中職機電類機械基礎(主編林菊娥+北理工版)課件：第1章+常用機構及其功能介紹01201423891729625

1、第第1 1章常用機構及其功能介紹章常用機構及其功能介紹1.1 1.1 鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構1.2 1.2 凸輪機構凸輪機構1.3 1.3 變速機構變速機構1.4 1.4 步進運動機構步進運動機構1.1 1.1 鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構通過本章的學習，使學生了解常用機構的種類及其功能，并通過本章的學習，使學生了解常用機構的種類及其功能，并且能在實際中進行運用。且能在實際中進行運用。1.對鉸鏈四桿機構及其衍生形式有所了解，并對相關概念、對鉸鏈四桿機構及其衍生形式有所了解，并對相關概念、知識有基礎的了解。知識有基礎的了解。2.深入理解鉸鏈四桿機構的性質，并對其原理進行深入學習，深入理解鉸鏈四桿機

2、構的性質，并對其原理進行深入學習，能夠獨立畫出簡單的機構運動圖。能夠獨立畫出簡單的機構運動圖。3.在認知和理解的基礎上能夠在實踐中體會簡單機構的原理在認知和理解的基礎上能夠在實踐中體會簡單機構的原理及作用。及作用。下一頁返回1.1 1.1 鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構1.1.1 鉸鏈四桿機構的概念及構成鉸鏈四桿機構的概念及構成用四個轉動副在構件間相連的平面四桿機構，稱為圖用四個轉動副在構件間相連的平面四桿機構，稱為圖1-1(a)所示為一鉸鏈四桿機構，由四根桿狀的構件分別用鉸鏈連接所示為一鉸鏈四桿機構，由四根桿狀的構件分別用鉸鏈連接而成。圖而成。圖1-1(b)為鉸鏈四桿機構的簡圖。平面鉸鏈四桿機為鉸

3、鏈四桿機構的簡圖。平面鉸鏈四桿機構，或者簡稱為鉸鏈四桿機構。構，或者簡稱為鉸鏈四桿機構。 在鉸鏈四桿機構中，起固定在鉸鏈四桿機構中，起固定作用的構件稱為機架作用的構件稱為機架(又稱為固定件、靜件又稱為固定件、靜件);機構中與機架用機構中與機架用低副相連的構件稱為連架桿低副相連的構件稱為連架桿;不與機架相連的構件稱為連桿。不與機架相連的構件稱為連桿。圖圖1-1中，構件中，構件4為機架，構件為機架，構件2為連桿，構件為連桿，構件1和和3為連架為連架桿。連架桿按其運動特征可分成搖桿和曲柄兩種。桿。連架桿按其運動特征可分成搖桿和曲柄兩種。搖桿搖桿:同機架用轉動副相連但只繞該轉動副軸線擺動的構件。同機架

4、用轉動副相連但只繞該轉動副軸線擺動的構件。曲柄曲柄:同機架用轉動副相連且繞該轉動副軸線整圈旋轉的構件。同機架用轉動副相連且繞該轉動副軸線整圈旋轉的構件。上一頁 下一頁返回圖圖1-1鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構 1,3-連架桿連架桿;2-連桿連桿;4-機架機架返回1.1 鉸鏈四桿機構1.1.2 鉸鏈四桿機構的基本類型鉸鏈四桿機構的基本類型1.曲柄搖桿機構的特點及構成曲柄搖桿機構的特點及構成曲柄搖桿機構是具有一個曲柄和一個搖桿的鉸鏈四桿機構。曲柄搖桿機構是具有一個曲柄和一個搖桿的鉸鏈四桿機構。曲柄搖桿機構一般以曲柄為主動件作等速轉動，搖桿為從動曲柄搖桿機構一般以曲柄為主動件作等速轉動，搖桿為從動件作往

