項(xiàng)目二 汽車常見機(jī)構(gòu)

項(xiàng)目二汽車常見機(jī)構(gòu)任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)任務(wù)三

凸輪機(jī)構(gòu)任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述

（一）平面機(jī)構(gòu)相關(guān)概念；（二）平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副和運(yùn)動(dòng)簡圖；目錄任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述

人類社會的不斷發(fā)展，越來越多的機(jī)器出現(xiàn)并影響著我們的生活和工作。例如生活中我們常見的汽車、飛機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱，工業(yè)生產(chǎn)中常見的發(fā)電機(jī)、機(jī)床、機(jī)器人等都是機(jī)器。這些機(jī)器的結(jié)構(gòu)、功能各不相同，但在組成上又有共同點(diǎn)，那么到底什么是機(jī)器，每部分的作用又是什么呢？任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)分析任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述

通過分析不難發(fā)現(xiàn)，以上所有機(jī)器都是由以下幾部分組成的：（1）動(dòng)力部分-機(jī)器工作的能量來源；（2）執(zhí)行部分-直接完成機(jī)器的預(yù)定動(dòng)作；（3）傳動(dòng)部分-將動(dòng)力部分的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給執(zhí)行部分；（4）控制部分-控制機(jī)器的正常運(yùn)行和工作。動(dòng)力？執(zhí)行？傳動(dòng)？控制？任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械、零件、構(gòu)件和部件的概念；2.掌握運(yùn)動(dòng)副的概念及分類；3.掌握平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制。任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述

相關(guān)知識（一）平面機(jī)構(gòu)相關(guān)概念

1、機(jī)器、機(jī)構(gòu)和機(jī)械

以傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車為例，任何一輛汽車都是發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身、電氣系統(tǒng)四大部分組成，每一部分又是由成百上千個(gè)零件組成。在汽車運(yùn)行過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)將燃料生的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，然后通過底盤傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（離合器、變速器、傳動(dòng)軸、主減速器、差速器、半軸等）將曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給車輪帶動(dòng)車輪滾動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)汽車的運(yùn)動(dòng)。任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述圖2-1傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車組成1)機(jī)器機(jī)器的三個(gè)特征 ①人為的實(shí)物組合（不是天然形成的）； ②各實(shí)物單元具有確定的相對運(yùn)動(dòng)； ③能完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能，可用來代替或減輕人類的勞動(dòng)；只有具備了以上3個(gè)特征的方可稱為機(jī)器。

Q：人是機(jī)器嗎？機(jī)器人是機(jī)器嗎？任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述

任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述

2）機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)—具有機(jī)器的前兩個(gè)特征。即機(jī)構(gòu)是一個(gè)具有相對機(jī)械運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件系統(tǒng)，用來傳遞與變換運(yùn)動(dòng)和力的可動(dòng)裝置。它是機(jī)器的重要組成部分。機(jī)器是由機(jī)構(gòu)組成的。任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述

a）曲柄連桿機(jī)構(gòu)b）凸輪機(jī)構(gòu)c）齒輪機(jī)構(gòu)圖2-2內(nèi)燃機(jī)a）b）c）圖2-3組成內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)

如果不考慮能量轉(zhuǎn)換和做功方面，僅從結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)角度來看，機(jī)器和機(jī)構(gòu)并無差別，因此在工程上我們習(xí)慣將機(jī)器和機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為機(jī)械。任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述

2、零件、構(gòu)件和部件1)零件機(jī)械中每一個(gè)單獨(dú)加工的單元體。零件是一個(gè)制造單元。通用零件：齒輪、螺釘、彈簧等；專用零件：內(nèi)燃機(jī)的活塞、曲軸等；任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述

圖2-4零件示例2）構(gòu)件

機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)單元?？梢允菃我坏恼w，也可以是由幾個(gè)零件組成的剛性結(jié)構(gòu)。任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述圖2-5連桿的組成3）部件

機(jī)器最基本的裝配單元。部件也是由若干個(gè)零件組成的，但這些零件之間不一定具有剛性連接。任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述

a）汽車變速箱b）汽車驅(qū)動(dòng)橋圖2-6部件示例3、平面機(jī)構(gòu)

