汽车机械传动常用零部件汽车机械基础学习教案.pptx
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1、会计学1汽车机械传动常用汽车机械传动常用(chn yn)零部件汽车零部件汽车机械基础机械基础第一页,共60页。n n汽车机械中常见的机构有平面连杆机构、凸轮机构,常用的传 动(chundng)有 带 传 动(chundng)、链传动(chundng)、齿 轮 传 动(chundng),常见零部件有轴承、离合器、弹簧等。第1页/共60页第二页,共60页。6.1 平面平面(pngmin)连杆机构连杆机构 n n由若干个刚性构件在同一平面或相互平行平面内、互相联接所组成的机构(jgu),称为平面连杆机构(jgu)。第2页/共60页第三页,共60页。6.1.1 机构机构(jgu)的组成的组成n n机构
2、是人为的实物组合,并且各实物之间具有确定的相对运机构是人为的实物组合,并且各实物之间具有确定的相对运动。构件是机构的运动单元,在机构中具有独立运动的特性。动。构件是机构的运动单元,在机构中具有独立运动的特性。n n机器主要由动力部分、执行机器主要由动力部分、执行(zhxng)(zhxng)部分、传动部分及控部分、传动部分及控制部分组成。动力部分是机器工作的动力源,执行制部分组成。动力部分是机器工作的动力源,执行(zhxng)(zhxng)部分又称工作部分,它直接完成机器预定的功能,部分又称工作部分,它直接完成机器预定的功能,传动部分是将动力和运动传给执行传动部分是将动力和运动传给执行(zhxn
3、g)(zhxng)部分的中间装部分的中间装置,控制部分是控制机器的其他基本部分,使操作者随时实置,控制部分是控制机器的其他基本部分,使操作者随时实现或重置各种预定的功能。机器是由若干零件组成的。现或重置各种预定的功能。机器是由若干零件组成的。n n从制造角度看,零件是机器的制造单元。从制造角度看,零件是机器的制造单元。n n从运动角度看,构件是机器的运动单元。构件可能是一个零从运动角度看,构件是机器的运动单元。构件可能是一个零件,也可能是若干零件的刚性组合体。件,也可能是若干零件的刚性组合体。n n从装配角度看,可认为较复杂的机器是由若干部件组成的。从装配角度看,可认为较复杂的机器是由若干部件
4、组成的。部件是机器的转配单元。部件是机器的转配单元。第3页/共60页第四页,共60页。6.1.2 运动运动(yndng)副副n n由两构件直接接触并产生一定相对运由两构件直接接触并产生一定相对运动的连接称为运动副。两构件构成的动的连接称为运动副。两构件构成的运动副,其接触形式不外乎点、线、运动副,其接触形式不外乎点、线、面面3 3种,按照接触的特性,运动副分为种,按照接触的特性,运动副分为低副和高副两类。低副和高副两类。n n1 1低副低副:两构件通过面接触所构成的两构件通过面接触所构成的运动副称为低副。按构件间相对运动运动副称为低副。按构件间相对运动形式不同形式不同(b tn(b tn),可
5、分为移动副和,可分为移动副和转动副。转动副。n n1)1)转动副转动副:是指两构件间具有相对转动是指两构件间具有相对转动的运动副,也称铰链。的运动副,也称铰链。n n2)2)移动副移动副:是指两构件间具有相对移动是指两构件间具有相对移动的运动副。的运动副。第4页/共60页第五页,共60页。6.1.2 运动运动(yndng)副副n n2高副n n两构件间通过(tnggu)点或线接触构成的运动副称为高副。第5页/共60页第六页,共60页。6.1.3 机构机构(jgu)运动简图运动简图n n在分析在分析(fnx)(fnx)现有机构的运现有机构的运动原理和设计新机构时,为使动原理和设计新机构时,为使问
6、题简化,常常略去机构中构问题简化,常常略去机构中构件的复杂外形和运动副的具体件的复杂外形和运动副的具体结构,仅用国家标准规定的简结构,仅用国家标准规定的简单符号和线条表示运动副和构单符号和线条表示运动副和构件,并按一定比例尺绘制出能件,并按一定比例尺绘制出能表示机构运动特征的简单图形,表示机构运动特征的简单图形,称为机构运动简图。称为机构运动简图。n n若只为表明机构的结构特性和若只为表明机构的结构特性和运动情况,而不严格按比例绘运动情况,而不严格按比例绘制的简图,称为机构示意图。制的简图,称为机构示意图。第6页/共60页第七页,共60页。6.1.3 机构机构(jgu)运动简图运动简图第7页/
