汽車機(jī)械基礎(chǔ) 課件 模塊一 汽車常用機(jī)構(gòu)

《汽車機(jī)械基礎(chǔ)》

項(xiàng)目一

平面連桿機(jī)構(gòu)

任務(wù)1

機(jī)械組成認(rèn)識

任務(wù)2認(rèn)識運(yùn)動副

任務(wù)3平面連桿機(jī)構(gòu)類型的判斷及應(yīng)用

任務(wù)4平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性

任務(wù)5

平面連桿機(jī)構(gòu)的演化項(xiàng)目二

凸輪機(jī)構(gòu)模塊一汽車常用機(jī)構(gòu)項(xiàng)目一平面連桿機(jī)構(gòu)本項(xiàng)目概述本項(xiàng)目主要介紹平面連桿機(jī)構(gòu)。平面連桿機(jī)構(gòu)制造簡單，易于獲得較高的制造精度，在汽車和各類機(jī)械中獲得廣泛應(yīng)用。本項(xiàng)目主要包括五個任務(wù)：機(jī)械組成認(rèn)識、認(rèn)識運(yùn)動副、平面連桿機(jī)構(gòu)類型的判斷及應(yīng)用、平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性、平面連桿機(jī)構(gòu)的演化。通過任務(wù)學(xué)習(xí)，認(rèn)識運(yùn)動副和平面連桿機(jī)構(gòu)，學(xué)習(xí)并理解汽車雨刮器、車門玻璃升降機(jī)構(gòu)、汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、發(fā)動機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)、車門開閉機(jī)構(gòu)、汽車起重機(jī)、自卸汽車的翻斗機(jī)構(gòu)等是如何實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的。任務(wù)1機(jī)械組成認(rèn)識汽車是一個復(fù)雜的整體，由車身、發(fā)動機(jī)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、傳動軸、制動系統(tǒng)、電腦和傳感器等組成，每一個組成部分又由多個小單元組成，而每一個小單元又是由若干機(jī)構(gòu)或構(gòu)件組成，汽車的整體結(jié)構(gòu)組成圖如圖1-1-1所示。圖1-1-1汽車整體結(jié)構(gòu)組成圖任務(wù)1機(jī)械組成認(rèn)識一、機(jī)器與機(jī)構(gòu)機(jī)器是人們根據(jù)使用要求而設(shè)計制造的一種執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動的裝置，它能變換或傳遞能量、物料與信息，以代替或減輕人的體力勞動和腦力勞動。比如汽車就能夠變換能量、傳遞物料，通過汽車乘坐或駕駛汽車來減輕人的勞動強(qiáng)度；又如，計算機(jī)可以減輕人的腦力勞動等。

以汽車為例來說明機(jī)器的組成，如圖1-1-2所示。

圖1-1-2汽車動力傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖任務(wù)1機(jī)械組成認(rèn)識一、機(jī)器與機(jī)構(gòu)機(jī)器的組成通常包括動力部分、傳動部分、執(zhí)行部分、控制部分和保障部分，各組成部分的作用和應(yīng)用以汽車舉例，如表1-1-1所示。組成部分作

用舉

例動力部分

機(jī)器的動力源，將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，為機(jī)器驅(qū)動各部件運(yùn)動提供動力發(fā)動機(jī)、電動機(jī)、蒸汽機(jī)、空氣壓縮機(jī)、液壓油泵傳動部分

連接動力部分與執(zhí)行部分之間的橋梁。將動力部分的動力和運(yùn)動傳給執(zhí)行部分的中間裝置離合器、變速器、傳動軸、驅(qū)動橋、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、螺旋傳動、四桿機(jī)構(gòu)、液壓與氣動傳動執(zhí)行部分工作部分，直接完成機(jī)器預(yù)定的功能車輪控制部分

控制機(jī)器其他基本部分，使操作者能隨時實(shí)現(xiàn)或終止各種操作預(yù)期的功能轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、變速桿、制動器及其踏板、離合器及其踏板、加速踏板等組成汽車的控制系統(tǒng)安全保障部分保障機(jī)器的正常工作車道保持、車燈照明、潤滑、安全帶、安全氣囊、ABS、ASR、EBD表1-1-1汽車各組成部分的作用和應(yīng)用舉例任務(wù)1機(jī)械組成認(rèn)識一、機(jī)器與機(jī)構(gòu)機(jī)器與機(jī)構(gòu)既有區(qū)別又有聯(lián)系，從各自特征與功用上去分析，機(jī)器與機(jī)構(gòu)的區(qū)別如表1-1-2所示。