從運(yùn)動(dòng)角度來看，機(jī)構(gòu)是由構(gòu)件組成的，且機(jī)構(gòu)中所有構(gòu)件都具有確定的相對運(yùn)動(dòng)，如果機(jī)構(gòu)中所有構(gòu)件均在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，則該機(jī)構(gòu)被稱為平面機(jī)構(gòu)，否則稱為空間機(jī)構(gòu)。本章只對工程中常見的平面機(jī)構(gòu)進(jìn)行介紹。任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述

1、運(yùn)動(dòng)副

從運(yùn)動(dòng)角度看，機(jī)構(gòu)是由構(gòu)件組合而成的，每一個(gè)構(gòu)件都以一定的方式與其他構(gòu)件相連接。但這種連接不同于螺栓連接，也不同于焊接、鉚接等之類的剛性連接，它既要求對彼此連接的兩構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)加以限制，又要允許它們之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)。

這種兩個(gè)構(gòu)件直接接觸又能產(chǎn)生一定相對運(yùn)動(dòng)的連接方式被稱為運(yùn)動(dòng)副。

（二）平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副及運(yùn)動(dòng)簡圖任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述圖a)：軸承中的滾動(dòng)體與內(nèi)外圈的滾道圖b)：嚙合中的一對齒廓圖c)：滑塊與導(dǎo)槽a）b）c）圖2-7運(yùn)動(dòng)副1）低副

兩構(gòu)件間以面接觸的運(yùn)動(dòng)副，稱為運(yùn)動(dòng)低副。低副又分為：（1）轉(zhuǎn)動(dòng)副若運(yùn)動(dòng)副只允許兩構(gòu)件在接觸處有相對轉(zhuǎn)動(dòng)，則稱該運(yùn)動(dòng)副為轉(zhuǎn)動(dòng)副，也稱鉸鏈。如圖2-8所示，構(gòu)件1和構(gòu)件2即為轉(zhuǎn)動(dòng)副。

任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述

圖2-8轉(zhuǎn)動(dòng)副

（2）移動(dòng)副若運(yùn)動(dòng)副只允許兩構(gòu)件沿接觸面某一方向相對滑移，則稱該運(yùn)動(dòng)副為移動(dòng)副。如圖2-9所示兩構(gòu)件即構(gòu)成移動(dòng)副。任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述

圖2-9移動(dòng)副2）高副

兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為高副。如圖2-10a)車輪與鋼軌，圖b）齒輪與齒輪的嚙合都屬于線接觸的高副，圖c）凸輪與從動(dòng)件屬于點(diǎn)接觸的高副。任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述a）b）c）

圖2-10高副

雖然構(gòu)件是組成機(jī)構(gòu)的基本要素，但只有構(gòu)件，沒有運(yùn)動(dòng)副，也不構(gòu)成一個(gè)完整的機(jī)構(gòu)，所以說運(yùn)動(dòng)副也是組成機(jī)構(gòu)的要素。因此可以說，機(jī)構(gòu)是由若干個(gè)構(gòu)件通過運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接而成的。任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述

分析已有機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理或設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)時(shí)，為了使問題簡化，常常略去機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的復(fù)雜外形和運(yùn)動(dòng)副的具體結(jié)構(gòu)，僅用簡單的線條和符號表達(dá)構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，繪出能夠表達(dá)各構(gòu)件相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系的圖形，這種圖形稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。2、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述1）機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的分類機(jī)構(gòu)工作時(shí)，不同構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)情況是不同的，其中固定不動(dòng)的構(gòu)件稱為機(jī)架，用以支撐其他活動(dòng)構(gòu)件，如內(nèi)燃機(jī)中的氣缸體；機(jī)構(gòu)中接受外部給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的活動(dòng)構(gòu)件稱為主動(dòng)件或原動(dòng)件，一般與機(jī)架相連，如曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的活塞；機(jī)構(gòu)中隨著主動(dòng)件而運(yùn)動(dòng)的其他活動(dòng)構(gòu)件稱為從動(dòng)件，如曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的連桿、曲軸。任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述2）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的符號任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述

3）平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制

機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制方法和步驟如下：（1）認(rèn)真研究機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理，確定固定件（機(jī)架），分清主動(dòng)件和從動(dòng)件；

