第十一章獲得往復(fù)運動的機構(gòu)

1、產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)李江哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)第三篇 機構(gòu)與傳動設(shè)計p平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計（4學(xué)時）p凸輪機構(gòu)及其設(shè)計（2學(xué)時）p齒輪機構(gòu)及其設(shè)計（6學(xué)時）p連接與傳動（6學(xué)時）p轉(zhuǎn)動的機構(gòu)（2學(xué)時）p往復(fù)運動的機構(gòu)（2學(xué)時）p位移擴大及倍力機構(gòu)（2學(xué)時）p間歇運動機構(gòu)（2學(xué)時）p特定軌跡的機構(gòu)（2學(xué)時）p其他典型機構(gòu)與裝置（2學(xué)時）p新原理及機構(gòu)的創(chuàng)意（2學(xué)時）2第十一章 獲得往復(fù)運動的機構(gòu) 哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)教學(xué)要求 能力目標能力目標 1、掌握獲得直線往復(fù)運動的機構(gòu)、掌握獲得直線往復(fù)運動的機構(gòu) 2、掌握獲得往復(fù)擺動的機構(gòu)、掌握獲得往復(fù)擺動的機構(gòu)哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機

2、械基礎(chǔ)第十一章第十一章 獲得往復(fù)運動的機構(gòu)獲得往復(fù)運動的機構(gòu)11.1 獲得直線運動的機構(gòu)獲得直線運動的機構(gòu)11.2 獲得擺動的機構(gòu)獲得擺動的機構(gòu)哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)11.1 獲得直線運動的機構(gòu)獲得直線運動的機構(gòu) 直線往復(fù)運動機構(gòu)的運動軌跡是沿著直線來回運動的，盡管在運動中途可以是勻速的，但一般來講，在行程的兩端有必然的減速和停止，再做回返的運動。通常提供原動通常提供原動力的機械是發(fā)動機或電動機，輸出的是均勻力的機械是發(fā)動機或電動機，輸出的是均勻旋轉(zhuǎn)運動旋轉(zhuǎn)運動。因此，要獲得直線往復(fù)運動就是要獲得直線往復(fù)運動就是如何將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運動如何將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運動。常用的

3、許多方法中，其中有些前面已提及，可見，一種機構(gòu)應(yīng)該有多種不同的用途，主要是怎樣去組合和從什么角度去利用它。哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)11.1 獲得直線運動的機構(gòu)獲得直線運動的機構(gòu)11.1.1 曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)往復(fù)式給煤機往復(fù)哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)11.1 獲得直線運動的機構(gòu)獲得直線運動的機構(gòu)車門開閉機構(gòu)氣缸哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)作者：潘存云教授11.1 獲得直線運動的機構(gòu)獲得直線運動的機構(gòu)多曲柄滑塊機構(gòu)多曲柄滑塊機構(gòu)哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)11.1.2齒輪齒條機構(gòu)齒輪齒條機構(gòu)11.1 獲得直線運動的機構(gòu)獲得直線運動的機構(gòu)同時控制鉆雙孔齒輪齒條是特殊的齒

4、輪機構(gòu)，即齒輪直徑為無限大。哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)11.1.2齒輪齒條機構(gòu)齒輪齒條機構(gòu)11.1 獲得直線運動的機構(gòu)獲得直線運動的機構(gòu) 齒輪齒條機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、運動速度較高、傳動效率高。易于實現(xiàn)較長的運動行程，因此，常用于機械設(shè)備的主傳動系統(tǒng)、進給機構(gòu)、自動生產(chǎn)線傳送裝置、儀器支架的升降裝置等，如圖所示。哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)直線電機直線電機禁翼禁翼直線電機直線電機某型飛機的禁翼操縱機構(gòu)某型飛機的禁翼操縱機構(gòu)放大作用：上齒條移動4R行程利用齒輪齒條機構(gòu)實現(xiàn)行程倍增印刷機大行程送紙機構(gòu)印刷機大行程送紙機構(gòu)哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)11.1.3 推桿推桿凸輪機構(gòu)凸輪機