名

稱特

征功

用機(jī)

器（1）任何機(jī)器都是人為的實(shí)物組合；（2）各運(yùn)動實(shí)體之間具有確定的相對運(yùn)動；（3）在生產(chǎn)過程中，能代替或減輕人們的勞動，完成有用的機(jī)械能（如汽車、機(jī)床、洗衣機(jī)等）或轉(zhuǎn)換機(jī)械能（如發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、空氣壓縮機(jī)、油泵等）利用機(jī)械能來做功或?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換機(jī)

構(gòu)

只具有機(jī)器特征中的（1）和（2）兩項(xiàng)，不具備（3）項(xiàng)僅用于實(shí)現(xiàn)傳遞運(yùn)動和力，不能實(shí)現(xiàn)做功或能量轉(zhuǎn)換表1-1-2機(jī)器與機(jī)構(gòu)的區(qū)別任務(wù)1機(jī)械組成認(rèn)識一、機(jī)器與機(jī)構(gòu)如果單純從結(jié)構(gòu)和運(yùn)動角度分析，機(jī)構(gòu)與機(jī)器之間并無本質(zhì)區(qū)別，因此在很多場合中將機(jī)構(gòu)和機(jī)器統(tǒng)稱為機(jī)械。機(jī)械的種類繁多、應(yīng)用廣泛，按照機(jī)械的用途不同，可分為動力機(jī)械、加工機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械和信息機(jī)械等，常見機(jī)械的類型、功能及應(yīng)用舉例如表1-1-3所示。

表1-1-3常見機(jī)械的類型、功能及應(yīng)用舉例類

型功

能應(yīng)用舉例動力機(jī)械實(shí)現(xiàn)其他形式能量與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換電動機(jī)、發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、液壓泵、壓縮機(jī)等加工機(jī)械改變物料的狀態(tài)、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和形狀金屬切削機(jī)床、粉碎機(jī)、沖壓機(jī)、織布機(jī)、軋鋼機(jī)、包裝機(jī)、縫紉機(jī)等運(yùn)輸機(jī)械改變?nèi)嘶蛭锪系目臻g位置汽車、機(jī)車、纜車、船舶、飛機(jī)、電梯、起重機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等信息機(jī)械獲取或處理各種信息復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、繪圖機(jī)、傳真機(jī)、相機(jī)、攝像機(jī)等任務(wù)1機(jī)械組成認(rèn)識二、構(gòu)件與零件構(gòu)件是機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動單元，構(gòu)件之間有確定的相對運(yùn)動，其形狀和尺寸主要取決于運(yùn)動性質(zhì)。比如曲軸、連桿、活塞等。從制造角度看，機(jī)器是由若干個零件組成的。零件是機(jī)器組成中不可再拆的最小單元，是機(jī)器的制造單元。機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件之間的關(guān)系如示：

任務(wù)2認(rèn)識運(yùn)動副一、運(yùn)動副在機(jī)構(gòu)中，兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生相對運(yùn)動的活動連接稱為運(yùn)動副。如圖1-1-9所示的發(fā)動機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)。兩個構(gòu)件上直接接觸而構(gòu)成運(yùn)動副的點(diǎn)、線、面等元素被稱為運(yùn)動副元素。運(yùn)動副構(gòu)成三要素：①兩個構(gòu)件；②直接接觸；③有相對運(yùn)動，三要素缺一不可。圖1-1-9發(fā)動機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)任務(wù)2認(rèn)識運(yùn)動副二、運(yùn)動副的分類根據(jù)運(yùn)動副中兩構(gòu)件之間的接觸形式不同，運(yùn)動副可分為低副和高副兩大類。分

類名

稱定

義低副：兩構(gòu)件之間為面接觸轉(zhuǎn)動副兩構(gòu)件之間做相對轉(zhuǎn)動，又稱為鉸鏈或鉸接移動副兩構(gòu)件之間做相對直線移動螺旋副既有相對直線移動又有相對轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動副移動副螺旋副任務(wù)2認(rèn)識運(yùn)動副二、運(yùn)動副的分類根據(jù)運(yùn)動副中兩構(gòu)件之間的接觸形式不同，運(yùn)動副可分為低副和高副兩大類。分

