机械基础课件

人类从不缺乏追求美好生活的热情和创造力于是他们创造、制造了大量的机械这些机械给人类生活带来了巨大的改变它们记载并参与创造了人类的历史从现在开始我们就要进入这一神秘的殿堂赶快准备好马上就起程进入我们的快乐学习了主讲人：许江林

机械基础中国劳动社会保障出版社机械根底绪论首页四杆机构目录绪论教学内容：课程概述机械、机器、机构、构件、零件运动副的概念及应用特点机械传动的分类主讲人：许江林

绪论

———机械基础中国劳动社会保障出版社机械根底绪论首页四杆机构目录课程概述：1、课程性质本课程是机械类专业的一门专业根底课，为学习专业技术课和培养专业岗位能力效劳。2、课程内容包括机械传动、常用机构、轴系零件及液压传动与气压传动等方面的根底知识3、课程任务学以致用机械根底绪论首页四杆机构目录绪论一、机器、机构、机械、构件和零件1、机器与机构

机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料与信息。从而代替或减轻人类的体力劳动和脑力劳动。

普通车床数控车床锯床铣床机械根底绪论首页四杆机构目录绪论常见机器类型及应用举例变换能量的机器内燃式发动机机械根底绪论首页四杆机构目录绪论蒸汽发动机变换能量的机器机械根底绪论首页四杆机构目录绪论变换物料的机器缝纫机机械根底绪论首页四杆机构目录绪论变换物料的机器大客车机械根底绪论首页四杆机构目录绪论变换信息的机器电视电脑机械根底绪论首页四杆机构目录绪论机构是具有确定相对运动构件的组合，是用来传递运动和力的构件系统带传动机构齿轮机构槽轮机构移动凸轮机构蜂窝煤机机械根底绪论首页四杆机构目录绪论机器与机构的区别机器都具有三个共同的根本特征：1．机器都是由一系列构件〔也称运动单元体〕组成；2．组成机器的各构件之间都具有确定的相对运动；3．机器均能转换机械能或完成有用的机械功；一部机器可能只包含有一个机构，也可由假设干个机构所组成。机器与机构的根本区别在于，机构的主要职能是传递运动和动力，而机器的主要职能除传递运动和动力外，还能转换机械能或完成有用的机械功。

如果不考虑做功或实现能量转换，只从结构和运动的观点看，机构和机器之间是没有区别的。提示

机械根底绪论首页四杆机构目录绪论由认识到思考机器有多少种类？机器和机构的差异与联系是什么？机器的特征是什么？2、机器的组成一台完整的机器，通常由四局部组成原动机局部〔动力装置〕：作用是将其它形式的能量转换为机械能，以驱动机器各局部的运动。执行局部〔工作机构〕：机器中直接完成具体工作任务。传动局部〔传动装置〕：将原动机的运动和动力传递给工作机构。控制局部：显示、反映、控制机器的运行和工作。机械根底绪论首页四杆机构目录绪论汽车的各局部机械根底绪论首页四杆机构目录绪论3、零件与构件零件是制造的单元体。构件是组成机械的相对运动的单元体，可以是一个零件，也可以是由几个零件组成的刚性结构。键齿轮构件齿轮轴机械根底绪论首页四杆机构目录零件构件机构机器制造单元运动单元传递、转变运动转换机械能或完成有用的机械功组成机械、机器、机构、构件、零件之间的关系如下：机械组成组成绪论由认识到思考构件、零件的定义是什么?机器、机构、构件、零件、机械之间的关系？机器由几局部组成？〔1〕低副指两构件之间作面接触的运动副。可分为：1〕转动副：两构件在接触处只允许作相对转动的运动副。转动副机械根底绪论首页四杆机构目录绪论2〕移动副：两构件在接触处只允许作相对移动。由滑块与导槽组成的运动副。移动副机械根底绪论首页四杆机构目录绪论3〕螺旋副：两构件在接触处只允许作—定关系的转动和移动的复合运动。丝杠与螺母组成的运动副。机械根底绪论首页四杆机构目录绪论转动副、移动副、螺旋副的简图转动副移动副螺旋副机械根底绪论首页四杆机构目录绪论〔2〕高副：高副是两构件之间作点或线接触的运动副。点接触机械根底绪论首页四杆机构目录绪论〔2〕高副：高副是两构件之间作点或线接触的运动副。线接触机械根底绪论首页四杆机构目录绪论2、运动副的应用特点〔1〕低副特点承受载荷时单位面积压力较小，传力性能好。摩擦大、效率低，不能传递较复杂运动。〔2〕高副特点承受载荷时单位面积压力较大，两构件接触处容易磨损，制造维修困难，能传递较复杂运动。3、高副机构与低副机构

