機(jī)械基礎(chǔ)-項(xiàng)目四 工程常用機(jī)構(gòu)識(shí)別

項(xiàng)目四工程常用機(jī)構(gòu)識(shí)別2025/1/141任務(wù)一平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備任務(wù)二常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別2機(jī)械基礎(chǔ)

學(xué)習(xí)內(nèi)容項(xiàng)目一工程材料選用學(xué)習(xí)目錄12345項(xiàng)目二金屬材料加工成型方法分析項(xiàng)目五工程常用機(jī)械傳動(dòng)方式識(shí)別項(xiàng)目四工程常用機(jī)構(gòu)識(shí)別項(xiàng)目三構(gòu)件基本變行分析2025/1/143項(xiàng)目四工程常用機(jī)構(gòu)識(shí)別

項(xiàng)目描述

通過本項(xiàng)目學(xué)習(xí)繪制平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的方式來掌握平面機(jī)構(gòu)的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)及掌握平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件，并通過重點(diǎn)學(xué)習(xí)工程上常用機(jī)構(gòu)的平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)以及螺旋機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和基本性質(zhì)等，為工程上進(jìn)行簡單的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。。2025/1/144項(xiàng)目四工程常用機(jī)構(gòu)識(shí)別

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副的表示方法；2.掌握平面機(jī)構(gòu)繪制步驟和能夠繪制常用機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖；3.了解平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算方法，能夠確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)條件；4.了解平面連桿、凸輪機(jī)構(gòu)的基本常識(shí)；5.掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本機(jī)構(gòu)形式及應(yīng)用；6.掌握凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用條件、從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及了解工程上凸輪機(jī)構(gòu)及其所用材料；7.通過完成本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠初步識(shí)別出工程上常用的機(jī)構(gòu)類別，逐步提升簡單機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。2025/1/145任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

任務(wù)目標(biāo)1.熟悉平面運(yùn)動(dòng)副表示方法；2.熟悉構(gòu)件的表示方法；3.掌握機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制步驟；42.能夠繪制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖；5.能夠計(jì)算出個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的自由度；6.會(huì)判斷機(jī)構(gòu)是否具備確定的運(yùn)動(dòng)。2025/1/146

機(jī)器的種類繁多，其結(jié)構(gòu)、功用各異，但從機(jī)器的組成來分析，它們有著共同之處：①都是人為的實(shí)體組合；②各實(shí)體間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；③能實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換或完成有用的機(jī)械功。

同時(shí)具備這三個(gè)特征的稱為機(jī)器，僅具備前兩個(gè)特征的稱為機(jī)構(gòu)。

任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)2025/1/147任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)

機(jī)構(gòu)就是多個(gè)實(shí)物通過可動(dòng)連接實(shí)現(xiàn)的組合，能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。這種連接不同于焊接、鉚接之類的剛性連接，它既要對(duì)彼此連接的兩構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)加以限制，又允許其間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。2025/1/148任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)

組成機(jī)械的各個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的實(shí)體稱為構(gòu)件，機(jī)械中不可拆的制造單元稱為零件。構(gòu)件的分類包括：①機(jī)架機(jī)構(gòu)中固定不動(dòng)的構(gòu)件，它支承著其他活動(dòng)構(gòu)件；②原動(dòng)件機(jī)構(gòu)中接受外部給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的活動(dòng)構(gòu)件；③從動(dòng)件機(jī)構(gòu)中隨原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)構(gòu)件。2025/1/149任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)一、平面機(jī)構(gòu)的概述1.運(yùn)動(dòng)副兩個(gè)構(gòu)件直接接觸又能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接稱為運(yùn)動(dòng)副。運(yùn)動(dòng)副也分為平面運(yùn)動(dòng)副和空間運(yùn)動(dòng)副。兩構(gòu)件通過面接觸而組成的運(yùn)動(dòng)副稱為低副，通過點(diǎn)或線的形式相接觸而組成的運(yùn)動(dòng)副稱為高副。2025/1/1410任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)2.平面運(yùn)動(dòng)副的表示方法