類名

稱高副：兩構(gòu)件之間為點(diǎn)接觸或線接觸滾動輪接觸凸輪與從動桿齒輪嚙合車輪與地面齒輪嚙合配氣機(jī)構(gòu)任務(wù)3平面連桿機(jī)構(gòu)類型的判斷一、平面四桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)是將一些剛性構(gòu)件以轉(zhuǎn)動副或移動副連接而成的平面機(jī)構(gòu)，屬于低副機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動規(guī)律、位置、軌跡等要求較復(fù)雜的平面運(yùn)動，在生產(chǎn)中廣泛用于動力的傳遞或運(yùn)動形式的改變。最常見的平面連桿機(jī)構(gòu)是平面四桿機(jī)構(gòu)。其中，全部運(yùn)動副都是轉(zhuǎn)動副的四桿機(jī)構(gòu)和含有一個移動副的四桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛。任務(wù)3平面連桿機(jī)構(gòu)類型的判斷一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)圖1-1-16所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：固定不動的構(gòu)件2稱為機(jī)架；不與機(jī)架直接相連的構(gòu)件4稱為連桿；與機(jī)架相連的構(gòu)件1、3稱為連架桿；曲柄：連架桿能做整周旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件；搖桿：連架桿僅能在某一個角度（小于180°）范圍內(nèi)搖擺的構(gòu)件。圖1-1-16鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成動圖運(yùn)動簡圖任務(wù)3平面連桿機(jī)構(gòu)類型的判斷二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，根據(jù)連架桿運(yùn)動形式的不同，可分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)三種基本形式。1．曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的作用是將主動曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為從動搖桿的往復(fù)擺動；也可以將主動搖桿的往復(fù)擺動轉(zhuǎn)換為從動曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動。圖1-1-17曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖任務(wù)3平面連桿機(jī)構(gòu)類型的判斷二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型1．曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用及運(yùn)動分析如表所示。圖

例機(jī)構(gòu)簡圖主

動

件機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析應(yīng)

