汽車機(jī)械基礎(chǔ)項(xiàng)目五-識別汽車常用機(jī)構(gòu)課件

1、高建平 龐志康 主編汽車機(jī)械基礎(chǔ)01平面圖形的繪制02組合體的繪制03識讀零件圖04識讀汽車部件裝配圖目錄05識別汽車常用機(jī)構(gòu)06認(rèn)識機(jī)械傳動07認(rèn)識汽車常用軸和軸承08認(rèn)識鍵與銷09認(rèn)識液壓傳動系統(tǒng)10認(rèn)識汽車零部件材料目錄11選用汽車常用油液材料05識別汽車常用機(jī)構(gòu)我們的目標(biāo)是著手的任務(wù)是1.能說出四桿機(jī)構(gòu)的組成與基本類型。2.知道四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì)。3.知道四桿機(jī)構(gòu)的演化。4.知道凸輪機(jī)構(gòu)的組成、類型和特點(diǎn)。1.手工制作鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。2.觀察鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特點(diǎn),總結(jié)其基本性質(zhì)。3.觀察配氣機(jī)構(gòu)的工作過程,分析凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)。 制作鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的步驟如下。1.落料(圖5-1)1)制作材

2、料一般選用寬度為2030mm 的竹片。2)用鋸條鋸下長度不等的四根竹條,操作過程中須注意安全。圖5-1落料2.鉆孔(圖5-2)1)可用電鉆和鉆床鉆孔,但操作前須經(jīng)教師指導(dǎo)。2)孔與端邊應(yīng)留有一定的距離,以免鉆孔過程中竹條開裂。圖5-2鉆孔3.去毛刺(圖5-3)利用銼刀或其他刀具去除竹條各邊及孔周圍的毛刺。圖5-3去毛刺4.連接(圖5-4)1)利用螺栓、螺母或鐵(銅)絲連接各竹條,注意固定不可過于緊密,各連接處應(yīng)能自由轉(zhuǎn)動。2)如遇最長桿長度大于或等于其余三桿長度之和的情況,則應(yīng)適當(dāng)縮短最長桿的長度。圖5-4連接一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成1)在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中,固定不動的構(gòu)件稱為機(jī)架(如圖5-5所示的

3、a桿)。機(jī)構(gòu)中不與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連桿(如圖5-5所示的c桿)。機(jī)構(gòu)中與機(jī)架用低副相連的構(gòu)件稱為連架桿(如圖5-5所示的b桿、d桿,低副為兩構(gòu)件以面接觸的運(yùn)動副)。2)與機(jī)架用轉(zhuǎn)動副相連,且能繞該轉(zhuǎn)動副軸線作整周旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件稱為曲柄。與機(jī)架相連,但只能繞該轉(zhuǎn)動副軸線擺動的構(gòu)件稱為搖桿。圖5-5四桿機(jī)構(gòu)1二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的工作特性(1)a為機(jī)架此時的機(jī)構(gòu)如圖5-6所示。 1)a為機(jī)架,轉(zhuǎn)動b,觀察b、d的運(yùn)動方式。2)通過交流得出b、d可能出現(xiàn)的運(yùn)動方式,思考為什么會出現(xiàn)不同的運(yùn)動方式。3)圖示四桿長度關(guān)系為bdca。圖5-6四桿機(jī)構(gòu)2(2)b為機(jī)架此時的機(jī)構(gòu)如圖5-7所示。1)b為機(jī)架,轉(zhuǎn)動c