7、共60页第八页,共60页。6.1.4 平面平面(pngmin)四杆机构四杆机构n n1铰链四杆机构n n全部由转动副联接的平面四杆机构,称为铰链四杆机构,如图所示。机构中固定杆件4称为机架,与机架相连的杆件1和杆件3称为连架杆,连接两连架杆的构件(gujin)2称为连杆。能绕固定铰链作整周运动的连架杆称为曲柄,只能在小于360的某一角度范围内摆动的连架杆称为摇杆。第8页/共60页第九页,共60页。6.1.4 平面平面(pngmin)四杆机构四杆机构n n铰链四杆机构,又可根据铰链四杆机构,又可根据两连架杆的运动形式不同两连架杆的运动形式不同分为分为(fn wi)(fn wi)三种基本形三种基本
8、形式:式:n n(1 1)曲柄摇杆机构)曲柄摇杆机构n n若两连架杆一个是曲柄,若两连架杆一个是曲柄,另一个是摇杆,则称此机另一个是摇杆,则称此机构为曲柄摇杆机构。如图构为曲柄摇杆机构。如图所示的雷达天线俯仰角调所示的雷达天线俯仰角调整机构,即是典型的曲柄整机构,即是典型的曲柄摇杆机构,其中曲柄摇杆机构,其中曲柄1 1是是原动件,天线固定在摇杆原动件,天线固定在摇杆3 3上,该机构将曲柄的转上,该机构将曲柄的转动转换为摇杆(天线)的动转换为摇杆(天线)的俯仰运动。俯仰运动。1-曲柄(qbng)2-连杆 3-摇杆 4-机架图6.4 曲柄(qbng)摇杆机构第9页/共60页第十页,共60页。6.1
9、.4 平面平面(pngmin)四杆机构四杆机构n n图6.5为汽车前窗刮水器,当主动曲柄AB回转时,摇杆CD往复摆动,利用摇杆的延长(ynchng)部分实现刮雨动作。第10页/共60页第十一页,共60页。6.1.4 平面平面(pngmin)四杆机构四杆机构n n(2 2)双曲柄机构)双曲柄机构n n两连架杆均为曲柄的铰链两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构,称为双曲柄机四杆机构,称为双曲柄机构。主动曲柄连续等速转构。主动曲柄连续等速转动,从动曲柄一般为变速动,从动曲柄一般为变速转动,如图转动,如图6.66.6所示。图所示。图6.76.7所示为利用双曲柄制成所示为利用双曲柄制成的惯性筛机构。在双曲柄的
10、惯性筛机构。在双曲柄机构中,若两对边构件长机构中,若两对边构件长度相等且平行,则称为正度相等且平行,则称为正平行四边形机构,如图平行四边形机构,如图6.86.8(a a)所示,该机构的)所示,该机构的从动曲柄与主动曲柄以相从动曲柄与主动曲柄以相同的角速度转动,连杆作同的角速度转动,连杆作平动平动(pngdng)(pngdng)。图。图6.86.8(b b)所示为铲车的铲)所示为铲车的铲斗机构,它是正平行四边斗机构,它是正平行四边形机构的应用实例。形机构的应用实例。第11页/共60页第十二页,共60页。6.1.4 平面平面(pngmin)四杆机构四杆机构(2)双曲柄(qbng)机构第12页/共6
11、0页第十三页,共60页。6.1.4 平面平面(pngmin)四杆机构四杆机构n n连架杆与机架长度相等,两曲柄长度相等但转向相反,称为反平行四边形机构(jgu),如图6.9(a)所示,图6.9(b)所示为公共汽车车门启闭机构(jgu),是其应用实例。1、3-曲柄 2-连杆(lin n)4-机架(a)(b)图6.9 反平行四边形机构第13页/共60页第十四页,共60页。6.1.4 平面平面(pngmin)四杆机构四杆机构n n(3)双摇杆机构n n两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。它可将主动件的往复摆动,经连杆(lin n)转变为从动杆的往复摆动。左图为飞机起落架,飞机降落时,起落架