用曲柄主動，搖桿從動，有急回特性主動曲柄CD回轉(zhuǎn)，從動搖桿AB往復(fù)擺動，利用搖桿的延長部分實(shí)現(xiàn)刮水器動作剪板機(jī)、破碎機(jī)、攪拌機(jī)、篩沙機(jī)、抽油機(jī)、跑步機(jī)、雷達(dá)俯仰裝置、汽車前窗刮水器、空調(diào)出風(fēng)口風(fēng)向擺動裝置、牛頭刨床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)搖桿主動，曲柄從動，有死點(diǎn)位置踏板（相當(dāng)于搖桿）為主動件，當(dāng)腳蹬踏板時，通過連桿使帶輪（相當(dāng)于曲柄）做整周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)任務(wù)3平面連桿機(jī)構(gòu)類型的判斷二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型2．雙曲柄機(jī)構(gòu)兩個連架桿都能夠做整周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，雙曲柄機(jī)構(gòu)能將主動曲柄的整周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，轉(zhuǎn)換為從動曲柄的整周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。當(dāng)一個曲柄為主動件做勻速轉(zhuǎn)動時，另一個從動件曲柄做周期性的變速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，也可以做等速轉(zhuǎn)動。圖1-1-18雙曲柄機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖任務(wù)3平面連桿機(jī)構(gòu)類型的判斷二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型2．雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)在日常生活中的機(jī)械上應(yīng)用廣泛，比如天平、公交車車門開關(guān)機(jī)構(gòu)等。汽車車門啟閉機(jī)構(gòu)蒸汽火車車輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析：兩曲柄的轉(zhuǎn)向相反，角速度也不相同。牽動主動曲柄的延伸端，能使兩扇車門同時開啟或關(guān)閉機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析：利用平行四邊形機(jī)構(gòu)兩曲柄轉(zhuǎn)向相同、角速度相等的特點(diǎn)，使從動車輪與主動車輪具有完全相同的運(yùn)動軌跡。為了防止這種機(jī)構(gòu)在運(yùn)動過程中變?yōu)榉聪螂p曲柄機(jī)構(gòu)，在機(jī)構(gòu)中增設(shè)了一個輔助構(gòu)件（曲柄CD）任務(wù)3平面連桿機(jī)構(gòu)類型的判斷二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型3．雙搖桿機(jī)構(gòu)兩連架桿都是搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。它可將主動搖桿的往復(fù)擺動經(jīng)連桿轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭訐u桿的往復(fù)擺動。圖1-1-19雙搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖任務(wù)3平面連桿機(jī)構(gòu)類型的判斷二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型3．雙搖桿機(jī)構(gòu)①兩搖桿轉(zhuǎn)速不同。②主動搖桿的勻速擺動轉(zhuǎn)化為從動搖桿的變速擺動。③有死點(diǎn)位置，無急回特性電動機(jī)外殼AB是一個搖桿，CD為另一個搖桿，蝸輪作為連桿BC，由蝸桿傳動，帶動主動搖桿CD往復(fù)擺動，從而帶動從動搖桿AB做往復(fù)擺動，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇搖頭連架桿AB、CD均為搖桿，飛機(jī)起飛后，AB桿逆時針轉(zhuǎn)動，CD桿連接的輪子收起；反之，輪子放下?lián)u桿AB、CD同向擺動并帶動兩輪同時轉(zhuǎn)向，但兩前輪轉(zhuǎn)過的角度不同，這樣就能保證汽車轉(zhuǎn)向時所有車輪的軸線都交于一點(diǎn)任務(wù)3平面連桿機(jī)構(gòu)類型的判斷三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型判斷1．曲柄存在的條件曲柄是能做整周旋轉(zhuǎn)的連架桿，只有這種能做整周旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件才能實(shí)現(xiàn)連續(xù)轉(zhuǎn)動，所以曲柄是機(jī)構(gòu)中的關(guān)鍵構(gòu)件。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中是否存在曲柄，主要取決于機(jī)構(gòu)中各桿件的相對長度和機(jī)架的選擇。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄條件為：①最短桿+最長桿≤其余兩桿長度之和；②連架桿與機(jī)架中必須有一個是最短桿。上述兩個條件必須同時滿足，否則鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中無曲柄存在。任務(wù)3平面連桿機(jī)構(gòu)類型的判斷三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型判斷2．鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)三種基本類型判別的方法最短桿+最長桿≤其余兩桿長度之和，這是曲柄存在的前提條件。（1）最短桿+最長桿<其余兩桿長度之和，則有以下三種情況。①以最短桿為一個連架桿—曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；最短桿為曲柄，當(dāng)搖桿為主動件時存在死點(diǎn)位置。②以最短桿為機(jī)架—雙曲柄機(jī)構(gòu)；兩個連架桿都是曲柄。③以最短桿為連桿—雙搖桿機(jī)構(gòu)；無曲柄存在。如圖1-1-20所示的三個機(jī)構(gòu)，均滿足“最短桿+最長桿≤其余兩桿長度之和”這一前提條件，但由于機(jī)架或連架桿的選擇不同，最終形成了三種不同的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。任務(wù)3平面連桿機(jī)構(gòu)類型的判斷三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型判斷2．鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)三種基本類型判別的方法如圖1-1-20所示的三個機(jī)構(gòu)，均滿足“最短桿+最長桿≤其余兩桿長度之和”這一前提條件，但由于機(jī)架或連架桿的選擇不同，最終形成了三種不同的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。圖1-1-20基本類型判別任務(wù)3平面連桿機(jī)構(gòu)類型的判斷三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型判斷2．鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)三種基本類型判別的方法（2）最短桿+最長桿＝其余兩桿長度之和，任意桿為機(jī)架——（平行）雙曲柄機(jī)構(gòu)，這是一個特例。最短桿+最長桿>其余兩桿長度之和，任意桿為機(jī)架——雙搖桿機(jī)構(gòu)。例：已知各桿件的尺寸如圖1-1-21所示，若分別以桿件AB、BC、CD、DA為機(jī)架，相應(yīng)得到何種機(jī)構(gòu)？解：AB為最短桿，AD為最長桿，因