（2）沿著運(yùn)動(dòng)傳遞路線，分析兩構(gòu)件間相對運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，以確定運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目；

（3）測量出運(yùn)動(dòng)副間的相對位置；（4）選擇運(yùn)動(dòng)簡圖的視圖平面和比例尺(=實(shí)際尺寸(m)/圖示長度(mm))，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。并從運(yùn)動(dòng)件開始，按傳動(dòng)順序標(biāo)出各構(gòu)件的編號和運(yùn)動(dòng)副的代號。在原動(dòng)件上標(biāo)出箭頭以表示其運(yùn)動(dòng)方向。解：按如下步驟繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖：

（1）明確機(jī)構(gòu)的組成。由圖2-9a)所示，氣缸蓋5在內(nèi)燃機(jī)中起著機(jī)架的作用，凸輪1是原動(dòng)機(jī)（主動(dòng)件），滾子2、搖臂3、氣門4都是從動(dòng)件。

（2）按運(yùn)動(dòng)傳遞路線和相對運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)確定運(yùn)動(dòng)副的類型。該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)由凸輪1輸入，凸輪1按順時(shí)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，滾子2繞轉(zhuǎn)動(dòng)副C轉(zhuǎn)動(dòng)，搖臂3繞轉(zhuǎn)動(dòng)副D擺動(dòng)，氣門4作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。故該配氣機(jī)構(gòu)由5個(gè)構(gòu)件，3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副A、C、D，一個(gè)移動(dòng)副F和兩個(gè)高副B和E組成。

（3）繪制機(jī)構(gòu)簡圖。由于內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是平面機(jī)構(gòu)，因此取其運(yùn)動(dòng)平面為視圖平面，選擇適當(dāng)?shù)谋壤?，從主?dòng)件開始依次繪圖，則就可以得到該配氣機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，如圖2-9b)所示。任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述

例2-1繪制圖2-11a)所示的內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。任務(wù)一

機(jī)構(gòu)概述

圖2-11內(nèi)燃機(jī)配給機(jī)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)

（一）平面四桿機(jī)構(gòu)類型及判別；（二）平面四桿機(jī)構(gòu)的特性；（三）平面四桿機(jī)構(gòu)在汽車中的應(yīng)用；目錄任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)圖2-12汽車雨刮器圖2-13曲柄連桿機(jī)構(gòu)任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)

汽車前窗雨刮器用來刷刮除附著于車輛擋風(fēng)玻璃上的雨點(diǎn)及灰塵的設(shè)備，以改善駕駛?cè)说哪芤姸?，增加行車安全，是汽車不可或缺的裝置之一。

內(nèi)燃機(jī)是汽車的心臟，它是通過燃料在氣缸中的燃燒，將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能通過曲軸向外輸出，而內(nèi)燃機(jī)中完成上述能量轉(zhuǎn)換過程的機(jī)構(gòu)就是如圖所示的曲柄連桿機(jī)構(gòu)。

那么這些機(jī)構(gòu)到底是怎么完成工作的，他們的運(yùn)動(dòng)原理是什么呢？任務(wù)分析任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)

如圖2-12所示，AB、BC、CD和DA是組成雨刮器控制部分的四個(gè)桿件，且四個(gè)桿件依次連接構(gòu)成4個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。當(dāng)主動(dòng)桿件AB作整周旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以帶動(dòng)從桿件CD作往復(fù)擺動(dòng)，進(jìn)而利桿件CD的延長部分實(shí)現(xiàn)刮水工作。

如圖2-13所示，曲柄連桿機(jī)構(gòu)由活塞、連桿、曲軸以及氣缸體組成，其中活塞和氣缸構(gòu)成移動(dòng)副，活塞與連桿、連桿與曲軸、曲軸與氣缸體之間均構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副。內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)后，活塞在氣缸中上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過連桿帶動(dòng)曲軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而向外輸出動(dòng)力。任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型、應(yīng)用及判別方法；2.熟悉鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用；3.掌握平面四桿機(jī)構(gòu)的急回特性；4.了解平面四桿機(jī)構(gòu)在汽車上的應(yīng)用。(一)平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及判別平面連桿機(jī)構(gòu)：由若干構(gòu)件用低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副）聯(lián)接組成的機(jī)構(gòu)。平面四桿機(jī)構(gòu)：4個(gè)構(gòu)件通過低副連接而成。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：平面四桿機(jī)構(gòu)中的四個(gè)構(gòu)件全部通過轉(zhuǎn)動(dòng)副進(jìn)行連接。

