第三章 机械工程常用零部件与设备.ppt

贾光政贾光政 教授教授机械工程导论机械工程导论第三章第三章 机械工程常用零部件与设备机械工程常用零部件与设备东北石东北石油大学油大学机械科学与工程学院机械科学与工程学院20212021年年3 3月月内内 容容 提提 要要 掌握螺纹联接、平面连杆机构、带传掌握螺纹联接、平面连杆机构、带传动、齿轮传动等的根本类型和用途动、齿轮传动等的根本类型和用途 熟悉键联接、凸轮机构、链传动、轴熟悉键联接、凸轮机构、链传动、轴承等的类型和作用承等的类型和作用 了解销联接、间歇运动机构、螺旋传了解销联接、间歇运动机构、螺旋传动、常用机床等的种类和功用动、常用机床等的种类和功用国国 际际 标标 准准 ：： ISO ISO ( ( International International organization for standardization)organization for standardization) 公制〔公制〔the metric systemthe metric system〕〕国家标准：国家标准：GB GB 行业标准：行业标准：JBJB，，SYSY，，…………企业标准：企业标准： 3.1 机械工程的相关标准机械工程的相关标准 3.2 常用机械零件常用机械零件 螺纹联接螺纹联接 〔〔screw jointscrew joint〕〕 螺螺旋旋线线(helix)(helix)：：一一动动点点在在一一圆圆柱柱体体的的外外表表上上，，一一边边绕绕轴轴线线等等速速旋旋转转，，同同时时沿沿轴轴向向作作等等速移动的轨迹。

速移动的轨迹螺螺纹纹〔〔screw screw threadthread〕〕 ：：一一平平面面图图形形沿沿螺螺旋旋线线运运动动，，运运动动时时保保持持该该图图形形通通过过圆圆柱柱体体的的轴线，就得到螺纹轴线，就得到螺纹螺纹螺纹3.2 常用机械零件常用机械零件-螺纹连接件螺纹连接件 螺纹的分类螺纹的分类 按按螺螺纹纹的的牙牙型型( (form of thread) )分分：：矩矩形形螺螺纹纹、、三角形螺、梯形螺纹、锯齿形螺纹三角形螺、梯形螺纹、锯齿形螺纹 矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹按按螺螺纹纹的的旋旋向向分分：：右右旋旋螺螺纹纹( (right-hand thread) )、、左旋螺纹左旋螺纹(left-hand thread) 3.2 常用机械零件常用机械零件-螺纹连接件螺纹连接件 按螺旋线的按螺旋线的根数根数分：单线螺纹、多线螺纹分：单线螺纹、多线螺纹 PSPPS3.2 常用机械零件常用机械零件-螺纹连接件螺纹连接件 按回转体的内外外表分：按回转体的内外外表分：内内 螺螺 纹纹 (internal (internal tread)tread)、、 外外 螺螺 纹纹(external tread) (external tread) 。

内螺纹内螺纹外螺纹外螺纹3.2 常用机械零件常用机械零件-螺纹连接件螺纹连接件 按按 螺螺 纹纹 体体 形形 状状 分分 ：： 圆圆 柱柱 螺螺 纹纹 ( (parallel screw thread) )、、 圆圆 锥锥 螺螺 纹纹 (taper screw thread) 3.2 常用机械零件常用机械零件-螺纹连接件螺纹连接件 按螺旋的作用分：联接螺纹、传动螺纹按螺旋的作用分：联接螺纹、传动螺纹 3.2 常用机械零件常用机械零件-螺纹连接件螺纹连接件 3.2 常用机械零件常用机械零件 键联接〔键联接〔key jointkey joint〕〕键键(key)(key)联联接接作作用用：：用用来来实实现现轴轴和和轴轴上上零零件件的的周周向向固固定定以以传传递递扭扭矩矩，，或或实实现现零零件件的的轴轴向向固定或移动固定或移动 键键联联接接类类型型：：平平键键( (flat key) )、、半半圆圆键键( (woodruff key, half round key) )、、楔楔键键、、切切向键等 轴轴平键联接平键联接特点：定心好、装拆方便特点：定心好、装拆方便分分: :普通平键、导向平键。

普通平键、导向平键 普通平键：普通平键：A A型、型、B B型、型、C C型3.2 常用机械零件常用机械零件-键联接键联接 导向平键特点：长度较长，需用螺钉固定导向平键特点：长度较长，需用螺钉固定零件可以在轴上移动，构成动联接为便于零件可以在轴上移动，构成动联接为便于装拆，制有起键螺孔装拆，制有起键螺孔3.2 常用机械零件常用机械零件-键联接键联接 优点：定心好，装配方便半圆键能在轴槽中优点：定心好，装配方便半圆键能在轴槽中摆动以适应轮毂槽底面摆动以适应轮毂槽底面缺点：对轴的削弱较大，只适用于轻载联接缺点：对轴的削弱较大，只适用于轻载联接特别适用于锥形轴端的联接特别适用于锥形轴端的联接半圆键联接半圆键联接3.2 常用机械零件常用机械零件-键联接键联接 结构特点：键的上外表有结构特点：键的上外表有1:1001:100的斜度，轮的斜度，轮毂槽的底面也有毂槽的底面也有1:1001:100的斜度缺点：定心精度不高缺点：定心精度不高应用：只能应用于定心精度不高，载荷平稳应用：只能应用于定心精度不高，载荷平稳和低速的联接和低速的联接 楔键联接和切向键联接楔键联接和切向键联接 3.2 常用机械零件常用机械零件-键联接键联接 结构特点：沿周向均布多个键齿。

齿侧为工作结构特点：沿周向均布多个键齿齿侧为工作面优点：承载能力高、对轴的削弱程度小、定心优点：承载能力高、对轴的削弱程度小、定心好、导向性好好、导向性好类型：矩形花键、键开线花键、三角形花键类型：矩形花键、键开线花键、三角形花键 花键花键( (spline, multiple keys) )联接联接3.2 常用机械零件常用机械零件-键联接键联接 矩形花键制造容易矩形花键制造容易, ,最常用；键开线花键用于最常用；键开线花键用于高强度联接；三角形花键用于薄壁零件联接高强度联接；三角形花键用于薄壁零件联接 作用：固定零件之间的相对位置，并可传递作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷不大的载荷类型：圆柱销，经屡次拆装后，定位精度会类型：圆柱销，经屡次拆装后，定位精度会降低；圆锥销，有降低；圆锥销，有1:501:50的锥度，可反复屡次的锥度，可反复屡次拆装 销销(pin)(pin)联接联接3.2 常用机械零件常用机械零件轴承的作用是支承轴轴在工作时可以是轴承的作用是支承轴轴在工作时可以是旋转的，也可以是静止的旋转的，也可以是静止的 轴承轴承( ( bearing ) )3.2 常用机械零件常用机械零件〔〔1 1〕能承担一定的载荷，具有一定的强度〕能承担一定的载荷，具有一定的强度和刚度。

和刚度〔〔2 2〕具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵〕具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活〔〔3 3〕具有一定的支承精度，保证被支承零〕具有一定的支承精度，保证被支承零件的回转精度件的回转精度 轴承的根本要求轴承的根本要求根据轴承中摩擦的性质：可分为滑动轴承根据轴承中摩擦的性质：可分为滑动轴承(sliding bearing)(sliding bearing)和滚动轴承和滚动轴承(rolling (rolling bearing)bearing)根据能承受载荷的方向根据能承受载荷的方向: : 可分为向心轴承可分为向心轴承(radial bearing)(radial bearing)、推力轴承、推力轴承(trust (trust bearing)bearing)、向心推力轴承向心推力轴承〔或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴〔或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承〕 轴承分类轴承分类3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 滚动轴承的组成滚动轴承的组成 滚动轴承一般由内圈滚动轴承一般由内圈1 1、外圈、外圈2 2、滚动体、滚动体3 3和保持架和保持架4 4组成 滚动轴承滚动轴承3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 213412343.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 内圈装在轴径上，与轴一起转动。