，所以滿足桿長和條件。若以AB為機(jī)架，即以最短桿為機(jī)架，兩個連架桿BC、AD均為曲柄，因此得到雙曲柄機(jī)構(gòu)；若以AD或BC為機(jī)架，即以最短桿為連架桿，因此得到曲柄搖桿圖1-1-21四桿機(jī)構(gòu)基本類型判別任務(wù)4平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性一、急回特性在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，以曲柄為主動件，搖桿為從動件，將曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為搖桿的往復(fù)擺動。當(dāng)機(jī)構(gòu)在運(yùn)行過程中，從動件往復(fù)運(yùn)行同樣的路程，但前進(jìn)和后退兩個方向的速度是不一樣的，即“前進(jìn)稍慢、退回快速”，這一特性被稱為四桿機(jī)構(gòu)的急回特性，有急回特性的四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖如圖1-1-29所示。圖1-1-29有急回特性的四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖任務(wù)4平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性一、急回特性衡量一個四桿機(jī)構(gòu)急回特性的相對程度，可用行程速度變化系數(shù)K來表示，稱為行程速度變化系數(shù)。式中，θ為極位夾角，即搖桿在極限位置時，曲柄兩位置之間所夾銳角。上式表明，當(dāng)機(jī)構(gòu)有極位夾角θ時，則K>1，機(jī)構(gòu)有急回特性；極位夾角θ

越大，機(jī)構(gòu)的急回特性越明顯；極位夾角θ=0°時，則K=1，機(jī)構(gòu)往返所用的時間相同，機(jī)構(gòu)無急回特性。圖1-1-29有急回特性的四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖任務(wù)4平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性二、壓力角與傳動角衡量一個四桿機(jī)構(gòu)其傳遞動力性能大小的特性參數(shù)是壓力角。壓力角：在不計摩擦力、重力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中輸出件運(yùn)動的力的方向線與輸出件上受力點(diǎn)的速度方向所夾的銳角α。傳動角：壓力角的余角，即=90°-α。壓力角和傳動角的示意圖如圖1-1-31所示。壓力角α越小或者傳動角越大，有效分力就越大，對機(jī)構(gòu)的傳動越有利；反之，則降低機(jī)構(gòu)的傳動效率。圖1-1-31壓力角和傳動角示意圖任務(wù)4平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性三、死點(diǎn)位置在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，以搖桿為主動件，將搖桿的往復(fù)擺動轉(zhuǎn)換為曲柄的直線運(yùn)動，機(jī)構(gòu)在運(yùn)動的某一瞬時突然“卡死”或出現(xiàn)運(yùn)動方向不確定（反轉(zhuǎn)）現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)的這個位置稱為死點(diǎn)位置。圖1-1-32死點(diǎn)位置任務(wù)4平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性三、死點(diǎn)位置當(dāng)死點(diǎn)有害時，需要機(jī)構(gòu)順利通過死點(diǎn)位置的方法為了使機(jī)構(gòu)能夠順利地通過死點(diǎn)位置，保持正常工作，常采用以下方法方法一：利用飛輪的慣性作用來通過死點(diǎn)位置，縫紉機(jī)曲軸上的大帶輪，就兼有飛輪作用方法二：采用多組機(jī)構(gòu)錯列，如右圖所示兩組車輪的錯列裝置，兩級機(jī)構(gòu)的曲柄錯列相錯90°的機(jī)構(gòu)順利通過死點(diǎn)位置方法三：增設(shè)輔助構(gòu)件，如右圖所示平行雙曲柄機(jī)構(gòu)，在機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置，由于死點(diǎn)位置運(yùn)動的不確定性，平行雙曲柄機(jī)構(gòu)可能變成反向雙曲柄，在機(jī)構(gòu)中增設(shè)一個輔助曲柄EF表1-1-9死點(diǎn)有害的示例及解決方案任務(wù)4平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性三、死點(diǎn)位置表1-1-10死點(diǎn)有利的示例死點(diǎn)位置有害時應(yīng)該加以克服，但在某些場合卻是有利的，可以用來實(shí)現(xiàn)工作要求，如下圖所示的鉆床夾緊機(jī)構(gòu)如下圖所示主飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)。連桿BC和從動曲柄CD成一直線，此時機(jī)輪上即使受到很大的力，但由于機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，起落架也不會反轉(zhuǎn)，從而使飛機(jī)的降落更加安全可靠還原收起放下如下圖所示為汽車維修中經(jīng)常使用的杠桿式夾緊鉗，俗稱大力鉗。這是死點(diǎn)機(jī)構(gòu)在汽車維修中應(yīng)用的典型實(shí)例。調(diào)整螺釘即調(diào)整桿件AB的長度，以適應(yīng)不同厚度的工件產(chǎn)生死點(diǎn)位置。當(dāng)卡在死點(diǎn)位置時，大力鉗可以產(chǎn)生非常大的夾緊力，通常用于螺母六角損壞時無法使用扳手或套筒時的拆卸，也在汽車鈑金的焊接中，用于夾緊工件

