汽車機(jī)械基礎(chǔ)-第四章第1頁/共98頁一、機(jī)構(gòu)的組成與運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖二、汽車常用四桿機(jī)構(gòu)三、凸輪機(jī)構(gòu)四、螺旋機(jī)構(gòu)本章內(nèi)容第2頁/共98頁

第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組成與運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖第3頁/共98頁一、機(jī)構(gòu)的組成及相關(guān)概念構(gòu)件：運(yùn)動(dòng)單元體零件：制造單元體構(gòu)件可由一個(gè)或幾個(gè)零件組成。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組成與運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)械：機(jī)械和機(jī)構(gòu)的統(tǒng)稱第4頁/共98頁一、機(jī)構(gòu)的組成及相關(guān)概念構(gòu)件：運(yùn)動(dòng)單元體零件：制造單元體構(gòu)件可由一個(gè)或幾個(gè)零件組成。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組成與運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)械：機(jī)械和機(jī)構(gòu)的統(tǒng)稱第5頁/共98頁第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組成與運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖圖4.3組成內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)

a）曲柄連桿機(jī)構(gòu)b）齒輪機(jī)構(gòu)c）凸輪機(jī)構(gòu)第6頁/共98頁第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組成與運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖氣缸體1活塞2進(jìn)氣閥3排氣閥4連桿5曲軸6凸輪7頂桿8齒輪9機(jī)構(gòu)

能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)變換和動(dòng)力傳遞的零件、構(gòu)件的組合。機(jī)器

能代替或減輕人的勞動(dòng)、能完成有用機(jī)械功的機(jī)構(gòu)與構(gòu)件的組合。第7頁/共98頁構(gòu)件和構(gòu)件之間既要相互連接（接觸）在一起，又要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。而兩構(gòu)件之間這種可動(dòng)的連接（接觸）就稱為運(yùn)動(dòng)副。二、運(yùn)動(dòng)副及其分類運(yùn)動(dòng)副：例如，軸與軸承的聯(lián)接、活塞與汽缸的聯(lián)接、兩嚙合齒輪的聯(lián)接等。平面運(yùn)動(dòng)副分平面低副和平面高副兩種基本類型?？臻g運(yùn)動(dòng)副常見的有螺旋副和球面副。第8頁/共98頁1、平面低副兩構(gòu)件面接觸構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副。又分為

(1)轉(zhuǎn)動(dòng)副

(也稱鉸鏈)，(2)移動(dòng)副。

平面運(yùn)動(dòng)副(1)轉(zhuǎn)動(dòng)副：只允許兩構(gòu)件作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，又稱作鉸鏈。第9頁/共98頁平面運(yùn)動(dòng)副(2)移動(dòng)副：只允許兩構(gòu)件作相對(duì)移動(dòng)。第10頁/共98頁圖4-1平面高副

a)車輪與鋼軌b)兩輪齒間c)凸輪與推桿間2、平面高副

兩構(gòu)件點(diǎn)接觸或線接觸所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副。平面運(yùn)動(dòng)副

低副與高副的對(duì)比：低副接觸壓強(qiáng)低，承載大、磨損慢、壽命長，且構(gòu)件的形狀簡(jiǎn)單，容易制造，成本低。

高副接觸壓強(qiáng)高，材料和加工要求高，但能實(shí)現(xiàn)某些復(fù)雜精確的運(yùn)動(dòng)。第11頁/共98頁1螺旋副球面副空間運(yùn)動(dòng)副若兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)均為空間運(yùn)動(dòng)，則稱為空間運(yùn)動(dòng)副。第12頁/共98頁三、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

圖4-2機(jī)械中的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換

a)釘鞋機(jī)的進(jìn)針b)氣動(dòng)門的開關(guān)c)腳踏縫紉機(jī)

1.機(jī)械中的機(jī)構(gòu)