5、構(gòu)11.1 獲得直線運動的機構(gòu)獲得直線運動的機構(gòu)凸輪是最簡單的從動件按預(yù)定的規(guī)律運動凸輪是最簡單的從動件按預(yù)定的規(guī)律運動的機構(gòu)。推桿的行程由凸輪大小半徑的差的機構(gòu)。推桿的行程由凸輪大小半徑的差決定，推桿運動速度的變化由凸輪的輪廓決定，推桿運動速度的變化由凸輪的輪廓曲線和速度決定。曲線和速度決定。哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)1 12 2刀架刀架o o機床進給機構(gòu)機床進給機構(gòu)11.1 獲得直線運動的機構(gòu)獲得直線運動的機構(gòu)根據(jù)要實現(xiàn)運動的性質(zhì)，凸輪的輪廓線要設(shè)計成各種曲線形狀。根據(jù)要實現(xiàn)運動的性質(zhì)，凸輪的輪廓線要設(shè)計成各種曲線形狀。心形線凸輪錐形盤端面凸輪形封閉凸輪拋物線凸輪哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品

6、設(shè)計機械基礎(chǔ)11.1.4斜面機構(gòu)斜面機構(gòu)11.1 獲得直線運動的機構(gòu)獲得直線運動的機構(gòu) 斜面機構(gòu)是常見的一種簡單機構(gòu)。斜面機斜面機構(gòu)是常見的一種簡單機構(gòu)。斜面機構(gòu)用得最多的是夾緊裝置和導(dǎo)向斜面，也作構(gòu)用得最多的是夾緊裝置和導(dǎo)向斜面，也作為實現(xiàn)某些直線往復(fù)運動的簡單機件。為實現(xiàn)某些直線往復(fù)運動的簡單機件。哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)11.1.5螺旋機構(gòu)螺旋機構(gòu)11.1 獲得直線運動的機構(gòu)獲得直線運動的機構(gòu) 螺旋機構(gòu)是斜面機構(gòu)的一種特殊形式，是將斜面繞在圓柱體上形成的。螺旋機構(gòu)的螺紋根據(jù)斜面形狀不同分為若干種類，而且各自具有不同的功能和特點，應(yīng)用時需合理選擇。哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)1

7、1.1.5螺旋機構(gòu)螺旋機構(gòu)矩形螺紋矩形螺紋（方牙螺紋）（方牙螺紋）三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋153033011.1 獲得直線運動的機構(gòu)獲得直線運動的機構(gòu)哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)單齒齒輪與齒條嚙合的模型單齒齒輪與齒條嚙合的模型單頭螺桿 螺紋還可以做成多頭的，也就是同時由幾根同樣斷面螺紋還可以做成多頭的，也就是同時由幾根同樣斷面的斜面繞圓柱面而形成的多頭螺旋，可以提高效率。的斜面繞圓柱面而形成的多頭螺旋，可以提高效率。11.1.5螺旋機構(gòu)螺旋機構(gòu)哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)11.1.6撓性件傳動撓性件傳動11.1 獲得直線運動的機構(gòu)獲得直線運動的機構(gòu) 利用

8、撓性件可以傳遞直線運動，在主動輪和從動輪之間的皮帶可以單方向連續(xù)地運動，再配以其他輔助機件，用來執(zhí)行一定的功能。哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)11.2獲得擺動的機構(gòu)獲得擺動的機構(gòu) 擺動是機件或物體繞一固定的轉(zhuǎn)動中心往復(fù)運動的一種形式，實際上是轉(zhuǎn)動的一部分?？恐亓[動是最簡單的一種形式，叫單擺運動，如計時鐘上的擺錘的運動。在機構(gòu)中常利用擺動完成一些功能動作。擺動可以由多種機構(gòu)獲得，如曲柄搖桿機構(gòu)、擺動凸輪機構(gòu)、齒輪齒條機構(gòu)等。哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)11.2獲得擺動的機構(gòu)獲得擺動的機構(gòu)11.2.1曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)圖示為插齒機插刀往復(fù)運動機構(gòu)圖示為插齒機插刀往復(fù)運動機構(gòu)簡圖。當偏