任務(wù)5平面連桿機(jī)構(gòu)的演化一、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)如圖1-1-37所示，構(gòu)件3稱為滑塊，與機(jī)架4構(gòu)成一個移動副；構(gòu)件1是曲柄，構(gòu)件2是連桿。當(dāng)曲柄AB做圓周運(yùn)動時，滑塊C在連桿BC的帶動下做直線往復(fù)運(yùn)動。當(dāng)滑塊轉(zhuǎn)動副中心移動路線中心線的延長線通過曲柄回轉(zhuǎn)中心時，稱為對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，如圖1-1-37（a）所示；當(dāng)滑塊上轉(zhuǎn)動副中心移動路線中心線的延長線與曲柄回轉(zhuǎn)中心有偏心距e的時候，稱為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，如圖1-1-37（b）所示。圖中距離H稱為滑塊的行程，其距離等于曲柄AB長度的2倍，即H=2AB。圖1-1-37曲柄滑塊機(jī)構(gòu)任務(wù)5平面連桿機(jī)構(gòu)的演化二、搖桿滑塊機(jī)構(gòu)將圖1-1-38（a）中的滑塊3作為機(jī)架，曲柄AB為主動件，桿BC成為繞鉸鏈C擺動的搖桿，桿AC演變成為滑動桿做往復(fù)直線移動，就得到搖桿滑塊機(jī)構(gòu)，如圖1-1-38（a）所示，也稱為定塊機(jī)構(gòu)。常用于日常生活中的手壓水泵等機(jī)械中。圖1-1-38（b）中所示的手壓水泵就是該機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例。在圖1-1-38（b）所示的手壓水泵中，當(dāng)扳動手柄AB時，主動件曲柄AB做上下往復(fù)回轉(zhuǎn)，帶動桿BC繞鉸鏈C做往復(fù)擺動，從而帶動活塞桿（桿4）作為滑塊在缸筒（機(jī)架3）中做上下直線移動，完成抽水的運(yùn)動。圖1-1-38搖桿滑塊機(jī)構(gòu)及應(yīng)用任務(wù)5平面連桿機(jī)構(gòu)的演化三、曲柄搖塊機(jī)構(gòu)若將圖1-1-38（a）中的連桿BC作為機(jī)架，桿AB為曲柄做整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動，滑塊3只能繞鉸鏈C擺動，導(dǎo)桿AC與滑塊3組成移動副，就得到曲柄搖塊機(jī)構(gòu)，如圖1-1-40（a）所示的曲柄搖塊機(jī)構(gòu)常用于吊車、工程機(jī)械等機(jī)械機(jī)構(gòu)中。圖1-1-40（b）所示的自卸卡車的翻斗舉升機(jī)構(gòu)就是該機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例。圖1-1-40（b）自卸卡車的舉升機(jī)構(gòu)，主動件AB勻速轉(zhuǎn)動，桿件3繞鉸鏈擺動，可以使滑塊4在桿件3中做直線運(yùn)動并隨桿件3做變速擺動，從而使液壓缸隨著車斗反轉(zhuǎn)的同時進(jìn)行擺動，完成自卸翻斗工作。圖1-1-40曲柄搖塊機(jī)構(gòu)及應(yīng)用任務(wù)5平面連桿機(jī)構(gòu)的演化四、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)引導(dǎo)滑塊移動的構(gòu)件稱為導(dǎo)桿。連架桿中至少有一個構(gòu)件為導(dǎo)桿的平面四桿機(jī)構(gòu)稱為導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。若將圖1-1-41（a）中的構(gòu)件AB作為機(jī)架，構(gòu)件BC作為曲柄，構(gòu)件3沿導(dǎo)桿AC移動并做平面運(yùn)動，就得到曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，如圖1-1-41所示。若，導(dǎo)桿4能做整周轉(zhuǎn)動，則稱為曲柄轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（見圖1-1-41（a）），常與其他構(gòu)件組合，用于插床以及回轉(zhuǎn)泵等機(jī)械中。若，導(dǎo)桿4只能擺動，則稱為曲柄擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（見圖1-1-41（b）），常與其他構(gòu)架組合，用于牛頭刨床和插床等機(jī)械中。圖1-1-41曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)項(xiàng)目二凸輪機(jī)構(gòu)本項(xiàng)目概述機(jī)械的執(zhí)行部分多采用機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動形式的轉(zhuǎn)換，以滿足機(jī)械各種工作任務(wù)的需要。機(jī)械執(zhí)行部分最常見的機(jī)構(gòu)有平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)。本項(xiàng)目主要介紹凸輪機(jī)構(gòu)的組成及其運(yùn)動特點(diǎn)。本項(xiàng)目主要包括一個任務(wù)：凸輪機(jī)構(gòu)的組成及應(yīng)用。通過任務(wù)學(xué)習(xí)，了解凸輪機(jī)構(gòu)的組成，學(xué)習(xí)并理解汽車發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門的工作原理。任務(wù)凸輪機(jī)構(gòu)的組成及應(yīng)用一、組成凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪（主動件）、從動件和機(jī)架三個基本構(gòu)件組成的高副機(jī)構(gòu)，如圖1-2-1所示。其中，凸輪是一個具有特殊曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，主動件凸輪通常做等速轉(zhuǎn)動或移動，通過高副接觸使從動件得到預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律，簡單描述就是凸輪機(jī)構(gòu)從動件的運(yùn)動規(guī)律取決于凸輪的輪廓形狀。圖1-2-1凸輪機(jī)構(gòu)任務(wù)凸輪機(jī)構(gòu)的組成及應(yīng)用二、特點(diǎn)由圖1-2-2所示凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例中可見，凸輪機(jī)構(gòu)是依靠凸輪輪廓直接與從動件接觸，迫使從動件有規(guī)律的直線往復(fù)運(yùn)動（直動）或擺動。這種直動或擺動的運(yùn)動規(guī)律要求，決定了所需凸輪的輪廓形狀，即改變凸輪形狀就可以使凸輪機(jī)構(gòu)的從動件獲得較復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律。所以說，從動件的運(yùn)動規(guī)律取決于凸輪的輪廓曲線。圖1-2-2繞線機(jī)凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動狀態(tài)任務(wù)凸輪機(jī)構(gòu)的組成及應(yīng)用三、凸輪機(jī)構(gòu)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用每種凸輪機(jī)構(gòu)適用于不同的場合，常見凸輪機(jī)構(gòu)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用場合如表所示。分類方式及應(yīng)用特