机构中所有运动副均为低副的机构称为低幅机构；机构中至少有一个运动副是高副的机构称为高副机构。提示

在一部机器中高副机构与低幅机构配合使用，以完成设定的工作。只有区别出不同的机构才去判断它是高副机构还是低副机构。机械根底绪论首页四杆机构目录绪论三、机械传动的分类

用来传递运动和动力的机械装置称为机械传动装置。分类如下：机械传动摩擦传动啮合传动直接接触传动：挠性类传动：直接接触传动挠性类传动摩擦轮传动带传动平带传动V带传动圆带传动齿轮传动蜗杆传动螺旋传动链传动带传动：同步带传动圆柱齿轮传动锥齿轮传动齿轮齿条传动机械根底绪论首页四杆机构目录绪论小结1、机器、机构的特征及异同点。2、构件与零件的概念。3、机械、机器、机构、构件、零件之间的关系。4、机器的组成。5、运动副的概念及其分类。6、高副、低副的应用特点。7、机械传动的分类机器都具有以下三个共同的根本特征而机构只具有1、2两项：1．机器都是由一系列构件〔也称运动单元体〕组成；2．组成机器的各构件之间都具有确定的相对运动；3．机器均能转换机械能或完成有用的机械功；机器与机构的根本区别在于，机构的主要职能是传递运动和动力，而机器的主要职能除传递运动和动力外，还能转换机械能或完成有用的机械功。

零件是制造的单元体。构件是组成机械的相对运动的单元体，可以是一个零件，也可以是由几个零件组成的刚性结构。

零件组成构件，构件组成机构，机构组成机器，机构和机器统称为机械一台完整的机器，通常由四局部组成原动机局部〔动力装置〕执行局部〔工作机构〕传动局部〔传动装置〕控制局部点击进入下一章第七章平面连杆机构生活中非常容易见到各种各样的连杆机构大客车车门第七章平面连杆机构

———机械基础中国劳动社会保障出版社机械根底主讲人：许江林绪论首页四杆机构目录生活中非常容易见到各种各样的连杆机构第七章平面连杆机构机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构生活中非常容易见到各种各样的连杆机构第七章平面连杆机构机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构§7—1平面连杆机构的特点

平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副或移动副相互连接而成的，在同一平面或相互平行平面内运动的机构。平面连杆机构能够实现某些较为复杂的平面运动，最常用的是具有四个杆件的低副机构，称为四杆机构。机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构

最常用的平面连杆机构是具有四个构件的低副机构，称为四杆机构

四个构件都以转动副相连的平面连杆机构，称为平面铰链四杆机构。机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构由认识到思考现在你能答复四杆机构的结构和运动方面有什么特点吗？对照动画，赶快动脑筋啊！§7—2铰链四杆机构的组成与分类

其中被固定的杆4被称为机架不直接与机架相连的杆2称之为连杆与机架相连的杆1和杆3称之为连架杆但凡能作整周回转的连架杆称之为曲柄，只能在小于360°的范围内作往复摆动的连架杆称之为摇杆。四杆机构按个连架杆的运动形式不同，分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三个根本类型。机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构一、曲柄摇杆机构假设铰链四杆机构中的两个连架杆，一个是曲柄而另一个是摇杆，那么该机构称为曲柄摇杆机构。机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构曲柄摇杆机构应用实例〔共七个〕雷达天线俯仰机构电影机拉片机构机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构曲柄摇杆机构应用实例步进式送料机构机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构曲柄摇杆机构应用实例机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构曲柄摇杆机构应用实例送料机构机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构曲柄摇杆机构应用实例雨刮机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构曲柄摇杆机构应用实例搅拌器机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构由认识到思考现在你能举出几个曲柄摇杆机构的应用实例吗？曲柄怎样运动？摇杆又怎样运动？二、双曲柄机构如果铰链四杆机构中的两个连架杆都能作360°整周回转，那么这种机构称为双曲柄机构。双曲柄机构有三种形式：不等长双曲柄机构、平行双曲柄机构、反向双曲柄机构如果两个曲柄长度不等，那么称为不等长双曲柄机构不等长双曲柄机构机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构平行双曲柄机构

如果两个曲柄的长度相等，机架与连杆的长度相等，曲柄转向相同，这种双曲柄机构称为平行双曲柄机构。

机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构反向双曲柄机构假设两个曲柄的长度相等，机架与连架杆的长度相等，曲柄转向相反，这种双曲柄机构称为反向双曲柄机构。机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构双曲柄机构应用实例〔共四个〕筛盘〔不等长双曲柄机构〕机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构双曲柄机构应用实例升降平台〔平行双曲柄机构〕机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构双曲柄机构应用实例天平〔平行双曲柄机构〕机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构双曲柄机构应用实例车门启闭机构〔反向双曲柄机构〕机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构由认识到思考现在你能举出几个双曲柄机构的应用实例吗？不等长双曲柄机构运动特点是怎样的？平行双曲柄机构运动特点是怎样的？反向双曲柄机构运动特点是怎样的？

