第五章常见机构

1、中等职业教育课程改革国家规划新教材PPT机械基础机械基础人民邮电出版社人民邮电出版社第五章第五章 常见机构常见机构平面四杆机构平面四杆机构一一凸轮机构凸轮机构二二三三四四 第一节 平面四杆机构v1了解平面运动副及其分类v2熟悉平面四杆机构的基本类型、特点和应用v3能判定铰链四杆机构的类型v4了解含有一个移动副的四杆机构的特点和应用v5* 了解平面四杆机构的急回运动特性、压力角和死点位置一、运动副一、运动副 运动副是两构件直接接触，而又能产生一定相对运动的连接。所有构件都只能在同一平面或相互平行的平面内运动的机构称为平面机构，平面机构的运动副称为平面运动副。 按两构件间的接触特性，平面运动副可分

2、为低副和高副。二、平面机构的运动简图二、平面机构的运动简图 这种撇开实际机构中与运动关系无关的因素，并用按一定比例及规定的简化画法表示各构件间相对运动关系的工程图形称为机构运动简图。三、铰链四杆机构三、铰链四杆机构 平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副和（或）移动副连接而成的在同一平面或相互平行平面内运动的机构。最常见的平面连杆机构是具有四个构件（包括机架）的低副机构，称为平面四杆机构。构件间以四个转动副相连的平面四杆机构称为平面铰链四杆机构，简称铰链四杆机构。四、铰链四杆机构类型判定四、铰链四杆机构类型判定（1）连架杆与机架中必有一根为最短杆。（2）最短杆与最长杆长度之和必须小于或等于其余两

3、杆长度之和。 铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，以最短杆的相邻杆为机架，得曲柄摇杆机构；以最短杆为机架，得双曲柄机构；以最短杆的相对杆为机架，得双摇杆机构。 铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则无论以何杆为机架，均无曲柄存在，只能得到双摇杆机构。五、铰链四杆机构的演化五、铰链四杆机构的演化 通过改变铰链四杆机构某些构件的形状、相对长度或选择不同构件作为机架等方式，可以演化成其他形式的四杆机构。如使曲柄摇杆机构的摇杆长度趋于无穷大可演化成曲柄滑块机构；改换曲柄滑块机构的固定件可演化为各种导杆机构。铰链四杆机构的常见演化形式见表5-1-

4、3。续表一、急回特性一、急回特性 曲柄摇杆机构中，曲柄作等速转动，而摇杆摆动时空回行程的平均速度大于工作行程的平均速度的性质称为机构的急回特性。 急回特性用行程速比系数k 来描述。 越大，k 值越大，急回特性越明显。二、二、* 压力角和死点现象压力角和死点现象 压力角（见图5-1-8）是驱动力F 与该力作用点绝对速度vc 之间所夹的锐角。 压力角 越小，有效作用力越大，机构的传力性能越好。 在铰链四杆机构中，当连杆与从动件共线时，压力角为90，会使从动件无法转动或转向不定，这种位置称为死点位置（见图5-1-9）。三、三、* 机构运动简图的绘制机构运动简图的绘制（1）分析机构的组成（2）由主动件

5、开始，循着运动路线，依次分析构件间的相对运动形式，并确定运动副的类型和数目。（3）选择适当的视图投影平面（4）按适当的比例尺， ，用规定的符号和线条绘制机构的运动简图，并用箭头注明原动件及用数字标出构件号。电风扇摇头机构的类型判定电风扇摇头机构的类型判定第一步第一步 观察电风扇观察电风扇拆开电风扇头部罩壳，启动电风扇，观察电风扇的摇头动作。第二步第二步 绘出机构简图绘出机构简图关闭电风扇，测量摇头机构各杆长度，绘出机构简图，填入表5-1-4。第三步第三步 判别电风扇摇头机构的类型判别电风扇摇头机构的类型机构类型是 第二节 凸轮机构v1了解凸轮机构组成、特点、分类和应用v2了解凸轮机构从动件常用

6、运动规律、压力角v3掌握平面凸轮轮廓曲线绘制方法v4* 了解凸轮常用材料和结构一、凸轮机构一、凸轮机构 凸轮机构是由凸轮、从动件和机架共同组成的，能完成特定输出运动的高副机构，如图5-2-3 所示。二、凸轮机构的组成二、凸轮机构的组成1凸轮2从动件3机架三、凸轮机构的类型三、凸轮机构的类型1按凸轮的形状分类按凸轮的形状分类 按凸轮的形状不同，凸轮机构的类型见表5-2-1。2按从动件的形状分类按从动件的形状分类四、四、* 凸轮和从动件端部常用材料及热处理方法凸轮和从动件端部常用材料及热处理方法一、凸轮机构从动件常见运动一、凸轮机构从动件常见运动1等速运动等速运动2等加速、等减速运动等加速、等减速

7、运动二、压力角对机构传动的影响二、压力角对机构传动的影响 凸轮作用于从动件的法向力方向与从动件运动方向之间的夹角 称为凸轮机构在该点的压力角，如图5-2-6 所示。 机构压力角 越大，有害分力越大，机构的效率越低，且易出现自锁现象。绘制平面凸轮轮廓曲线绘制平面凸轮轮廓曲线第一步 画位移曲线第二步 画基圆第三步 画内燃机配气机构凸轮轮廓曲线第三节 * 间歇运动机构v1了解棘轮机构的组成、特点和应用v2了解槽轮机构的组成、特点和应用一、棘轮机构一、棘轮机构 棘轮机构是利用棘爪推动棘轮上的棘齿，反向从齿背上滑回的方式，以实现周期性间歇运动的机构。棘轮机构主要由棘轮、棘爪、机架等组成，如图5-3-3

8、所示。二、槽轮机构二、槽轮机构 槽轮机构是利用圆销插入轮槽拨动槽轮转动，圆销脱离轮槽槽轮就停止转动的方式，以实现周期性间歇运动的机构。槽轮机构主要由曲柄、圆销、具有径向槽的槽轮、机架等组成。一、间歇运动机构常见类型和工作特点一、间歇运动机构常见类型和工作特点（见表5-3-1）二、间歇运动机构应用举例二、间歇运动机构应用举例 间歇运动机构在生产实际中应用广泛，牛头刨床工作台横向进给机构（见图5-3-1）和起重葫芦（见图5-3-5）中使用了棘轮机构；放映机卷片机构（见图5-3-2）、刀架转位机构（见图5-3-6）和蜂窝煤制作机（见图5-3-7）中均使用有槽轮机构。现场观察牛头刨床的刨削加工，拆卸盖

9、板，观察棘轮机构的工作情况现场观察牛头刨床的刨削加工，拆卸盖板，观察棘轮机构的工作情况第一步 启动牛头刨床，观察牛头刨床切削加工过程第二步 停止刨床运动，拆卸棘轮机构盖板，观察棘轮机构组成阶段性实习训练五 内燃机机构分析v1了解典型机械设备中机构的组成与运动v2会进行简单机件的拆装v1分析内燃机主要机构组成与运动v2拆装内燃机连杆第一步第一步 认识内燃机认识内燃机观看内燃机视频资料。第二步第二步 分析内燃机的运动规律分析内燃机的运动规律观察内燃机基本结构示意图。1内燃机是一种零部件种类繁多结构复杂的机器，它主要是由曲轴连杆机构和配气机构组成的，按要求填写实训表5-2。2根据实训图5-2、实训图5-3，往复活塞式内燃机主要采用了齿轮传动和同步齿形带