點(diǎn)應(yīng)用場合按凸輪的形狀分類盤形凸輪機(jī)構(gòu)平面凸輪機(jī)構(gòu)也叫圓盤凸輪機(jī)構(gòu)，是凸輪機(jī)構(gòu)最基本的形式，其結(jié)構(gòu)簡單，從動件行程不大應(yīng)用最廣，多用于行程較短的場合，如發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)、油泵驅(qū)動機(jī)構(gòu)等板狀凸輪機(jī)構(gòu)也叫移動凸輪機(jī)構(gòu)，是回轉(zhuǎn)中心半徑趨向無窮大的盤形凸輪機(jī)構(gòu)的演變形式多用于靠模仿形機(jī)械中，如車床仿形機(jī)構(gòu)圓柱凸輪機(jī)構(gòu)空間凸輪在圓柱（軸）的端面上做出曲線輪廓或者在圓柱面上開有曲線凹槽，能使從動桿獲得較大的行程適用于行程較大的機(jī)械，如車床橫刀架進(jìn)給機(jī)構(gòu)按從動件的形狀分類尖頂從動件從動件結(jié)構(gòu)簡單、動作靈敏度高，但易磨損，承載能力小適用于速度低、傳力小和動作靈敏等場合。例如儀表機(jī)構(gòu)滾子從動件滾子摩擦阻力小、承載能力強(qiáng)，但從動件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大，其運(yùn)動慣性大應(yīng)用廣泛，適用于重載、低速。發(fā)動機(jī)搖臂平頂從動件結(jié)構(gòu)簡單、受力平穩(wěn)，凸輪與從動件之間易于形成油膜。摩擦阻