任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)相關(guān)知識1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)組成：構(gòu)件1，3---連架桿構(gòu)件2---

連桿構(gòu)件4---機(jī)架曲柄：繞機(jī)架作整周相對轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿。搖桿：繞機(jī)架不能作整周相對轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿。任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)圖2-14鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)

1）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)根據(jù)兩個(gè)連架桿的類型可分為三類，分別是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)。（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，如果兩個(gè)連架桿一個(gè)是曲柄，另一個(gè)是搖桿，則該機(jī)構(gòu)被稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。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)之間的轉(zhuǎn)換。任務(wù)導(dǎo)入中的汽車雨刮器就是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在汽車上的典型應(yīng)用，曲柄AB做整周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，雨刷位于搖桿CD的延長線上，和搖桿CD一起做往復(fù)擺動(dòng)，從未完成刮水動(dòng)作。任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)圖2-16曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用（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)，如圖2-17a）所示。一般情況下，主動(dòng)曲柄做等速圓周轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)曲柄做變速圓周轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖2-17b）所示為慣性篩的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，其中機(jī)構(gòu)ABCD為雙曲柄機(jī)構(gòu)。當(dāng)主動(dòng)曲柄1做等速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)從動(dòng)曲柄3做變速圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過構(gòu)件5帶動(dòng)篩子6做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到篩分物料的目的。任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)a）雙曲柄機(jī)構(gòu)b）慣性篩機(jī)構(gòu)圖2-17雙曲柄機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用（3）雙搖桿機(jī)構(gòu)兩個(gè)連架桿都是搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)被稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。雙搖桿機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)兩種擺動(dòng)之間的轉(zhuǎn)化，如圖2-18a）所示。圖2-18b）所示為鶴式起重機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，其中ABCD為雙搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)搖桿AB和CD擺動(dòng)時(shí)，使連桿BC的延長點(diǎn)E在近似水平的直線上運(yùn)動(dòng)，可以避免因重物升降而引起的能量消耗。

a）雙搖桿機(jī)構(gòu)b）鶴式起重機(jī)圖2-18雙搖桿機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)2）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的判別方法鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，如果最短桿和最長桿長度之和小于或等于其他兩桿長度之和，則：①取機(jī)架為最短桿時(shí)，該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，如圖2-19a）所示；②取連架桿為最短桿時(shí)，該機(jī)構(gòu)為曲柄連桿機(jī)構(gòu)，如圖2-19b）所示；③取連桿為最短桿時(shí)，該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu),如圖2-19c）所示；

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，如果最短桿與最長桿之和大于其余兩桿長度之和，則無論取哪個(gè)構(gòu)件作為機(jī)架都，該機(jī)構(gòu)只能是雙搖桿機(jī)構(gòu)，如圖2-19d）所示。任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)圖2-19鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型2、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式

1）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)圖2-20曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的演化圖2-21曲柄滑塊機(jī)構(gòu)任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)圖2-13曲柄連桿機(jī)構(gòu)2）曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)

如果選擇圖2-21曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件1作為機(jī)架，將得到曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（由于構(gòu)件4能在滑塊中作相對移動(dòng)，被稱為導(dǎo)桿），若構(gòu)件AB<BC，導(dǎo)桿可以做整周轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，如下圖中左圖所示。若構(gòu)件AB>BC，導(dǎo)桿只能在一定范圍內(nèi)往復(fù)擺動(dòng)，稱為擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，如下圖中右圖所示。轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)3）曲柄搖塊機(jī)構(gòu)

如果選擇構(gòu)件2作為機(jī)架，將得到曲柄搖塊機(jī)構(gòu)。如下圖所示。該機(jī)構(gòu)中，曲柄1作整周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，滑塊3與機(jī)架2組成轉(zhuǎn)動(dòng)副并繞C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)4）移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

如果選擇滑塊3作為機(jī)架，就會得到移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，也被稱為定塊機(jī)構(gòu)，如下圖所示。一般取桿件1為主動(dòng)件，導(dǎo)桿4相對于定塊3作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