外圈装在机内圈装在轴径上，与轴一起转动外圈装在机座的轴承孔内，一般不转动座的轴承孔内，一般不转动 内外圈上设置有滚道，当内外圈之间相对旋转内外圈上设置有滚道，当内外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动时，滚动体沿着滚道滚动 保持架使滚动体均匀分布在滚道上，减少滚动保持架使滚动体均匀分布在滚道上，减少滚动体之间的碰撞和磨损体之间的碰撞和磨损 常见的滚动体有六种形状，常见的滚动体有六种形状，一种是球形，五种是滚子一种是球形，五种是滚子  滚动轴承的内外圈和滚动体应具有较高的硬度和滚动轴承的内外圈和滚动体应具有较高的硬度和接触疲劳强度、良好的耐磨性和冲击韧性一般用接触疲劳强度、良好的耐磨性和冲击韧性一般用特殊轴承钢制造，常用材料有特殊轴承钢制造，常用材料有GCr15GCr15、、GCr15SiMnGCr15SiMn、、GCr6GCr6、、GCr9GCr9等等 滚动轴承的工作外表必须经磨削抛光，以提高其滚动轴承的工作外表必须经磨削抛光，以提高其接触疲劳强度接触疲劳强度 保持架多用低碳钢板通过冲压成形方法制造，也保持架多用低碳钢板通过冲压成形方法制造，也可采用有色金属或塑料等材料。

可采用有色金属或塑料等材料3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 为适应某些特殊要求，有些滚动轴承还要附加其为适应某些特殊要求，有些滚动轴承还要附加其他特殊元件或采用特殊结构，如轴承无内圈或外圈、他特殊元件或采用特殊结构，如轴承无内圈或外圈、带有防尘密封结构或在外圈上加止动环等带有防尘密封结构或在外圈上加止动环等 〔〔1 1〕按所能承受载荷的方向或公称接触角的不〕按所能承受载荷的方向或公称接触角的不同可分为向心轴承和推力轴承同可分为向心轴承和推力轴承滚动轴承的类型及特点滚动轴承的类型及特点 3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 向心轴承向心轴承(radial bearing) ：： 径向接触轴承：公称接触角径向接触轴承：公称接触角α=0°α=0°，主要承受，主要承受径向载荷，可承受较小的轴向载荷径向载荷，可承受较小的轴向载荷 向心角接触轴承：公称接触角向心角接触轴承：公称接触角α=0°α=0°～～45°45°，，同时承受径向载荷和轴向载荷同时承受径向载荷和轴向载荷 推力轴承推力轴承 (trust bearing) ：： 推力角接触轴承：公称接触角推力角接触轴承：公称接触角α=45°α=45°～～90°90°，，主要承受轴向载荷，可承受较小的轴向载荷。

主要承受轴向载荷，可承受较小的轴向载荷 轴向接触轴承：公称接触角轴向接触轴承：公称接触角α=90°α=90°，只能承受，只能承受轴向载荷轴向载荷 3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 〔〔2 2〕按滚动体的种类可分为球轴承和滚子轴承〕按滚动体的种类可分为球轴承和滚子轴承3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 在外廓尺寸相同的条件下，滚子轴承比球轴承在外廓尺寸相同的条件下，滚子轴承比球轴承的承载能力和耐冲击能力都好，但球轴承摩擦的承载能力和耐冲击能力都好，但球轴承摩擦小、高速性能好小、高速性能好〔〔3 3〕按工作时能否调心可分为调心轴承和非调〕按工作时能否调心可分为调心轴承和非调心轴承 3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 〔〔4 4〕按安装轴承时其内、外圈可否分别安装，〕按安装轴承时其内、外圈可否分别安装，分为可别离轴承和不可别离轴承分为可别离轴承和不可别离轴承〔〔5 5〕按公差等级可分为〕按公差等级可分为0 0、、6 6、、5 5、、4 4、、2 2级滚动级滚动轴承，其中轴承，其中2 2级精度最高，级精度最高，0 0级为普通级另外级为普通级另外还只有用于圆锥滚子轴承的还只有用于圆锥滚子轴承的6x6x公差等级。

公差等级〔〔6 6〕按照运动方式可分为回转运动轴承和直〕按照运动方式可分为回转运动轴承和直线运动轴承线运动轴承 3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 滚动轴承的代号用于表征滚动轴承的结滚动轴承的代号用于表征滚动轴承的结构、尺寸、类型、精度等，由构、尺寸、类型、精度等，由GB/T272GB/T272规规定 滚动轴承的代号滚动轴承的代号 3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 除了合理选择轴承的类型和尺寸外，还必须除了合理选择轴承的类型和尺寸外，还必须正确、合理地进行轴承的组合设计即正确解正确、合理地进行轴承的组合设计即正确解决轴承的轴向位置固定、轴承与其它零件的配决轴承的轴向位置固定、轴承与其它零件的配合、轴承的调整与装拆等问题合、轴承的调整与装拆等问题 轴承组的轴向固定轴承组的轴向固定 两端固定式两端固定式 3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 一端支承的轴承，内、外圈双向固定，另一端一端支承的轴承，内、外圈双向固定，另一端支承的轴承可以轴向游动双向固定端的轴承支承的轴承可以轴向游动双向固定端的轴承可承受双向轴向载荷，游动端的轴承端面与轴可承受双向轴向载荷，游动端的轴承端面与轴承盖之间留有较大的间隙。

以适应轴的伸缩量，承盖之间留有较大的间隙以适应轴的伸缩量，这种支承结构适用于轴的温度变化大和跨距较这种支承结构适用于轴的温度变化大和跨距较大的场合大的场合 一端固定、一端游动式一端固定、一端游动式 3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 两端游动式两端游动式 3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 工作时轴承和轴颈的支撑面间形成直接工作时轴承和轴颈的支撑面间形成直接或间接活动摩擦的轴承，称为滑动轴承或间接活动摩擦的轴承，称为滑动轴承 滑动轴承滑动轴承 (sliding bearing) 3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 滑动轴承的应用场合滑动轴承的应用场合〔〔1 1〕工作转速很高，如汽轮发电机〕工作转速很高，如汽轮发电机〔〔2 2〕要求对轴的支承位置特别精确，如精密磨〕要求对轴的支承位置特别精确，如精密磨床〔〔3 3〕承受巨大的冲击与振动载荷，如轧钢机〕承受巨大的冲击与振动载荷，如轧钢机〔〔4 4〕特重型的载荷，如水轮发电机〕特重型的载荷，如水轮发电机〔〔5 5〕根据装配要求必须制成剖分式的轴承，如〕根据装配要求必须制成剖分式的轴承，如曲轴轴承曲轴轴承〔〔6 6〕在特殊条件下工作的轴承，如军舰推进器〕在特殊条件下工作的轴承，如军舰推进器的轴承。

的轴承〔〔7 7〕径向尺寸受限制时，如多辊轧钢机〕径向尺寸受限制时，如多辊轧钢机 3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 滑动轴承的分类滑动轴承的分类〔〔1 1〕根据所承受载荷的方向、滑动轴承可分为〕根据所承受载荷的方向、滑动轴承可分为径向轴承、推力轴承两大类径向轴承、推力轴承两大类〔〔2 2〕根据轴系和拆装的需要，滑动轴承可分为〕根据轴系和拆装的需要，滑动轴承可分为整体式和剖分式两类整体式和剖分式两类〔〔3 3〕根据颈和轴瓦间的摩擦状态，滑动轴承可〕根据颈和轴瓦间的摩擦状态，滑动轴承可分为液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承分为液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承根据工作时相对运动外表间油膜形成原理的不同，根据工作时相对运动外表间油膜形成原理的不同，液体摩擦滑动轴承又分为液体动压润滑轴承和液液体摩擦滑动轴承又分为液体动压润滑轴承和液体静压润滑轴承，简称动压轴承和静压轴承体静压润滑轴承，简称动压轴承和静压轴承3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 滑动轴承的结构滑动轴承的结构〔〔1 1〕整体式滑动轴承〕整体式滑动轴承 特点：结构简单，本钱低廉因磨损而造成的特点：结构简单，本钱低廉。

因磨损而造成的间隙无法调整只能从沿轴向装入或拆出间隙无法调整只能从沿轴向装入或拆出 应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中〔〔2 2〕局部式滑动轴承〕局部式滑动轴承 特点：结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙、特点：结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙、安装方便安装方便 应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中 3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 推力滑动轴承推力滑动轴承推力滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成常用推力滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成常用的轴颈结构形式有：的轴颈结构形式有：空心式空心式：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件较实心式的改善条件较实心式的改善单环式单环式：利用轴颈的环形端面止推，结构简单，：利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑方便，广泛用于低速、轻载的场合润滑方便，广泛用于低速、轻载的场合多环式多环式：不仅能承受较大的轴向载荷，有时还：不仅能承受较大的轴向载荷，有时还可承受双向轴向载荷由于各环间载荷分布不均，可承受双向轴向载荷由于各环间载荷分布不均，其单位面积的承载能力比单环式低其单位面积的承载能力比单环式低50%50%。