5、復擺動。在件作往復擺動。在圖圖1-2所示的曲柄搖桿機構中，假定曲柄所示的曲柄搖桿機構中，假定曲柄AB為主動件，并作逆時針等速轉動。當曲柄為主動件，并作逆時針等速轉動。當曲柄AB的的B端從端從B點點回轉到回轉到B點時，動件搖桿點時，動件搖桿CD上的上的C端從端從C點擺動到點擺動到C點，而當點，而當B端從端從 點回轉到點回轉到 點時，點時，C端從端從C點順時針擺動到點順時針擺動到q點。當點。當B端繼續(xù)從端繼續(xù)從B2點回轉到點回轉到B點時，點時，C端將從端將從q點逆時針擺回到點逆時針擺回到 點。點。上一頁 下一頁返回2B1C圖圖1-2 曲柄搖桿機構運動簡圖曲柄搖桿機構運動簡圖 返回1.1 鉸鏈四桿機

6、構牛頭刨床橫向進給機構牛頭刨床橫向進給機構(圖圖1-3 )，其傳動方式采用了曲柄搖，其傳動方式采用了曲柄搖桿機構。曲柄搖桿機構工作時，齒輪桿機構。曲柄搖桿機構工作時，齒輪1帶動齒輪帶動齒輪2并與齒輪并與齒輪2同軸的銷盤同軸的銷盤3(相當于曲柄相當于曲柄)一起轉動，連桿一起轉動，連桿4使帶有棘爪的搖使帶有棘爪的搖桿桿5繞繞D點擺動，與此同時棘爪推動棘輪點擺動，與此同時棘爪推動棘輪6上的輪齒，使與棘上的輪齒，使與棘輪同軸的絲杠輪同軸的絲杠7轉動，從而完成工作臺的橫向運動轉動，從而完成工作臺的橫向運動。上一頁 下一頁返回圖圖1-3 牛頭創(chuàng)床橫向進給機構牛頭創(chuàng)床橫向進給機構 ( a)進給機構進給機構;

7、(b)運動簡圖運動簡圖1,2-齒輪齒輪;3-梢盤梢盤(曲柄曲柄);4-連桿連桿;5-搖桿搖桿;6-棘輪棘輪;7-絲杠絲杠返回1.1 鉸鏈四桿機構曲柄搖桿機構在生產中的應用范圍很廣，曲柄搖桿機構在生產中的應用范圍很廣，圖圖1-4是一些實際是一些實際應用應用:(a)為雷達俯仰角度的擺動裝置，為雷達俯仰角度的擺動裝置，(b)為顆式破碎機。為顆式破碎機。它們在曲柄它們在曲柄AB連續(xù)回轉的同時，搖桿連續(xù)回轉的同時，搖桿CD可以往復擺動，完可以往復擺動，完成雷達天線的擺動俯仰、破碎礦石等動作。成雷達天線的擺動俯仰、破碎礦石等動作。在在圖圖1-5所示的腳踏砂輪機機構和所示的腳踏砂輪機機構和圖圖1-6所示的縫

8、紉機踏板所示的縫紉機踏板機構中，連桿機構中，連桿BC隨著踏板作往復擺動，驅動曲軸隨著踏板作往復擺動，驅動曲軸AB和帶輪和帶輪進行連續(xù)的回轉。在曲柄搖桿機構中，當取搖桿為主動件時，進行連續(xù)的回轉。在曲柄搖桿機構中，當取搖桿為主動件時，可以使搖桿的往復擺動轉換成從動件曲柄的整周回轉運動。可以使搖桿的往復擺動轉換成從動件曲柄的整周回轉運動。上一頁 下一頁返回圖圖1-4 曲柄搖桿機構的應用實例曲柄搖桿機構的應用實例返回圖圖1-5 腳踏砂輪機機構腳踏砂輪機機構返回圖圖1-6 縫紉機踏板機構縫紉機踏板機構返回1.1 鉸鏈四桿機構2.雙曲柄機構的特點及構成雙曲柄機構的特點及構成 一般而言，兩連架桿均為曲柄的

