第二章 常用机构61-7.doc

第二章 常用机构 学习目标 1.了解和掌握铰链四杆机构的组成、基本类型及其特点和应用 2.了解和掌握凸轮机构的组成、特点、分类、应用及其从动件常用运动规律 3.了解棘轮机构和槽轮机构的组成、分类、特点和应用 一、运动副 使两构件直接接触而又能产生一定相对运动的连接，称为运动副。 在工程上，人们把运动副按其运动范围分为空间运动副和平面运动副两大类。在一般机器中，经常遇到的是平面运动副。平面运动副根据组成运动副的两构件的接触形式不同，可分为低副和高副。 低副 低副是指两构件之间作面接触的运动副（图2—1），包括转动副、移动副和螺旋副。 图 2—1 高副 高副是指两构件之间作点或线接触的运动副（图 2—2） 二、平面连杆机构 平面连杆机构的各构件是用销轴、滑道（低副）等方式连接起来的，各构件间的相对运动均在同一平面或互相平行的平面内。 最简单的平面连杆机构是由4个杆件组成的，简称平面四杆机构，其结构简单，易于制造，工作可靠，因此应用非常广泛。图2—3所示 图 2—2 图2—3 § 2—1 铰链四杆机构 铰链（即转动副）的形式很多，机械设备中铰链的一般形式如图6—3所示；在日常生活中，门和家具上用的合叶（图2—4）也是铰链联接的具体应用。 图 2—4 铰链四杆机构在生活、生产和工作中广泛用于动力的传递或者改变运动的形式，例如公共汽车车门的开闭（图2—5）、汽车前窗刮雨器（图2—6）的运动等都是利用铰链四杆机构来完成工作任务的。 公共汽车车门上安装了铰链四杆机构， 通过杆件的联动，使两侧车门实现同时开启、 同时关闭的运动。 图2—5 当有雨水或雾气聚集在汽车前挡玻璃上 挡住驾驶员的视线时，开启汽车前窗刮雨器， 雨刮在电动机的带动下就会左右摆动刮去雨 水或雾气。雨刮为什么能将电动机的旋转运 动转变为来回的摆动？这也是铰链四杆机构 的作用。 图2—6 铰链四杆机构的组成 如图2—7所示，由4个构件通过铰链（转动副）连接而成的平面机构，称为铰链四杆机构。右图为铰链四杆机构的简图。 在该机构中，固定不动的4称为机架；与机架用转动副相连接的杆1和杆3称为连架杆；不与机架相连接的杆2称为连杆。 曲柄——如果连架杆能绕其回转中心做整周转动，则称为曲柄。 摇杆——如果连架杆只能在一定角度内作摆动，则称为摇杆。 图2—7 4—机架 1,3—连架杆 2—连杆 铰链四杆机构的基本类型 对于铰链四杆机构来说，机架和连杆总是存在的，按照曲柄的存在情况，分为三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 1、曲柄摇杆机构及其应用 两连架杆中一个为曲柄、另一个为摇杆的铰链四杆机构，称为曲柄摇杆机构， 如图2—8所示 图2—8 曲柄摇杆机构 曲柄AB为主动件，逆时针等速转动。当曲柄AB的B端从B点回转到B1点时，从动件摇杆CD的C端从C点逆时针摆动到C1点，而当B端从B1点回转到B2点时，C端从C1点顺时针摆动到C2点。当B端继续从B2点回转到B1点时，C端将从C2点逆时针摆回到C1点。C1，C2两个位置是摇杆摇摆的两个极限位置。 曲柄摇杆机构的主要作用是将主动件AB的整周回转运动转换成摇杆CD的往复摆动，曲柄AB是主动件并做匀速回转，摇杆CD是从动件做变速往复摆动。 曲柄摇杆机构的应用如图2—9所示 曲柄摇杆机构的应用举例 图示 简图 曲柄AB为主动件且 均匀转动，通过连杆BC带动 摇杆CD作往复摆动，摇杆 延伸端实现剪板机上刃口 的开合剪切动作 曲柄1转动，通过连杆2 使固定在摇杆3上的天线作一 定角度的摆动，以调整天线的 俯仰角 主动曲柄AB回转，从动 摇杆CD作往复摆动，利用摇 杆的延长部分实现刮水动作 踏板（相当于摇杆）为主动 件，当用脚踩踏板时。通过连杆 BC使带轮（相当于曲柄）作 整周转动 图2—9 2、双曲柄机构及其应用 两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构，