急回運(yùn)動(dòng)急回特性的應(yīng)用例:顎式破碎機(jī)、牛頭刨床。

越大,K越大，則急回運(yùn)動(dòng)特征越明顯；反之則越不明顯。（二）平面四桿機(jī)構(gòu)的特性

行程速比系數(shù)KBACDC1B1C2B21、急回特性任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)圖2-22曲柄搖桿機(jī)構(gòu)急回運(yùn)動(dòng)特性2、壓力角和傳動(dòng)角作用在從動(dòng)件受力點(diǎn)的力為F壓力角：

從動(dòng)件受力點(diǎn)受力方向與速度方向之間所夾之銳角為壓力角。傳動(dòng)角＝900-傳力要求

min400～500F分解有效分力無效分力常用γ來檢驗(yàn)傳力性能。γ愈大，傳力性能愈好。

FnFvc

ACDl2l4l1Bl311234C’B’C”B”

min出現(xiàn)位置：曲柄與機(jī)架共線。即或時(shí)，出現(xiàn)

min須二者比較后確定。Ft任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)圖2-23曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)3、死點(diǎn)（止點(diǎn)）位置

在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)搖桿CD為主動(dòng)件且處于兩極限位置，在曲柄與連桿共線的位置出現(xiàn)傳動(dòng)角等于0的狀況，這時(shí)不論連桿BC對曲柄AB的作用力有多大，都不能使AB轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)。B1C1=00=004ABCD231B2C2AD圖2-24曲柄搖桿機(jī)構(gòu)死點(diǎn)位置

當(dāng)機(jī)構(gòu)在死點(diǎn)位置時(shí)，從動(dòng)件會出現(xiàn)卡死或運(yùn)動(dòng)方向不確定的現(xiàn)象。對于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)而言死點(diǎn)通常是不利的。因此在設(shè)計(jì)時(shí)要采取相應(yīng)的措施確保從動(dòng)件可以順利地通過死點(diǎn)。工程上常借用慣性使機(jī)構(gòu)渡過死點(diǎn)，例如在內(nèi)燃機(jī)曲軸一端安裝的飛輪。任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)（三）平面四桿機(jī)構(gòu)在汽車上的應(yīng)用1.汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)（雙搖桿機(jī)構(gòu)）圖2-25汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)a）正平行四邊形機(jī)構(gòu)b）鏟斗機(jī)構(gòu)圖2-26正平行四邊形機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用2.車門啟閉機(jī)構(gòu)（反平行雙曲柄機(jī)構(gòu)）

在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若兩對邊構(gòu)件均長度相等且平行，則稱為正平行四邊形機(jī)構(gòu)，如圖2-26a）所示，曲柄1和曲柄3做同向同速轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿2做平行移動(dòng)。圖b）所示的裝載機(jī)鏟斗升降機(jī)機(jī)構(gòu)采用的就是正平行四邊形機(jī)構(gòu)，鏟斗與連桿2固連，因此鏟斗做平行移動(dòng)，使得物料在運(yùn)行中不致傾出。慣性篩機(jī)構(gòu)也是正平行四邊形機(jī)構(gòu)的應(yīng)用之一。任務(wù)二

汽車平面四桿機(jī)構(gòu)

在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若兩對邊構(gòu)件均長度相等，但連桿與機(jī)架不平行，則為反平行四邊形機(jī)構(gòu)，如圖2-27a）所示，曲柄1和曲柄3做反向不同速轉(zhuǎn)動(dòng)。圖2-27b）所示的車門啟閉裝置采用的就是反平行四邊形機(jī)構(gòu)，從而保證與曲柄1和曲柄3固結(jié)的車門可以同時(shí)開閉。

a）反平行四邊形機(jī)構(gòu)b）車門啟閉裝置圖2-27反平行四邊形機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用任務(wù)三

凸輪機(jī)構(gòu)

（一）凸輪和凸輪機(jī)構(gòu)；（二）凸輪機(jī)構(gòu)的工作過程；（三）常用的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律；（四）凸輪機(jī)構(gòu)在汽車上的其他應(yīng)用；目錄任務(wù)三