機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換和動(dòng)力傳遞的零件、構(gòu)件組合。

第13頁/共98頁2.機(jī)構(gòu)中的三類構(gòu)件機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件分為以下三種類型。圖4-3液體攪拌機(jī)

1—機(jī)架2—曲柄3—連桿4—搖桿

(1)機(jī)架

機(jī)構(gòu)中被視為固定不動(dòng)的構(gòu)件。

機(jī)構(gòu)中其他構(gòu)件在它的支承下運(yùn)動(dòng)。

圖4-3中的構(gòu)件1是機(jī)架。(2)原動(dòng)件機(jī)構(gòu)中由外部給定其運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件，也稱為輸入構(gòu)件。

機(jī)構(gòu)中其他構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)由它驅(qū)動(dòng)。

圖4-3中曲柄2的轉(zhuǎn)動(dòng)由外部輸入，是原動(dòng)件。

(3)從動(dòng)件

機(jī)構(gòu)中由原動(dòng)件驅(qū)動(dòng)的其他構(gòu)件。

若從動(dòng)件直接實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的功能，稱為執(zhí)行件；若從動(dòng)件把運(yùn)動(dòng)輸出本

機(jī)構(gòu)，稱為輸出構(gòu)件。

圖4-3中連桿3、搖桿4都是從動(dòng)件。第14頁/共98頁13.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

(1)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其作用

圖4-4橫截面形狀不同的連桿

機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，取決于運(yùn)動(dòng)副的類型、數(shù)

目、所在平面內(nèi)的構(gòu)件尺寸等

幾個(gè)因素。而與構(gòu)件外形、斷

面尺寸、組成構(gòu)件的零件數(shù)、

運(yùn)動(dòng)副的結(jié)構(gòu)形式等無關(guān)。如連桿機(jī)構(gòu)中的連桿，與

構(gòu)件間運(yùn)動(dòng)關(guān)系有關(guān)的只是

“連桿長度”，而與截面形狀、是單個(gè)還是多個(gè)零件組成無關(guān)。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖排除實(shí)際機(jī)構(gòu)中與運(yùn)動(dòng)關(guān)系無關(guān)的因素，用一定比例的簡(jiǎn)單線條和規(guī)定的符號(hào)，來表示運(yùn)動(dòng)副及構(gòu)件間運(yùn)動(dòng)關(guān)系的圖形。

第15頁/共98頁(2)運(yùn)動(dòng)副的表示方法①轉(zhuǎn)動(dòng)副用一個(gè)小圓圈表示。轉(zhuǎn)動(dòng)副

的表示方法

在代表轉(zhuǎn)動(dòng)副中機(jī)架（固定件）的線條上，需畫上一列斜線。②移動(dòng)副用與移動(dòng)方向一致的一條直線或兩條平行線表示。移動(dòng)副的表示方法

第16頁/共98頁(2)運(yùn)動(dòng)副的表示方法1③平面高副簡(jiǎn)圖中應(yīng)畫出兩構(gòu)件接觸處的曲線輪廓。④球面副與螺旋副平面高副的表示方法

球面副和螺旋副的表示方法

a）球面副b）螺旋副

第17頁/共98頁(3)構(gòu)件的表示方法

構(gòu)件簡(jiǎn)圖的表示方法是：在構(gòu)件的相應(yīng)位置上將運(yùn)動(dòng)副用符號(hào)標(biāo)出，再用簡(jiǎn)單線條連成一體以表明是同一構(gòu)件即可。

圖4-5a是幾種二運(yùn)動(dòng)副構(gòu)件（指一個(gè)構(gòu)件上有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副）的示例，