9、心盤簡圖。當偏心盤1回轉(zhuǎn)時，經(jīng)連回轉(zhuǎn)時，經(jīng)連桿桿2使搖桿使搖桿3繞軸心繞軸心4擺動。同時擺動。同時扇形齒輪扇形齒輪5帶動齒條帶動齒條6連同主軸連同主軸7和插齒刀和插齒刀8上下往復(fù)運動，并且上下往復(fù)運動，并且插齒（向下）速度慢，提上去時插齒（向下）速度慢，提上去時候（空返）時速度快。候（空返）時速度快。哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)11.2獲得擺動的機構(gòu)獲得擺動的機構(gòu)11.2.1曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu) 顎式破碎機顎式破碎機，也是利用搖桿機構(gòu)的急回特性，當偏心軸轉(zhuǎn)，也是利用搖桿機構(gòu)的急回特性，當偏心軸轉(zhuǎn)動時（相當于曲柄），顎板像動物的下顎一樣一咬合一張開，動時（相當于曲柄），顎板像動物的下顎一

10、樣一咬合一張開，且咬合的速度快，破碎力強，張開速度慢，破碎的物料自由且咬合的速度快，破碎力強，張開速度慢，破碎的物料自由落出，但在這里不是靠搖桿工作，是靠連桿工作的，動顎相落出，但在這里不是靠搖桿工作，是靠連桿工作的，動顎相當于連桿。當于連桿。哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)11.2.2擺動導(dǎo)桿機構(gòu)擺動導(dǎo)桿機構(gòu)11.2獲得擺動的機構(gòu)獲得擺動的機構(gòu) 擺動導(dǎo)桿，用擺動導(dǎo)桿配以其它輔助機件，也可以實現(xiàn)擺擺動導(dǎo)桿，用擺動導(dǎo)桿配以其它輔助機件，也可以實現(xiàn)擺動運動，當主動件桿動運動，當主動件桿1回轉(zhuǎn)時，滑塊回轉(zhuǎn)時，滑塊2便在導(dǎo)桿便在導(dǎo)桿3上滑動。桿上滑動。桿4是固定的，因此桿是固定的，因此桿3只能做左右擺

11、動的運動。只能做左右擺動的運動。擺動油泵擺動油泵哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)11.2.3利用凸輪獲得擺動機構(gòu)利用凸輪獲得擺動機構(gòu)5.2獲得擺動的機構(gòu)獲得擺動的機構(gòu)11-15（a）11-15（b） 利用凸輪，也可以實現(xiàn)使被動件擺動的目地，利用凸輪，也可以實現(xiàn)使被動件擺動的目地， 11-15（a）是利用凸輪使連桿擺動的簡圖，凸輪拉力彈簧是使擺桿回復(fù)的附件是利用凸輪使連桿擺動的簡圖，凸輪拉力彈簧是使擺桿回復(fù)的附件件。在件。在11-15（b）中，凸輪的轉(zhuǎn)動可使兩平面擺桿同時做閉合運動。）中，凸輪的轉(zhuǎn)動可使兩平面擺桿同時做閉合運動。哈爾濱工程大學(xué) 產(chǎn)品設(shè)計機械基礎(chǔ)11.2獲得擺動的機構(gòu)獲得擺動的機構(gòu)11.2.4齒輪齒條擺動機構(gòu)齒輪齒條擺動機構(gòu) 前面講述了運用齒輪的轉(zhuǎn)動使齒條做直線運動或者直線往前面講述了運用齒輪的轉(zhuǎn)動使齒條做直線運動或者直線往復(fù)運動。我們將原理反過來就可以利用齒條的往復(fù)運動在齒復(fù)運動。我們將原理反過來就可以利用齒條的往復(fù)運動在齒條上得到一個往復(fù)的轉(zhuǎn)動，當這個往復(fù)的轉(zhuǎn)動不超過一周時條上得到一個往復(fù)的轉(zhuǎn)動，當這個往復(fù)的轉(zhuǎn)動不超過一周時就成為了往復(fù)擺動。這時可以講齒輪的多余部分省去，成為就成為了往復(fù)擺動。