第3章常用機(jī)構(gòu)

1、第第3章常用機(jī)構(gòu)章常用機(jī)構(gòu) 3. 1運(yùn)動(dòng)副及其分類運(yùn)動(dòng)副及其分類 3. 2平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu) 3. 3凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu) 3. 4間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 3. 5螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)返回第第3章常用機(jī)構(gòu)章常用機(jī)構(gòu)原動(dòng)機(jī)輸出的運(yùn)動(dòng)一般以勻速旋轉(zhuǎn)和往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)為主，而生產(chǎn)實(shí)際原動(dòng)機(jī)輸出的運(yùn)動(dòng)一般以勻速旋轉(zhuǎn)和往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)為主，而生產(chǎn)實(shí)際中要求的運(yùn)動(dòng)形式千變?nèi)f化，為此人們?cè)谏a(chǎn)勞動(dòng)中創(chuàng)造了平面連桿中要求的運(yùn)動(dòng)形式千變?nèi)f化，為此人們?cè)谏a(chǎn)勞動(dòng)中創(chuàng)造了平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)等，以實(shí)現(xiàn)改造自機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)等，以實(shí)現(xiàn)改造自然的活動(dòng)。通過(guò)本章學(xué)習(xí)，應(yīng)

2、達(dá)到如下目標(biāo)然的活動(dòng)。通過(guò)本章學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到如下目標(biāo): 知識(shí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)了解運(yùn)動(dòng)副及其分類了解運(yùn)動(dòng)副及其分類理解和掌握鉸鏈四桿結(jié)構(gòu)的類型和特性，以及曲柄的存在條件理解和掌握鉸鏈四桿結(jié)構(gòu)的類型和特性，以及曲柄的存在條件理解和掌握凸輪機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用理解和掌握凸輪機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用理解棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理理解棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理理解螺旋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理理解螺旋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理下一頁(yè)返回第第3章常用機(jī)構(gòu)章常用機(jī)構(gòu)能力目標(biāo)能力目標(biāo)能理解平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和螺旋機(jī)構(gòu)的概念能理解平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和螺旋機(jī)構(gòu)的概念能對(duì)常用機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析、

3、結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算能對(duì)常用機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析、結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算上一頁(yè)返回3. 1運(yùn)動(dòng)副及其分類運(yùn)動(dòng)副及其分類 機(jī)構(gòu)是由構(gòu)件組成，而機(jī)構(gòu)最主要的特征是各構(gòu)件之間具有確定的機(jī)構(gòu)是由構(gòu)件組成，而機(jī)構(gòu)最主要的特征是各構(gòu)件之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這就要求組成機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件必須以一定的方式進(jìn)行連接，相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這就要求組成機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件必須以一定的方式進(jìn)行連接，各構(gòu)件之間仍能有一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這種使兩個(gè)構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)各構(gòu)件之間仍能有一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這種使兩個(gè)構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生某種相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接就稱為運(yùn)動(dòng)副。生某種相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接就稱為運(yùn)動(dòng)副。1.運(yùn)動(dòng)副的種類運(yùn)動(dòng)副的種類(1)高副。兩構(gòu)件構(gòu)成點(diǎn)、線接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為高

4、副。高副。兩構(gòu)件構(gòu)成點(diǎn)、線接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為高副。如圖如圖3一一1所示所示齒輪輪齒間的嚙合齒輪輪齒間的嚙合(2)低副。兩構(gòu)件組成面接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為低副。低副。兩構(gòu)件組成面接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為低副。如圖如圖3一一2 (a), 3一一2(b)所示，均為低副。所示，均為低副。平面低副按其相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式分為轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副。平面低副按其相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式分為轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副。1)動(dòng)副。兩構(gòu)件間只能產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副稱為轉(zhuǎn)動(dòng)副。如圖動(dòng)副。兩構(gòu)件間只能產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副稱為轉(zhuǎn)動(dòng)副。如圖3一一2(a)所示。所示。下一頁(yè)返回3. 1運(yùn)動(dòng)副及其分類運(yùn)動(dòng)副及其分類2)移動(dòng)副。兩構(gòu)件間只能產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副稱為移動(dòng)副。如圖移動(dòng)

