機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新課程論文-摩擦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的基本類型及特點(diǎn)

1、<p>　　機(jī)械機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)及應(yīng)用</p><p><b>　　課程論文</b></p><p>　　（2016年春季學(xué)期）</p><p>　　哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院</p><p>　題目：摩擦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的基本類型及特點(diǎn)</p><p><b>　　要求</b>

2、;</p><p>　　按附錄的撰寫規(guī)范獨(dú)立完成課程論文撰寫，拒絕雷同，否則按零分處理</p><p>　　字?jǐn)?shù)不少于3000字</p><p>　　除課程論文外，最好包含自己的學(xué)習(xí)心得體會</p><p>　　必須雙面打印，注意排版，不允許2-3行占一頁的情況出現(xiàn)</p><p><b>　　打印時(shí)去掉附錄

3、頁</b></p><p>　　裝訂時(shí)左上角訂一枚釘</p><p>　　大作業(yè)需同時(shí)提交打印稿和電子文檔予以存檔，電子文檔由班長收齊（缺電子文檔得零分），統(tǒng)一發(fā)送至：jkliu@hit.edu.cn</p><p><b>　　正文</b></p><p>　　經(jīng)過對本課程的學(xué)習(xí)和老師很結(jié)合實(shí)際的機(jī)械的原理

4、分析，對我有很大的幫助。尤其實(shí)在機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面，有了更深刻的理解，在前期經(jīng)過機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)之后，本門課的開設(shè)使我們在基本的機(jī)械設(shè)計(jì)中有了升華。在以前課程大量的計(jì)算之外，新的設(shè)計(jì)思路和方法，新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析，都對我們在機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中有很大的幫助。</p><p>　　通過對機(jī)械機(jī)構(gòu)應(yīng)用相關(guān)章節(jié)的閱讀和對摩擦機(jī)構(gòu)相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀和學(xué)習(xí)，使我對本機(jī)構(gòu)有了新的了解和掌握。摩擦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，顧名思義，其傳動（運(yùn)動

5、、動力）是通過摩擦力，摩擦力則有傳動件間的相互接觸產(chǎn)生。在本節(jié)的開頭就點(diǎn)明，這種機(jī)構(gòu)常用于傳遞相交軸、平行軸或交叉軸之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動或把回轉(zhuǎn)運(yùn)動變換為直線往復(fù)運(yùn)動（或是相反的運(yùn)動變換）來實(shí)現(xiàn)量值調(diào)節(jié)。</p><p>　　總體來說，通過課程對這一章節(jié)的學(xué)習(xí)得知，摩擦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、沒有傳動回差、調(diào)節(jié)平穩(wěn)和能實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是有摩擦損耗、傳動比不準(zhǔn)確，所以不宜用于有嚴(yán)格傳動比和數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系的場

6、合。但對于只需粗略指示以及具有與傳動比變化無關(guān)的終端精確指示或效果響應(yīng)（或顯示）的儀器調(diào)節(jié)是適宜的。</p><p>　　下面我們先介紹調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的基本原理。從摩擦傳動出發(fā)，探究對應(yīng)機(jī)構(gòu)的種類，在原理上來講每一種傳動方式都可以對應(yīng)一種簡易的摩擦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所以這里我們就按照摩擦傳動的種類對摩擦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析。</p><p>　　1 軸間關(guān)系平行的摩擦傳動機(jī)構(gòu)</p><

7、p>　　1.1 圓柱摩擦傳動</p><p>　　圖1 圓柱摩擦傳動</p><p>　　圓柱摩擦傳動實(shí)現(xiàn)的基本方式為摩擦輪的傳動，傳動比基本固定，分為圓柱平摩擦輪傳動、圓柱槽摩擦輪傳動。</p><p>　　特點(diǎn)：工作時(shí)，摩擦輪之間必須有足夠的壓緊力，以免產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，損壞摩擦輪，影響正常傳動。在相同徑向壓力的條件下，槽摩擦輪傳動可以產(chǎn)生較大的摩擦力,比

8、平摩擦輪具有較高的傳動能力,但槽輪易于磨損。摩擦輪傳動的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)所需傳遞的圓周力計(jì)算壓緊力。其機(jī)構(gòu)性質(zhì)為工作時(shí)徑向壓緊，線接觸，軸承有較大的徑向力。</p><p>　　該傳動可以用于有軸間距的摩擦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用上端轉(zhuǎn)動控制下端。</p><p>　　1.2 V形摩擦傳動</p><p>　　圖2 V形摩擦傳動</p><p>　　相比