圖4-5b是幾種三運(yùn)動(dòng)副構(gòu)件（指一個(gè)構(gòu)件上有三個(gè)運(yùn)動(dòng)副）的示例。

圖4-5的部分圖形中，在線條交接的內(nèi)角涂以形如“◢、◣、◤、◥”的焊縫

標(biāo)記，或在一個(gè)封閉的圖形內(nèi)畫上斜向“剖面線”，這是表示同一構(gòu)件的兩種符號(hào)。圖4-5運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中構(gòu)件的表示方法

a)二運(yùn)動(dòng)副構(gòu)件示例b)三運(yùn)動(dòng)副構(gòu)件示例

第18頁/共98頁機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的一般繪制步驟如下：①分析機(jī)構(gòu)，確定機(jī)架、原動(dòng)件、從動(dòng)件。②從原動(dòng)件開始，按照運(yùn)動(dòng)傳遞的順序，分析構(gòu)件間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，確定從動(dòng)件的個(gè)數(shù)、運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目。③在表示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的投影平面內(nèi)選擇適當(dāng)?shù)谋壤?，根?jù)構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的位置關(guān)系和構(gòu)件尺寸，以規(guī)定的符號(hào)繪制出運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。④繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的通行習(xí)慣還有：

ⅰ以大寫英文字母A、B、C、…依次標(biāo)注各轉(zhuǎn)動(dòng)副，

ⅱ以阿拉伯?dāng)?shù)字1、2、3、…依次標(biāo)注各構(gòu)件，

ⅲ用箭頭表示原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方向。

(4)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制步驟第19頁/共98頁例

繪制圖4-6a所示抽水唧筒的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。圖4-6抽水唧筒及其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖

a)抽水唧筒b)抽水唧筒的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

1—手柄2—連桿3—活塞桿4—抽水筒繪制說明

(1)唧筒的機(jī)構(gòu)分析：①機(jī)架是抽水筒4；②原動(dòng)件是手柄1；

③其余連桿2和活塞桿3為從動(dòng)件。

(2)運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)副分析①操作手柄1以轉(zhuǎn)動(dòng)副A為中心

擺動(dòng)，依次帶動(dòng)連桿2和活塞

桿3運(yùn)動(dòng)；②該機(jī)構(gòu)在A、B、C三處有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，活塞桿3與抽水筒

4形成移動(dòng)副。(3)繪制運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖取轉(zhuǎn)動(dòng)副A點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，選擇合適比例尺，根據(jù)圖4-6a中構(gòu)件的尺寸和幾個(gè)運(yùn)動(dòng)副的位置，繪制出

抽水唧筒的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖4-6b所示。第20頁/共98頁例

試?yán)L制內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖第21頁/共98頁第22頁/共98頁四、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：機(jī)構(gòu)原動(dòng)件個(gè)數(shù)應(yīng)等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目。第23頁/共98頁1.構(gòu)件自由度

一個(gè)構(gòu)件未用運(yùn)動(dòng)副與其它構(gòu)件連接之前，有三個(gè)自由度。當(dāng)用運(yùn)動(dòng)副連接后，構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)受到約束，失去一些自由度。運(yùn)動(dòng)副不同，失去的自由度數(shù)目和保留的自由度數(shù)目也不同。第24頁/共98頁2.計(jì)算公式n：機(jī)構(gòu)中活動(dòng)構(gòu)件數(shù)；Pl：機(jī)構(gòu)中低副數(shù)；

Ph：機(jī)構(gòu)中高副數(shù)；F：機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)；F=3n-2Pl-Ph

計(jì)算實(shí)例n=3,Pl=4,Ph=0F=3n-2Pl-Ph

=3×3-2Pl-Ph

=3×3-2×4-0=1第25頁/共98頁計(jì)算實(shí)例

n=5,Pl=7,Ph=0F=3n–2Pl–Ph

=3×5–2×7–0=1解：第26頁/共98頁第二節(jié)汽車常用四桿機(jī)構(gòu)概述1.平面連桿機(jī)構(gòu)：若干構(gòu)件通過低副連接而成的平面機(jī)構(gòu)。2.平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：具有運(yùn)動(dòng)可逆性。3.平面連桿機(jī)構(gòu)主要優(yōu)點(diǎn)ADCB（1）低副壓力小，制造簡(jiǎn)單，制造精度較高。

（2）實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)和移動(dòng)等基本運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)換。

