機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第二章 常用機(jī)構(gòu)介紹

第二章常用(chánɡyònɡ)機(jī)構(gòu)介紹第一節(jié)、平面連桿機(jī)構(gòu)一、基本概念1、平面連桿機(jī)構(gòu)—若干構(gòu)件用低副聯(lián)接，且所有構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)均為平面運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。2、所有構(gòu)件都在同一平面內(nèi)或平行平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)稱為平面機(jī)構(gòu)，否則(fǒuzé)稱為空間機(jī)構(gòu)。二、特點(diǎn)：1、能實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)形式。如：轉(zhuǎn)動(dòng)，擺動(dòng)，移動(dòng)，平面運(yùn)動(dòng)。精品資料2、運(yùn)動(dòng)副為低副：面接觸：①承載能力大；②便于潤(rùn)滑；壽命長(zhǎng)幾何形狀簡(jiǎn)單——便于加工，成本低。3、缺點(diǎn)：①只能近似實(shí)現(xiàn)給定(ɡěidìnɡ)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；②設(shè)計(jì)復(fù)雜；③只用于速度較低的場(chǎng)合。精品資料由轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接四個(gè)構(gòu)件而形成的機(jī)構(gòu)，稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，如圖所示。圖中固定不動(dòng)的構(gòu)件是機(jī)架；與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連架桿；不與機(jī)架直接(zhíjiē)相連的構(gòu)件稱為連桿。連架桿中，能作整周回轉(zhuǎn)的稱為曲柄，只能作往復(fù)擺動(dòng)的稱為搖桿。根據(jù)兩連架桿中曲柄(或搖桿)的數(shù)目，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)可分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)。

精品資料4—機(jī)架1，3—連架桿→定軸轉(zhuǎn)動(dòng)2—連桿(liánɡǎn)→平面運(yùn)動(dòng)整轉(zhuǎn)副：二構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)為整周轉(zhuǎn)動(dòng)。擺動(dòng)副：二構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)不為整周轉(zhuǎn)動(dòng)。曲柄：作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿搖桿：非整周轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿

精品資料二、平面四桿機(jī)構(gòu)的常用形式1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（構(gòu)件(gòujiàn)4為機(jī)架、構(gòu)件(gòujiàn)2為機(jī)架）2、雙曲柄機(jī)構(gòu)}全回轉(zhuǎn)副四桿機(jī)構(gòu)（構(gòu)件(gòujiàn)1為機(jī)架）3、雙搖桿機(jī)構(gòu)（構(gòu)件(gòujiàn)3為機(jī)架）4、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)件(gòujiàn)4為機(jī)架精品資料1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

兩連架桿中一為曲柄、一為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的作用是將曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成搖桿的往復(fù)擺動(dòng)。如雷達(dá)、汽車前窗刮雨器與攪拌機(jī)均為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用。2、雙曲柄機(jī)構(gòu)

兩連架桿均為曲柄的四桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)

。如圖所示的慣性篩。當(dāng)兩曲柄長(zhǎng)度相等，連桿與機(jī)架的長(zhǎng)度也相等時(shí)，稱為平行(píngxíng)雙曲柄機(jī)構(gòu)（平行(píngxíng)四邊形機(jī)構(gòu)）。如圖所示的機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，就是平行(píngxíng)雙曲柄機(jī)構(gòu)的具體應(yīng)用。它能保證被聯(lián)動(dòng)的各輪與主動(dòng)輪作相同的運(yùn)動(dòng)。精品資料精品資料此外，還有反平行四邊形機(jī)構(gòu)。如公共汽車車門啟閉機(jī)構(gòu)。當(dāng)主動(dòng)曲柄AB轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)連桿BC使從動(dòng)曲柄CD朝相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證兩扇車門同時(shí)(tóngshí)開(kāi)啟和關(guān)閉。3、雙搖桿機(jī)構(gòu)

兩連架桿均為搖桿的四桿機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)