3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 推力滑动轴承推力滑动轴承FFFF3.2 常用机械零件常用机械零件-轴承轴承 常用滑动轴承材料常用滑动轴承材料 金属材料：金属材料： 轴承合金〔巴氏合金、白合金〕是由锡、铅、轴承合金〔巴氏合金、白合金〕是由锡、铅、锑、铜等组成的合金；锑、铜等组成的合金； 铜合金，分为青铜和黄铜两类；铜合金，分为青铜和黄铜两类； 铸铁，有普通灰铸铁、球墨铸铁等铸铁，有普通灰铸铁、球墨铸铁等粉末冶金材料：粉末冶金材料： 由铜、铁、石墨等粉末经压制、烧结而成的由铜、铁、石墨等粉末经压制、烧结而成的多孔隙轴瓦材料多孔隙轴瓦材料非金属材料：非金属材料： 有塑料、硬木、橡胶和石磨等，其中塑料用有塑料、硬木、橡胶和石磨等，其中塑料用的最多 3.3 常用机构常用机构平面连杆机构平面连杆机构 构件的自由度：一个在平面内自由运动构件的自由度：一个在平面内自由运动的构件，有沿的构件，有沿X X轴移动，沿轴移动，沿y y轴移动或绕轴移动或绕A A点点转动三种运动可能性我们把构件作独立转动三种运动可能性我们把构件作独立运动的可能性称为构件的运动的可能性称为构件的““自由度〞。

所自由度〞所以，一个在平面自由运动的构件有三个自以，一个在平面自由运动的构件有三个自由度 3.3 常用机构常用机构-平面连杆机构平面连杆机构 运动副运动副：平面机构中每个构件都不是自：平面机构中每个构件都不是自由构件，而是以一定的方式与其他构件组由构件，而是以一定的方式与其他构件组成动联接这种使两构件直接接触并能产成动联接这种使两构件直接接触并能产生一定运动的联接，称为运动副生一定运动的联接，称为运动副 约束：两构件组成运动副后，就限制了约束：两构件组成运动副后，就限制了两构件间的局部相对运动，运动副对于构两构件间的局部相对运动，运动副对于构件间相对运动的这种限制称为约束件间相对运动的这种限制称为约束 高副高副：两构件以点或线接触形成的运动：两构件以点或线接触形成的运动副称为高副这类运动副因为接触部位是副称为高副这类运动副因为接触部位是点或线接触，接触部位压强高，故称为高点或线接触，接触部位压强高，故称为高副 3.3 常用机构常用机构-平面连杆机构平面连杆机构  低副低副：两构件以面接触形成的运动副称：两构件以面接触形成的运动副称为低副按它们之间的相对运动是转动还为低副。

按它们之间的相对运动是转动还是移动，低副又可分为转动副和移动副是移动，低副又可分为转动副和移动副①①转动副转动副：组成运动副的两构件之间只：组成运动副的两构件之间只能绕某一轴线作相对转动的运动副能绕某一轴线作相对转动的运动副②②移动副移动副：组成运动副的两构件只能作：组成运动副的两构件只能作相对直线移动的运动副相对直线移动的运动副 3.3 常用机构常用机构-平面连杆机构平面连杆机构 机构中的构件可分为三类机构中的构件可分为三类机架机架：它是机构中视作固定不动的构件，：它是机构中视作固定不动的构件，起支撑其他活动构件的作用起支撑其他活动构件的作用原动件原动件：它是机构中接受外部给定运动：它是机构中接受外部给定运动规律的活动构件规律的活动构件从动件从动件：它是机构中的随原动件运动的：它是机构中的随原动件运动的活动构件活动构件 3.3 常用机构常用机构-平面连杆机构平面连杆机构 平面连杆机构运动简图平面连杆机构运动简图 为方便对机构进行分析，可以撇开机构为方便对机构进行分析，可以撇开机构与运动无关的因素〔如构件的形状、组成与运动无关的因素〔如构件的形状、组成构件的零件数目、运动副的具体结构等〕，构件的零件数目、运动副的具体结构等〕，用简单线条和符号表示构件和运动副，并用简单线条和符号表示构件和运动副，并按一定比例定出各运动副的位置，以简图按一定比例定出各运动副的位置，以简图表示出机构各构件间相对运动关系，这种表示出机构各构件间相对运动关系，这种简图为机构运动简图。

简图为机构运动简图 3.3 常用机构常用机构-平面连杆机构平面连杆机构 平面机构的自由度平面机构的自由度 平面机构自由度就是该机构所具有的平面机构自由度就是该机构所具有的独立运动数目独立运动数目 平面机构自由度与组成机构的构件数平面机构自由度与组成机构的构件数目、运动副的数目及运动副的性质有关目、运动副的数目及运动副的性质有关 在平面机构中，每个平面低副〔转动在平面机构中，每个平面低副〔转动副、移动副〕引入两个约束，使构件失去副、移动副〕引入两个约束，使构件失去两个自由度，保存一个自由度；而每个平两个自由度，保存一个自由度；而每个平面高副〔齿轮副、凸轮副等〕引入一个约面高副〔齿轮副、凸轮副等〕引入一个约束，使构件失去一个自由度，保存两个自束，使构件失去一个自由度，保存两个自由度 3.3 常用机构常用机构-平面连杆机构平面连杆机构  如果一个平面机构中含有如果一个平面机构中含有N N个活动构件〔机架个活动构件〔机架为参考坐标系，相对固定而不计〕，未用运动副为参考坐标系，相对固定而不计〕，未用运动副联接之前，这些活动构件的自由度总数为联接之前，这些活动构件的自由度总数为3N3N。

当当各构件用运动副连接起来之后，由于运动副引入各构件用运动副连接起来之后，由于运动副引入的约束使构件的自由度减少假设机构中的约束使构件的自由度减少假设机构中PLPL个低个低副和副和PHPH个高副那么所有运动副引入的约束数为个高副那么所有运动副引入的约束数为2PL2PL＋＋PHPH因此，自由度的计算可用活动构件的因此，自由度的计算可用活动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数自由度总数减去运动副引入的约束总数 F＝3N－〔2PL＋PH〕＝3N－2PL－PH 3.3 常用机构常用机构-平面连杆机构平面连杆机构 机构具有确定相对运动的条件机构具有确定相对运动的条件 机构具有确定的相对运动的充分必要条机构具有确定的相对运动的充分必要条件：件： 机构的自由度必须大于零，且原动件机构的自由度必须大于零，且原动件的数目必须等于机构自由度数，即：机构的数目必须等于机构自由度数，即：机构的原动件数＝机构的自由度＞的原动件数＝机构的自由度＞0 0 3.3 常用机构常用机构-平面连杆机构平面连杆机构 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 在铰链四杆机构中，假设两个连架杆中有一在铰链四杆机构中，假设两个连架杆中有一个为曲柄，另一个为摇杆，就称为曲柄摇杆机构。

个为曲柄，另一个为摇杆，就称为曲柄摇杆机构 如图〔如图〔a〕所示雷达天线摇摆机构〔摇杆为从〕所示雷达天线摇摆机构〔摇杆为从动件〕动件〕 ，如图〔，如图〔b〕所示家用缝纫机踏板机构〔〕所示家用缝纫机踏板机构〔摇杆为主动件〕摇杆为主动件〕 3.3 常用机构常用机构-平面连杆机构平面连杆机构 双曲柄机构双曲柄机构在铰链四杆机构中，假设两个连架杆都为曲柄，在铰链四杆机构中，假设两个连架杆都为曲柄，那么称为双曲柄机构如图〔那么称为双曲柄机构如图〔a a〕所示震动筛的〕所示震动筛的双曲柄机构可以将曲柄双曲柄机构可以将曲柄ABAB的匀角速转动变成曲柄的匀角速转动变成曲柄CDCD的变角速转动的变角速转动 在双曲柄机构中，用得最多的是平行双曲柄在双曲柄机构中，用得最多的是平行双曲柄机构，这种机构的对边两构件长度相等如图机构，这种机构的对边两构件长度相等如图〔〔b b〕所示工程车的平行双曲柄机构可保证载人〕所示工程车的平行双曲柄机构可保证载人升降台平稳升降升降台平稳升降 3.3 常用机构常用机构-平面连杆机构平面连杆机构 曲柄滑块机构曲柄滑块机构 将转动副将转动副D D演化为移动副，曲柄摇杆机构演化演化为移动副，曲柄摇杆机构演化为含一个移动副的四杆机构，称为内柄滑块机构。