9、鉸鏈四桿機構，稱為雙曲柄一般而言，兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機構，稱為雙曲柄機構。如圖機構。如圖1一所示的慣性篩中的鉸鏈四桿機構就是雙曲柄一所示的慣性篩中的鉸鏈四桿機構就是雙曲柄機構。當主動曲柄機構。當主動曲柄AB繞點繞點A勻勻速回轉轉動速回轉轉動 時，通過連桿時，通過連桿BC帶動從動曲柄帶動從動曲柄CD繞繞D點變速回轉一周并通過點變速回轉一周并通過E點連接，使點連接，使篩子作變速往復直線運動進行篩選工作。篩子作變速往復直線運動進行篩選工作。上一頁 下一頁返回0180圖圖1-7 慣性篩機構慣性篩機構上一頁 下一頁返回1.1 鉸鏈四桿機構如果在雙曲柄機構中，兩曲柄的長度相等，連桿與機架的長如果在

10、雙曲柄機構中，兩曲柄的長度相等，連桿與機架的長度也相等，那么可以稱為平行雙曲柄機構度也相等，那么可以稱為平行雙曲柄機構(圖圖1-8 )。在機械。在機械中平行雙曲柄機構的應用也很廣泛，如中平行雙曲柄機構的應用也很廣泛，如圖圖1-9所示的天平，所示的天平，它能保證天平盤它能保證天平盤1,2始終處于水平位置始終處于水平位置;圖圖1-10所示的機車所示的機車車輪聯(lián)動裝置也是平行雙曲柄機的應用實例。車輪聯(lián)動裝置也是平行雙曲柄機的應用實例。如果曲柄轉向不同，稱為反向平行雙曲柄機構，可以簡稱為如果曲柄轉向不同，稱為反向平行雙曲柄機構，可以簡稱為反向雙曲柄機構，如反向雙曲柄機構，如圖圖1-11所示。所示。圖圖

11、1-12為車門啟閉機構，為車門啟閉機構，它采用的就是反向雙曲柄機構。它采用的就是反向雙曲柄機構。上一頁 下一頁返回圖圖1-8 平行雙曲柄機構平行雙曲柄機構返回圖圖1-9 天平天平返回圖圖1-10 機車車輪聯(lián)動裝置機車車輪聯(lián)動裝置(a)車輪聯(lián)動裝置車輪聯(lián)動裝置;(b)聯(lián)動裝置機構簡圖聯(lián)動裝置機構簡圖返回圖圖1-11 反向雙曲柄機構反向雙曲柄機構返回圖圖1-12 車門啟閉機構車門啟閉機構返回1.1 鉸鏈四桿機構3.雙搖桿機構的特點及構成雙搖桿機構的特點及構成雙搖桿機構是具有兩個搖桿的鉸鏈四桿機構。雙搖桿機構的雙搖桿機構是具有兩個搖桿的鉸鏈四桿機構。雙搖桿機構的應用實例也很多應用實例也很多:如如圖圖

12、1-13所示的鶴式港口起重機中月刀為所示的鶴式港口起重機中月刀為機架，機架，AB和和CD為搖桿，當搖桿為搖桿，當搖桿AB擺動時，通過連桿擺動時，通過連桿CE將將重物重物Q近似水平直線移動到虛線位置。近似水平直線移動到虛線位置。圖圖1-14所示的自卸載所示的自卸載重汽車翻斗機構中，重汽車翻斗機構中，AD為機架，當液壓缸輸人液壓油時，為機架，當液壓缸輸人液壓油時，活塞桿向右伸出，使活塞桿向右伸出，使AB和和CD向右擺動，從而使車斗傾斜卸向右擺動，從而使車斗傾斜卸下貨物。下貨物。上一頁 下一頁返回圖圖1-13 鶴式港口起重機鶴式港口起重機返回圖圖1-14 自卸翻斗機構自卸翻斗機構返回1.1 鉸鏈四桿機構1.1.3 鉸鏈四桿機構的性質鉸鏈四桿機構的性質1.曲柄存在的條件曲柄存在的條件在鉸鏈四桿機構中是否有作整圈旋轉的構件，取決于各構件在鉸鏈四桿機構中是否有作整圈旋轉的構件，取決于各構件之間的長度關系，這就是所謂的曲柄存在條件。對曲柄存在之間的長度關系，這就是所謂的曲柄存在條件。對曲柄存在條件的分析條件的分析:在在圖圖1-15所示的曲柄搖桿機構中，假設曲柄所示的曲柄搖桿機構中，假