9、于1.1圓柱摩擦傳動，二者有相似的地方，傳動也比基本固定，只是在接觸時(shí)將平面改成了V形面，這種改動增大了摩擦力，同時(shí)增加了接觸棉結(jié)使面承受壓強(qiáng)降低，增加了輪的壽命，減緩了磨損，相比于圓柱摩擦傳動有更多的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　特點(diǎn)：由于壓緊力的分力，使其有軸向分力和軸承徑向壓力，這在軸承、聯(lián)軸器的選擇上應(yīng)當(dāng)考慮進(jìn)來，這也增加了運(yùn)動的不平穩(wěn)性。</p><p>　　1.3 V形摩擦傳動端

10、面壓盤摩擦傳動</p><p>　　圖3 端面壓盤摩擦傳動</p><p>　　端面壓盤摩擦傳動結(jié)構(gòu)圖如圖3，主要通過壓盤和被壓盤之間的切向摩擦力驅(qū)動轉(zhuǎn)動。</p><p>　　特點(diǎn)：由于摩擦力需要軸向的預(yù)緊，會有軸向力，在理論上無軸承徑向力。在徑向方向上的振動就會小，而且可以方便的調(diào)節(jié)軸間距來調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的傳動比。若接觸面過大，會產(chǎn)生較大的線速度差，由于為接觸面所以

11、并不知道摩擦力的合理作用點(diǎn)和合力方向，所以驅(qū)動力的大小、作用點(diǎn)都不好確定，如果摩擦力的方向不是正好沿切線方向則會產(chǎn)生徑向力。</p><p>　　1.4 球端-錐面摩擦傳動</p><p>　　圖4 球端-錐面摩擦傳動</p><p>　　球端-錐面摩擦傳動如圖4，通過對球端施加軸向力產(chǎn)生垂直于接觸面的摩擦力驅(qū)動運(yùn)動。</p><p>　　特

12、點(diǎn)：球端軸向壓緊，接觸應(yīng)力較大，是因?yàn)槟Σ亮Φ恼龎毫κ怯奢S向預(yù)緊力的分力，相比于面接觸也需要更大的摩擦力來驅(qū)動。有軸向和徑向分力，相比于前三種，并不是很實(shí)用。</p><p>　　2 軸間關(guān)系垂直或成其它角度相交的摩擦傳動機(jī)構(gòu)</p><p>　　2.1 圓錐摩擦傳動</p><p>　　圖5 圓錐摩擦傳動</p><p>　　圓錐摩擦傳動

13、結(jié)構(gòu)如圖5，兩軸在軸向均有預(yù)緊力，在接觸面切線方向產(chǎn)生摩擦力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動。</p><p>　　特點(diǎn)：線（或點(diǎn)）接觸，有軸向和徑向壓力。和錐齒輪類似實(shí)現(xiàn)了垂直方向運(yùn)動的傳遞。傳動比為。</p><p>　　2.2 圓盤-滾輪摩擦傳動</p><p>　　圖6 圓盤-滾輪摩擦傳動</p><p>　　圓盤-滾輪摩擦傳動如圖6所示，對下端圓盤施加軸向

14、預(yù)緊力，圓盤與滑輪之間就會產(chǎn)生正壓力，隨之而來有摩擦力的產(chǎn)生。</p><p>　　特點(diǎn)：根據(jù)受力分析，對于下端圓盤會有軸向力和相應(yīng)的傾覆力矩，在設(shè)計(jì)軸承以及定位機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)將相關(guān)的強(qiáng)度的問題考慮進(jìn)去?？赏ㄟ^移動滾輪和圓盤軸心之間的水平距離來改變傳動比，這一點(diǎn)比較方便。需要適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力，過大會使磨損加快，過小便確保不了傳動比，如果滾輪的厚度過寬，使驅(qū)動力作用點(diǎn)位置不準(zhǔn)確，造成傳動比不準(zhǔn)確。理想傳動比在、之間。<

15、/p><p>　　2.3 傘面摩擦傳動</p><p><b>　　圖7 傘面摩擦傳動</b></p><p>　　傘面摩擦傳動機(jī)構(gòu)如上圖，傘面軸向預(yù)緊產(chǎn)生摩擦力。</p><p>　　特點(diǎn)：通過改變α角可改變速比，即旋轉(zhuǎn)上端的軸。此機(jī)構(gòu)會產(chǎn)生軸向和徑向壓力。理想傳動比為。</p><p><b

16、>　　具體應(yīng)用：</b></p><p>　　圖8能夠粗、細(xì)調(diào)節(jié)的摩擦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)</p><p>　　該機(jī)構(gòu)是能夠粗、細(xì)調(diào)節(jié)的摩擦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，比較方便。</p><p>　　3 軸間關(guān)系垂直交叉的摩擦傳動機(jī)構(gòu)</p><p>　　3.1 凸鍵-壓盤摩擦傳動</p><p>　　圖9 凸鍵-壓盤摩擦傳動&l

