第5章常用機構(gòu)

1、第一節(jié)構(gòu)件和運動副第一節(jié)構(gòu)件和運動副第二節(jié)平面連桿機構(gòu)第二節(jié)平面連桿機構(gòu)第三節(jié)凸輪機構(gòu)第三節(jié)凸輪機構(gòu)第四節(jié)間歇運動機構(gòu)第四節(jié)間歇運動機構(gòu)第五節(jié)螺旋結(jié)構(gòu)第五節(jié)螺旋結(jié)構(gòu)第五章第五章 常用機構(gòu)常用機構(gòu)第一節(jié)第一節(jié) 構(gòu)件和運動副構(gòu)件和運動副一、運動副和約束一、運動副和約束使兩構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對運動的聯(lián)接稱為運動副。限制構(gòu)件獨立運動的作用稱為約束。 平面機構(gòu)中，由于運動副將各構(gòu)件的運動限制在同一平面或相互 平行 的平面內(nèi)，故這種運動副也稱為平面運動副。平面運動副為低副和高副。運動副:約束:空間運動副（球面副、螺旋副）。(二) 高副二、構(gòu)件的分類二、構(gòu)件的分類機 架原動件 以攪面機為例從動件(

2、一) 低副轉(zhuǎn)動副移動副兩構(gòu)件通過面接觸構(gòu)成的運動副稱為低副。平面低副按兩構(gòu)件間相對運動形式的不同,還可分為轉(zhuǎn)動副和移動副。兩構(gòu)件通過點或線接觸所構(gòu)成的運動副稱為高副。(高副1、高副2、高副3)一、概述一、概述二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型一)曲柄搖桿機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)的兩個連架桿，一桿為曲柄，另一桿為搖桿第二節(jié)平面連桿機第二節(jié)平面連桿機構(gòu)構(gòu)平面連桿機構(gòu)壓強低、磨損量少。制造方便。特點由于低副中存在著間隙，機構(gòu)將不可避免地產(chǎn)生運動誤差不易精確地實現(xiàn)復(fù)雜的運動規(guī)律。缺點易實現(xiàn)常見的轉(zhuǎn)動和移動以及轉(zhuǎn)換。雷達天線機構(gòu)抽油機縫紉機踏板(二) 雙曲柄機構(gòu) 在四桿機構(gòu)中的兩個連架桿都是曲

3、柄。例如：慣性篩 、鏟斗機構(gòu) 、門等。 (三) 雙搖桿機構(gòu)三、三、 鉸鏈四桿機構(gòu)基本類型的判別鉸鏈四桿機構(gòu)基本類型的判別(一) 曲柄存在的條件設(shè)最長構(gòu)件長度為 ，最短構(gòu)件長度為 ，其余兩構(gòu)件長度分別為 ，則曲柄存在條件為：1) 最短構(gòu)件與最長構(gòu)件長度之和小于或等于其余兩構(gòu)件長度之和。2) 連架桿與機架兩構(gòu)件中有一個是最短桿。 在四桿機構(gòu)中的兩個連架桿都是搖桿。例如：鶴式起重機 (二)鉸鏈四桿機構(gòu)基本類型的判別方法 (1) 在鉸鏈四桿機構(gòu)中，最短構(gòu)件與最長構(gòu)件長度之和小于或等于其 余兩構(gòu)件長 度之和時取不同構(gòu)件為機架，則得到不同的機構(gòu)。2) 若取最短構(gòu)件作為機架，則該機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu)。1) 若取

4、最短構(gòu)件為連架桿，則該機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)。3) 若取最短構(gòu)件作為連桿，則該機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)。 當(dāng)機構(gòu)存在曲柄時，若最短桿為連架桿，則最短桿是曲柄； 當(dāng)最短桿為機架，則兩個連架桿均為曲柄。 (2) 當(dāng)最短構(gòu)件與最長構(gòu)件長度之和大于其余兩構(gòu)件長度之和，則該機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)。例例5-15-1（考試要點）（考試要點）四、鉸鏈四桿機構(gòu)的演化四、鉸鏈四桿機構(gòu)的演化(二) 定塊機構(gòu)(一) 曲柄滑塊機構(gòu) a 所示曲柄滑塊機構(gòu)中,若取不同構(gòu)件作為機架時，該機構(gòu)便演為定塊機構(gòu)、搖塊機構(gòu)和導(dǎo)桿機構(gòu)等。 如果將構(gòu)件 3 ( 即滑塊 )作為機架時，曲柄滑塊機構(gòu)便演化為定塊機構(gòu)。3 321 1 (三) 搖塊機構(gòu)若取構(gòu)件

5、2 作為機架，則可得搖塊機構(gòu)。 如取構(gòu)件 1 作為機架，則曲柄滑塊機構(gòu)便演化為導(dǎo)桿機構(gòu)。(四) 導(dǎo)桿機構(gòu)401006090五、四桿機構(gòu)的基本特性五、四桿機構(gòu)的基本特性(一) 四桿機構(gòu)的運動特性1極位 從動件作往復(fù)擺動或往復(fù)移動的兩個極限位置，稱為極位。2急回特性及行程速度變化系數(shù)。機構(gòu)的急回特性可以用行程速比系數(shù)K表示，即(二) 機構(gòu)的傳力特性1壓力角與傳動角鉸鏈四桿機構(gòu)的壓力角與傳動角 壓力角可作為判斷機構(gòu)傳力性能的標(biāo)志。在連桿機構(gòu)設(shè)計中為測量方便，常用壓力角的余角 來判斷傳力性能， 稱為傳動角。因 = 故壓力角 越小， 越大，機構(gòu)傳力性能越好；反之，壓力角 越大， 越 小，機構(gòu)傳力性能越差