凸輪機(jī)構(gòu)任務(wù)導(dǎo)入圖2-28內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)簡圖1—凸輪2—?dú)忾T3—機(jī)械挺柱

如圖所示為內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)，作為內(nèi)燃機(jī)的重要組成部分之一，配氣機(jī)構(gòu)的作用是按照發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)和點(diǎn)火順序的要求，定時(shí)開啟和關(guān)閉各氣缸的進(jìn)、排氣門，使新鮮氣體及時(shí)進(jìn)入氣缸，燃燒產(chǎn)生的廢氣及時(shí)排出氣缸。那么配氣機(jī)構(gòu)的進(jìn)排氣門的運(yùn)動(dòng)規(guī)律到底是什么，又是有什么控制實(shí)現(xiàn)的呢？任務(wù)三

凸輪機(jī)構(gòu)任務(wù)三

凸輪機(jī)構(gòu)任務(wù)分析

內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)是凸輪機(jī)構(gòu)在汽車上的典型應(yīng)用，當(dāng)凸輪1以等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過挺柱、彈簧等組件驅(qū)動(dòng)氣門2按預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律上下運(yùn)動(dòng)，完成氣門的開啟和關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)該氣缸的排氣和進(jìn)氣。在以上配氣機(jī)構(gòu)的工作過程中，凸輪作為凸輪機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件控制著進(jìn)、排氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即進(jìn)、排氣門的開啟和關(guān)閉時(shí)刻；進(jìn)、排氣門的開閉持續(xù)時(shí)間以及進(jìn)、排氣門的最大開啟度。任務(wù)三

凸輪機(jī)構(gòu)1.掌握凸輪機(jī)構(gòu)的組成及分類；2.掌握凸輪機(jī)構(gòu)的工作過程；3.熟悉從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；學(xué)習(xí)目標(biāo)（一）凸輪和凸輪機(jī)構(gòu)

凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓的構(gòu)件。含有凸輪的機(jī)構(gòu)稱為凸輪機(jī)構(gòu)。它由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架組成。任務(wù)三

凸輪機(jī)構(gòu)相關(guān)知識1—凸輪2—從動(dòng)件3—機(jī)架圖2-29凸輪機(jī)構(gòu)的組成1、根據(jù)凸輪的形狀分類1）盤形凸輪在這種機(jī)構(gòu)中，凸輪是一個(gè)繞固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并有變化半徑的盤形構(gòu)件，從動(dòng)件在垂直于固定軸線的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，如圖所示。盤形凸輪是凸輪最基本的形式，適用于從動(dòng)件行程較短的凸輪機(jī)構(gòu)。

任務(wù)三

凸輪機(jī)構(gòu)2）圓柱凸輪

在這種凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪是一種在圓柱端面上制出曲線或在輪廓圓柱面上開有曲線凹槽或的構(gòu)件。圓柱凸輪適用于從動(dòng)件行程較長的凸輪機(jī)構(gòu)。如圖2-30a）所示，凸輪繞固定軸線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)件在平行于固定軸線的平面內(nèi)做往返運(yùn)動(dòng)。任務(wù)三

凸輪機(jī)構(gòu)1-圓柱凸輪；2-從動(dòng)件圖2-30凸輪機(jī)構(gòu)種類（凸輪形狀不同）a）圓柱凸輪機(jī)構(gòu)3）移動(dòng)凸輪

在這種凸輪機(jī)構(gòu)中，移動(dòng)凸輪可以看作是圓柱凸輪延母線展開成的平面凸輪。如圖2-30b）所示，凸輪做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)從動(dòng)件在同一平面內(nèi)做往返運(yùn)動(dòng)。任務(wù)三

凸輪機(jī)構(gòu)圖2-30凸輪機(jī)構(gòu)種類（凸輪形狀不同）b）移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)2、按從動(dòng)件端部形狀分類任務(wù)三

凸輪機(jī)構(gòu)

按照從動(dòng)件不同的端部形狀，可以將凸輪機(jī)構(gòu)分為尖頂從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)和平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)。（1）頂尖式從動(dòng)件，如圖2-31a）所示，結(jié)構(gòu)簡單易于磨損，只適用于作用力不大、速度不高的場合。（2）滾子式從動(dòng)件，如圖2-31b）所示，由于