5、副。兩構(gòu)件間只能產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副稱為移動(dòng)副。如圖3一一2(b)所示滑塊與導(dǎo)向裝置的連接。所示滑塊與導(dǎo)向裝置的連接。 2.運(yùn)動(dòng)副的表示方法運(yùn)動(dòng)副的表示方法(l) k動(dòng)副的畫法動(dòng)副的畫法如圖如圖3一一3 (a) , (b) , (c)。其中帶斜線的為固定構(gòu)。其中帶斜線的為固定構(gòu)件件(又稱機(jī)架又稱機(jī)架)。(2)移動(dòng)副的畫法移動(dòng)副的畫法如圖如圖3-4 (a), (b), (c)。(3)高副的表示方法高副的表示方法如圖如圖3一一5 (a)和和(b)所示所示，即繪出其接觸處的廓線形，即繪出其接觸處的廓線形狀。圖狀。圖(a)為凸輪副，圖為凸輪副，圖(b)為齒輪副為齒輪副(也可用一對(duì)節(jié)圓代替也可用一對(duì)節(jié)圓

6、代替)。3.構(gòu)件的表示方法構(gòu)件的表示方法(1)參與形成兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件，其表示方法參與形成兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件，其表示方法見圖見圖3一一6。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 1運(yùn)動(dòng)副及其分類運(yùn)動(dòng)副及其分類(2)參與形成三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的構(gòu)件，其表示方法參與形成三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的構(gòu)件，其表示方法如圖如圖3一一7所示所示:圖圖(a)是用是用三角形表示，為了表明這是一個(gè)單一的構(gòu)件，故在三角形內(nèi)角上涂以三角形表示，為了表明這是一個(gè)單一的構(gòu)件，故在三角形內(nèi)角上涂以焊縫符號(hào)焊縫符號(hào);圖圖(b)也是用三角形表示，只是將整個(gè)三角形畫上斜線以表也是用三角形表示，只是將整個(gè)三角形畫上斜線以表示是一個(gè)構(gòu)件示是一個(gè)構(gòu)件;如果同一構(gòu)件上的三個(gè)轉(zhuǎn)

7、動(dòng)副位于一直線上，其畫法如果同一構(gòu)件上的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副位于一直線上，其畫法如圖如圖(c)所示。所示。其他常用零部件的表示方法可參看其他常用零部件的表示方法可參看GB 4460-1984“機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖”。上一頁(yè)返回3. 2 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)是由多個(gè)構(gòu)件通過(guò)低副連接而成的機(jī)構(gòu)，若機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件在連桿機(jī)構(gòu)是由多個(gè)構(gòu)件通過(guò)低副連接而成的機(jī)構(gòu)，若機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)則構(gòu)成平面連桿機(jī)構(gòu)。它們常用來(lái)同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)則構(gòu)成平面連桿機(jī)構(gòu)。它們常用來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)或移動(dòng)等運(yùn)動(dòng)形式之間的相互轉(zhuǎn)換和動(dòng)力傳遞。在連實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)或移動(dòng)等運(yùn)動(dòng)形式之間的相互轉(zhuǎn)換和

8、動(dòng)力傳遞。在連桿機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律保持不變的情況下，通過(guò)改變各個(gè)構(gòu)件之間桿機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律保持不變的情況下，通過(guò)改變各個(gè)構(gòu)件之間的相對(duì)長(zhǎng)度，就可以使連桿上點(diǎn)的軌跡曲線或從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)的相對(duì)長(zhǎng)度，就可以使連桿上點(diǎn)的軌跡曲線或從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求。平面連桿機(jī)構(gòu)中最常見的是由規(guī)律要求。平面連桿機(jī)構(gòu)中最常見的是由4個(gè)構(gòu)件和個(gè)構(gòu)件和4個(gè)低副組成的四個(gè)低副組成的四桿機(jī)構(gòu)，分為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)桿機(jī)構(gòu)，分為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)(機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副都是轉(zhuǎn)動(dòng)副一鉸鏈機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副都是轉(zhuǎn)動(dòng)副一鉸鏈)和滑塊和滑塊四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)(機(jī)構(gòu)含有一個(gè)或兩個(gè)移動(dòng)副機(jī)構(gòu)含有一個(gè)或兩個(gè)移動(dòng)副)兩類，它是組成多桿機(jī)構(gòu)的基兩類，它是組