6、。壓力角(或傳動角)的大小反映了機構(gòu)對驅(qū)動力的有效利用程度。2止點位置機構(gòu)的止點所謂止點位置就是指從動件的壓力角 時機構(gòu)所處的位置。 機構(gòu)的止點位置并非總是起消極作用。工程實際中，也常利用止點位置來實現(xiàn)一定的工作要求。六、平面四桿機構(gòu)的設(shè)計六、平面四桿機構(gòu)的設(shè)計(一)四桿機構(gòu)設(shè)計 1按給定連桿兩個位置設(shè)四 桿機構(gòu)1)選取比例尺 3)在上任取一點 A，在上任取一點 D ，連接和，即得到各構(gòu)件長度為2)由設(shè)計條件，作中垂線和中垂線； 已知連桿的兩個置 及其長度 設(shè)鉸鏈鉸四桿機構(gòu)。第三節(jié)第三節(jié)凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)一、概述一、概述(一) 凸輪機構(gòu)的組成和特點凸輪機構(gòu)通常是由原動件凸輪、從動件和機架組成。凸

7、輪機構(gòu)便于準(zhǔn)確地實現(xiàn)給定的運動規(guī)律。易磨損，高精度凸輪制造困難。(二) 凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類1按凸輪形狀分類盤形凸輪圓柱凸輪（例1、例2、例3）移動凸輪(靠模加工)2按從動件末端形狀分類1 ) 尖頂從動件 2) 滾子從動件3) 平底從動件直動從動件擺動從動件3按從動件運動形式分類轉(zhuǎn)動凸輪移動凸輪4按凸輪運動形式分類5按使從動件與凸輪保持接觸的鎖合方式分類1) 力鎖合2) 形鎖合二、從動件常用運動規(guī)律二、從動件常用運動規(guī)律(一) 凸輪機構(gòu)運動過程及有關(guān)名稱(1) 推程(2) 遠休止角(3) 回程(4) 近休止角(二) 位移線圖(三) 從動件常用運動規(guī)律1等速運動規(guī)律2等加速等減速運動規(guī)律3簡諧運

8、動規(guī)律從動件推程或回程的運動速度為定值的運動規(guī)律，稱為等速運動規(guī)律。 從動件在一個行程 中，前半行程作等加速運動，后半行程作等減速運動的運動規(guī)律，稱為等加速等減速運動規(guī)律。 當(dāng)一質(zhì)點在圓周上作勻速運動時，它在該圓直徑上投影所形成的運動稱為簡諧運動。（一）尖頂對心直動從動件盤形凸輪輪廓曲線的繪制。 1)選擇適當(dāng)?shù)谋壤?)按區(qū)間等分位移曲線橫坐標(biāo)軸三、用圖解法設(shè)計凸輪輪廓三、用圖解法設(shè)計凸輪輪廓3)作基圓，作各區(qū)間的相應(yīng)等分角線4)繪制凸輪輪廓曲線 四、凸輪設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題四、凸輪設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題在設(shè)計凸輪機構(gòu)時，必須保證凸輪工作輪廓滿足以下要求： 1)從動件在所有位置都能準(zhǔn)確地實現(xiàn)

9、給定的運動規(guī)律；2) 機構(gòu)傳力性能要好，不能自鎖；3)凸輪結(jié)構(gòu)尺寸要緊湊。(一) 滾子半徑的選擇(二) 凸輪機構(gòu)的壓力角直動從動件的推程 a30度40度。擺動從動件的推程 a40度50度。(三) 凸輪的基圓半徑基圓半徑的確定可按運動規(guī)律、許用壓力角由諾模圖求得。(四) 凸輪機構(gòu)的材料要求凸輪和滾子的工作表面硬度高、耐磨，對于經(jīng) 常受到?jīng)_擊的凸輪機構(gòu)還要求凸輪心部有較大的韌性。一、棘輪機構(gòu)一、棘輪機構(gòu)一) 工作過程 第四節(jié)第四節(jié)間歇運動機構(gòu)間歇運動機構(gòu)(內(nèi)棘輪機構(gòu)棘輪轉(zhuǎn)過的角度是可以調(diào)節(jié)的。只適用于低速和轉(zhuǎn)角不大的場合。(二) 特點和應(yīng)用矩形齒的棘輪機構(gòu)二、槽輪機構(gòu)二、槽輪機構(gòu)(一) 工作過程(

10、二) 特點和應(yīng)用槽輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)位方便。第五節(jié)螺旋機構(gòu)第五節(jié)螺旋機構(gòu)一、螺旋機構(gòu)的應(yīng)用和特點一、螺旋機構(gòu)的應(yīng)用和特點 螺旋機構(gòu)在各種機械設(shè)備和儀器中得到廣泛的應(yīng)用，主要是用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€移動。 螺旋機構(gòu)的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，能將較小的回轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)變成較大的軸向力，能達到較高的傳動精度，并且工作平穩(wěn)，易于自鎖。缺點是摩擦損失大傳動效率低。二、螺紋的形成、類型及主要參數(shù)二、螺紋的形成、類型及主要參數(shù)(一) 螺紋的類型根據(jù)螺紋截面形狀的不同，螺紋分為矩形、梯形、鋸齒形和三角形等。根據(jù)螺旋線旋繞方向的不同，螺紋可分為右旋和左旋。根據(jù)螺旋線數(shù)目的不同，螺紋又可分為單線和多線等幾種。(二) 螺紋的主要參數(shù)1) 大徑2) 小徑3) 中徑6) 螺距 P4) 牙型角5) 牙型斜角7) 導(dǎo)程 S8) 升角三、滑動螺旋機構(gòu)的工作原理及類型三、滑動螺