兩構(gòu)件組成轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)副的結(jié)構(gòu)及簡化畫法如圖4-5所示，畫有斜線的構(gòu)件代表機(jī)架。

兩構(gòu)件組成移動(dòng)副時(shí)，其表示方法如圖4-6所示，畫有斜線的構(gòu)件代表機(jī)架。2025/1/1411任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)3.多個(gè)運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件的表示方法2025/1/1412任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)某些特殊零件有其習(xí)慣表示方法。2025/1/1413任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)

2025/1/1414任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)2025/1/1415任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)2.繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖舉例例4-1繪制圖4-1所示內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。解：（1）分析、確定構(gòu)件類型。內(nèi)燃機(jī)包括曲柄、凸輪、齒輪等3個(gè)機(jī)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)平面平行，故可視為一個(gè)平面機(jī)構(gòu)，活塞2為原動(dòng)件，氣缸體1、8為機(jī)架，連桿2，曲軸3(包含小齒輪4)、大齒輪5（包含凸輪6）、頂桿7為從動(dòng)件。（2）確定運(yùn)動(dòng)副類型?；钊c氣缸體構(gòu)成移動(dòng)副，活塞與連桿構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，連桿與曲軸構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，曲軸與機(jī)架構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，大齒輪和小齒輪構(gòu)成齒輪高副，凸輪與氣缸體構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，凸輪與頂桿構(gòu)成平面高副，頂桿與氣缸體構(gòu)成移動(dòng)副。（3）選定視圖方向。連桿運(yùn)動(dòng)平面為視圖方向。（4）選擇比例尺，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。2025/1/1416任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)三、平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算1.自由度和約束1）自由度作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件相對(duì)給定參考系所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目，稱為構(gòu)件的自由度。一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件具有3個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)，如圖4-13所示的xOy坐標(biāo)系中，沿x軸和y軸的移動(dòng)，以及繞任一垂直于xOy平面的軸線A的轉(zhuǎn)動(dòng)，因此作平面運(yùn)動(dòng)的自由度構(gòu)件有3個(gè)自由度?；蛘哒f需用三個(gè)參數(shù)才能確定構(gòu)件的位置。二個(gè)互相獨(dú)立的構(gòu)件具有6個(gè)自由度（在平面坐標(biāo)系中用6個(gè)參數(shù)才能表示清楚它們的位置）。2025/1/1417任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)2）約束

當(dāng)構(gòu)件與構(gòu)件用運(yùn)動(dòng)副連接后，它們之間的某些相對(duì)運(yùn)動(dòng)將不能實(shí)現(xiàn)，這種對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的限制，稱之為約束。

在平面機(jī)構(gòu)中，每引入1個(gè)低副，即引入兩個(gè)約束，構(gòu)件失去了兩個(gè)自由度。每引入1個(gè)高副，即引入1個(gè)約束，構(gòu)件失去了1個(gè)自由度。也就是說，平面低副具有兩個(gè)約束，保留一個(gè)自由度；平面高副引入一個(gè)約束，保留了兩個(gè)自由度。2025/1/1418任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)2.機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算

設(shè)一個(gè)平面機(jī)構(gòu)由N個(gè)構(gòu)件組成，其中必取一個(gè)構(gòu)件作機(jī)架，則活動(dòng)構(gòu)件數(shù)為n=N-1。若一個(gè)平面機(jī)構(gòu)中有n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，在未用運(yùn)動(dòng)副相聯(lián)之前，應(yīng)有3n個(gè)自由度。

當(dāng)用PL個(gè)低副和PH個(gè)高副連接成機(jī)構(gòu)，則會(huì)引入（2PL+1PH）個(gè)約束，即減少（2PL+1PH）個(gè)自由度。如用F表示機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)，則計(jì)算公式為

F=3n-2PL-PH

機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)等于機(jī)構(gòu)自由度，是機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。多數(shù)時(shí)候機(jī)構(gòu)只有1個(gè)原動(dòng)件，這時(shí)機(jī)構(gòu)的自由度為1，任何時(shí)候機(jī)構(gòu)只有一種狀態(tài)（一個(gè)確定的位置）。2025/1/1419任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)3.平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件

