《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課件-第3章 常用機(jī)構(gòu)和機(jī)械傳動2

第3章常用機(jī)構(gòu)和機(jī)械傳動目錄3.1認(rèn)識平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及其判別條件

3.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的性質(zhì)3.3鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的性質(zhì)3.4摩擦傳動步進(jìn)運(yùn)動機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的性質(zhì)3.5鏈傳動和齒輪傳動3.6平面連桿機(jī)構(gòu)螺旋傳動

凸

輪

機(jī)

構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.熟悉鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式及應(yīng)用；2.了解平面四桿機(jī)構(gòu)急回運(yùn)動特性和死點(diǎn)位置等

運(yùn)動現(xiàn)象；3.1.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化，一般是通過改變構(gòu)件的形狀、相對長度或選擇不同構(gòu)件作為機(jī)架的方式演變而來。1．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)演變而來（搖桿長度趨于無窮）（1）演化圖3-1-5曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演化

曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的用途很廣，主要用于將轉(zhuǎn)動變?yōu)橥鶑?fù)移動。如自動送料機(jī)構(gòu)（圖3-1-6）、手動沖孔鉗（圖3-1-7）和內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)等，都應(yīng)用了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。（2）應(yīng)用

圖3-1-6自動送料機(jī)構(gòu)圖3-1-7手動沖孔鉗偏心輪機(jī)構(gòu)

當(dāng)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄長度較短時(shí)，常把曲柄演化為一個(gè)幾何中心與轉(zhuǎn)動中心不重合的圓盤（圖3-1-8），該機(jī)構(gòu)稱為偏心輪機(jī)構(gòu)。圖3-1-8偏心輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用于剪床、沖床、內(nèi)燃機(jī)、顎式破碎機(jī)等機(jī)械設(shè)備中。

（1）演化

如圖3-1-9所示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，桿1是曲柄，桿4是機(jī)架。若取桿1為機(jī)架，桿2為原動件，就得到導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。若L1＜L2，桿件2作連續(xù)轉(zhuǎn)動時(shí)，導(dǎo)桿4也作連續(xù)轉(zhuǎn)動，稱為轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)；若當(dāng)L1＞L2，桿件2作連續(xù)轉(zhuǎn)動時(shí)，導(dǎo)桿4只能作往復(fù)擺動，稱為擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。2．導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

圖3-1-9導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的演化（2）應(yīng)用

導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用廣泛。如簡易刨床的主運(yùn)動機(jī)構(gòu)（圖3-1-10）、牛頭刨床中的主運(yùn)動機(jī)構(gòu)（圖3-1-11）、回轉(zhuǎn)式油泵（圖3-1-12）及插齒機(jī)等均應(yīng)用了導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。圖3-1-10簡易刨床的主運(yùn)動機(jī)構(gòu)圖3-1-11牛頭刨床的主運(yùn)動機(jī)構(gòu)圖3-1-12回轉(zhuǎn)式油泵圖3-1-13插齒機(jī)

上述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，若取桿件2為機(jī)架，桿件1作整周運(yùn)動，則滑塊3成了繞機(jī)架上C點(diǎn)作來回?cái)[動的搖塊，機(jī)構(gòu)演化為搖塊機(jī)構(gòu)（圖3-1-13a）。該機(jī)構(gòu)常用于擺動液壓泵（圖3-1-13b）、液壓驅(qū)動裝置、自卸汽車的翻斗機(jī)構(gòu)（圖3-1-13c）。3.搖塊機(jī)構(gòu)圖3-1-13搖塊機(jī)構(gòu)a）運(yùn)動筒圖b）擺動液壓泵c）自卸汽車的翻斗機(jī)構(gòu)4.定塊機(jī)構(gòu)上述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，若取滑塊3為機(jī)架，即得到定塊機(jī)構(gòu)（圖3-1-14a）。手動壓水機(jī)（圖3-1-14b）和抽油泵等機(jī)器或設(shè)備常用定塊機(jī)構(gòu)。

圖3-1-14定塊機(jī)構(gòu)a）運(yùn)動筒圖b）手動壓水機(jī)

3.1.3鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性1.曲柄存在的條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件是：(1)最短桿與最長桿長度之和小于等于其余兩桿長度之和；(2)連架桿或機(jī)架中有一為最短桿。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判斷：（1）若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，則可能有以下幾種情況：a．以最短桿的相鄰桿作機(jī)架時(shí)，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（圖3-1-15a）。；b．以最短桿為機(jī)架時(shí)，為雙曲柄機(jī)構(gòu)（圖3-1-15b）；c．以最短桿的相對桿為機(jī)架時(shí)，為雙搖桿機(jī)構(gòu)（圖3-1-15c）。圖3-1-15鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判別a）最短桿為連架桿b）最短桿為機(jī)架c）

最短桿為連桿(2)若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和，則不論以哪一桿為機(jī)架，均為雙搖桿機(jī)構(gòu)。雙搖桿機(jī)構(gòu)

在某些連桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄作等速轉(zhuǎn)動時(shí)，從動件作往復(fù)運(yùn)動，且返回時(shí)的平均速度比前進(jìn)時(shí)的平均速度要大，這種現(xiàn)象稱為連桿機(jī)構(gòu)的急回特性。在生產(chǎn)實(shí)際中，利用連桿機(jī)構(gòu)的急回特性可以縮短非生產(chǎn)時(shí)間從而提高生產(chǎn)效率。2.急回特性圖3-1-16曲柄搖桿機(jī)構(gòu)極為夾角θ：曲柄AB等速轉(zhuǎn)動一周的過程中，它與連桿BC有兩次共線，在此兩位置時(shí)，曲柄相應(yīng)兩個(gè)位置所夾的銳角，以θ表示。急回特性：空回行程時(shí)的平均速度V2大于工作行程的平均速度V1，這種性質(zhì)稱為~連桿機(jī)構(gòu)急回特性用行程速比系數(shù)K來表示，即K＝

經(jīng)變形后可得：θ＞0°，k＞1,有急回特性=0°，k=1,無急回特性θ

,k，急回特性越顯著。對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)無急回特性偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

有急回特性導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

有急回特性

其他機(jī)構(gòu)的急回特性：

在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)連桿與從動件處于共線位置時(shí)，如圖3-1-17所示，若不計(jì)各運(yùn)動副中的摩擦阻力、各桿件的質(zhì)量、慣性力，則主動件搖桿通過連桿傳給從動件的驅(qū)動力必通過從動件鉸鏈的中心，也就是說驅(qū)動力對從動件的回轉(zhuǎn)力矩等于零。此時(shí)，無論施加多大的驅(qū)動力，均不能使從動件轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)向也不能確定。我們把機(jī)構(gòu)中的這種位置稱為死點(diǎn)位置。3.死點(diǎn)圖3-1-17曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置死點(diǎn)的應(yīng)用圖3-1-19折疊椅圖3-1-18夾具

工程上有