.3.3 通用悬挂输送机图例与说明 103

8.3.4 斗式提升机图例与说明 104

8.3.5 双链辊筒输送机图例与说明 105

8.3.6 金属线导向机构图例与说明 105

8.3.7 链传动配气机构图例与说明 106

8.3.8 叉车起升机构图例与说明 106

8.3.9 链板式输送机图例与说明 107

第9章 组合机构应用实例 108

9.1 组合机构组合方式分析 108

9.1.1 基本机构的串联式组合 108

9.1.2 基本机构的并联式组合 109

9.1.3 基本机构的反馈式组合 109

9.1.4 基本机构的复合式组合 110

9.2 凸轮-连杆组合机构 111

9.2.1 实现复杂运动轨迹的凸轮-连杆组合机构图例与说明 111

9.2.2 实现复杂运动规律的凸轮-连杆机构图例与说明 112

9.2.3 其他型式凸轮-连杆机构实例 112

9.3 齿轮-连杆组合机构 114

9.3.1 实现复杂运动轨迹的齿轮-连杆组合机构图例与分析 114

9.3.2 实现复杂运动规律的齿轮-连杆组合机构图例与说明 115

9.3.3 其他型式齿轮-连杆机构图例与说明 116

9.4 凸轮-齿轮组合机构 116

9.4.1 纺丝机的卷绕机构图例与说明 117

9.4.2 滚齿机工作台校正机构图例与说明 117

9.5 其他组合方式的组合机构图例 118

9.5.1 糖果包装推料机构图例与说明 118

9.5.2 小型压力机机构图例与说明 118

9.5.3 间隙回转工作台图例与说明 118

9.5.4 梳毛机堆毛板传动机构图例与说明 119

9.5.5 横包式香烟包装堆烟机构图例与说明 119

9.5.6 穿孔机构图例与说明 119

9.5.7 开关炉子加料阀门机构图例与说明 119

9.5.8 电阻压帽机机构图例与说明 120

9.5.9 自动送料装置图例与说明 121

9.5.10 铆钉自动冷镦机图例与说明 121

第10章 特殊机构应用实例 123

10.1 导轨 123

10.1.1 运动分析 123

10.1.2 运动平台导轨图例与说明 125

10.1.3 数控磨槽机导轨图例与说明 126

10.2 手轮 127

10.2.1 运动分析 127

10.2.2 离合式气动阀门手轮机构 127

10.2.3 计量泵图例与说明 128

10.2.4 皮带安装工具图例与说明 128

10.3 伸缩机构 128

10.3.1 运动分析 128

10.3.2 电动伸缩门图例与说明 129

10.3.3 剪刀式升降台图例与说明 129

10.3.4 起重臂伸缩机构图例与说明 129

10.4 变幅机构 130

10.4.1 运动分析 130

10.4.2 固定式动臂旋转起重机图例与说明 130

10.4.3 汽车起重机图例与说明 130

10.5 取物机构 131

10.5.1 运动分析 131

10.5.2 吊钩图例与说明 131

10.5.3 杠杆钳爪图例与说明 132

10.5.4 伸缩抓取机构图例与说明 132

10.5.5 气吸式取物机构图例与说明 132

10.5.6 自锁抓取机构图例与说明 133

10.5.7 柔软手爪图例与说明 134

10.5.8 机械手抓取机构图例与说明 134

10.6 夹紧机构 134

10.6.1 运动分析 134

10.6.2 联动夹紧机构图例与说明 135

10.6.3 定心夹紧机构 135

10.6.4 钻床回转式钻模图例与说明 136

10.6.5 手动滑柱式钻模图例与说明 137

10.6.6 气动虎钳图例与说明 138

10.6.7 不停车车床卡头图例与说明 138

第11章 创新机构应用实例 140

11.1 机构的组合创新 141

11.1.1 运动分析 141

11.1.2 绣花机挑线刺布机构图例与说明 141

11.1.3 天线测试转台图例与说明 143

11.2 机构的演化变异 144

11.2.1 运动分析 144

11.2.2 调速器非圆齿轮机构图例与说明 146

11.2.3 印刷机输纸机构图例与说明 146

11.2.4 机床转位机构图例与说明 147

11.3 机构的移植创新 147

11.3.1 运动分析 147

11.3.2 带锯机图例与说明 147

11.3.3 行星带传动机械手臂图例与说明 148

11.4 机构的还原创新 149

11.4.1 运动分析 149

11.4.2 自行车图例与说明 149

11.4.3 送纸包装联动光电控制自动停车装置 151

参考文献 152