12、在图中实线所示位置,飞机起飞后,起落架中AB、DC两杆分别绕A、D两点摆动到图中双点划线所示位置。第14页/共60页第十五页,共60页。6.1.4 平面平面(pngmin)四杆机构四杆机构n n2铰链四杆机构的演化n n(1)曲柄滑块机构n n如图6.11所示为曲柄滑块机构,由曲柄1、连杆2、滑块3和机架4组成。滑块的两个极限位置C1、C2之间的距离(jl),称为滑块的行程。图6.11 曲柄(qbng)滑块机构第15页/共60页第十六页,共60页。6.1.4 平面平面(pngmin)四杆机构四杆机构n n(1 1)曲柄滑块机构)曲柄滑块机构n n曲柄滑块机构的运曲柄滑块机构的运动特点:当曲柄为
13、动特点:当曲柄为主动件时,可将曲主动件时,可将曲柄的转动柄的转动(zhun(zhun dng)dng)转换成滑块的转换成滑块的往复移动。图中为往复移动。图中为汽车发动机的活塞汽车发动机的活塞连杆机构。连杆机构。1-曲柄(qbng)2-连杆 3-缸体 4-活塞图6.12 活塞连杆机构第16页/共60页第十七页,共60页。n n(1)曲柄(qbng)滑块机构n n图6.13为压力机,都可将滑块的直线运动变为曲柄(qbng)的转动。1-工件 2-滑块 3-连杆(lin n)4-曲轴 5-齿轮图6.13 压力机运动简图第17页/共60页第十八页,共60页。(2)摇块机构若以图6.11中的BC作为(zu
14、wi)机架,滑块只能绕C点摆动,就能得到摇块机构,如图6.14(a)所示,这种机构广泛应用于液压驱动装置中,图6.14(b)所示为自卸汽车的翻斗机构,它是摇块机构的应用实例。(a)(b)图6.14 自卸汽车(qch)的翻斗机构第18页/共60页第十九页,共60页。6.1.4 平面平面(pngmin)四杆机构四杆机构n n3 3曲柄存在的条件曲柄存在的条件n n铰链四杆机构是否存在曲柄,取决于机构各杆的相对长度和机铰链四杆机构是否存在曲柄,取决于机构各杆的相对长度和机架的选择。铰链四杆机构中,若构件的长度和机架的选择满足架的选择。铰链四杆机构中,若构件的长度和机架的选择满足下列条件时,则机构中一
15、定有曲柄存在:下列条件时,则机构中一定有曲柄存在:n n(1 1)连架杆和机架中必有一个为最短杆;)连架杆和机架中必有一个为最短杆;n n(2 2)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。n n当满足曲柄存在的条件时,有:当满足曲柄存在的条件时,有:n n(1 1)取最短杆为连架杆,得到曲柄摇杆机构;)取最短杆为连架杆,得到曲柄摇杆机构;n n(2 2)取最短杆为机架,得到双曲柄机构;)取最短杆为机架,得到双曲柄机构;n n(3 3)取最短杆为连杆,得双摇杆机构。)取最短杆为连杆,得双摇杆机构。n n当铰链四杆机构中各杆长度关系不满
16、足曲柄存在的条件时,无当铰链四杆机构中各杆长度关系不满足曲柄存在的条件时,无论论(wln)(wln)取哪个构件为机架,均不存在曲柄,只能得到双摇杆取哪个构件为机架,均不存在曲柄,只能得到双摇杆机构。机构。第19页/共60页第二十页,共60页。6.2 凸轮凸轮(tln)机构机构n n凸轮(tln)机构是通过凸轮(tln)与从动件之间的高副接触来传递运动和动力的,其广泛应用于汽车、自动化及半自动化机器的控制系统中。下面介绍凸轮(tln)机构的应用、类型及凸轮(tln)与从动件的运动关系。第20页/共60页第二十一页,共60页。6.2.1 凸轮机构凸轮机构(jgu)的组成及应的组成及应用用n n如图
17、所示为内燃机的配气机构。当主动件凸轮1匀速转动时,其曲线轮廓(lnku)通过与从动件气门2的底部接触,使气门2有规律的开启和闭合。1-凸轮 2-气门(qmn)图6.15 内燃机的配气机构第21页/共60页第二十二页,共60页。n n如图6.16所示为绕线机中用于排线的凸轮机构,当绕线轴(xin zhu)3转动时,经过齿轮1带动凸轮转动(凸轮与齿轮固定在一起),驱使从动件2往复摆动,从而使线均匀地缠绕在绕线轴(xin zhu)3上。1-齿轮+凸轮 2-从动件 3-绕线轴(xin zhu)图6.16 绕线机构第22页/共60页第二十三页,共60页。n n如图6.17所示为自动车床靠模机构,拖板带动
