機構設計創(chuàng)新課程論文-摩擦調(diào)節(jié)機構的基本類型及特點

1、<p>　　機械機構創(chuàng)新設計及應用</p><p><b>　　課程論文</b></p><p>　?。?016年春季學期）</p><p>　　哈爾濱工業(yè)大學機電工程學院</p><p>　題目：摩擦調(diào)節(jié)機構的基本類型及特點</p><p><b>　　要求</b>

2、;</p><p>　　按附錄的撰寫規(guī)范獨立完成課程論文撰寫，拒絕雷同，否則按零分處理</p><p>　　字數(shù)不少于3000字</p><p>　　除課程論文外，最好包含自己的學習心得體會</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>　　打印時去掉附錄

3、頁</b></p><p>　　裝訂時左上角訂一枚釘</p><p>　　大作業(yè)需同時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)過對本課程的學習和老師很結合實際的機械的原理

4、分析，對我有很大的幫助。尤其實在機構的設計方面，有了更深刻的理解，在前期經(jīng)過機械原理和機械設計的學習之后，本門課的開設使我們在基本的機械設計中有了升華。在以前課程大量的計算之外，新的設計思路和方法，新的結構設計與分析，都對我們在機構的設計和應用中有很大的幫助。</p><p>　　通過對機械機構應用相關章節(jié)的閱讀和對摩擦機構相關文獻的閱讀和學習，使我對本機構有了新的了解和掌握。摩擦調(diào)節(jié)機構，顧名思義，其傳動（運動

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)的開頭就點明，這種機構常用于傳遞相交軸、平行軸或交叉軸之間的回轉運動或把回轉運動變換為直線往復運動（或是相反的運動變換）來實現(xiàn)量值調(diào)節(jié)。</p><p>　　總體來說，通過課程對這一章節(jié)的學習得知，摩擦調(diào)節(jié)機構具有結構簡單、制造容易、沒有傳動回差、調(diào)節(jié)平穩(wěn)和能實現(xiàn)過載保護等特點。缺點是有摩擦損耗、傳動比不準確，所以不宜用于有嚴格傳動比和數(shù)據(jù)傳遞關系的場

6、合。但對于只需粗略指示以及具有與傳動比變化無關的終端精確指示或效果響應（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)機構的基本原理。從摩擦傳動出發(fā)，探究對應機構的種類，在原理上來講每一種傳動方式都可以對應一種簡易的摩擦調(diào)節(jié)機構，所以這里我們就按照摩擦傳動的種類對摩擦調(diào)節(jié)機構進行分析。</p><p>　　1 軸間關系平行的摩擦傳動機構</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：工作時，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。摩擦輪傳動的設計主要是根據(jù)所需傳遞的圓周力計算壓緊力。其機構性質(zhì)為工作時徑向壓緊，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)機構，用上端轉動控制下端。</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，只是在接觸時將平面改成了V形面，這種改動增大了摩擦力，同時增加了接觸棉結使面承受壓強降低，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。</p><p>　　特點：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)軸器的選擇上應當考慮進來，這也增加了運動的不平穩(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構圖如圖3，主要通過壓盤和被壓盤之間的切向摩擦力驅動轉動。</p><p>　　特點：由于摩擦力需要軸向的預緊，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)機構的傳動比。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和合力方向，所以驅動力的大小、作用點都不好確定，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動運動。</p><p>　　特

12、點：球端軸向壓緊，接觸應力較大，是因為摩擦力的正壓力是由軸向預緊力的分力，相比于面接觸也需要更大的摩擦力來驅動。有軸向和徑向分力，相比于前三種，并不是很實用。</p><p>　　2 軸間關系垂直或成其它角度相交的摩擦傳動機構</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、結構如圖5，兩軸在軸向均有預緊力，在接觸面切線方向產(chǎn)生摩擦力實現(xiàn)轉動。</p><p>　　特點：線（或點）接觸，有軸向和徑向壓力。和錐齒輪類似實現(xiàn)了垂直方向運動的傳遞。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：根據(jù)受力分析，對于下端圓盤會有軸向力和相應的傾覆力矩，在設計軸承以及定位機構時應將相關的強度的問題考慮進去?？赏ㄟ^移動滾輪和圓盤軸心之間的水平距離來改變傳動比，這一點比較方便。需要適當?shù)念A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，使驅動力作用點位置不準確，造成傳動比不準確。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>　　傘面摩擦傳動機構如上圖，傘面軸向預緊產(chǎn)生摩擦力。</p><p>　　特點：通過改變α角可改變速比，即旋轉上端的軸。此機構會產(chǎn)生軸向和徑向壓力。理想傳動比為。</p><p><b

16、>　　具體應用：</b></p><p>　　圖8能夠粗、細調(diào)節(jié)的摩擦調(diào)節(jié)機構</p><p>　　該機構是能夠粗、細調(diào)節(jié)的摩擦調(diào)節(jié)機構，比較方便。</p><p>　　3 軸間關系垂直交叉的摩擦傳動機構</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緊力，使壓盤和凸鍵之間產(chǎn)生摩擦力，由壓盤的轉動帶動凸鍵所在機構的直線運動。</p><p>　　特點：傳動為面接觸，該機構有軸向力，沒有徑向力。傳動比為，調(diào)節(jié)桿轉一周，測量軸位移。</p><p><b>　　具體應用實例：</b></p><p>　　圖 10

18、 變回轉運動為直線移動的摩擦調(diào)節(jié)機構</p><p>　　當轉動調(diào)節(jié)桿1時，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)側接觸面間隙的作用。</p><p>　　這種機構結構簡單、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-軸向面摩擦傳動機構，通過對半球面端施加預緊力，產(chǎn)生摩擦力使滑塊做直線運動。</p><p>　　特點：二者為點接觸，由受力知有軸向和徑向的分力。傳動比為，調(diào)節(jié)桿轉一周，測量軸位移。</p><p>　　圖12 球端摩擦微調(diào)機構</p><p>　　這個

20、機構是兩級摩擦傳動調(diào)節(jié)機構可以實現(xiàn)刻度標尺的微動調(diào)節(jié)。</p><p>　　3.3 轉盤-軸向面摩擦傳動</p><p>　　圖13 轉盤-軸向面摩擦傳動</p><p>　　通過轉盤施加豎直方向的預緊力，產(chǎn)生切線方向的摩擦力，使滑塊沿直線運動。</p><p>　　特點：徑向壓緊，點（或線）接觸。有徑向力。可變轉動為直線移動。</p&

21、gt;<p>　　3.4 鋼球摩擦傳動</p><p>　　圖14 鋼球摩擦傳動機構</p><p>　　該機構為軸向壓緊，點接觸。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。當轉動調(diào)節(jié)桿1時，鋼球沿著固定套筒內(nèi)壁滾動，從而帶動軸2轉動，實現(xiàn)微動調(diào)節(jié)。</p><p>　　該機構的特點是可在同軸線上實現(xiàn)減速微調(diào)或粗、細兼有的調(diào)節(jié)。具有結

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

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

24、對機械機構種類了解，認識了很多以前沒接觸到的新穎的設計，很有收獲。同時，在每次提交的課堂小作業(yè)中，主動的學習查閱相關的資料，使我很有收獲，特別在實際應用中的能力得到了提升，老師在講課中也會加入實際的案例，豐富了我們的課堂，也增加了學習的興趣?？偠灾?，很有感觸，很有收獲。</p><p><b>　　5 參考文獻</b></p><p>　　[1]機械機構及應用，第二