17、t;/p><p>　　凸鍵-壓盤摩擦傳動通過壓盤施加軸線方向的預(yù)緊力，使壓盤和凸鍵之間產(chǎn)生摩擦力，由壓盤的轉(zhuǎn)動帶動凸鍵所在機(jī)構(gòu)的直線運(yùn)動。</p><p>　　特點(diǎn)：傳動為面接觸，該機(jī)構(gòu)有軸向力，沒有徑向力。傳動比為，調(diào)節(jié)桿轉(zhuǎn)一周，測量軸位移。</p><p><b>　　具體應(yīng)用實(shí)例：</b></p><p>　　圖 10

18、 變回轉(zhuǎn)運(yùn)動為直線移動的摩擦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)</p><p>　　當(dāng)轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)桿1時(shí)，通過銷子3向摩擦盤4傳遞力矩，然后靠摩擦盤4與凸鍵的摩擦力來驅(qū)動移動測桿5作直線位移，從而使移動測桿移動。彈簧片6起壓緊和消除調(diào)節(jié)桿與殼體內(nèi)側(cè)接觸面間隙的作用。</p><p>　　這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)均勻精確、沒有回差。</p><p>　　3.2 球端-軸向面摩擦傳動</p>

19、;<p>　　圖11 球端-軸向面摩擦傳動</p><p>　　上圖為球端-軸向面摩擦傳動機(jī)構(gòu)，通過對半球面端施加預(yù)緊力，產(chǎn)生摩擦力使滑塊做直線運(yùn)動。</p><p>　　特點(diǎn)：二者為點(diǎn)接觸，由受力知有軸向和徑向的分力。傳動比為，調(diào)節(jié)桿轉(zhuǎn)一周，測量軸位移。</p><p>　　圖12 球端摩擦微調(diào)機(jī)構(gòu)</p><p>　　這個(gè)

20、機(jī)構(gòu)是兩級摩擦傳動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)刻度標(biāo)尺的微動調(diào)節(jié)。</p><p>　　3.3 轉(zhuǎn)盤-軸向面摩擦傳動</p><p>　　圖13 轉(zhuǎn)盤-軸向面摩擦傳動</p><p>　　通過轉(zhuǎn)盤施加豎直方向的預(yù)緊力，產(chǎn)生切線方向的摩擦力，使滑塊沿直線運(yùn)動。</p><p>　　特點(diǎn)：徑向壓緊，點(diǎn)（或線）接觸。有徑向力?？勺冝D(zhuǎn)動為直線移動。</p&

21、gt;<p>　　3.4 鋼球摩擦傳動</p><p>　　圖14 鋼球摩擦傳動機(jī)構(gòu)</p><p>　　該機(jī)構(gòu)為軸向壓緊，點(diǎn)接觸。調(diào)節(jié)桿1的錐端，靠彈簧4的壓力把鋼球3壓向固定套筒5的內(nèi)壁。當(dāng)轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)桿1時(shí)，鋼球沿著固定套筒內(nèi)壁滾動，從而帶動軸2轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)微動調(diào)節(jié)。</p><p>　　該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是可在同軸線上實(shí)現(xiàn)減速微調(diào)或粗、細(xì)兼有的調(diào)節(jié)。具有結(jié)

22、構(gòu)緊湊、制造容易、安裝調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　3.5 索帶摩擦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)</p><p>　　圖 15 索帶摩擦調(diào)節(jié)</p><p>　　這種機(jī)構(gòu)是借助索帶與滑輪之間的相互摩擦進(jìn)行傳動的。利用這種機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)平行軸間、相交軸間、或交叉軸間的較遠(yuǎn)距離的傳動。優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、傳動平穩(wěn)、無噪聲和沖擊、傳動比可達(dá)30～50。缺點(diǎn)是：傳動精度低、傳遞力矩

23、較小。</p><p><b>　　4 總結(jié)和心得體會</b></p><p>　　上述是按照摩擦傳動方式進(jìn)行分類的，有的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是多種摩擦傳動方式共同作用而進(jìn)行工作的；有的則是用單一的傳動方式進(jìn)行調(diào)節(jié)的?？偠灾?，從根本的摩擦傳動進(jìn)行分類，可以從原理層面上分析摩擦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。</p><p>　　通過課程，系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了很多設(shè)計(jì)方法、思路，增加了

24、對機(jī)械機(jī)構(gòu)種類了解，認(rèn)識了很多以前沒接觸到的新穎的設(shè)計(jì)，很有收獲。同時(shí)，在每次提交的課堂小作業(yè)中，主動的學(xué)習(xí)查閱相關(guān)的資料，使我很有收獲，特別在實(shí)際應(yīng)用中的能力得到了提升，老師在講課中也會加入實(shí)際的案例，豐富了我們的課堂，也增加了學(xué)習(xí)的興趣。總而言之，很有感觸，很有收獲。</p><p><b>　　5 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]機(jī)械機(jī)構(gòu)及應(yīng)用，第二