为含一个移动副的四杆机构，称为内柄滑块机构内燃机、蒸汽机、往复式抽水机、空气压缩机及内燃机、蒸汽机、往复式抽水机、空气压缩机及冲床等的主机构都采用了曲柄滑块机构冲床等的主机构都采用了曲柄滑块机构 3.3 常用机构常用机构-平面连杆机构平面连杆机构 凸轮机构凸轮机构 凸轮是一种具有曲线轮廓或凹槽与从动凸轮是一种具有曲线轮廓或凹槽与从动件接触，当凸轮运动〔旋转或移动〕时，件接触，当凸轮运动〔旋转或移动〕时，推动从动件按任意给定的运动规律运动的推动从动件按任意给定的运动规律运动的机构只要将凸轮的轮廓曲线按照从动件机构只要将凸轮的轮廓曲线按照从动件的运动规律设计出来，从动件就能准确地的运动规律设计出来，从动件就能准确地实现预定的运动规律实现预定的运动规律3.3 常用机构常用机构凸轮机构的组成与特点凸轮机构的组成与特点 凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架构成凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架构成 凸轮为主动件，从动件与凸轮组成高副，所凸轮为主动件，从动件与凸轮组成高副，所以它属于高副机构以它属于高副机构 通过凸轮作匀速运动，而从动件那么按预定通过凸轮作匀速运动，而从动件那么按预定的运动规律运动〔移动或摆动〕，从动件的运动的运动规律运动〔移动或摆动〕，从动件的运动规律由凸轮曲线控制。

规律由凸轮曲线控制 3.3 常用机构常用机构-凸轮机构凸轮机构 凸轮的分类凸轮的分类 按凸轮的形状来分：按凸轮的形状来分： 可分为盘形凸轮、圆柱凸轮、移动凸轮工可分为盘形凸轮、圆柱凸轮、移动凸轮工作时，盘形凸轮机构中的从动件在垂直于凸轮轴作时，盘形凸轮机构中的从动件在垂直于凸轮轴线的平面内运动，圆柱凸轮机构中的从动件在平线的平面内运动，圆柱凸轮机构中的从动件在平行于凸轮轴线的平面内运动，移动凸轮作往复移行于凸轮轴线的平面内运动，移动凸轮作往复移动 3.3 常用机构常用机构-凸轮机构凸轮机构 按从动件的运动方式来分：按从动件的运动方式来分： 可分为尖顶从动件、滚子从动件、和平底从动可分为尖顶从动件、滚子从动件、和平底从动件 尖顶从动件尖顶从动件结构简单，能与复杂的凸轮轮廓保结构简单，能与复杂的凸轮轮廓保持接触，从动件可实现复杂的运动规律但尖顶易持接触，从动件可实现复杂的运动规律但尖顶易磨损，只适宜用于传力不大的低速凸轮机构中磨损，只适宜用于传力不大的低速凸轮机构中 滚子从动件滚子从动件将尖顶改变成滚子，与凸轮间的摩将尖顶改变成滚子，与凸轮间的摩擦小，不易磨损，因此应用最广泛。

擦小，不易磨损，因此应用最广泛 平底从动件平底从动件在高速工作时较易与凸轮间形成油在高速工作时较易与凸轮间形成油膜而减少摩擦、磨损，但受平底形状限制，不能用膜而减少摩擦、磨损，但受平底形状限制，不能用于有凹形轮廓的凸轮机构于有凹形轮廓的凸轮机构 3.3 常用机构常用机构-凸轮机构凸轮机构 其他常用机构其他常用机构 棘轮机构主要由摇杆、棘轮、棘爪和机架组成，棘轮机构主要由摇杆、棘轮、棘爪和机架组成，摇杆与棘轮的回转轴线重合摇杆与棘轮的回转轴线重合 摇杆连续往复摆动时，棘轮作单向间歇运动摇杆连续往复摆动时，棘轮作单向间歇运动 3.3 常用机构常用机构棘轮机构棘轮机构 槽轮机构槽轮机构槽槽轮轮机机构构由由拨拨盘盘〔〔带带圆圆柱柱销销〕〕、、槽槽轮轮、、机机架架等等组成工工作作时时，，拨拨盘盘以以等等角角速速ω1ω1回回转转时时，，当当圆圆柱柱销销A A没没有有进进入入槽槽轮轮直直槽槽时时，，拨拨盘盘上上的的锁锁止止弧弧将将槽槽轮轮锁锁住住，，槽槽轮轮不不能能转转动动圆圆柱柱销销A A进进入入槽槽轮轮的的径径向向直直槽，锁止弧松开，圆柱销拨动槽轮顺时针转动槽，锁止弧松开，圆柱销拨动槽轮顺时针转动。

3.3 常用机构常用机构-其他常用机构其他常用机构 结构简单，工作可靠，机械效率高能准确控结构简单，工作可靠，机械效率高能准确控制转动的角度常用于要求恒定旋转角的分度机制转动的角度常用于要求恒定旋转角的分度机构中但对一个已定的槽轮机构来说，其转角不构中但对一个已定的槽轮机构来说，其转角不能调节在转动始、末，加速度变化较大，有冲能调节在转动始、末，加速度变化较大，有冲击 3.3 常用机构常用机构-其他常用机构其他常用机构 应用在转速不高，要求间歇转动的装置中如应用在转速不高，要求间歇转动的装置中如电影放映机中，实现间歇地移动影片；六角车床电影放映机中，实现间歇地移动影片；六角车床刀架转位机构刀架转位机构 〔〔1 1〕槽轮机构的特点〕槽轮机构的特点〔〔2 2〕槽轮机构的应用〕槽轮机构的应用螺纹机构螺纹机构螺螺纹纹机机构构是是利利用用螺螺杆杆和和螺螺母母组组成成的的螺螺旋旋副副来来实实现现传传动动要要求求的的通通常常由由螺螺杆杆、、螺螺母母、、机机架架及及其其他他附附件件组组成成它它主主要要用用于于将将回回转转运运动动变变为为直直线线运运动动，，或或将将直直线线运运动动变变为为回回转转运运动动，，同同时时传传递递运运动动或或动动力力，，应应用用十十分分广泛。

广泛 3.3 常用机构常用机构-其他常用机构其他常用机构 螺旋传动的几种常见类型螺旋传动的几种常见类型 〔〔1 1〕按传动形式分〕按传动形式分①①螺杆轴向固定、转动，螺母运动常螺杆轴向固定、转动，螺母运动常用于机床进给机构，如车床横向进给丝杠用于机床进给机构，如车床横向进给丝杠螺母机构螺母机构②②螺杆转动又移动，螺母固定多用于螺杆转动又移动，螺母固定多用于螺旋压力机构中，如摩擦压力加压螺旋机螺旋压力机构中，如摩擦压力加压螺旋机构③③螺母原位转动，螺杆移动，常用于升螺母原位转动，螺杆移动，常用于升降机构 3.3 常用机构常用机构-其他常用机构其他常用机构 3.3 常用机构常用机构-其他常用机构其他常用机构 〔〔2 2〕按用途分〕按用途分①①传力螺旋　主要用于传递动力主要特点：传力螺旋　主要用于传递动力主要特点：工作速度低、间歇工作，传递轴向力大、能工作速度低、间歇工作，传递轴向力大、能自锁如举重器、千斤顶、加压螺旋如举重器、千斤顶、加压螺旋②②传导螺旋　用来传递运动和动力，主要特传导螺旋　用来传递运动和动力，主要特点：一般具有较高的运动速度、连续工作、点：一般具有较高的运动速度、连续工作、传动精度高。

