(中职)机械基础(多学时)(第2版)第6章机构ppt课件.ppt
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1、(中职)机械基础(多学时)(第2版)第6章机构电子课件(工信版)第第6章章 机机 构构即便是非常复杂的即便是非常复杂的机器机器,其机械部分也无非是由常用,其机械部分也无非是由常用机构组合而成,请问内燃机中采用了什么机构机构组合而成,请问内燃机中采用了什么机构(如图(如图6-1所示)?机械手采用了哪些机构(如图所示)?机械手采用了哪些机构(如图6-2所示)?所示)?图图6-1图图6-2第第6章章 机机 构构学习目标学习目标1了解平面运动副及其分类;了解平面运动副及其分类;2熟悉平面四杆机构的基本类型、特点和应用;熟悉平面四杆机构的基本类型、特点和应用;3了解含有一个移动副的四杆机构的特点和应用;
2、了解含有一个移动副的四杆机构的特点和应用;4了解凸轮机构的组成、特点、分类和应用;了解凸轮机构的组成、特点、分类和应用;5了解凸轮机构从动件的常用运动规律;了解凸轮机构从动件的常用运动规律;6了解棘轮机构的组成、特点和应用;了解棘轮机构的组成、特点和应用;7了解槽轮机构的组成、特点和应用了解槽轮机构的组成、特点和应用 能力目标能力目标1.具有识别平面机构的能力具有识别平面机构的能力2.具有测绘较简单的平面机构的能力具有测绘较简单的平面机构的能力3.能正确运用机构的特性分析问题,解决问题能正确运用机构的特性分析问题,解决问题6.16.1 平面机构平面机构平面机构平面机构n n6.1.1 6.1.
3、1 平面机构平面机构平面机构平面机构n n机构是用运动副连接起来的构件系统,是机构是用运动副连接起来的构件系统,是机构是用运动副连接起来的构件系统,是机构是用运动副连接起来的构件系统,是用来传递运动和力的。机构还可以用来改用来传递运动和力的。机构还可以用来改用来传递运动和力的。机构还可以用来改用来传递运动和力的。机构还可以用来改变运动形式。机构各构件之间必须有确定变运动形式。机构各构件之间必须有确定变运动形式。机构各构件之间必须有确定变运动形式。机构各构件之间必须有确定的相对运动。的相对运动。的相对运动。的相对运动。n n如果机构中的各构件均平行于同一固定平如果机构中的各构件均平行于同一固定平
4、如果机构中的各构件均平行于同一固定平如果机构中的各构件均平行于同一固定平面运动,则该机构称为面运动,则该机构称为面运动,则该机构称为面运动,则该机构称为平面机构平面机构平面机构平面机构。第第6 6章章 机机 构构第第6 6章:机构章:机构n6.1.2 运动副运动副 两个构件直接接触并允许存在一定的相对运动的连接,即可动连接。称为运动副如下图所示。第第6 6章:机构章:机构1运动副及其分类运动副及其分类根据运动副中两构件的接触形式不同,可分为低副和高副。(1)1)低副低副两构件以面接触的运动副称为低副。根据它们之间的相对运动是转两构件以面接触的运动副称为低副。根据它们之间的相对运动是转动还是移动
5、,运动副又可分为转动副和移动副和螺旋副三种动还是移动,运动副又可分为转动副和移动副和螺旋副三种转动副转动副 组成运动副的两构组成运动副的两构件之间只能绕某一轴线件之间只能绕某一轴线作相对转动的运动副称作相对转动的运动副称为为转动副转动副。通常转动副。通常转动副的具体形式是用铰链连的具体形式是用铰链连接接,即由圆柱销和销孔即由圆柱销和销孔所构成的转动副。所构成的转动副。转动副 第第6 6章:机构章:机构移动副 螺旋副移动副 组成运动副的两构件只能作相对直线移动的运动副称为移动副 螺旋副 组成运动副的两构件只能沿轴线作相对螺旋运动。即有一定关系的转动和移动的复合运动的运动副称为螺旋副 第第6 6章