18、从动件2沿靠模凸轮1的轮廓运动(yndng),刀刃可加工出如图所示手柄。1-靠模凸轮 2-从动件图6.17 自动(zdng)车床靠模机构第23页/共60页第二十四页,共60页。n n图6.18所示为自动送料机构。带有凹槽的凸轮1驱使(qsh)凹槽中的从动件2做往复直线运动,凸轮每转一周,从动件就送出一个坯料到加工位置。1-凸轮 2-从动件图6.18 自动(zdng)送料机构第24页/共60页第二十五页,共60页。n n1 1按照凸轮的形状分类按照凸轮的形状分类n n(1 1)盘形凸轮。如图)盘形凸轮。如图6.156.15所示,内燃机配气机构所示,内燃机配气机构中的凸轮中的凸轮1 1呈盘状,并且
19、具有变化的向径,当其呈盘状,并且具有变化的向径,当其绕固定轴转动时,可推动从动件在垂直于凸轮转绕固定轴转动时,可推动从动件在垂直于凸轮转轴的平面内运动,它是凸轮最基本轴的平面内运动,它是凸轮最基本(jbn)(jbn)的形式,的形式,结构简单,应用广泛。结构简单,应用广泛。第25页/共60页第二十六页,共60页。n n(2 2)移动凸轮。当盘形凸轮的转轴位于无穷远处时,就)移动凸轮。当盘形凸轮的转轴位于无穷远处时,就演化成了如图演化成了如图6.176.17所示的凸轮所示的凸轮1 1,这种凸轮称为,这种凸轮称为(chn(chn wi)wi)移动凸轮,其呈板状,相对于机架作直线移动。移动凸轮,其呈板
20、状,相对于机架作直线移动。n n(3 3)圆柱凸轮。如图)圆柱凸轮。如图6.186.18所示,凸轮所示,凸轮1 1的轮廓曲线做在圆的轮廓曲线做在圆柱体上,可以看作是把上述移动凸轮卷成圆柱体演化而柱体上,可以看作是把上述移动凸轮卷成圆柱体演化而成的。成的。n n盘形凸轮和移动凸轮机构中,凸轮与从动杆之间的相对盘形凸轮和移动凸轮机构中,凸轮与从动杆之间的相对运动均为平面运动,故称为运动均为平面运动,故称为(chn(chn wi)wi)平面凸轮机构。平面凸轮机构。圆柱凸轮机构中,凸轮和从动件之间的相对运动是空间圆柱凸轮机构中,凸轮和从动件之间的相对运动是空间运动,故称为运动,故称为(chn(chn
21、wi)wi)空间凸轮机构。空间凸轮机构。第26页/共60页第二十七页,共60页。n n2 2按从动件形状分类按从动件形状分类(fn li)(fn li)n n(1 1)尖端从动件。如图)尖端从动件。如图6.196.19(a a)所示,从动件的尖端能够)所示,从动件的尖端能够与任意复杂的凸轮轮廓保持接触,从而使从动件实现任意的与任意复杂的凸轮轮廓保持接触,从而使从动件实现任意的运动规律。这种从动件结构简单,但尖端处易磨损,故只适运动规律。这种从动件结构简单,但尖端处易磨损,故只适用于速度较低和传递动力不大的场合。用于速度较低和传递动力不大的场合。n n(2 2)滚子从动件。如图)滚子从动件。如图
22、6.196.19(b b)所示,从动件端部装有可)所示,从动件端部装有可以自由转动的滚子,借以减少摩擦和磨损,能传递较大的动以自由转动的滚子,借以减少摩擦和磨损,能传递较大的动力。但端部结构复杂,质量较大,不易润滑,故不适于高速。力。但端部结构复杂,质量较大,不易润滑,故不适于高速。n n(3 3)平底从动件。如图)平底从动件。如图6.196.19(c c)所示,当不计摩擦时,凸)所示,当不计摩擦时,凸轮对从动件的驱动力垂直于平底,有效分力较大;凸轮与从轮对从动件的驱动力垂直于平底,有效分力较大;凸轮与从动件之间为线接触,接触处易形成油膜,润滑状况好,故常动件之间为线接触,接触处易形成油膜,润
23、滑状况好,故常应用于高速凸轮。但平底从动件不适用于轮廓曲线内凹的凸应用于高速凸轮。但平底从动件不适用于轮廓曲线内凹的凸轮。轮。图6.19 从动件的类型(lixng)(a)(b)(c)第27页/共60页第二十八页,共60页。6.2.2 凸轮机构的分类及运动凸轮机构的分类及运动(yndng)规律规律n n3按从动件的运动形式分类n n无论凸轮与从动件形状如何,从动件运动形式只有(zhyu)两种,即:n n(1)移动从动件。如图6.15和图6.17所示,从动件作往复移动。n n(2)摆动从动件。如图6.16所示,从动件作往复摆动。第28页/共60页第二十九页,共60页。n n4 4按凸轮与从动件维持
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