9、成多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)，應(yīng)用相當(dāng)廣泛。礎(chǔ)，應(yīng)用相當(dāng)廣泛。下一頁(yè)返回3. 2 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu) 3. 2. 1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)當(dāng)四桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副都是轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)就構(gòu)成鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)四桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副都是轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)就構(gòu)成鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，如圖如圖3一一8所示。在轉(zhuǎn)動(dòng)副中，根據(jù)兩個(gè)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，將它分為整所示。在轉(zhuǎn)動(dòng)副中，根據(jù)兩個(gè)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，將它分為整轉(zhuǎn)副轉(zhuǎn)副(一個(gè)構(gòu)件相對(duì)于另一個(gè)構(gòu)件能做整圓周轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)構(gòu)件相對(duì)于另一個(gè)構(gòu)件能做整圓周轉(zhuǎn)動(dòng))和擺轉(zhuǎn)副和擺轉(zhuǎn)副(一個(gè)構(gòu)件一個(gè)構(gòu)件相對(duì)于另一個(gè)構(gòu)件只能做小于相對(duì)于另一個(gè)構(gòu)件只能做小于3600的擺動(dòng)的擺動(dòng))兩種。根據(jù)兩個(gè)構(gòu)件中是兩種。根

10、據(jù)兩個(gè)構(gòu)件中是否有一個(gè)構(gòu)件與固定機(jī)架連接的情況，將它分為固定鉸鏈否有一個(gè)構(gòu)件與固定機(jī)架連接的情況，將它分為固定鉸鏈(一個(gè)構(gòu)件一個(gè)構(gòu)件與機(jī)架連接與機(jī)架連接)和活動(dòng)鉸鏈和活動(dòng)鉸鏈(兩個(gè)構(gòu)件都是活動(dòng)的兩個(gè)構(gòu)件都是活動(dòng)的)兩種。機(jī)構(gòu)中固定不動(dòng)兩種。機(jī)構(gòu)中固定不動(dòng)的構(gòu)件稱為機(jī)架的構(gòu)件稱為機(jī)架;兩端都是以活動(dòng)鉸鏈與其他構(gòu)件連接的構(gòu)件稱為連兩端都是以活動(dòng)鉸鏈與其他構(gòu)件連接的構(gòu)件稱為連桿，它在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)做平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)桿，它在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)做平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng);有一端是以固定鉸鏈與機(jī)架連有一端是以固定鉸鏈與機(jī)架連接的構(gòu)件稱為連架桿。如果連架桿與機(jī)架連接的固定鉸鏈?zhǔn)钦D(zhuǎn)副，接的構(gòu)件稱為連架桿。如果連架桿與機(jī)架連接的固定鉸鏈

11、是整轉(zhuǎn)副，則該連架桿稱為曲柄則該連架桿稱為曲柄;如果連架桿與機(jī)架連接的固定鉸鏈?zhǔn)菙[轉(zhuǎn)副，如果連架桿與機(jī)架連接的固定鉸鏈?zhǔn)菙[轉(zhuǎn)副，則該連架桿稱為搖桿。根據(jù)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中有無(wú)曲柄可分為曲柄搖桿則該連架桿稱為搖桿。根據(jù)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中有無(wú)曲柄可分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)等3種基本形式。種基本形式。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 2 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)兩個(gè)連架桿中，一個(gè)是曲柄、一個(gè)是搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，稱為曲柄兩個(gè)連架桿中，一個(gè)是曲柄、一個(gè)是搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。通常曲柄作為主動(dòng)件，可以將曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為搖桿搖桿機(jī)

12、構(gòu)。通常曲柄作為主動(dòng)件，可以將曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為搖桿的往復(fù)擺動(dòng)，同時(shí)連桿做平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。的往復(fù)擺動(dòng)，同時(shí)連桿做平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。圖圖3 -9所示所示為雷達(dá)天線俯仰為雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)，是典型的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例。圖中構(gòu)件機(jī)構(gòu)，是典型的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例。圖中構(gòu)件1為曲柄，當(dāng)其為曲柄，當(dāng)其連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)連桿連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)連桿2帶動(dòng)搖桿帶動(dòng)搖桿3在一定角度內(nèi)反復(fù)擺動(dòng)，固定在搖在一定角度內(nèi)反復(fù)擺動(dòng)，固定在搖桿桿3上的雷達(dá)天線裝置做俯仰運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行目標(biāo)跟蹤。上的雷達(dá)天線裝置做俯仰運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行目標(biāo)跟蹤。圖圖3一一10是食品設(shè)備中的物料攪拌機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄是食品設(shè)備中的物料攪拌機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄1旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用連