6、:章:机构机构(2)高副 两构件以点或线接触的运动副称为高副。轮齿1与轮齿2组成的高副。第第6 6章:机构章:机构n2运动副符号运动副符号n运动副符号如图运动副符号如图6-4所示。图所示。图6-4(a,)为转动副符号,图为转动副符号,图6-4(b)为移动副符号,为移动副符号,图图 6-4(c)为高副符号。)为高副符号。(a)(b)(c)图图6-4运动副符号运动副符号构件及常见运动副符号见表构件及常见运动副符号见表6-1 第第6 6章:机构章:机构n3机构中构件的分类及组成机构中构件的分类及组成n组成机构的的构件,根据运动副的性质可分为三类:(图组成机构的的构件,根据运动副的性质可分为三类:(图
7、6-5)n(1)固定构件(机架)机构中用来支撑可动构件的部分。(构件固定构件(机架)机构中用来支撑可动构件的部分。(构件4)n(2)主动件(原动件)机构中作用有驱动力或驱动力矩的构件。主动件(原动件)机构中作用有驱动力或驱动力矩的构件。n(构件(构件1)n(3)从动件从动件 机构中除主动件机构中除主动件n以外的运动构件。(构件以外的运动构件。(构件2,3)第第6 6章章 机构机构n6.1.3 平面机构的运动简图平面机构的运动简图n1机构运动简图机构运动简图n机构运动简图:是用特定的构件和运动副符号表示机构的一种简机构运动简图:是用特定的构件和运动副符号表示机构的一种简化示意图,仅着重表示结构特
8、征。机构运动简图保持了其实际机化示意图,仅着重表示结构特征。机构运动简图保持了其实际机构的运动特征,它简明地表达了实际机构的运动情况。构的运动特征,它简明地表达了实际机构的运动情况。n2平面机构运动简图的绘制平面机构运动简图的绘制n绘制机构运动简图的步骤:绘制机构运动简图的步骤:n(1)分析机构,观察相对运动;)分析机构,观察相对运动;n(2)确定所有的构件(数目与形状),运动副(数目和类型);)确定所有的构件(数目与形状),运动副(数目和类型);n(3)选择合理的位置,即能充分反映机构的特性;)选择合理的位置,即能充分反映机构的特性;n(4)确定比例尺,()确定比例尺,(5)用规定的符号和线
9、条绘制成简图。(从)用规定的符号和线条绘制成简图。(从原动件开始画)原动件开始画)n例例6-1:绘制下图颚式破碎机主体机构的:绘制下图颚式破碎机主体机构的运动简图运动简图n例例6-2:绘制牛头刨床机构的:绘制牛头刨床机构的运动简图运动简图 例例6-3:绘制组合机构:绘制组合机构运动简图运动简图 第第6 6章章 机构机构n6.2 平面四杆机构平面四杆机构n由几个构件通过低副联接,且所有构件在由几个构件通过低副联接,且所有构件在相互平行平面内运动的机构称为平面连杆相互平行平面内运动的机构称为平面连杆机构。由四个杆状构件通过低副连接而成机构。由四个杆状构件通过低副连接而成的平面连杆机构,则称为的平面
10、连杆机构,则称为平面四杆机构。平面四杆机构。第第6 6章章 机构机构n6.2.1铰链四杆机构铰链四杆机构n全部用回转副连接而成的平面四杆机构称全部用回转副连接而成的平面四杆机构称为铰链四杆机构,如为铰链四杆机构,如图图6-8所示所示。机构中。机构中的固定件的固定件2称为机架;与机架用回转副相称为机架;与机架用回转副相联接的杆联接的杆1和杆和杆3称为连架杆;不与机架直称为连架杆;不与机架直接联接的杆接联接的杆4称为连杆。能作整周转动的称为连杆。能作整周转动的连架杆,称为曲柄。仅能在某一角度摆动连架杆,称为曲柄。仅能在某一角度摆动的连架杆,称为摇杆。铰链四杆机构分为的连架杆,称为摇杆。铰链四杆机构
11、分为三种基本型式:曲柄摇杆机构、双曲柄机三种基本型式:曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。构、双摇杆机构。第第6 6章章 机构机构n1.曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构n在铰链四杆机构中,若两个连架杆中,一在铰链四杆机构中,若两个连架杆中,一个为曲柄,另一个为摇杆,则此铰链四杆个为曲柄,另一个为摇杆,则此铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构图机构称为曲柄摇杆机构图6-8。通常曲柄。通常曲柄为原动件,并作匀速转动;而摇杆为从动为原动件,并作匀速转动;而摇杆为从动件,作变速往复摆动。例如调整件,作变速往复摆动。例如调整雷达天线雷达天线俯仰角俯仰角的曲柄摇杆机构、汽车的曲柄摇杆机构、汽车雨刮、搅拌雨刮、搅拌机机。
