单缸内燃机机构运动简图的绘制

1、 本单元的学习任务可以分为：学习任务一 绘制单缸内燃机机构运动简图学习任务二 分析汽车前轮转向机构学习任务三 分析内燃机配气机构学习任务四 分析驻车制动锁止机构 任务描述： 下图的内燃机结构简图虽然较为清晰地显示了单缸内燃机内部的结构零件，但是在反映机构的运动情况时，显得较为复杂，不利于分析机构的运动规律。因此，为了便于分析理解，可以把下图中的结构图画成内燃机的机构运动简图。学习目标：1.学习运动副的定义与分类；2.学习运动副的表示方法；3.学会绘制机构运动简图。图3-1-2 内燃机结构简图 图3-1-2 内燃机结构与机构运动简图 一、机构常识 人类为了提高生产率，创造和发展了各种各样的机器。

2、我们经常见到的汽车、飞机、轮船、推土机，还有日常生活中接触到的洗衣机、电风扇、电冰箱等，都是机器。可见，机器的种类繁多，其结构原理，功能作用也各不相同，但是从机器的组成来看，他们有着共同之处：（1）都是人为的实体组合；（2）各实体间具有确定的相对运动；（3）能实现变换或者传递能量、物料和信息。 同时具备以上三个特征的称为机器。机构仅有机器的前两个特征，即机构是人为的实体组合，并且各个实体间具有确定的相对运动。图3-1所示内燃机由曲柄连杆机构、凸轮机构和齿轮机构组成，见图3-3。（a） （b） （c） 从制造角度来分析，机器是由若干零件组成的，零件是机器组成中不可再拆的最小单元，是机器的制造单元

3、。按照使用特点，零件可以分为两种：一种是在各种机器中都可能用到的零件，称为通用零件，如螺钉、螺栓、齿轮、带轮、卡环等；另一种是在特定的机器中才能用到的零件，称为专用零件，如内燃机的曲轴、活塞等。 从运动角度分析，机器是由若干构件组成的。“构件”是指机器的运动单元。构件可以是一个零件，如内燃机的曲轴，见图3-1-1；也可能是若干个零件的刚性组合体，如内燃机的连杆，是由连杆、螺母、连杆盖和螺栓等零件组成的一个构件整体，如图3-1-2所示。 二、运动副 机构是由若干构件组成的。当由构件组成机构时，需要以一定的方式把各个构件彼此联接起来，而且每个构件至少必须与另一构件相联接，并且这种联接不能是刚性联接

4、（如铆接、焊接）。我们把两构件直接接触而又彼此有一定的相对运动的联接称为运动副。 运动副中构件间的接触形式可分为点、线和面三种。 按照构件间的接触特性，一般运动副可分为低副和高副两类。 运动副中构件间的接触形式可分为点、线和面三种。 按照构件间的接触特性，一般运动副可分为低副和高副两类。 1、低副两构件之间通过面接触形成的运动副称为低副。根据它们之间的相对运动是转动还是移动，又可以分为转动副和移动副。a）转动副 （b）移动副 图3-4 低副 （1）、转动副 若组成运动副的两构件之间只能绕着同一轴线做相对运动，则该运动副称为转动副，又称铰链。（2）、移动副 若组成运动副的两构件之间只能沿着某一轴

5、线方向做相对移动，则该运动副称为移动副。 低副中两构件之间是面接触，承受相同载荷时，压强较低，不易磨损。 2、高副 两构件通过点接触或者线接触而组成的运动副称为高副。图3-5a中凸轮1与从动件2，图3-5b中齿轮1与齿轮2都在其接触处分别组成高副。（a）齿轮副 （b）凸轮副 图3-5 高副 （a）齿轮副 （b）凸轮副高副中两构件之间是点、线接触，接触部分压强高，故容易磨损。 根据组成运动副的两构件之间的相对运动是平面运动还是空间运动，运动副可分为平面运动副和空间运动副。三、机构运动简图 由于机构的运动仅与机构中运动副的性质（低副或者高副等）、运动副的数目及相对位置（转动副中心、移动副中心、高副

6、接触点的位置等）、构件的数目有关，而与构件的外形、截面尺寸、组成构件的零件数目、运动副的具体构造等因素无关，因此，可以按照一定的长度比例尺确定运动副的位置，并用特定的构件和运动副符号及线条绘制出图形，这种表示机构运动特征的简单图形称为机构运动简图。机构运动简图简明地表达了实际机构的运动情况，此外，还可以通过该图进行运动和动力分析。 1、机构的组成组成机构的构件，根据运动副性质可分为三类。（1）机架：机构中固定不动的构件，它用来支撑机构中的其他活动构件。（2）主动件（原动件）：机构中作用了驱动力或力矩的构件，或运动规律已知的构件。（3）从动件：机构中随主动件而运动的其他全部活动构件。2、机构运动简图的符号 3、机构运动简图绘制的方法（1）观察机构的实际结构，分析机构的运动情况，找出机构的固定件（机架）、主动件和从动件。（2）从主动件开始，按照运动传递路线，分清构件间相对运动的性质，确定运动副的类型