13、桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用連桿2上上E點(diǎn)的軌跡可以實(shí)現(xiàn)物料攪拌的要求。點(diǎn)的軌跡可以實(shí)現(xiàn)物料攪拌的要求。在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，搖桿有時(shí)也可以作主動(dòng)件。在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，搖桿有時(shí)也可以作主動(dòng)件。如圖如圖3一一11所示所示的縫的縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)，當(dāng)踏板紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)，當(dāng)踏板(搖桿搖桿)1做往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，通過(guò)連桿做往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，通過(guò)連桿2帶動(dòng)曲軸帶動(dòng)曲軸(曲曲柄柄)3做連續(xù)整周轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)皮帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)頭的機(jī)構(gòu)工作。做連續(xù)整周轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)皮帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)頭的機(jī)構(gòu)工作。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 2 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)2.雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)兩個(gè)連架桿都是曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。兩個(gè)連架桿都是曲柄的鉸鏈四桿

14、機(jī)構(gòu)，稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。圖圖3一一12 (a)所示的慣性篩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)就是個(gè)雙曲柄機(jī)構(gòu)所示的慣性篩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)就是個(gè)雙曲柄機(jī)構(gòu)ABCD添加了一個(gè)連桿添加了一個(gè)連桿CE和滑塊和滑塊E所組成的。當(dāng)主動(dòng)曲柄所組成的。當(dāng)主動(dòng)曲柄AB轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)連桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)連桿BC、從動(dòng)曲柄、從動(dòng)曲柄CD和連桿和連桿CE，帶動(dòng)滑塊，帶動(dòng)滑塊E(篩篩)做水平往復(fù)移動(dòng)。做水平往復(fù)移動(dòng)。在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，如果兩個(gè)曲柄的長(zhǎng)度相等，且機(jī)架與連桿的長(zhǎng)度也在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，如果兩個(gè)曲柄的長(zhǎng)度相等，且機(jī)架與連桿的長(zhǎng)度也相等，則為平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。當(dāng)機(jī)架與連桿平行時(shí)也稱為正平行四邊相等，則為平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。當(dāng)機(jī)架與連桿平行時(shí)也稱為正平行四邊形機(jī)構(gòu)。如圖

15、形機(jī)構(gòu)。如圖3一一12 (b)所示的天平機(jī)構(gòu)中的所示的天平機(jī)構(gòu)中的ABCD就是一個(gè)正平行四就是一個(gè)正平行四邊形機(jī)構(gòu)的應(yīng)用，主動(dòng)曲柄邊形機(jī)構(gòu)的應(yīng)用，主動(dòng)曲柄AB，從動(dòng)曲柄，從動(dòng)曲柄CD做同速同向轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿做同速同向轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿BC則做平移運(yùn)動(dòng)，使天平盤則做平移運(yùn)動(dòng)，使天平盤1和和2始終保持水平位置。始終保持水平位置。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 2 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)如圖如圖3一一12(c)所示的平行雙曲柄機(jī)構(gòu)中，機(jī)架所示的平行雙曲柄機(jī)構(gòu)中，機(jī)架AD與連桿與連桿BC不平行，不平行，曲柄曲柄AB與與CD做反向轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為逆平行四邊形機(jī)構(gòu)。應(yīng)用于車門啟動(dòng)做反向轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為逆平行四邊形機(jī)構(gòu)。應(yīng)用于車門啟動(dòng)機(jī)

