机械零部件设计张金美学习情境二任务三出版社）课件教学.pptVIP

《机械零部件设计》情境二设计内燃机中的常用机构 1、了解内燃机的组成及工作原理，学会进行内燃机结构分析。 2、掌握平面机构运动简图绘制与自由度计算。 3、掌握平面连杆机构的设计。 4、掌握凸轮机构设计。 5、培养学生分析和解决工程实际问题的能力，勇于创新、敬业 乐业的工作作风和良好的职业道德以及团队协作精神。 1、理解铰接四杆机构基本形式、演化形式的应用； 2、掌握铰接四杆机构的工作特性； 3、学会按给定连杆位置、行程速比系数K设计四杆机构。 1、铰接四杆机构的类型及应用； 2、含有一个移动副的平面四杆机构； 3、平面四杆机构的工作特性； 4、平面四杆机构的设计。 定义：若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构，称为平面 连杆机构，也可称为平面低副机构。 优点：平面连杆机构中相邻构件之间的接触面为平面或圆柱 面，加工方便，接触面上的比压小、易润滑、磨损轻， 适用于传递较大载荷的场合。 缺点：高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合。 　 最简单的平面连杆机构是由四个构件组成的，简称平面四杆机构。 平面四杆机构的类型 平 面 四 杆 机 构 1、铰链四杆机构的组成 铰链四杆机构中，固定不动的构件为机架；与机架相联的构件为连架杆，连架杆中，能绕机架的固定铰链作整周转动的称为曲柄，仅能在一定角度范围内往复摆动的称为摇杆；联接两连架杆且不与机架直接相联的构件称为连杆。 2、铰接四杆机构的类型及应用 （3）双摇杆机构 若铰接四杆机构中的两连架杆均为摇杆，则此四杆机构称为双摇杆机构，双摇杆机构在实际中的应用主要是通过适当的设计，将主动摇杆的摆角放大或缩小，使从动摇杆得到所需的摆角；或者利用连杆上某点的运动轨迹实现所需的运动规律。 起重机为双摇杆机构应用的例子。在双摇杆AB和CD的配合下，使悬挂在E点的货物，能沿近似水平的方向移动。 3、铰接四杆机构中曲柄存在的条件 铰链四杆机构三种基本形式的区别在于机构中是否有曲柄存在。而且，由于在生产实际中，驱动机械的原动机（电动机、内燃机等）一般都是做整周转动的，因此要求机构的主动件也能做整周转动，即原动件为曲柄。通过理论可证明，机构在什么条件下存在曲柄，与其机构的各构件相对尺寸的大小以及取哪个构件为机架有关。 3、铰接四杆机构中曲柄存在的条件 铰链四杆机构曲柄存在条件为： 1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆； 2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和。（称为杆长条件） 上述两个条件必须同时满足，否则机构不存在曲柄。 3、铰接四杆机构中曲柄存在的条件 对铰链四杆机构三种基本形式的具体判别方法： (1) 当最短杆与最长杆的长度之和大于其他两杆的长度之和时，只能是双摇杆机构。 (2) 当最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和时： ① 最短杆为机架，是双曲柄机构； ② 最短杆相邻杆为机架，是曲柄摇杆机构； ③ 最短杆的对面杆为机架，是双摇杆机构。 归 纳： 四杆机构的各种类型之间具有一定的内在联系。它们之间可以通过以下三种方式进行演化： １、改变构件的相对长度或形状。如改变铰链四杆机构中构件的相对长度与形状，可将其演化成含有移动副的四杆机构；又如改变导杆机构中构件的相对长度，形成了摆动导杆和转动导杆机构。 ２、扩大转动副半径，可形成偏心轮机构。 ３、通过选取不同构件做机架，可得到具有不同运动特性的四杆机构。如导杆机构、摇块机构、定块机构都是通过对曲柄滑块机构换机架演化而来的。 1、急回特性 在工程实际中，往往要求做往复运动的从动件，在工作行程时的速度慢些，使得工作平稳，而空回行程时的速度快些，以缩短非生产时间，从而提高生产率，这种特性就是所谓的急回特性。 二、平面连杆机构的工作特性 下图曲柄摇杆机构中，设曲柄AB为主动件，摇杆CD为从动件。曲柄AB作等速转动，其回转一周，摇杆CD往复摆动一次。曲柄AB在回转一周的过程中，有两次与连杆BC共线，可得曲柄AB与连杆BC重叠和延伸的两个位置B1AC1、AB2C2，这时，从动摇杆CD分别处于两个位置C1D和C2D，称为极限位置，ψ称为最大摆角。主动曲柄AB在对应的两个位置之间所夹的锐角θ称为极位夹角。 1、急回特性 行程速比系数 为了表示从动件作往复运动时急回的程度，常用v1与v2的比值K来表示，K称为行程速比系数，即 可见，极位夹角θ越大，K就越大，表示急回程度越大；当θ=０°时，K=1，表示机构无