如机床进给机构传动精度高如机床进给机构③③调节螺旋　一般用于调整并固定零件或局调节螺旋　一般用于调整并固定零件或局部之间的相对位置，要求自锁性能好，有时部之间的相对位置，要求自锁性能好，有时也有较高的调节精度要求如车床尾座调整也有较高的调节精度要求如车床尾座调整螺旋机构螺旋机构 3.3 常用机构常用机构-其他常用机构其他常用机构 螺旋传动的应用螺旋传动的应用 常用的螺旋机构有单螺旋机构和双螺旋常用的螺旋机构有单螺旋机构和双螺旋机构其中，单螺旋机构应用广泛，如螺机构其中，单螺旋机构应用广泛，如螺旋千斤顶、车库丝杠传动机构、虎钳螺旋旋千斤顶、车库丝杠传动机构、虎钳螺旋机构等3.4 常用机械传动常用机械传动 带传动带传动 带传动一般由固连于主动轴上的带轮〔主动轮带传动一般由固连于主动轴上的带轮〔主动轮〕、固连于从动轮上的带轮〔从动轮〕和紧套在〕、固连于从动轮上的带轮〔从动轮〕和紧套在两轮上的绕性带组成两轮上的绕性带组成带传动按带形状可分为：平带、圆带、带传动按带形状可分为：平带、圆带、V V带和同带和同步带按传动力的性质可分为：摩擦型带传动及步带按传动力的性质可分为：摩擦型带传动及啮合型带传动。

啮合型带传动 带传动的组成带传动的组成 带传动的类型带传动的类型 3.4 常用机械传动常用机械传动-带传动带传动 带传动的特性带传动的特性 摩擦型带传动过载时存在打滑，传动比不准摩擦型带传动过载时存在打滑，传动比不准确；啮合型带传动可以保证准确的传动比，实现确；啮合型带传动可以保证准确的传动比，实现同步传动同步传动 平带传动平带传动(flat belt drive)(flat belt drive)：〔扁平矩形：〔扁平矩形〕，结构简单、带轮易制造、传递功率小工〕，结构简单、带轮易制造、传递功率小工作面是与带轮相接触的内外表作面是与带轮相接触的内外表 V V带传动带传动(v-belt dive)(v-belt dive)：〔等腰梯形〕，传：〔等腰梯形〕，传递功率大递功率大( (普通普通V V带、窄带、窄V V带〕工作面是两侧面工作面是两侧面 圆带：牵引能力小常用于仪器、家用器械、圆带：牵引能力小常用于仪器、家用器械、人力机械中人力机械中3.4 常用机械传动常用机械传动-带传动带传动 多楔带传动多楔带传动(poly v-belt drive)(poly v-belt drive)：以扁平：以扁平局部为基体，下面有几条等距的纵向槽。

工作局部为基体，下面有几条等距的纵向槽工作面是两侧面兼有平带弯曲应力小和面是两侧面兼有平带弯曲应力小和V V带摩擦力带摩擦力大等优点多用于传递大等优点多用于传递 动力较大、结构紧凑的动力较大、结构紧凑的场合 同步带传动同步带传动(timing belt drive): (timing belt drive): 是一种是一种啮合传动，具有的优点是：无滑动，能保证固啮合传动，具有的优点是：无滑动，能保证固定的传动比；带的柔韧性好，所用带轮直径可定的传动比；带的柔韧性好，所用带轮直径可较小 3.4 常用机械传动常用机械传动-带传动带传动 3.4 常用机械传动常用机械传动-带传动带传动 3.4 常用机械传动常用机械传动-带传动带传动 带轮带轮 材料：铸铁、铸钢、铸铝、塑料材料：铸铁、铸钢、铸铝、塑料结构：实心带轮、腹板带轮、孔板带轮、椭圆结构：实心带轮、腹板带轮、孔板带轮、椭圆轮辐带轮轮辐带轮 3.4 常用机械传动常用机械传动-带传动带传动 带轮张紧装置带轮张紧装置 自动张紧装置，利用自重自动张紧装置，利用自重 张紧轮装置张紧轮装置 定期张紧装置，通过调解中心距离控制初拉力定期张紧装置，通过调解中心距离控制初拉力3.4 常用机械传动常用机械传动链传动链传动 链传动是由装在平行轴上的主动链轮、从动链传动是由装在平行轴上的主动链轮、从动链轮和绕在链轮上的中间挠性件〔环形链条〕所链轮和绕在链轮上的中间挠性件〔环形链条〕所组成。

组成链传动的组成链传动的组成 3.4 常用机械传动常用机械传动-链传动链传动 与带传动相比，链传动能保持准确的平均传与带传动相比，链传动能保持准确的平均传动比，径向压轴力小，适于低速情况下工作动比，径向压轴力小，适于低速情况下工作 与齿轮传动相比，链传动安装精度要求较低，与齿轮传动相比，链传动安装精度要求较低，本钱低廉，可远距离传动本钱低廉，可远距离传动 链传动的主要缺点是不能保持恒定的瞬时传链传动的主要缺点是不能保持恒定的瞬时传动比 链传动是一种具有中间挠性件的啮合传动，链传动是一种具有中间挠性件的啮合传动，同时具有刚、柔特点，是应用十分广泛的机械传同时具有刚、柔特点，是应用十分广泛的机械传动形式 链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力运动和动力3.4 常用机械传动常用机械传动-链传动链传动 按照用途不同链条可以分为按照用途不同链条可以分为: :传动链、起重链、传动链、起重链、曳引链传动链又可分为传动链又可分为: :滚子链、套筒链、板式链以及滚子链、套筒链、板式链以及齿形链传动等齿形链传动等 链传动主要用在要求工作可靠、转速不高，链传动主要用在要求工作可靠、转速不高，且两轴相距较远，以及其它不宜采用齿轮传动的且两轴相距较远，以及其它不宜采用齿轮传动的场合。

场合 链条的分类链条的分类 3.4 常用机械传动常用机械传动-链传动链传动 输送链输送链传动链传动链起重链起重链按照用途不同链条可以分为按照用途不同链条可以分为: :传动链、起传动链、起重链、曳引链重链、曳引链3.4 常用机械传动常用机械传动-链传动链传动 传动链又可分为传动链又可分为: :滚子链、套筒链、板式滚子链、套筒链、板式链以及齿形链传动等链以及齿形链传动等 3.4 常用机械传动常用机械传动-链传动链传动 通常，小链轮的啮合次数比大链轮多，所受通常，小链轮的啮合次数比大链轮多，所受冲击力也大，故所用材料一般优于大链轮冲击力也大，故所用材料一般优于大链轮 链轮材料：常用的链轮材料为：中碳钢〔链轮材料：常用的链轮材料为：中碳钢〔3535、、4545钢〕；不重要场合用：钢〕；不重要场合用：Q235AQ235A、、 Q275A Q275A钢；钢； 低低速时大齿轮可用灰铸铁〔如速时大齿轮可用灰铸铁〔如 HT200 HT200〕；重要的或〕；重要的或高速重载时链轮可采用低碳钢或低碳合金钢渗碳高速重载时链轮可采用低碳钢或低碳合金钢渗碳淬火，中碳钢或中碳合金钢外表淬火。

淬火，中碳钢或中碳合金钢外表淬火 链轮链轮3.4 常用机械传动常用机械传动-链传动链传动 链轮结构链轮结构：整体式、孔板式、组合式：整体式、孔板式、组合式 3.4 常用机械传动常用机械传动-链传动链传动 两链轮回转平面应在同一垂直平面内；两链轮回转平面应在同一垂直平面内；两链轮中心连线最好是水平的；两链轮中心连线最好是水平的；一般情况下，紧边在上，松边在下一般情况下，紧边在上，松边在下 链传动布置原那么链传动布置原那么 3.4 常用机械传动常用机械传动-链传动链传动 调整中心距张紧；调整中心距张紧；链条磨损变长后从中去除此链条磨损变长后从中去除此1~21~2个链节；个链节；加张紧轮加张紧轮. .〔一般紧压在松边靠近小链轮处〕〔一般紧压在松边靠近小链轮处〕 链传动张紧方法链传动张紧方法3.4 常用机械传动常用机械传动功用：传递空间任意两轴功用：传递空间任意两轴 〔平行〔平行 、相交、相交 、交错〕的旋转运动，或将转动转换为移动交错〕的旋转运动，或将转动转换为移动优点：优点：①①传动比准确、传动平稳传动比准确、传动平稳②②圆周圆周速度大，高达速度大，高达300 m/s300 m/s。