16、構(gòu)，可以保證分別與曲柄機(jī)構(gòu)，可以保證分別與曲柄AB和和CD固定連接的兩扇車門同時(shí)開啟或固定連接的兩扇車門同時(shí)開啟或關(guān)閉。關(guān)閉。3.雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)兩個(gè)連架桿都是搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。兩個(gè)連架桿都是搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。如圖如圖3一一13 (a)所示的可逆式座椅所示的可逆式座椅ABCD是一個(gè)雙搖桿機(jī)構(gòu)，由于搖桿是一個(gè)雙搖桿機(jī)構(gòu)，由于搖桿AB與搖桿與搖桿CD的隨同擺動(dòng)，可以變更座椅墊背的隨同擺動(dòng)，可以變更座椅墊背BC的方向。圖的方向。圖3一一13 (h)所示的鶴所示的鶴式起重機(jī)中式起重機(jī)中ABCD也是一個(gè)雙搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)搖桿也是一個(gè)雙搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)搖桿AB擺動(dòng)時(shí)

17、，從擺動(dòng)時(shí)，從動(dòng)搖桿動(dòng)搖桿CD也隨著擺動(dòng)，從而使連桿延長(zhǎng)線上的重物懸掛點(diǎn)也隨著擺動(dòng)，從而使連桿延長(zhǎng)線上的重物懸掛點(diǎn)E做近似水做近似水平直線運(yùn)動(dòng)。平直線運(yùn)動(dòng)。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 2 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu) 3.2.2滑塊四桿機(jī)構(gòu)及其演化滑塊四桿機(jī)構(gòu)及其演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)可以通過(guò)改變其中某些桿的長(zhǎng)度或結(jié)構(gòu)形式演化為滑塊鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)可以通過(guò)改變其中某些桿的長(zhǎng)度或結(jié)構(gòu)形式演化為滑塊四桿機(jī)構(gòu)，得到更加廣泛的應(yīng)用。四桿機(jī)構(gòu)，得到更加廣泛的應(yīng)用。1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和雙滑塊四桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和雙滑塊四桿機(jī)構(gòu)如圖如圖3一一14 (a)所示，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)副所示，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)副C在以在以CD為半

18、徑的一為半徑的一段圓弧中往復(fù)移動(dòng)，這時(shí)可以將轉(zhuǎn)動(dòng)副段圓弧中往復(fù)移動(dòng)，這時(shí)可以將轉(zhuǎn)動(dòng)副D變成半徑是變成半徑是CD的圓弧槽的圓弧槽mm , CD桿變換成滑塊在槽桿變換成滑塊在槽mm中移動(dòng)中移動(dòng)(即用滑塊代替搖桿，圖即用滑塊代替搖桿，圖3一一14 (b)，如果將搖桿，如果將搖桿CD的長(zhǎng)度無(wú)限增大的長(zhǎng)度無(wú)限增大(即鉸鏈即鉸鏈D移到無(wú)窮遠(yuǎn)處移到無(wú)窮遠(yuǎn)處)，圓弧，圓弧槽槽mm變成直線槽，則得到如圖變成直線槽，則得到如圖3一一14(c)所示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，圖中所示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，圖中e表示小曲柄回轉(zhuǎn)中心到滑塊移動(dòng)槽表示小曲柄回轉(zhuǎn)中心到滑塊移動(dòng)槽mm的距離的距離(也稱偏心距也稱偏心距)。從中可。從中可以看出曲

19、柄滑塊機(jī)構(gòu)是由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)通過(guò)運(yùn)動(dòng)副及桿長(zhǎng)變換后演化以看出曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)通過(guò)運(yùn)動(dòng)副及桿長(zhǎng)變換后演化而來(lái)的。而來(lái)的。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 2 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)如圖如圖3一一15 (a)所示，如果偏心距所示，如果偏心距e=0，則可得到對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。，則可得到對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。b轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副c擴(kuò)大，得到圖擴(kuò)大，得到圖3一一15 ()所示的等效機(jī)構(gòu)，連桿所示的等效機(jī)構(gòu)，連桿2變成沿圓弧變成沿圓弧槽槽nn移動(dòng)的滑塊移動(dòng)的滑塊;如果再將圓弧槽。的半徑增加到無(wú)窮大，圓弧槽演如果再將圓弧槽。的半徑增加到無(wú)窮大，圓弧槽演變成直線槽，連桿變成直線槽，連桿(滑塊滑塊2)沿著垂直方向移動(dòng)，