12、当摇杆作为原动件时,可将摇杆的往。当摇杆作为原动件时,可将摇杆的往复摆动转变为曲柄的连续转动。例如复摆动转变为曲柄的连续转动。例如缝纫缝纫机机踏板机构。踏板机构。第第6 6章章 机构机构n2.双曲柄机构双曲柄机构n在铰链四杆机构中,若两连架杆均为曲柄,则在铰链四杆机构中,若两连架杆均为曲柄,则称为称为双曲柄机构双曲柄机构。n在双曲机构中,如果两曲柄的长度不相等,主在双曲机构中,如果两曲柄的长度不相等,主动曲柄等速回转一周,从动曲柄变速回转一周,动曲柄等速回转一周,从动曲柄变速回转一周,如如惯性筛惯性筛。如果两曲柄的长度相等,且连杆与。如果两曲柄的长度相等,且连杆与机架的长度也相等,称为平行双曲
13、柄机构。这机架的长度也相等,称为平行双曲柄机构。这种机构运动的特点是两曲柄的角速度始终保持种机构运动的特点是两曲柄的角速度始终保持相等,在机器中应用也很广泛,如相等,在机器中应用也很广泛,如火车火车。n若两曲柄转向相反且角速度不等,则称为反向若两曲柄转向相反且角速度不等,则称为反向平行双曲柄机构。如平行双曲柄机构。如公共汽车车门启闭机构公共汽车车门启闭机构即即通过从动曲柄朝相反方向转动,从而保证两扇通过从动曲柄朝相反方向转动,从而保证两扇车门同时开启和关闭。车门同时开启和关闭。n3.双摇杆机构双摇杆机构n两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆双摇杆机机构。构
14、。n例如例如飞机起落架飞机起落架中,中,ABCD构成一个双摇杆机构,构成一个双摇杆机构,当摇杆当摇杆CD摆动,带动摇杆摆动,带动摇杆AB摆动,使飞机轮子摆动,使飞机轮子放下收起。保证飞机正常着陆。放下收起。保证飞机正常着陆。n港口用港口用起重机起重机运用了双摇杆原理。在主动摇杆的运用了双摇杆原理。在主动摇杆的驱动下,随着机构的运动,连杆的外伸端点驱动下,随着机构的运动,连杆的外伸端点M获获得近似直线的水平运动,使吊重得近似直线的水平运动,使吊重Q能作水平移动能作水平移动而大大节省了移动吊重所需要的功率。而大大节省了移动吊重所需要的功率。第第6章章 机构机构n6.2.2含有一个移动副的四杆机构含
15、有一个移动副的四杆机构n1铰链四杆机构的铰链四杆机构的演化演化n在图在图614(a)所示的曲柄摇杆机构中,当摇)所示的曲柄摇杆机构中,当摇杆杆3的长度增至无穷大时,铰链的长度增至无穷大时,铰链C的运动轨迹将的运动轨迹将变成直线,摇杆变成直线,摇杆CD演化为直线运动的滑块,原演化为直线运动的滑块,原来的运动副变为移动副,机构就演化为曲柄滑来的运动副变为移动副,机构就演化为曲柄滑块机构。块机构。n曲柄滑块机构通常分为曲柄滑块机构通常分为偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构和对和对心心曲柄滑块机构曲柄滑块机构。若滑块移动方位不通过曲柄转。若滑块移动方位不通过曲柄转动中心,则称为偏置曲柄滑块机构。曲柄转动
16、动中心,则称为偏置曲柄滑块机构。曲柄转动中心线与滑块移动方位垂直距离称为偏距中心线与滑块移动方位垂直距离称为偏距e,当,当移动方位线通过曲柄转动中心移动方位线通过曲柄转动中心A时(即时(即e=0),),则称为对心曲柄滑块机构。则称为对心曲柄滑块机构。第第6章章 机构机构n(2)其他滑块机构)其他滑块机构n摇块机构摇块机构n在曲柄滑块机构中,取杆在曲柄滑块机构中,取杆2为固定件,即可得图为固定件,即可得图6-15b所示的摆动滑块机构,或称所示的摆动滑块机构,或称摇块机构摇块机构。如。如图图6-15a所示所示自卸卡车自卸卡车翻斗机构及其运动简图。翻斗机构及其运动简图。在该机构中,因为液压油缸在该机
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