1、高建平 龐志康 主編汽車機械基礎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識別汽車常用機構06認識機械傳動07認識汽車常用軸和軸承08認識鍵與銷09認識液壓傳動系統(tǒng)10認識汽車零部件材料目錄11選用汽車常用油液材料05識別汽車常用機構我們的目標是著手的任務是1.能說出四桿機構的組成與基本類型。2.知道四桿機構的基本性質。3.知道四桿機構的演化。4.知道凸輪機構的組成、類型和特點。1.手工制作鉸鏈四桿機構。2.觀察鉸鏈四桿機構的運動特點,總結其基本性質。3.觀察配氣機構的工作過程,分析凸輪機構的特點。 制作鉸鏈四桿機構的步驟如下。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,但操作前須經教師指導。2)孔與端邊應留有一定的距離,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,各連接處應能自由轉動。2)如遇最長桿長度大于或等于其余三桿長度之和的情況,則應適當縮短最長桿的長度。圖5-4連接一、鉸鏈四桿機構的組成1)在鉸鏈四桿機構中,固定不動的構件稱為機架(如圖5-5所示的

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

4、,觀察a、c的運動方式。2)通過交流得出a、c可能出現的運動方式,思考為什么會出現這一情況。圖5-7四桿機構3(3)c為機架此時的機構如圖5-8所示。 1)c為機架,轉動d,觀察b、d的運動方式。2)通過交流得出b、d可能出現的運動方式,思考為什么會出現這一情況。圖5-8四桿機構4(4)d為機架此時的機構如圖5-9所示。1)d為機架,轉動c,觀察a、c的運動方式。2)通過交流得出a、c可能出現的運動方式,思考為什么會出現這一情況。圖5-9四桿機構5三、鉸鏈四桿機構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構的重要特征,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)連架桿與機架中必有一個是最短桿,如圖5-11所示,鉸鏈四桿的長度關系為bdca(必須將a、b或c作為機架)。圖5-10四桿機構6圖5-11四桿機構7四、鉸鏈四桿機構三種基本類型的判別方法根據曲柄存在的條件,可以推導出鉸鏈四桿機構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,構成曲柄搖桿機構。 取最短桿為機架時,構成雙曲柄機構。 取最短桿為連桿時,構成雙搖桿機構。 2)若鉸鏈四桿機構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,只能構成雙搖桿機

6、構。圖5-12四桿機構8五、鉸鏈四桿機構的演化1.曲柄滑塊機構應用于內燃機中的活塞連桿機構如圖5-13所示,它是將四桿機構中的搖桿轉化為作往復運動的滑塊,因而稱為曲柄滑塊機構。圖5-13內燃機活塞連桿機構2.移動導桿機構如圖5-14所示的抽水機等機構稱為移動導桿機構。圖5-14抽水機3.曲柄搖塊機構如圖5-15所示的自翻卸料裝置等機構將四桿機構中的連架桿轉化為擺動的搖塊,因而稱為曲柄搖塊機構。圖5-15自翻卸料裝置認識發(fā)動機配氣機構1.觀察配氣機構模型配氣機構模型如圖 5-16所示,找出配氣機構中各傳動零部件所在的位置。圖5-16配氣機構模型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)凸輪軸轉動時,當凸輪的圓柱面(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,氣門是關閉的,如圖5-17所示。圖5-17配氣機構工作過程11氣門座2液壓挺 桿3凸輪4氣門彈簧5氣門導管6氣門2)當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配氣機構工作過程21氣門座2液壓挺桿3凸輪4氣門彈簧5氣門導管6氣門3)當凸輪的最大凸起處與液壓挺桿接觸時,氣門達到最大開度(升程),如圖5-19所示。圖5-19配氣機構工作過程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配氣機構工作過程41氣門座2液壓挺桿3凸輪4氣門彈簧5氣門導管6氣門5)當凸輪凸起部分離開液壓挺桿時,氣門完全關閉,如圖5-21所示。圖5-21配氣機構工作過程51氣門座2液壓挺桿3凸輪4氣門彈簧5氣門導管6氣門一、凸輪機構的組成凸輪機構在汽車發(fā)動機中的應用主要是配氣機構,如圖5-22所示。汽車發(fā)動機的配氣機構主要由凸輪、氣門、氣門導管等組成。凸輪是一個具有曲線輪廓的構件,是主動件。當凸輪運動時,借助它的曲線輪廓,可帶動氣門作預期的運動,所以氣門是從動件。氣

9、門在氣門導管中作往復直線運動,氣門導管起支承作用,所以氣門導管是機架。圖5-22配氣機構1凸輪2氣門導管3氣門由對配氣機構的分析可知,凸輪機構主要由凸輪、從動件和機架三個基本構件組成,如圖5-23所示。圖5-23凸輪機構1凸輪2從動件3機架二、凸輪機構的特點1)只要適當地設計凸輪輪廓的曲線形狀,就可以使從動件獲得任意預定的運動規(guī)律。凸輪機構簡單緊湊,可用在對從動件運動規(guī)律要求嚴格的場合。2)凸輪機構可以高速起動,且動作準確可靠。3)由于數控機床及電子計算機的廣泛應用,凸輪輪廓曲線的加工較為方便。4)凸輪機構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、凸輪機構中,運動特性很復雜,要精確分析和設計凸輪輪廓曲線比較困難。三、凸輪機構的分類凸輪機構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)盤形凸輪應用很廣,例如,補鞋機中的盤形凸輪如圖5-25所示。圖5-25補鞋機中的盤形凸輪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)按從動件的運動形式分類可將其分為推桿和擺桿。1)從動件作往復直線移動時稱為推桿,其結構如圖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)動機的配氣機構由上置凸輪軸的凸輪直接驅動搖臂,這個搖臂就屬于擺桿,如圖5-29所示。圖5-2