20、連桿沿著垂直方向移動(dòng)，連桿2與滑塊與滑塊3間的轉(zhuǎn)間的轉(zhuǎn)動(dòng)副動(dòng)副C變成移動(dòng)副，滑塊變成移動(dòng)副，滑塊3變成移動(dòng)導(dǎo)向桿，演化成圖變成移動(dòng)導(dǎo)向桿，演化成圖3一一15 (c)所示所示的雙滑塊四桿機(jī)構(gòu)。的雙滑塊四桿機(jī)構(gòu)。 2.偏心輪機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)在對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄較短時(shí)，由于制造結(jié)構(gòu)的影響常將它在對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄較短時(shí)，由于制造結(jié)構(gòu)的影響常將它制成偏心輪形式。制成偏心輪形式。如圖如圖3一一16所示所示，當(dāng)將曲柄，當(dāng)將曲柄AB上轉(zhuǎn)動(dòng)副上轉(zhuǎn)動(dòng)副B的半徑擴(kuò)的半徑擴(kuò)大到超過(guò)曲柄大到超過(guò)曲柄AB的長(zhǎng)度時(shí)，曲柄就演化成偏心輪的長(zhǎng)度時(shí)，曲柄就演化成偏心輪(其轉(zhuǎn)動(dòng)中心其轉(zhuǎn)動(dòng)中心A與幾與幾何中心何中心B

21、不重合不重合)。偏心輪軸頸的強(qiáng)度和剛度大，廣泛適用于要求曲柄。偏心輪軸頸的強(qiáng)度和剛度大，廣泛適用于要求曲柄長(zhǎng)度較短、沖擊載荷較大的機(jī)械中。因此，在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中，偏心長(zhǎng)度較短、沖擊載荷較大的機(jī)械中。因此，在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中，偏心輪可以簡(jiǎn)化成長(zhǎng)度等于其轉(zhuǎn)動(dòng)中心輪可以簡(jiǎn)化成長(zhǎng)度等于其轉(zhuǎn)動(dòng)中心A到幾何中心到幾何中心B距離的桿件。距離的桿件。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 2 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)3.其他四桿機(jī)構(gòu)其他四桿機(jī)構(gòu)在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和雙滑塊四桿機(jī)構(gòu)中，取不同的構(gòu)件為機(jī)架可以得到在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和雙滑塊四桿機(jī)構(gòu)中，取不同的構(gòu)件為機(jī)架可以得到如轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)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)、雙如轉(zhuǎn)動(dòng)

22、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)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)、雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)和正弦機(jī)構(gòu)等。轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)和正弦機(jī)構(gòu)等。圖圖3一一17是各種四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例，其中是各種四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例，其中圖圖3一一17 (a)為移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，用于手壓水機(jī)為移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，用于手壓水機(jī);圖圖3一一17 (b)為曲柄搖為曲柄搖塊機(jī)構(gòu)，用于液壓泵塊機(jī)構(gòu)，用于液壓泵;圖圖3一一17(c)為擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，用于牛頭刨床。為擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，用于牛頭刨床。 3.2.3平面四桿機(jī)構(gòu)的急回特性和死點(diǎn)平面四桿機(jī)構(gòu)的急回特性和死點(diǎn) 1.急回特性急回特性如圖如圖3一一18所示所示，當(dāng)曲柄，當(dāng)曲柄AB為主動(dòng)件做等速回轉(zhuǎn)時(shí)，搖桿為主動(dòng)件做等速回轉(zhuǎn)時(shí)，搖桿CD

23、為從動(dòng)為從動(dòng)件做變速擺動(dòng)，曲柄件做變速擺動(dòng)，曲柄AB每回轉(zhuǎn)一周，出現(xiàn)兩次與連桿每回轉(zhuǎn)一周，出現(xiàn)兩次與連桿BC共線的位置，共線的位置，這時(shí)搖桿這時(shí)搖桿CD分別處在兩個(gè)極限位置分別處在兩個(gè)極限位置C1D和和C2D，曲柄所在兩個(gè)位置之，曲柄所在兩個(gè)位置之間的夾角間的夾角稱為極位夾角。稱為極位夾角。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 2 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)當(dāng)曲柄當(dāng)曲柄AB以角速度以角速度從從AB1到到AB1順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)a1 =1800+時(shí)，搖桿時(shí)，搖桿CD從從C1 D位置擺到位置擺到C2D,所花時(shí)間為，平均速度為所花時(shí)間為，平均速度為:，。當(dāng)曲柄以。，。當(dāng)曲柄以。從從AB,到到AB，轉(zhuǎn)過(guò)，轉(zhuǎn)過(guò)a2=