③③传动功率范围大，传动功率范围大，从几瓦到从几瓦到1010万千瓦④④效率高效率高(η→0.99)(η→0.99)、、使用寿命长、工作平安可靠使用寿命长、工作平安可靠缺点：加工本钱高、不适宜远距离传动缺点：加工本钱高、不适宜远距离传动 齿轮传动齿轮传动3.4 常用机械传动常用机械传动-齿轮传动齿轮传动 钢：许多钢材经适当的热处理或外表钢：许多钢材经适当的热处理或外表处理，可以成为常用的齿轮材料；处理，可以成为常用的齿轮材料； 铸铁：常作为低速、轻载、不太重要铸铁：常作为低速、轻载、不太重要场合的齿轮材料；场合的齿轮材料； 非金属材料：适用于高速、轻载、且非金属材料：适用于高速、轻载、且要求降低噪声的场合要求降低噪声的场合 齿轮材料齿轮材料3.4 常用机械传动常用机械传动-齿轮传动齿轮传动 齿轮轴：当齿轮的齿根圆到键槽底面的距离齿轮轴：当齿轮的齿根圆到键槽底面的距离e e很很小，如圆柱齿轮小，如圆柱齿轮e≤2.5mne≤2.5mn；圆锥齿轮的小端；圆锥齿轮的小端e≤1.6me≤1.6m为了保证轮毂键槽足够的强度，应将齿为了保证轮毂键槽足够的强度，应将齿轮与轴作成一体，形成齿轮轴。

轮与轴作成一体，形成齿轮轴 齿轮结构齿轮结构3.4 常用机械传动常用机械传动-齿轮传动齿轮传动 实心齿轮：当齿顶圆直径实心齿轮：当齿顶圆直径da≤200mmda≤200mm或高速传动或高速传动且要求低噪声时，可采用实心结构实心齿轮和且要求低噪声时，可采用实心结构实心齿轮和齿轮轴可以用热轧型材或锻造毛坯加工齿轮轴可以用热轧型材或锻造毛坯加工3.4 常用机械传动常用机械传动-齿轮传动齿轮传动 腹板式齿轮：对于齿顶圆直径腹板式齿轮：对于齿顶圆直径da≤500mmda≤500mm时，可时，可采用辐板式结构，以减轻重量、节约材料通常采用辐板式结构，以减轻重量、节约材料通常多项选择用锻造毛坯，也可用铸造毛坯及焊接结多项选择用锻造毛坯，也可用铸造毛坯及焊接结构有时为了节省材料或解决工艺问题等，而采构有时为了节省材料或解决工艺问题等，而采用组合装配式结构，如过盈组合和螺栓联结组合用组合装配式结构，如过盈组合和螺栓联结组合 3.4 常用机械传动常用机械传动-齿轮传动齿轮传动 轮辐式齿轮：对于齿轮直径轮辐式齿轮：对于齿轮直径da>500mmda>500mm时，采用时，采用轮辐式结构受锻造设备的限制，轮辐式齿轮多轮辐式结构。

受锻造设备的限制，轮辐式齿轮多为铸造齿轮轮辐剖面形状可以采用椭圆形〔轻为铸造齿轮轮辐剖面形状可以采用椭圆形〔轻载〕、十字形〔中载〕、及工字形〔重载〕等载〕、十字形〔中载〕、及工字形〔重载〕等 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 机床是将金属毛坯加工成机器零件的机器，它机床是将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，所以又称为〞工作母机〞或是制造机器的机器，所以又称为〞工作母机〞或〞工具机〞，习惯上简称机床〞工具机〞，习惯上简称机床 现代机械制造中加工机械零件的方法很多：现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和外表粗糙度要求挤压等，但凡属精度要求较高和外表粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工在一般的机器制造中，机床所担负行最终加工在一般的机器制造中，机床所担负的加工工作量占机器总制造工作量的的加工工作量占机器总制造工作量的4040％％-60-60％，％，机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。

机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用 机床〔机床〔machine toolmachine tool〕〕车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、的机床在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工车床丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转外表的主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转外表的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 车床〔车床〔lathelathe〕〕 普通车床普通车床 主轴转速和进给量的调整范围大，主轴转速和进给量的调整范围大，加工对象广，能加工工件的内外外表、端面和内加工对象广，能加工工件的内外外表、端面和内外螺纹这种车床主要由工人手工操作，生产效外螺纹这种车床主要由工人手工操作，生产效率低，适用于单件、小批生产和修配车间率低，适用于单件、小批生产和修配车间 转塔车床和回转车床转塔车床和回转车床 具有能装多把刀具的转具有能装多把刀具的转塔刀架或回轮刀架，能在工件的一次装夹中由工塔刀架或回轮刀架，能在工件的一次装夹中由工人依次使用不同刀具完成多种工序，适用于成批人依次使用不同刀具完成多种工序，适用于成批生产。

生产 自动车床自动车床 能按一定程序自动完成中小型工件能按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工，能自动上下料，重复加工一批同的多工序加工，能自动上下料，重复加工一批同样的工件，适用于大批、大量生产样的工件，适用于大批、大量生产 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 车床分类车床分类 多刀半自动车床多刀半自动车床 有单轴、多轴、卧式和立式有单轴、多轴、卧式和立式之分单轴卧式的布局形式与普通车床相似，但之分单轴卧式的布局形式与普通车床相似，但两组刀架分别装在主轴的前后或上下，用于加工两组刀架分别装在主轴的前后或上下，用于加工盘、环和轴类工件，其生产率比普通车床提高盘、环和轴类工件，其生产率比普通车床提高3 3～～5 5倍 仿形车床仿形车床 能仿照样板或样件的形状尺寸，自能仿照样板或样件的形状尺寸，自动完成工件的加工循环，适用于形状较复杂的工动完成工件的加工循环，适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产，生产率比普通车床高件的小批和成批生产，生产率比普通车床高1010～～1515倍有多刀架、多轴、卡盘式、立式等类型有多刀架、多轴、卡盘式、立式等类型 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备  立式车床立式车床 主轴垂直于水平面，工件装夹在水主轴垂直于水平面，工件装夹在水平的回转工作台上，刀架在横梁或立柱上移动。

平的回转工作台上，刀架在横梁或立柱上移动适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件，一般分为单柱和双柱两大类的工件，一般分为单柱和双柱两大类 铲齿车床铲齿车床 在车削的同时，刀架周期地作径向在车削的同时，刀架周期地作径向往复运动，用于铲车铣刀、滚刀等的成形齿面往复运动，用于铲车铣刀、滚刀等的成形齿面通常带有铲磨附件，由单独电动机驱动的小砂轮通常带有铲磨附件，由单独电动机驱动的小砂轮铲磨齿面　铲磨齿面　 专门车床专门车床 是用于加工某类工件的特定外表的是用于加工某类工件的特定外表的车床，如曲轴车床、凸轮轴车床、车轮车床、车车床，如曲轴车床、凸轮轴车床、车轮车床、车轴车床、轧辊车床和钢锭车床等轴车床、轧辊车床和钢锭车床等 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 镗床是主要用镗刀在工件上加工已有预制孔的镗床是主要用镗刀在工件上加工已有预制孔的机床 通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动它主要用于加工高精度孔或一次动为进给运动它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工，此外还可以从事与孔定位完成多个孔的精加工，此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工。

使用不同的刀精加工有关的其他加工面的加工使用不同的刀具和附件还可进行钻削、铣削、切它的加工精度具和附件还可进行钻削、铣削、切它的加工精度和外表质量要高于钻床镗床是大型箱体零件加和外表质量要高于钻床镗床是大型箱体零件加工的主要设备工的主要设备 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 镗床〔镗床〔boring latheboring lathe、、boring machineboring machine〕〕卧式镗床卧式镗床 是镗床中应用最广泛的一种它主要是镗床中应用最广泛的一种它主要是孔加工，镗孔精度可达是孔加工，镗孔精度可达IT7IT7，外表粗糙度，外表粗糙度RaRa值值为为1.6-0.8um.1.6-0.8um.卧式镗床的主参数为主轴直径镗卧式镗床的主参数为主轴直径镗轴水平布置并做轴向进给，主轴箱沿前立柱导轨轴水平布置并做轴向进给，主轴箱沿前立柱导轨垂直移动，工作台做纵向或横向移动，进行镗削垂直移动，工作台做纵向或横向移动，进行镗削加工这种机床应用广泛且比较经济，它主要用加工这种机床应用广泛且比较经济，它主要用于箱体于箱体( (或支架或支架) )类零件的孔加工及其与孔有关的类零件的孔加工及其与孔有关的其他加工面加工。