4、,觀察a、c的運(yùn)動方式。2)通過交流得出a、c可能出現(xiàn)的運(yùn)動方式,思考為什么會出現(xiàn)這一情況。圖5-7四桿機(jī)構(gòu)3(3)c為機(jī)架此時的機(jī)構(gòu)如圖5-8所示。 1)c為機(jī)架,轉(zhuǎn)動d,觀察b、d的運(yùn)動方式。2)通過交流得出b、d可能出現(xiàn)的運(yùn)動方式,思考為什么會出現(xiàn)這一情況。圖5-8四桿機(jī)構(gòu)4(4)d為機(jī)架此時的機(jī)構(gòu)如圖5-9所示。1)d為機(jī)架,轉(zhuǎn)動c,觀察a、c的運(yùn)動方式。2)通過交流得出a、c可能出現(xiàn)的運(yùn)動方式,思考為什么會出現(xiàn)這一情況。圖5-9四桿機(jī)構(gòu)5三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件通過上述觀察與分析可知,是否存在曲柄是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的重要特征,而連桿成為曲柄必須滿足以下兩個條件:1)最短桿與最長桿

5、的長度之和小于或等于其余兩桿的長度之和(圖5-10)。2)連架桿與機(jī)架中必有一個是最短桿,如圖5-11所示,鉸鏈四桿的長度關(guān)系為bdca(必須將a、b或c作為機(jī)架)。圖5-10四桿機(jī)構(gòu)6圖5-11四桿機(jī)構(gòu)7四、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)三種基本類型的判別方法根據(jù)曲柄存在的條件,可以推導(dǎo)出鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本類型及其判別方法。1)最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其余兩桿的長度之和(圖5-12),則 取最短桿為連架桿時,構(gòu)成曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 取最短桿為機(jī)架時,構(gòu)成雙曲柄機(jī)構(gòu)。 取最短桿為連桿時,構(gòu)成雙搖桿機(jī)構(gòu)。 2)若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中最短桿與最長桿的長度之和大于其余兩桿的長度之和,則無曲柄存在,只能構(gòu)成雙搖桿機(jī)

6、構(gòu)。圖5-12四桿機(jī)構(gòu)8五、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)中的活塞連桿機(jī)構(gòu)如圖5-13所示,它是將四桿機(jī)構(gòu)中的搖桿轉(zhuǎn)化為作往復(fù)運(yùn)動的滑塊,因而稱為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。圖5-13內(nèi)燃機(jī)活塞連桿機(jī)構(gòu)2.移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)如圖5-14所示的抽水機(jī)等機(jī)構(gòu)稱為移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。圖5-14抽水機(jī)3.曲柄搖塊機(jī)構(gòu)如圖5-15所示的自翻卸料裝置等機(jī)構(gòu)將四桿機(jī)構(gòu)中的連架桿轉(zhuǎn)化為擺動的搖塊,因而稱為曲柄搖塊機(jī)構(gòu)。圖5-15自翻卸料裝置認(rèn)識發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)1.觀察配氣機(jī)構(gòu)模型配氣機(jī)構(gòu)模型如圖 5-16所示,找出配氣機(jī)構(gòu)中各傳動零部件所在的位置。圖5-16配氣機(jī)構(gòu)模型1曲軸2正時帶3凸輪軸4推桿5搖臂6氣門彈簧7氣門2

7、.分析工作過程1)凸輪軸轉(zhuǎn)動時,當(dāng)凸輪的圓柱面(基圓)部分與液壓挺桿接觸時,挺桿不升高,挺桿以上的傳動件不動作,氣門是關(guān)閉的,如圖5-17所示。圖5-17配氣機(jī)構(gòu)工作過程11氣門座2液壓挺 桿3凸輪4氣門彈簧5氣門導(dǎo)管6氣門2)當(dāng)凸輪的凸起部分與液壓挺桿接觸時,便開始將挺桿頂起,于是氣門被打開,如圖5-18所示。圖5-18配氣機(jī)構(gòu)工作過程21氣門座2液壓挺桿3凸輪4氣門彈簧5氣門導(dǎo)管6氣門3)當(dāng)凸輪的最大凸起處與液壓挺桿接觸時,氣門達(dá)到最大開度(升程),如圖5-19所示。圖5-19配氣機(jī)構(gòu)工作過程31氣門座2液壓挺桿3凸輪4氣門彈簧5氣門導(dǎo)管6氣門4)隨后,凸輪與液壓挺桿接觸表面的凸起半徑開始