。起重機(jī)、飛機(jī)起落架即為雙搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用。識(shí)別：取最短構(gòu)件為機(jī)架——雙曲柄機(jī)構(gòu)取最短構(gòu)件任一相鄰構(gòu)件為機(jī)架——曲柄搖桿機(jī)構(gòu)取最短構(gòu)件對(duì)面的構(gòu)件為機(jī)架——雙搖桿機(jī)構(gòu)精品資料精品資料精品資料▲鉸鏈(jiǎoliàn)四桿機(jī)構(gòu)存在一個(gè)曲柄的條件是：(一)最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和。(二)曲柄為最短桿?！q鏈(jiǎoliàn)四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件是：(一)最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和。(二)機(jī)架或連架桿為最短桿。精品資料4、曲柄(qūbǐng)滑塊機(jī)構(gòu)二、平面四桿機(jī)構(gòu)的內(nèi)部演化:精品資料精品資料第二節(jié)凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)一、凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)的組成與分類：運(yùn)動(dòng)方式：將主動(dòng)凸輪(tūlún)的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)轉(zhuǎn)換成為從動(dòng)件的移動(dòng)或擺動(dòng)。分類：1、形狀①盤形凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)——平面凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)②移動(dòng)凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)——平面凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)③圓柱凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)——空間凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)2、運(yùn)動(dòng)形式精品資料按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)型式：①尖底從動(dòng)件：用于低速；②滾子從動(dòng)件：應(yīng)用(yìngyòng)最普遍；③平底從動(dòng)件：用于高速精品資料二、從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律——從動(dòng)件在工作過(guò)程中，其位移（角位移）、速度（角速度）和加速度（角加速度）隨時(shí)間（或凸輪轉(zhuǎn)角）變化的規(guī)律。凸輪輪廓曲線的形狀(xíngzhuàn)是依據(jù)已選定了的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律而設(shè)計(jì)的。從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律和正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律等。精品資料三、凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：1、能夠?qū)崿F(xiàn)精確的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；2、設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)(quēdiǎn)：1、承載能力低，主要用于控制機(jī)構(gòu)；2、凸輪輪廓加工困難。精品資料*第三節(jié)間歇運(yùn)動(dòng)(yùndòng)機(jī)構(gòu)

概念：間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)——將原動(dòng)件的連續(xù)(liánxù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成從動(dòng)件作周期性停歇間隔的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的機(jī)構(gòu)。一、棘輪機(jī)構(gòu)工作原理：擺桿1左右擺動(dòng)，當(dāng)擺桿左擺時(shí)，棘爪4插入棘輪3的齒內(nèi)推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)過(guò)某一角度。當(dāng)擺桿右擺時(shí)，棘爪4滑過(guò)棘輪3，而棘輪靜止不動(dòng)，往復(fù)循環(huán)。制動(dòng)爪5——防止棘輪反轉(zhuǎn)這種有齒的棘輪其進(jìn)程的變化最少是1個(gè)齒距，且工作時(shí)有響聲。精品資料棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用：有齒的棘輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠，從動(dòng)(cóngdòng)棘輪容易實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)節(jié)，但是有噪聲、沖擊，輪齒易摩損，高速時(shí)尤其嚴(yán)重，常用于低速、輕載的間歇傳動(dòng)。起重機(jī)、絞盤常用棘輪機(jī)構(gòu)使提升的重物能停在任何位置，以防止由于停電等原因造成事故。精品資料二、槽輪機(jī)構(gòu)組成(zǔchénɡ)、工作原理1．組成(zǔchénɡ)：具有徑向槽的槽輪，具有圓銷的構(gòu)件，機(jī)架2．工作原理：構(gòu)件1→連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；構(gòu)件2（槽輪）→時(shí)而轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)而靜止當(dāng)構(gòu)件1的圓銷A尚未進(jìn)入槽輪的徑向槽時(shí)，槽輪的內(nèi)凹鎖住弧被構(gòu)件1的外凸圓弧卡住，槽輪靜止不動(dòng)。當(dāng)構(gòu)件1的圓銷A開(kāi)始進(jìn)入槽輪徑向槽的位置，鎖住弧被松開(kāi)，圓銷驅(qū)使槽輪傳動(dòng)。當(dāng)圓銷開(kāi)始脫出徑向槽時(shí)，槽輪的另一內(nèi)凹鎖住弧又被構(gòu)件1的外凸圓弧卡住，槽輪靜止不動(dòng)。往復(fù)循環(huán)精品資料精品資料特點(diǎn)和應(yīng)用：1、優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。常用于要求(yāoqiú)恒定