其他加工面加工 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 镗床分类镗床分类坐标镗床坐标镗床 是高精度机床的一种它的结构特点是高精度机床的一种它的结构特点是有坐标位置的精密测量装置坐标镗床可分为是有坐标位置的精密测量装置坐标镗床可分为单柱式坐标镗床、双柱式坐标镗床和卧式坐标镗单柱式坐标镗床、双柱式坐标镗床和卧式坐标镗床具有精密坐标定位装置的镗床，它主要用于床具有精密坐标定位装置的镗床，它主要用于镗削尺寸、形状、特别是位置精度要求较高的孔镗削尺寸、形状、特别是位置精度要求较高的孔系，也可用于精密坐标测量、样板划线、刻度等系，也可用于精密坐标测量、样板划线、刻度等工作 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 单柱式坐标镗床单柱式坐标镗床：主轴带动刀具作旋转主运动，：主轴带动刀具作旋转主运动，主轴套筒沿轴向作进给运动特点：结构简单，主轴套筒沿轴向作进给运动特点：结构简单，操作方便，特别适宜加工板状零件的精密孔，但操作方便，特别适宜加工板状零件的精密孔，但它的刚性较差，所以这种结构只适用于中小型坐它的刚性较差，所以这种结构只适用于中小型坐标镗床3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 双柱式坐标镗床双柱式坐标镗床：主轴上安装刀具作主运动，：主轴上安装刀具作主运动，工件安装在工作台上随工作台沿床身导轨作纵向工件安装在工作台上随工作台沿床身导轨作纵向直线移动。

它的刚性较好，目前大型坐标镗床都直线移动它的刚性较好，目前大型坐标镗床都采用这种结构双柱式坐标镗床的主参数为工作采用这种结构双柱式坐标镗床的主参数为工作台面宽度台面宽度 卧式坐标镗床卧式坐标镗床：工作台能在水平面内做旋转运：工作台能在水平面内做旋转运动，进给运动可以由工作台纵向移动或主轴轴向动，进给运动可以由工作台纵向移动或主轴轴向移动来实现它的加工精度较高移动来实现它的加工精度较高 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 金刚镗床：是用金刚石或硬质合金等刀具，进金刚镗床：是用金刚石或硬质合金等刀具，进行精密镗孔的镗床特点是以很小的进给量和很行精密镗孔的镗床特点是以很小的进给量和很高的切削速度进行加工，因而加工的工件具有较高的切削速度进行加工，因而加工的工件具有较高的尺寸精度〔高的尺寸精度〔IT6IT6〕，外表粗糙度可到达〕，外表粗糙度可到达0.20.2微微米 深孔钻镗床深孔钻镗床 本身刚性强，精度保持好，主轴转本身刚性强，精度保持好，主轴转速范围广，进给系统由交流伺服电机驱动，能适速范围广，进给系统由交流伺服电机驱动，能适应各种深孔加工工艺的需要授油器紧固和工件应各种深孔加工工艺的需要。

授油器紧固和工件顶紧采用液压装置，仪表显示、平安可靠顶紧采用液压装置，仪表显示、平安可靠 可选择以下几种工作形式：可选择以下几种工作形式：1.1.工件旋转、刀具旋转和往复进给运动，适用工件旋转、刀具旋转和往复进给运动，适用于钻孔和小直径镗孔；于钻孔和小直径镗孔；2.2.工件旋转、刀具不旋转只作往复运动，适用工件旋转、刀具不旋转只作往复运动，适用于镗大直径孔和套料加工；于镗大直径孔和套料加工；3.3.工件不旋转、刀具旋转和往复进给运动，适工件不旋转、刀具旋转和往复进给运动，适用于复杂工件的钻孔和小直径的钻孔和小直径镗用于复杂工件的钻孔和小直径的钻孔和小直径镗孔 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 落地镗床落地镗床：工件安置在落地工作台上，立柱沿：工件安置在落地工作台上，立柱沿床身纵向或横向运动用于加工大型工件床身纵向或横向运动用于加工大型工件 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 铣床铣床 是指主要用铣刀在工件上加工各种外表的是指主要用铣刀在工件上加工各种外表的机床通常铣刀旋转运动为主运动，工件机床通常铣刀旋转运动为主运动，工件( (和和) )铣铣刀的移动为进给运动。

它可以加工平面、沟槽，刀的移动为进给运动它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等铣床是用铣刀对也可以加工各种曲面、齿轮等铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床铣床除能铣削平面、工件进行铣削加工的机床铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用门得到广泛应用 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 铣床〔铣床〔milling machinemilling machine〕〕 台式铣床台式铣床：小型的用于铣削仪器、仪表等小型：小型的用于铣削仪器、仪表等小型零件的铣床零件的铣床3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 悬臂式铣床悬臂式铣床：铣头装在悬臂上的铣床，床身水：铣头装在悬臂上的铣床，床身水平布置，悬臂通常可沿床身一侧立柱导轨作垂直平布置，悬臂通常可沿床身一侧立柱导轨作垂直移动，铣头沿悬臂导轨移动移动，铣头沿悬臂导轨移动滑枕式铣床滑枕式铣床：主轴装在滑枕上的铣床，床身水：主轴装在滑枕上的铣床，床身水平布置，滑枕可沿滑鞍导轨作横向移动，滑鞍可平布置，滑枕可沿滑鞍导轨作横向移动，滑鞍可沿立柱导轨作垂直移动。

沿立柱导轨作垂直移动 铣床分类铣床分类龙门式铣床龙门式铣床：床身水平布置，其两侧的立柱和：床身水平布置，其两侧的立柱和连接梁构成门架的铣床铣头装在横梁和立柱上，连接梁构成门架的铣床铣头装在横梁和立柱上，可沿其导轨移动通常横梁可沿立柱导轨垂向移可沿其导轨移动通常横梁可沿立柱导轨垂向移动，工作台可沿床身导轨纵向移动，用于大件加动，工作台可沿床身导轨纵向移动，用于大件加工 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 平面铣床平面铣床：用于铣削平面和成型面的铣床，床：用于铣削平面和成型面的铣床，床身水平布置，通常工作台沿床身导轨纵向移动，身水平布置，通常工作台沿床身导轨纵向移动，主轴可轴向移动它结构简单，生产效率高主轴可轴向移动它结构简单，生产效率高 仿形铣床仿形铣床：对工件进行仿形加工的铣床一般：对工件进行仿形加工的铣床一般用于加工复杂形状工件用于加工复杂形状工件 升降台铣床升降台铣床：具有可沿床身导轨垂直移动的升：具有可沿床身导轨垂直移动的升降台的铣床，通常安装在升降台上的工作台和滑降台的铣床，通常安装在升降台上的工作台和滑鞍可分别作纵向、横向移动鞍可分别作纵向、横向移动 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 摇臂铣床摇臂铣床：摇臂装在床身顶部，铣头装在摇臂：摇臂装在床身顶部，铣头装在摇臂一端，摇臂可在水平面内回转和移动，铣头能在一端，摇臂可在水平面内回转和移动，铣头能在摇臂的端面上回转一定角度的铣床。

摇臂的端面上回转一定角度的铣床 床身式铣床床身式铣床：工作台不能升降，可沿床身导轨：工作台不能升降，可沿床身导轨作纵向移动，铣头或立柱可作垂直移动的铣床作纵向移动，铣头或立柱可作垂直移动的铣床专用铣床专用铣床：例如工具铣床：用于铣削工具模具：例如工具铣床：用于铣削工具模具的铣床，加工精度高，加工形状复杂的铣床，加工精度高，加工形状复杂 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 钻床钻床 指主要用钻头在工件上加工孔的机床通指主要用钻头在工件上加工孔的机床通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工加工过程中工件不动，让刀具移动，攻丝等加工加工过程中工件不动，让刀具移动，将刀具中心对正孔中心，并使刀具转动将刀具中心对正孔中心，并使刀具转动( (主运动主运动) )钻床的特点是工件固定不动，刀具做旋转运动钻床的特点是工件固定不动，刀具做旋转运动 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 钻床〔钻床〔drillingdrilling　　machinemachine〕〕立式钻床立式钻床：工作台和主轴箱可以在立柱上垂直：工作台和主轴箱可以在立柱上垂直移动，用于加工中小型工件。