平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件為：平面機(jī)構(gòu)的自由度大于零，且等于原動(dòng)件數(shù)，即F>0，且F=W。

當(dāng)W<自由度數(shù)F時(shí)，機(jī)構(gòu)無確定運(yùn)動(dòng)；當(dāng)W>F時(shí)，機(jī)構(gòu)在薄弱處損壞；當(dāng)W=F=0時(shí)，機(jī)構(gòu)不動(dòng)。

在圖4-15所示的機(jī)構(gòu)中，n=4，PL=5，PH=0，則F=3n-2PL-PH=3×4-2×5-0=2。為了使該機(jī)構(gòu)有確定的運(yùn)動(dòng)，需要兩個(gè)原動(dòng)件。圖4-15具有兩個(gè)自由度的平面機(jī)構(gòu)2025/1/1420任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)4.計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)1）復(fù)合鉸鏈兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處以同軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)，稱為復(fù)合鉸鏈。采用復(fù)合鉸鏈，可以使機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊。2025/1/1421任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)2）局部自由度

與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)無關(guān)的構(gòu)件獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，稱為局部自由度。

在計(jì)算自由度時(shí)，局部自由度應(yīng)略去不計(jì)。圖4-17所示的凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪l為主動(dòng)件，滾子繞其軸線的自由轉(zhuǎn)動(dòng)，不影響從動(dòng)件2的運(yùn)動(dòng)，這種不影響機(jī)構(gòu)輸出運(yùn)動(dòng)的自由度，即為局部自由度。

在計(jì)算該機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，可將滾子與從動(dòng)件看成一個(gè)構(gòu)件，如圖4-17(b)所示，以消除局部自由度。局部自由度雖不影響機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，但可以減少高副接觸處的摩擦和磨損。2025/1/1422任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)3）虛約束（1）兩構(gòu)件在同一軸線上形成多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，如圖4-18(a)所示，輪軸1與機(jī)架2在A，B兩處組成兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，從運(yùn)動(dòng)關(guān)系看，只有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副起約束作用，計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)按一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副計(jì)算。（2）兩構(gòu)件形成多個(gè)導(dǎo)路平行或重和的移動(dòng)副，如圖4-18(b)所示，構(gòu)件1與機(jī)架組成了A，B，C3個(gè)導(dǎo)路平行的移動(dòng)副，計(jì)算自由度時(shí)應(yīng)只算作一個(gè)移動(dòng)副。（3）兩構(gòu)件組成多處接觸點(diǎn)公法線重合的高副，如圖4-18(c)所示，同樣應(yīng)只考慮一處高副，其余為虛約束。2025/1/1423任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)例如畫破碎機(jī)（見圖4-19a)的運(yùn)動(dòng)簡圖并計(jì)算自由度。解：1)運(yùn)動(dòng)簡圖。

飛輪5繞機(jī)架1上的孔A轉(zhuǎn)動(dòng)，飛輪上的偏心軸2與連桿3連接在孔B，因此飛輪起曲柄作用。連桿另一端與搖桿4連接于C，移動(dòng)D位置可以調(diào)整破碎機(jī)的出口大小。這是一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。畫運(yùn)動(dòng)簡圖，如圖4-19b。2)自由度計(jì)算。機(jī)構(gòu)中有3個(gè)運(yùn)動(dòng)件，4個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，自由度為F=3x3-4x2=1。2025/1/1424任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

任務(wù)目標(biāo)1.能夠判斷四桿機(jī)構(gòu)的類型；2.熟悉常見四桿機(jī)構(gòu)在工程上的典型應(yīng)用；3.能夠設(shè)計(jì)簡單的平面四桿機(jī)構(gòu)；4.掌握凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理、類型及工程應(yīng)用；5.能夠設(shè)計(jì)簡單的從動(dòng)件凸輪工作輪廓；6.熟悉螺旋機(jī)構(gòu)典型應(yīng)用。2025/1/1425任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)一、平面連桿機(jī)構(gòu)1.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用