（3）實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律。一、概述1）低副存在間隙，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)誤差。

2）不易精確實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律。4.平面連桿機(jī)構(gòu)主要缺點(diǎn)第27頁/共98頁平面四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)(全轉(zhuǎn)動(dòng)副)含有移動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

雙曲柄機(jī)構(gòu)

雙搖桿機(jī)構(gòu)

曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

曲柄搖塊機(jī)構(gòu)

移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

第28頁/共98頁1.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)

圖4-10鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)

1、3—連架桿2—連桿4—機(jī)架

以4個(gè)鉸鏈聯(lián)接4個(gè)構(gòu)件而成的機(jī)構(gòu)。

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有三種基本形式：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)。二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式及應(yīng)用曲柄—作整周定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件；連桿—與其他構(gòu)件鏈接的構(gòu)件；連架桿—與機(jī)架相聯(lián)的構(gòu)件；搖桿—作定軸擺動(dòng)的構(gòu)件；周轉(zhuǎn)副—能作360相對(duì)回轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)副；擺轉(zhuǎn)副—只能作有限角度擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副。曲柄連桿搖桿第29頁/共98頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有三種基本形式：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)。二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式及應(yīng)用

一為搖桿

一為曲柄連架桿第30頁/共98頁(1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿之一是曲柄、另一是搖桿，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。

（1）將轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)閿[動(dòng)圖4-8破碎機(jī)的破碎機(jī)構(gòu)

將曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動(dòng)。（1）雷達(dá)第31頁/共98頁(1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

(2)攪拌器:曲柄主動(dòng)第32頁/共98頁(1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

(3)汽車玻璃窗雨刷:轉(zhuǎn)動(dòng)變換為擺動(dòng)第33頁/共98頁(1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

（2）將擺動(dòng)變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)(4)縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)：擺動(dòng)變換為轉(zhuǎn)動(dòng)將搖桿的往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍恼苻D(zhuǎn)動(dòng)第34頁/共98頁(1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

脫粒機(jī)及其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

a—腳踏脫粒機(jī)b—機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

搖桿為原動(dòng)件：腳踏縫紉機(jī)

腳踏脫粒機(jī)（2）將擺動(dòng)變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)圖4-13縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)

第35頁/共98頁(2)雙曲柄機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿均為曲柄，稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。雙曲柄機(jī)構(gòu)中的任一個(gè)曲柄均可作為原動(dòng)件，帶動(dòng)從動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)。圖4-14慣性篩

但雙曲柄機(jī)構(gòu)具有如下運(yùn)動(dòng)特性：

原動(dòng)曲柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)曲柄以每圈為周期作變速轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖4-14所示的慣性篩中，原動(dòng)曲柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)曲柄則在每一圈轉(zhuǎn)動(dòng)中周期性地變換快慢，從而達(dá)到篩分物料的目的。第36頁/共98頁

平行雙曲柄機(jī)構(gòu)或平行四邊形機(jī)構(gòu)兩曲柄長度相等，且連桿機(jī)架的長度也相等的雙曲柄機(jī)構(gòu)。圖4-15平行四邊形

機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性及其應(yīng)用示例

a)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)b)機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)有兩個(gè)特性：①原動(dòng)從動(dòng)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)保持同步。

②運(yùn)動(dòng)中兩曲柄保持平行，連桿與“機(jī)架”也保持平行。

它因此獲得廣泛應(yīng)用，如火車車輪的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。第37頁/共98頁平行雙曲柄機(jī)構(gòu)第38頁/共98頁(2)雙曲柄機(jī)構(gòu)1）兩曲柄等長且平行，ω1=ω2

第39頁/共98頁(2)雙曲柄機(jī)構(gòu)當(dāng)兩曲柄共線時(shí)，有可能成為反向雙曲柄機(jī)構(gòu):ω1≠ω2反平行雙曲柄機(jī)構(gòu)第40頁/共98頁車門反平行四邊形機(jī)構(gòu)