铰链四杆机构的两个连架杆都在小于360°的角度内作摆动，这种机构称为双摇杆机构。三、双摇杆机构机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构双摇杆机构应用实例〔共四个〕机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构双摇杆机构应用实例快捷夹具机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构双摇杆机构应用实例炉门启闭装置机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构双摇杆机构应用实例鹤式起重机机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构由认识到思考双摇杆机构运动特点是怎样的？现在你能举出几个双摇杆机构的应用实例吗？§7—3铰链四杆机构的根本性质在铰链四杆机构中，能作整周回转的连架杆称为曲柄。而曲柄是否存在。那么取决于机构中各杆的长度关系，即要使连架杆能作整周转动而成为曲柄，各杆长度必须满足一定的条件，这就是所谓的曲柄存在的条件。一、曲柄存在的条件可将铰链四杆机构曲柄存在的条件概括为：〔1〕连架杆与机架中必有一个是最短杆；〔2〕最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构根据曲柄条件，还可作如下推论：曲柄摇杆机构连架杆之一为最短杆机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构不等长双曲柄机构机架为最短杆机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构双摇杆机构连杆为最短杆假设最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，那么不管以哪一杆为机架，均为双摇杆机构。机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构

总结以上推论，可建立以下参数模型以便认识理解四杆机构中各杆长短对机构类型的影响。机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构

在同一具有曲柄的四杆机构中，由于机架选择不同也可有不同的机构类型机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构由认识到思考

曲柄存在的条件下，分别有什么样的附加条件可以得到曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构呢？曲柄存在的条件有些什么？二、急回特性

当摇杆在C1D和C2D两极限位置时，曲柄与连杆共线，曲柄的两个对应位置所夹的锐角称为极位夹角，用θ表示机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构

当曲柄AB沿顺时针方向以等角速度转过φ1时，摇杆CD自左极限位置C1D摆至右极位置C2D，设所需时间为t1，C点的明朗瞪为V1；而当曲柄AB再继续转过φ2时，摇杆CD自C2D摆回至C1D，设所需的时间为t2，C点的平均速度为V2。由于φ1＞φ2，所以t1＞t2,V2＞Vl。

由此说明：曲柄AB虽作等速转动，而摇杆CD空回行程的平均速度却大于工作行程的平均速度，这种性质称为机构的急回特性。

机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构急回特性用行程速比系数K表示，即：K＝V2／V1＝t1／t2＝〔180°十θ〕／(180°一θ)由上式可知，K与θ有关，当θ＝0时，K＝1，说明该机构无急回特性；当θ＞0时，K＞l，那么机构具有急回特性。

在某些机械中(如牛头刨床、插床或惯性筛等)，常利用机械的急回特性来缩短空回行程的时间，以提高生产率。提示

机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构由认识到思考急回特性可以利用吗？急回特性是怎样产生的？三、死点位置

以摇杆作为主动件的曲柄摇杆机构。在从动曲柄与连杆共线的两个位置时，出现了机构的传动角γ＝0，压力角α＝90°的情况。此时连杆对从动曲柄的作用力恰好通过其回转中心不能推动曲柄转动，机构的这种位置称为死点位置。机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构

死点对于转动机构是不利的，顺利通过死点的方法如下：1、利用惯性通过〔依靠曲柄自身质量，或者附加飞轮〕下方绿色大带轮即为飞轮机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构2、采用机构错排的方法避开死点。机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构但死点也有可利用的一面绿色摇杆与蓝绿色连杆连成一线时即形成死点位置，使工件夹紧牢固可靠。机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构由认识到思考死点位置有害吗？如果要消除死点位置的影响有什么方法？死点位置可以利用吗？请举例。死点位置是怎样产生的？§7—4铰链四杆机构的演化

四杆机构不止是简单的四个杆的连接，通过异化、改造，功能方面得到了充分的扩大。一、曲柄滑块机构

曲柄滑块机构是具有一个曲柄和一个滑块的平面四杆机构。其中滑块是由摇杆演化而来的。机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构曲柄滑块机构应用实例简易冲床机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构曲柄滑块机构应用实例单缸四冲程内燃机机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构曲柄滑块机构应用实例六缸四冲程内燃机机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构

在曲柄滑块机构中，当曲柄较短时，往往用一个旋转中心与几何中心不重合的偏心轮代替曲柄。提示

偏心轮机构用于受力较大且滑块行程较小的剪床、冲床、颚式破碎机等机械中。机械根底绪论首页四杆机构目录平面连杆机构由认识到思考曲柄滑块机构可以运用在什么地方？曲柄滑块机构中如果曲柄较短，可以演化为什么机构？曲柄滑块机构中的滑块是由什么演化而来的？二、导杆机构

导杆是机构中与另一运动构件组成移动副的构件

连架杆中至少有一个