8、逐漸變小,氣門在氣門彈簧的作用下開始上升直至關(guān)閉,并反向推動搖臂等傳動桿件,使挺桿下壓,以保持與凸輪的接觸,如圖5-20所示。 圖5-20配氣機(jī)構(gòu)工作過程41氣門座2液壓挺桿3凸輪4氣門彈簧5氣門導(dǎo)管6氣門5)當(dāng)凸輪凸起部分離開液壓挺桿時,氣門完全關(guān)閉,如圖5-21所示。圖5-21配氣機(jī)構(gòu)工作過程51氣門座2液壓挺桿3凸輪4氣門彈簧5氣門導(dǎo)管6氣門一、凸輪機(jī)構(gòu)的組成凸輪機(jī)構(gòu)在汽車發(fā)動機(jī)中的應(yīng)用主要是配氣機(jī)構(gòu),如圖5-22所示。汽車發(fā)動機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)主要由凸輪、氣門、氣門導(dǎo)管等組成。凸輪是一個具有曲線輪廓的構(gòu)件,是主動件。當(dāng)凸輪運(yùn)動時,借助它的曲線輪廓,可帶動氣門作預(yù)期的運(yùn)動,所以氣門是從動件。氣

9、門在氣門導(dǎo)管中作往復(fù)直線運(yùn)動,氣門導(dǎo)管起支承作用,所以氣門導(dǎo)管是機(jī)架。圖5-22配氣機(jī)構(gòu)1凸輪2氣門導(dǎo)管3氣門由對配氣機(jī)構(gòu)的分析可知,凸輪機(jī)構(gòu)主要由凸輪、從動件和機(jī)架三個基本構(gòu)件組成,如圖5-23所示。圖5-23凸輪機(jī)構(gòu)1凸輪2從動件3機(jī)架二、凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)1)只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計凸輪輪廓的曲線形狀,就可以使從動件獲得任意預(yù)定的運(yùn)動規(guī)律。凸輪機(jī)構(gòu)簡單緊湊,可用在對從動件運(yùn)動規(guī)律要求嚴(yán)格的場合。2)凸輪機(jī)構(gòu)可以高速起動,且動作準(zhǔn)確可靠。3)由于數(shù)控機(jī)床及電子計算機(jī)的廣泛應(yīng)用,凸輪輪廓曲線的加工較為方便。4)凸輪機(jī)構(gòu)在接觸處難以保持良好的潤滑,故容易磨損,為了延長其使用壽命,傳遞動力不宜過大。5)在高速

10、凸輪機(jī)構(gòu)中,運(yùn)動特性很復(fù)雜,要精確分析和設(shè)計凸輪輪廓曲線比較困難。三、凸輪機(jī)構(gòu)的分類凸輪機(jī)構(gòu)的類型取決于凸輪和從動件的形式。(1)按凸輪形狀分類可分為盤形凸輪、移動凸輪、圓柱凸輪等,如圖5-24所示。圖5-24凸輪a)盤形凸輪b)移動凸輪c)圓柱凸輪1)盤形凸輪應(yīng)用很廣,例如,補(bǔ)鞋機(jī)中的盤形凸輪如圖5-25所示。圖5-25補(bǔ)鞋機(jī)中的盤形凸輪2)移動凸輪如圖5-26所示。圖5-26移動凸輪3)圓柱凸輪如圖5-27所示。圖5-27圓柱凸輪(2)按從動件的運(yùn)動形式分類可將其分為推桿和擺桿。1)從動件作往復(fù)直線移動時稱為推桿,其結(jié)構(gòu)如圖5-28所示。圖5-28推桿2)從動件作擺動時稱為擺桿,部分轎車發(fā)動機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)由上置凸輪軸的凸輪直接驅(qū)動搖臂,這個搖臂就屬于擺桿,如圖5-29所示。圖5-2