運(yùn)動(dòng)副都是轉(zhuǎn)動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，如圖4-20所示。連架桿中，能繞機(jī)架上的轉(zhuǎn)動(dòng)副作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件（如1）稱為曲柄，只能在某一角度內(nèi)繞機(jī)架上的轉(zhuǎn)動(dòng)副擺動(dòng)的構(gòu)件（如3）稱為搖桿。根據(jù)兩連架桿是否成為曲柄或搖桿，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為曲柄搖桿構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)三種形式。2025/1/1426任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿中，若一個(gè)連架桿為曲柄，另一個(gè)連架桿為搖桿，則該機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（見圖4-21)。2025/1/1427任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)曲柄整周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與搖桿往復(fù)擺動(dòng)的互相轉(zhuǎn)換。當(dāng)主動(dòng)曲柄AB轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)搖桿CD作往復(fù)擺動(dòng)，利用搖桿的延長部分實(shí)現(xiàn)刮水動(dòng)作。在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，也可以以搖桿為主動(dòng)件，曲柄為從動(dòng)件，將主動(dòng)搖桿的往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)化為從動(dòng)曲柄的整行星動(dòng)。2025/1/1428任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)(2)雙曲柄機(jī)構(gòu)

兩個(gè)連架桿都是曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。通常主動(dòng)曲柄等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)曲柄作變速轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖4-23所示的慣性篩機(jī)構(gòu)，其中機(jī)構(gòu)ABCD是雙曲柄機(jī)構(gòu)。當(dāng)主動(dòng)曲l作等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，利用從動(dòng)曲柄3的變速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過構(gòu)件5使篩子6作變速往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到篩分物料的目的。2025/1/1429任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)

在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，如果對(duì)邊兩構(gòu)件長度分別相等，則稱為平行雙曲柄機(jī)構(gòu)或平行四邊形機(jī)構(gòu)。

當(dāng)兩曲柄轉(zhuǎn)向相同時(shí)，它們的角速度始終相等，連桿也始終與機(jī)加平行，稱為正平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。當(dāng)兩曲柄轉(zhuǎn)向相反時(shí)，它們的角速度不等，稱為反平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。2025/1/1430任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)（3）雙搖桿機(jī)構(gòu)

兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。常用于操縱機(jī)構(gòu)、儀表機(jī)構(gòu)等。

在雙搖桿機(jī)構(gòu)中，若兩搖桿長度相等，稱為等腰梯形機(jī)構(gòu)。等腰梯形機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性是兩搖桿擺角不相等。2025/1/1431任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)（4）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判別

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，如果最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，則：1)取與最短桿相鄰的桿作機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（見圖4-27a)。2)取最短桿為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)（見圖4-27b)。3)取與最短桿相對(duì)的桿為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)（見圖4-27c)。2025/1/1432任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)2.含有移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)凡含有移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)，稱為滑塊四桿機(jī)構(gòu)，簡稱滑塊機(jī)構(gòu)。（1）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2025/1/1433任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的用途很廣2025/1/1434任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)（2）曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)在對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，如圖4-31(a)所示，如果以構(gòu)件1作為機(jī)架，構(gòu)件2和構(gòu)件4為連架桿，其中構(gòu)件2和4可以分別繞B，A點(diǎn)作整周運(yùn)動(dòng)，視為曲柄；滑塊3一方面與構(gòu)件4一同繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面與構(gòu)件4之間作往復(fù)移動(dòng)。由于構(gòu)件4充當(dāng)了滑塊3的導(dǎo)路，因此稱為導(dǎo)桿。由曲柄、導(dǎo)桿、滑塊和機(jī)架組成的機(jī)構(gòu)，稱為曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。由于導(dǎo)桿能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)，因此稱為轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，此時(shí)機(jī)架長度小于曲柄長度。2025/1/1435任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)

若取機(jī)架長度大于曲柄長度，導(dǎo)桿4只能作往復(fù)擺動(dòng)，形成擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，如圖4-31(b)所示。圖4-31(a)所示的這種機(jī)構(gòu)常與其他構(gòu)件組合，用于簡易創(chuàng)床、插床以及同轉(zhuǎn)泵、轉(zhuǎn)動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)等機(jī)械中，如圖4-32所示。2025/1/1436任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)