公共汽車的車門開關(guān)機(jī)構(gòu)1—主動(dòng)曲柄2—連桿3—從動(dòng)曲柄

4—機(jī)架5—右車門6—左車門7—活塞門8—?dú)飧椎?1頁/共98頁(2)雙曲柄機(jī)構(gòu)

插床雙曲柄機(jī)構(gòu)

第42頁/共98頁(2)雙曲柄機(jī)構(gòu)攝影臺(tái)升降機(jī)構(gòu)第43頁/共98頁(2)雙曲柄機(jī)構(gòu)第44頁/共98頁電風(fēng)扇

搖頭機(jī)構(gòu)示意圖

(3)雙搖桿機(jī)構(gòu)

雙搖桿機(jī)構(gòu)

兩個(gè)連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。雙搖桿機(jī)構(gòu)中的任一個(gè)活動(dòng)件（搖桿或連桿）均可作為原動(dòng)件，使兩個(gè)搖桿均實(shí)現(xiàn)往返擺動(dòng)。如電風(fēng)扇的一種搖頭機(jī)構(gòu)。起重機(jī)機(jī)構(gòu)

汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)

第45頁/共98頁(3)雙搖桿機(jī)構(gòu)

第46頁/共98頁飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)第47頁/共98頁ABDCEABDCEABDCE第48頁/共98頁（4）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型判別1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件為：1）連架桿和機(jī)架中必有一桿是最短桿；2）最短桿與最長桿長度之和小于或等于其它兩桿長度之和。（稱為桿長條件）上述兩個(gè)條件必須同時(shí)滿足，否則機(jī)構(gòu)不存在曲柄第49頁/共98頁在滿足桿長和的條件下，取不同桿為機(jī)架就可以得到不同類型的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。（1）以最短桿的相鄰構(gòu)件為機(jī)架，則最短桿為曲柄，另一連架桿為搖桿，即該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；（2）以最短桿為機(jī)架，則兩連架桿為曲柄，該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)；（3）以最短桿的對(duì)邊構(gòu)件為機(jī)架，均無曲柄存在，即該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。第50頁/共98頁第51頁/共98頁三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化演化方法：轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副（滑塊四桿機(jī)構(gòu)）；選取不同構(gòu)件作為機(jī)架（一）、轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副第52頁/共98頁11.滑塊四桿機(jī)構(gòu)

圖4-12曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

a）對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)b）偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

1—曲柄2—連桿3—滑塊4—機(jī)架

含有移動(dòng)副四桿機(jī)構(gòu)稱為滑塊四桿機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)稱滑塊機(jī)構(gòu)。

其基本形式有曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)。第53頁/共98頁1曲柄滑塊機(jī)構(gòu)應(yīng)用很廣泛，如內(nèi)燃機(jī)里的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)等。圖4-21曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用示例

a)內(nèi)燃機(jī)中的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)b)自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)1—曲軸2—連桿3—活塞4—滑塊5—曲柄第54頁/共98頁第55頁/共98頁2、搖塊機(jī)構(gòu)(1)、演化過程曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)將連桿改為機(jī)架時(shí)，就演化成搖塊機(jī)構(gòu)。第56頁/共98頁(2)、應(yīng)用泵第57頁/共98頁3、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)將曲柄改為機(jī)架時(shí)，就演化成導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。第58頁/共98頁4、定塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)將滑塊改為機(jī)架時(shí)，就演化成定塊機(jī)構(gòu)。第59頁/共98頁第60頁/共98頁配氣機(jī)構(gòu)的布置型式

目前國產(chǎn)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都采用氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)。

壓縮比受到限制，進(jìn)排氣門阻力較大，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和高速性均較差，逐漸被淘汰。