移动，用于加工中小型工件 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 台式钻床台式钻床：简称台钻一种小型立式钻床，最：简称台钻一种小型立式钻床，最大钻孔直径为大钻孔直径为1212～～1515毫米，安装在钳工台上使用，毫米，安装在钳工台上使用，多为手动进钻，常用来加工小型工件的小孔等多为手动进钻，常用来加工小型工件的小孔等 摇臂钻床摇臂钻床：主轴箱能在摇臂上移动，摇臂能回：主轴箱能在摇臂上移动，摇臂能回转和升降，工件固定不动，适用于加工大而重和转和升降，工件固定不动，适用于加工大而重和多孔的工件，广泛应用于机械制造中多孔的工件，广泛应用于机械制造中 钻床分类钻床分类深孔钻床：用深孔钻钻削深度比直径大得多的深孔钻床：用深孔钻钻削深度比直径大得多的孔〔如枪管、炮筒和机床主轴等零件的深孔〕的孔〔如枪管、炮筒和机床主轴等零件的深孔〕的专门化机床，为便于除切屑及防止机床过于高大，专门化机床，为便于除切屑及防止机床过于高大，一般为卧式布局，常备有冷却液输送装置〔由刀一般为卧式布局，常备有冷却液输送装置〔由刀具内部输入冷却液至切削部位〕及周期退刀排屑具内部输入冷却液至切削部位〕及周期退刀排屑装置等。

装置等 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 中心孔钻床中心孔钻床：用于加工轴类零件两端的中心孔用于加工轴类零件两端的中心孔 铣钻床铣钻床：工作台可纵横向移动，钻轴垂直布置，：工作台可纵横向移动，钻轴垂直布置，能进行铣削的钻床能进行铣削的钻床 卧式钻床卧式钻床：主轴水平布置，主轴箱可垂直移动：主轴水平布置，主轴箱可垂直移动的钻床 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 刨床刨床 是用刨刀对工件的平面、沟槽或成形外表是用刨刀对工件的平面、沟槽或成形外表进行刨削的机床刨床是使刀具和工件之间产生进行刨削的机床刨床是使刀具和工件之间产生相对的直线往复运动来到达刨削工件外表的目的相对的直线往复运动来到达刨削工件外表的目的往复运动是刨床上的主运动机床除了有主运动往复运动是刨床上的主运动机床除了有主运动以外，还有辅助运动，也叫进刀运动，刨床的进以外，还有辅助运动，也叫进刀运动，刨床的进刀运动是工作台〔或刨刀〕的间歇移动使用刨刀运动是工作台〔或刨刀〕的间歇移动使用刨床加工，刀具较简单，但生产率较低〔加工长而床加工，刀具较简单，但生产率较低〔加工长而窄的平面除外〕，因而主要用于单件，小批量生窄的平面除外〕，因而主要用于单件，小批量生产及机修车间，在大批量生产中往往被铣床所代产及机修车间，在大批量生产中往往被铣床所代替。

替 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 刨床〔刨床〔planing machineplaning machine，，shaping machineshaping machine〕〕牛头刨床牛头刨床：是用来刨削中、小型工件的刨床，：是用来刨削中、小型工件的刨床，工作长度一般不超过工作长度一般不超过lmlm工件装夹中小型牛头刨工件装夹中小型牛头刨床的主运动大多采用曲柄摇杆机构传动，故滑枕床的主运动大多采用曲柄摇杆机构传动，故滑枕的移动速度是不均匀的刨床由滑枕带着刨刀作的移动速度是不均匀的刨床由滑枕带着刨刀作水平直线住复运动，刀架可在垂直面内回转一个水平直线住复运动，刀架可在垂直面内回转一个角度，并可手动进给，工作台带着工件作间歇的角度，并可手动进给，工作台带着工件作间歇的横向或垂直进给运动，常用于加工平面、沟槽和横向或垂直进给运动，常用于加工平面、沟槽和燕尾面等燕尾面等 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 刨床分类刨床分类龙门刨床：主要加工大型工件或同时加工多个龙门刨床：主要加工大型工件或同时加工多个工件与牛头刨床相比，从结构上看，其形体大，工件与牛头刨床相比，从结构上看，其形体大，结构结构 复杂，刚性好；从机床运动上看，龙门刨复杂，刚性好；从机床运动上看，龙门刨床的主运动是工作台的直线往复运动，而进给运床的主运动是工作台的直线往复运动，而进给运动那么是刨刀的横向或垂直间歇运动，这刚好与动那么是刨刀的横向或垂直间歇运动，这刚好与牛头刨床的运动相反。

牛头刨床的运动相反 龙门刨床由直流电机带动，并可进行无级调龙门刨床由直流电机带动，并可进行无级调速，运动平稳速，运动平稳 龙门刨床是利用工作台的直接往复运动〔切龙门刨床是利用工作台的直接往复运动〔切削〕和刨刀的间歇移动〔进刀运动〕来进行刨削削〕和刨刀的间歇移动〔进刀运动〕来进行刨削加工的，按结构形式的不同，龙门刨床又分为单加工的，按结构形式的不同，龙门刨床又分为单臂龙门刨床和双臂柱龙门刨床两种臂龙门刨床和双臂柱龙门刨床两种 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 插床〔插床〔slotting machineslotting machine〕：又叫立式刨床，〕：又叫立式刨床，主要是用来加工工件的内外表它的结构与牛头主要是用来加工工件的内外表它的结构与牛头刨床几乎完全一样，不同点主要是插床的插刀在刨床几乎完全一样，不同点主要是插床的插刀在垂直方向上作直线往复运动〔切削运动〕，工作垂直方向上作直线往复运动〔切削运动〕，工作台除了能作纵、横方向的间歇进刀运动外，还可台除了能作纵、横方向的间歇进刀运动外，还可以在圆周房间上做间歇的回转进刀运动以在圆周房间上做间歇的回转进刀运动。

3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 磨床磨床 是利用磨具对工件外表进行磨削加工的机是利用磨具对工件外表进行磨削加工的机床 大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工，如珩磨机、超精加工机床、游离磨料进行加工，如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等砂带磨床、研磨机和抛光机等 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 磨床〔磨床〔grinder, grinding machinegrinder, grinding machine〕〕外圆磨床：是普通型的基型系列，主要用于磨外圆磨床：是普通型的基型系列，主要用于磨削圆柱形和圆锥形外外表的磨床削圆柱形和圆锥形外外表的磨床 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 内圆磨床：是普通型的基型系列，主要用于磨内圆磨床：是普通型的基型系列，主要用于磨削圆柱形和圆锥形内外表的磨床削圆柱形和圆锥形内外表的磨床 座标磨床座标磨床：具有精密座标定位装置的内圆磨床。

具有精密座标定位装置的内圆磨床 无心磨床：工件采用无心夹持，一般支承在导无心磨床：工件采用无心夹持，一般支承在导轮和托架之间，由导轮驱开工件旋转，主要用于轮和托架之间，由导轮驱开工件旋转，主要用于磨削圆柱形外表的磨床磨削圆柱形外表的磨床磨床分类磨床分类平面磨床平面磨床：主要用于磨削工件平面的磨床：主要用于磨削工件平面的磨床 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 砂带磨床砂带磨床：用快速运动的砂带进行磨削的磨床用快速运动的砂带进行磨削的磨床 珩磨机：用于珩磨工件各种外表的磨床珩磨机：用于珩磨工件各种外表的磨床 研磨机：用于研磨工件平面或圆柱形内，外外研磨机：用于研磨工件平面或圆柱形内，外外表的磨床表的磨床 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 数控机床数控机床 是数字控制机床的简称，是一是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床该控种装有程序控制系统的自动化机床该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件而使机床动作数控折弯机并加工零件。

3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 数控机床数控机床〔〔Computer numerical control machine Computer numerical control machine toolstools〕〕加工中心加工中心 是带有刀库和自动换刀装置的是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床工件一种高度自动化的多功能数控机床工件在加工中心上经一次装夹后，能对两个以在加工中心上经一次装夹后，能对两个以上的外表完成多种工序的加工，并且有多上的外表完成多种工序的加工，并且有多种换刀或选刀功能，从而使生产效率大大种换刀或选刀功能，从而使生产效率大大提高 加工中心按其加工工序分为镗铣和车加工中心按其加工工序分为镗铣和车削两大类，按控制轴数可分为三轴、四轴削两大类，按控制轴数可分为三轴、四轴和五轴加工中心和五轴加工中心 3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 加工中心〔加工中心〔CNC machining centerCNC machining center〕〕3.5 常用机床与加工设备常用机床与加工设备 思考题思考题 1 1．什么是运动副？转动副和移动副各约．什么是运动副？转动副和移动副各约束了构件哪些自由度？束了构件哪些自由度？2 2．区别高副和低副的依据是什么？．区别高副和低副的依据是什么？3 3．机构运动简图有何作用？．机构运动简图有何作用？4 4．机构具有确定运动的条件是什么？．机构具有确定运动的条件是什么？ 谢谢！谢谢！。