（3）搖塊機(jī)構(gòu)

如圖4-33a所示，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，如取原連桿構(gòu)件為機(jī)架，原曲柄構(gòu)件作整周運(yùn)動(dòng)時(shí)，原導(dǎo)路構(gòu)件（圖中為構(gòu)件2)就擺動(dòng)，則滑塊成了繞機(jī)架上C點(diǎn)作往復(fù)擺動(dòng)的搖塊，故稱為搖塊機(jī)構(gòu)。2025/1/1437任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)（4）定塊機(jī)構(gòu)

如圖4-34a所示，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，如取滑塊3為機(jī)架，即得定塊機(jī)構(gòu)。

2025/1/1438任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)3.平面四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì)（1）急回特性

當(dāng)主動(dòng)件等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的從動(dòng)件在返回行程中的平均速度大于工作行程的平均速度的特性，稱為急回特性。2025/1/1439任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)2.壓力角和傳動(dòng)角

在設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)時(shí)，不僅應(yīng)使其實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)，而且應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)輕便、效率高，即具有良好的傳力性能。1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角γmin位置

在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄為原動(dòng)件，搖桿為從動(dòng)件時(shí)，γmin可能出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架共線的兩個(gè)位置之一（搖桿與連桿的夾角），可通過計(jì)算或作圖械取此兩位置的傳動(dòng)角（γ1，γ2），其中的小值即為γmin，如圖4-37所示。2025/1/1440任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)2）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角γmin位置

在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，曲柄為原動(dòng)件、滑塊為從動(dòng)件時(shí)，當(dāng)曲柄與滑塊的導(dǎo)路相垂直時(shí)，壓力角最大（傳動(dòng)角最小）。但對(duì)于偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，最小傳動(dòng)角γmin出現(xiàn)在曲柄位于偏置方向相反一側(cè)的位置（曲柄與連桿的夾角），如圖4-38所示。圖4-38偏置曲柄滑塊的最小傳動(dòng)角2025/1/1441任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)3）導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角γmin位置

對(duì)于以曲柄為主動(dòng)件的擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，在不考慮摩擦?xí)r，由于滑塊對(duì)導(dǎo)桿的作用力總與導(dǎo)桿垂直，而導(dǎo)桿上力的作用點(diǎn)的線速度方向總與作用力同向，因此壓力角恒等于0°傳動(dòng)角恒等于90°，如圖4-39(a)所示，所以導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能很好。

若以導(dǎo)桿為原動(dòng)件，則其壓力角在0°~90°之間變化，如圖4-39(b)所示，傳動(dòng)角也在0°~90°之間變化，γmin等于0°出現(xiàn)在導(dǎo)桿的極限位置。2025/1/1442任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)3.死點(diǎn)位置

在圖4-40所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，若搖桿為主動(dòng)件，當(dāng)搖桿處于兩極限位置時(shí)，從動(dòng)曲柄與連桿共線，主動(dòng)搖桿通過連桿傳給從動(dòng)曲柄的作用力通過曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，

此時(shí)曲柄的壓力角α=90°，傳動(dòng)角γ=0°，因此無法推動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)的這個(gè)位置稱為死點(diǎn)位置。死點(diǎn)就是機(jī)構(gòu)從動(dòng)件無法運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。2025/1/1443任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)

平面四桿機(jī)構(gòu)是否存在死點(diǎn)位置，取決于從動(dòng)件是否與連桿共線且哪個(gè)構(gòu)件作為主動(dòng)件。對(duì)于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，只有當(dāng)曲柄為從動(dòng)件且從動(dòng)件連桿共線時(shí)才具有死點(diǎn)位置。2025/1/1444任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)