第61頁/共98頁凸輪軸的布置型式凸輪軸下置凸輪軸中置凸輪軸上置第62頁/共98頁凸輪軸的傳動(dòng)方式傳動(dòng)方式圖示應(yīng)用齒輪傳動(dòng)凸輪軸下置、中置式配氣機(jī)構(gòu)鏈條傳動(dòng)凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)齒形帶傳動(dòng)凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)第63頁/共98頁氣門數(shù)目及排列方式每缸四氣門的布置第64頁/共98頁凸輪機(jī)構(gòu)

第65頁/共98頁1.凸輪機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)(1)凸輪機(jī)構(gòu)的組成

圖7-25凸輪機(jī)構(gòu)

及其組成示例

a)內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)

b)沖床送料機(jī)構(gòu)

c)機(jī)床進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)1—凸輪2—從動(dòng)件

從圖7-25的三個(gè)例子可知：

凸輪機(jī)構(gòu)由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架三部分組成。

凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓或曲線凹槽的構(gòu)件，凸輪與從動(dòng)件構(gòu)成高副。

凸輪通常是原動(dòng)件，它作轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)或往返移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件按預(yù)設(shè)

的規(guī)律作連續(xù)或間歇的轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)或擺動(dòng)。

二、凸輪機(jī)構(gòu)的組成及特點(diǎn)第66頁/共98頁1(2)凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

依靠凸輪輪廓便可使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)，包括較復(fù)雜的曲線運(yùn)

動(dòng)。與四桿機(jī)構(gòu)比較，凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、工作可靠。缺點(diǎn)

凸輪與從動(dòng)件是點(diǎn)、線接觸，易磨損，傳遞的力量小。復(fù)雜凸輪輪

廓的加工困難，成本也高。但數(shù)控加工技術(shù)已使這一困難緩解。凸輪機(jī)構(gòu)廣泛用作自動(dòng)、半自動(dòng)的控制機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡的機(jī)構(gòu)等；在玩具、娛樂設(shè)施中的應(yīng)用也很常見。第67頁/共98頁盤形凸輪移動(dòng)凸輪圓柱凸輪2.凸輪機(jī)構(gòu)的分類

按照凸輪的形狀分：

第68頁/共98頁（1）尖頂從動(dòng)件優(yōu)點(diǎn)：能實(shí)現(xiàn)任意預(yù)期的運(yùn)動(dòng)缺點(diǎn)：易磨損適用：輕載低速（2）滾子從動(dòng)件優(yōu)點(diǎn)：耐磨損適用：較大載荷按從動(dòng)件的形狀分第69頁/共98頁（3）平底從動(dòng)件優(yōu)點(diǎn)：磨損?。ㄓ湍ぃ┤秉c(diǎn)：不能應(yīng)用在有內(nèi)凹輪廓的凸輪機(jī)構(gòu)適用：高速第70頁/共98頁直動(dòng)從動(dòng)件擺動(dòng)從動(dòng)件按照從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分第71頁/共98頁表

凸輪機(jī)構(gòu)的分類

第72頁/共98頁δhδhoδsrminh

ω1Aδsδsδ’sδ’sDBCB’δtδt四、凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律基圓：遠(yuǎn)休止角δs回程：回程運(yùn)動(dòng)角δh近休止角δs’推程推程運(yùn)動(dòng)角δt升程第73頁/共98頁五、

凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用示例

例1自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)

圖

凸輪自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)

1—圓柱凸輪2—從動(dòng)件(推桿)

第74頁/共98頁例2變速箱換檔操縱機(jī)構(gòu)

變速箱的換檔操縱機(jī)構(gòu)用靠模仿形加工手柄

1—移動(dòng)凸輪(靠模)2—滾子3—溜板箱體1—圓柱凸輪

2—從動(dòng)撥叉3—可動(dòng)齒輪例3仿形加工的“靠?！?/p>

第75頁/共98頁第四節(jié)螺旋機(jī)構(gòu)

1.螺紋類型和螺紋參數(shù)