24、180。一。時(shí)，搖桿從。一。時(shí)，搖桿從C2D位置擺回到位置擺回到C1 D,所所花時(shí)間為花時(shí)間為t2，平均速度，平均速度v2由于由于a1 a2 ,所以所以t1 t2 , v1 v2 。這說(shuō)明，當(dāng)曲柄等速回轉(zhuǎn)時(shí)，搖桿來(lái)回?cái)[動(dòng)的速度不同，其返回的速這說(shuō)明，當(dāng)曲柄等速回轉(zhuǎn)時(shí)，搖桿來(lái)回?cái)[動(dòng)的速度不同，其返回的速度較大，機(jī)構(gòu)的這種性質(zhì)，稱為急回特性。行程速比系數(shù)常用度較大，機(jī)構(gòu)的這種性質(zhì)，稱為急回特性。行程速比系數(shù)常用K來(lái)表來(lái)表示。示。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 2 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)所以，除曲柄搖桿機(jī)構(gòu)外，所以，除曲柄搖桿機(jī)構(gòu)外，如圖如圖3一一19所示所示偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)也都有偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)也都有急

25、回特性。機(jī)構(gòu)有無(wú)急回特性，取決于該機(jī)構(gòu)極位夾角急回特性。機(jī)構(gòu)有無(wú)急回特性，取決于該機(jī)構(gòu)極位夾角是否大于零，是否大于零，越大，急回特性越顯著。越大，急回特性越顯著。2.死點(diǎn)死點(diǎn)如圖如圖3一一20所示所示，如果鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件為構(gòu)件，如果鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件為構(gòu)件CD，構(gòu)件，構(gòu)件AB為為從動(dòng)件，則在圖中虛線所示機(jī)構(gòu)的兩個(gè)極限位置上，由于連桿從動(dòng)件，則在圖中虛線所示機(jī)構(gòu)的兩個(gè)極限位置上，由于連桿BC與與從動(dòng)件從動(dòng)件AB共線，驅(qū)動(dòng)力矩為零，連桿共線，驅(qū)動(dòng)力矩為零，連桿BC不能推動(dòng)從動(dòng)件不能推動(dòng)從動(dòng)件AB做功，做功，整個(gè)機(jī)構(gòu)處于停頓狀態(tài)，我們將這種機(jī)構(gòu)的這個(gè)位置稱為死點(diǎn)。整個(gè)機(jī)構(gòu)處于停頓狀態(tài)，我們將

26、這種機(jī)構(gòu)的這個(gè)位置稱為死點(diǎn)。當(dāng)機(jī)構(gòu)在死點(diǎn)位置時(shí)，從動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不能確定，既可有正轉(zhuǎn)也可當(dāng)機(jī)構(gòu)在死點(diǎn)位置時(shí)，從動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不能確定，既可有正轉(zhuǎn)也可能反轉(zhuǎn)，還可能靜止。例如，在使用家用縫紉機(jī)時(shí)，踩動(dòng)踏板通過(guò)連能反轉(zhuǎn)，還可能靜止。例如，在使用家用縫紉機(jī)時(shí)，踩動(dòng)踏板通過(guò)連桿使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，常常會(huì)出現(xiàn)踩不動(dòng)或倒車的現(xiàn)象，這都是因?yàn)樘ぐ鍣C(jī)桿使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，常常會(huì)出現(xiàn)踩不動(dòng)或倒車的現(xiàn)象，這都是因?yàn)樘ぐ鍣C(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置的緣故。構(gòu)處于死點(diǎn)位置的緣故。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 2 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)為了使機(jī)構(gòu)能夠順利地通過(guò)死點(diǎn)位置，保持正常工作，常采用以下幾為了使機(jī)構(gòu)能夠順利地通過(guò)死點(diǎn)位置，保持正常工作，常采用以