在工程上，有時(shí)也需利用機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置來進(jìn)行工作。例如，飛機(jī)的起落架、折疊式家具和夾具等機(jī)構(gòu)，如圖4-42和4-43所示。2025/1/1445任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)二、凸輪機(jī)構(gòu)1.凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型（1）凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)是一種轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)構(gòu)，它可以將主動(dòng)件連續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭?dòng)件連續(xù)的或間歇的往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)。2025/1/1446任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)較方便，利用不同的凸輪廓線可以使從動(dòng)件準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)各種預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故在機(jī)械自動(dòng)化工程中應(yīng)用廣泛。但凸輪與從動(dòng)件為高副接觸，因此，接觸應(yīng)力大，易磨損。2025/1/1447任務(wù)一

平面機(jī)構(gòu)的知識(shí)儲(chǔ)備

相關(guān)知識(shí)2）凸輪機(jī)構(gòu)的類型1）按凸輪的形狀和運(yùn)動(dòng)形式分類①盤形回轉(zhuǎn)凸輪。凸輪繞固定軸旋轉(zhuǎn)，其向徑（曲線上各點(diǎn)到回轉(zhuǎn)中心的距離）在發(fā)生變化，是凸輪的基本型式，如圖4-45的凸輪l。②平行移動(dòng)凸輪。這種凸輪外形通常呈平板狀，如圖4-46所示，可以看作回轉(zhuǎn)中心位于無窮遠(yuǎn)處的盤形凸輪。它相對(duì)于機(jī)架作直線往復(fù)移動(dòng)。③圓柱回轉(zhuǎn)凸輪。凸輪是一個(gè)具有曲線凹槽的圓柱形構(gòu)件。它可以看成是將移動(dòng)凸輪卷成圓柱體演化而成的，如圖4-47所示的自動(dòng)車床進(jìn)刀機(jī)構(gòu)中的凸輪1。2025/1/1448任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)2）按從動(dòng)件的結(jié)構(gòu)形式分類①尖頂從動(dòng)件。如圖4-48(a，d)所示

。②滾子從動(dòng)件。如圖4-48(b，e)所示。③平底從動(dòng)件。如圖4-48(c，f)所示。2025/1/1449任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)2.從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（1）凸輪機(jī)構(gòu)工作過程2025/1/1450任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)

按照從動(dòng)件在一個(gè)循環(huán)中是否需要停歇及停在何處等，可將凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的位移曲線分成如下4種類型：升—?！亍Ｐ?、升—回—停型、升—停—回型、升—回型，如圖4-50所示。2025/1/1451任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)（2）常用從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律①等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律特點(diǎn)：從動(dòng)件在推程或回程的速度為常數(shù)。從動(dòng)件在推程中的運(yùn)動(dòng)方程為2025/1/1452任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)

從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)如圖4-51所示，在行程的開始和終止兩位置由于速度突然改變，其瞬時(shí)加速度趨于無窮大，因而產(chǎn)生無窮大的慣性力，致使機(jī)構(gòu)發(fā)生強(qiáng)烈剛性沖擊。

等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律只適用于低速的凸輪機(jī)構(gòu)。2025/1/1453任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)②等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律

這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特點(diǎn)是：從動(dòng)件在前半行程作等加速運(yùn)動(dòng)，在后半行程作等減速運(yùn)動(dòng)，其加速度的絕對(duì)值相等。當(dāng)初速度為零時(shí)，從動(dòng)件在推程中的運(yùn)動(dòng)方程為：適用于中低速的凸輪機(jī)構(gòu)。2025/1/1454任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)③余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律

從動(dòng)件做簡諧運(yùn)動(dòng)，所引起的慣性力也是有限值，由此產(chǎn)生的沖擊稱柔性沖擊。這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律適用于中速的凸輪機(jī)構(gòu)。④正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律

這種規(guī)律沒有加速度突變，則既不存在剛性沖擊，又不存在柔性沖擊，適用于高速輕載的場合。2025/1/1455任務(wù)二

常用機(jī)構(gòu)的識(shí)別

相關(guān)知識(shí)3.凸輪的結(jié)構(gòu)與材料

凸輪的結(jié)構(gòu)形式及與軸的固定方式有整體式（見圖4-53a)、鍵聯(lián)接式（見圖4-53b)、銷聯(lián)接式（見圖4-53c)、彈性開口錐套螺母聯(lián)