(1)螺紋的類型

按旋行方向，分為右旋螺紋和左旋螺紋

兩種，常用的是右旋螺紋。按螺旋線數(shù)同，分為單線螺紋、雙線螺紋和多線螺紋。

圖4-14螺紋的線數(shù)

a)單線螺紋b)雙線螺紋c)三線螺紋

螺桿螺紋為外螺紋，螺母螺紋為內(nèi)螺紋。按螺紋的牙型，分為三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒型螺紋等。

圖4-15螺紋的牙型

a）三角形螺紋b）矩形螺紋c）梯形螺紋d）鋸齒形螺紋

第76頁/共98頁(2)螺紋的主要參數(shù)圖4-16螺紋的主要參數(shù)

①大徑d

即技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的螺紋公稱直徑，螺紋牙的最大直徑。

②小徑d1

螺紋牙的最小直徑。③中徑d2

螺紋牙厚與牙間寬度相等的假想圓柱的直徑。

④螺距P0

螺紋相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的軸向距離。

⑤導(dǎo)程Ph

同一條螺旋線上相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的軸向距離。

導(dǎo)程Ph與螺距P0之間的關(guān)系為：Ph＝nP0

，左式中的n是螺紋的線數(shù)。第77頁/共98頁12.螺旋機(jī)構(gòu)的類型

圖4-17四種不同運(yùn)動(dòng)形式的螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)的基本構(gòu)件為螺母、螺桿和機(jī)架。

(1)按構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式分類

①螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母移動(dòng)

②螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿移動(dòng)

③螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)④螺桿固定，螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)中螺紋副的構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)360°，對(duì)應(yīng)移動(dòng)距離為一個(gè)導(dǎo)程Ph

。因構(gòu)件轉(zhuǎn)角與移動(dòng)距離成正比，因此構(gòu)件轉(zhuǎn)角φ°，對(duì)應(yīng)的移動(dòng)距離s為：（4-1）這個(gè)式子稱為螺旋機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程。第78頁/共98頁1(2)差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)與復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)

圖4-18差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)或復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)1—螺桿2—可移動(dòng)螺母3—機(jī)架

若螺旋機(jī)構(gòu)包含兩個(gè)螺紋副、一個(gè)移動(dòng)副，如圖4-18所示，螺紋副A、B

的導(dǎo)程分別為PhA

、PhB，則轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿時(shí)，

螺母在機(jī)架上的運(yùn)動(dòng)，分為兩種情況：①差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)

螺紋副A與B旋向相同，為差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)方程為（4-2）上式說明：若差值（PhA

－PhB

）很小，則轉(zhuǎn)動(dòng)差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)時(shí)，構(gòu)件的移動(dòng)量將很小，因此適宜用來作精密調(diào)節(jié)。②復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)

螺紋副A與B旋向相反，為復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)方程為（4-3）上式說明：轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)時(shí)，構(gòu)件的移動(dòng)量等于兩個(gè)單螺紋副移動(dòng)量的疊加，明顯加大，因此能適合某些特殊的要求。第79頁/共98頁(3)按摩擦副的摩擦形式分類

圖4-19不同類型摩擦副的螺旋機(jī)構(gòu)a)滑動(dòng)摩擦副b)滾動(dòng)摩擦副分為滑動(dòng)摩擦螺旋副、滾動(dòng)摩擦螺旋副等類型。在螺桿和螺母設(shè)有封閉循環(huán)的滾道，在滾道間填充鋼珠，使螺旋副的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，提高傳動(dòng)效率，這種傳動(dòng)稱為螺旋傳動(dòng)，又稱為滾珠絲杠副。第80頁/共98頁13.螺旋機(jī)構(gòu)的應(yīng)用

螺旋機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，可獲得大傳動(dòng)比和力的增益，機(jī)構(gòu)具自鎖性能，因而應(yīng)用廣泛。主要用于傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)形式、調(diào)節(jié)與

測(cè)量等，常用于起重、擠壓、鎖緊、進(jìn)給、調(diào)節(jié)裝置中。例1千斤頂、壓力機(jī)

圖4-20傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的螺旋機(jī)構(gòu)示例

a)螺旋千斤頂結(jié)構(gòu)圖

b)螺旋千斤頂機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖c)螺旋壓力機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖

第81頁/共98頁1例2機(jī)床走刀、進(jìn)刀機(jī)構(gòu)

圖4-21轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)形

式的螺旋機(jī)構(gòu)示例

a)機(jī)床縱向走刀機(jī)構(gòu)

b)機(jī)床橫向進(jìn)刀機(jī)構(gòu)例3輪子與軸承拆卸工具

圖4-22螺旋機(jī)構(gòu)的拆卸工具

a)拆輪器b)滾動(dòng)軸承拆卸工具例4繪圖圓規(guī)、鋼索拉緊器和銑床快速夾緊裝置圖4-23復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)示例

第82頁/共98頁右圖所示為臺(tái)鉗定心夾緊機(jī)構(gòu)，即由螺旋機(jī)構(gòu)組成。螺桿3的A段是右旋螺紋，B段是左旋螺紋，采用導(dǎo)程不同的復(fù)式螺旋。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿3時(shí)，夾爪1與V型夾爪2相對(duì)移動(dòng)，從而夾緊工件5。

復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)示例第83頁/共98頁復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)示例右圖所示為螺旋壓力機(jī)。螺桿1左右兩段分別與螺母3、4組成旋向相反、導(dǎo)程相同的螺旋副A和C。根據(jù)復(fù)式螺旋的原理，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿1時(shí)，螺母3、4很快地相對(duì)靠近，再通過連桿5、6（

）使壓板2向下運(yùn)動(dòng)以壓緊物件7，

問題討論

在上述兩例應(yīng)用中，如果螺旋機(jī)構(gòu)沒有自鎖作用，兩裝置能否起到夾緊工件和壓緊物件的作用？第84頁/共98頁復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)示例問題討論

在上述兩例應(yīng)用中，如果螺旋機(jī)構(gòu)沒有自鎖作用，兩裝置能否起到夾緊工件和壓緊物件的作用？不能。因?yàn)楫?dāng)夾緊工件和壓緊物件后，螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)（驅(qū)動(dòng)力矩去除），此時(shí)夾緊力就成為主動(dòng)力，并傳至螺母。如果螺旋無自鎖作用，則會(huì)帶動(dòng)螺桿反轉(zhuǎn)，導(dǎo)致夾緊力和壓緊力迅速消失。

第85頁/共98頁1第五節(jié)

間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

能將原動(dòng)件的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)為從動(dòng)件周期運(yùn)動(dòng)和停歇的機(jī)構(gòu)。棘輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)第86頁/共98頁一、棘輪機(jī)構(gòu)

1.棘輪機(jī)構(gòu)的基本組成

圖4-24棘輪機(jī)構(gòu)的基本組成

1—棘輪2—驅(qū)動(dòng)棘爪3—扭簧

4—原動(dòng)件（搖桿）5—止回棘爪

原動(dòng)搖桿4順時(shí)針擺動(dòng)→棘爪2推動(dòng)

棘輪1同向轉(zhuǎn)一角度；搖桿4逆時(shí)針擺動(dòng),

驅(qū)動(dòng)棘爪2在棘輪1的齒背上滑過，止回

棘爪5阻止棘輪反轉(zhuǎn)，使棘輪停歇不動(dòng)。

因此搖桿4不斷往返擺動(dòng)，棘輪1作單方

向時(shí)動(dòng)時(shí)停的間歇運(yùn)動(dòng)。扭簧3讓棘爪貼靠在棘輪齒面上，以保工作的可靠。棘輪機(jī)構(gòu)工作過程演示第五節(jié)

間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

第87頁/共98頁2.棘輪機(jī)構(gòu)的類型

棘輪機(jī)構(gòu)分齒嚙式和摩擦式兩大類，還有外嚙合、內(nèi)嚙合、雙動(dòng)、可調(diào)等形