27、下幾種方法種方法:(l)利用從動(dòng)曲柄本身的質(zhì)量或附加一轉(zhuǎn)動(dòng)慣性較大的飛輪利用從動(dòng)曲柄本身的質(zhì)量或附加一轉(zhuǎn)動(dòng)慣性較大的飛輪(圖圖3一一21),依靠其慣性作用來(lái)導(dǎo)向通過(guò)死點(diǎn)位置。依靠其慣性作用來(lái)導(dǎo)向通過(guò)死點(diǎn)位置。(2)采用多組機(jī)構(gòu)錯(cuò)列，采用多組機(jī)構(gòu)錯(cuò)列，如圖如圖3 - 22所示所示兩組車輪的錯(cuò)列裝置，兩組機(jī)兩組車輪的錯(cuò)列裝置，兩組機(jī)構(gòu)的曲柄錯(cuò)列成構(gòu)的曲柄錯(cuò)列成900 。(3)增設(shè)輔助構(gòu)件，增設(shè)輔助構(gòu)件，如圖如圖3 - 23所示所示機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)裝置，在機(jī)構(gòu)中增設(shè)機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)裝置，在機(jī)構(gòu)中增設(shè)一個(gè)輔助曲柄一個(gè)輔助曲柄EF。有時(shí)，工程上也利用死點(diǎn)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)一定的工作要求。有時(shí)，工程上也利用死點(diǎn)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)

28、一定的工作要求。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 2 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)如圖如圖3 - 24所示所示的飛機(jī)起落機(jī)構(gòu)，當(dāng)起落架放下時(shí)，的飛機(jī)起落機(jī)構(gòu)，當(dāng)起落架放下時(shí)，BC與與CD桿共線，桿共線，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，地面對(duì)機(jī)輪的作用力不會(huì)使機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，地面對(duì)機(jī)輪的作用力不會(huì)使CD桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證飛機(jī)起落可靠。又證飛機(jī)起落可靠。又如圖如圖3一一25所示所示的夾緊機(jī)構(gòu)，當(dāng)夾緊工件后，的夾緊機(jī)構(gòu)，當(dāng)夾緊工件后，BC與與CD桿共線，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，即使工作反力再大也不能使機(jī)構(gòu)桿共線，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，即使工作反力再大也不能使機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)，要松開工件，只有向上推動(dòng)手柄才能實(shí)現(xiàn)，因此保證了夾緊可反

29、轉(zhuǎn)，要松開工件，只有向上推動(dòng)手柄才能實(shí)現(xiàn)，因此保證了夾緊可靠。靠。上一頁(yè)返回3. 3凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)前面介紹的低副機(jī)構(gòu)一般只能近似地實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而且設(shè)計(jì)前面介紹的低副機(jī)構(gòu)一般只能近似地實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而且設(shè)計(jì)較為困難和復(fù)雜，當(dāng)要求從動(dòng)件必須嚴(yán)格按照預(yù)定規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，常采較為困難和復(fù)雜，當(dāng)要求從動(dòng)件必須嚴(yán)格按照預(yù)定規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，常采用凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)較方便，利用不同的凸用凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)較方便，利用不同的凸輪廓線可以使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)各種給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在機(jī)械自動(dòng)化工程中輪廓線可以使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)各種給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在機(jī)械自動(dòng)化工程中應(yīng)用廣泛。應(yīng)用廣泛。

30、 3. 3. 1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型1.凸輪機(jī)構(gòu)的組成特性和應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)的組成特性和應(yīng)用圖圖3 - 26所示所示為內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，當(dāng)具有曲線輪廓的凸輪為內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，當(dāng)具有曲線輪廓的凸輪1做等速回做等速回轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪曲線輪廓通過(guò)與氣門轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪曲線輪廓通過(guò)與氣門(從動(dòng)件從動(dòng)件)的平底接觸，迫使氣門相對(duì)的平底接觸，迫使氣門相對(duì)于氣門導(dǎo)管于氣門導(dǎo)管(機(jī)架機(jī)架)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而控制氣門有規(guī)律地開啟和閉做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而控制氣門有規(guī)律地開啟和閉合。氣門的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于凸輪曲線輪廓的形狀。合。氣門的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于凸輪曲線輪廓的形狀。下一頁(yè)返回3. 3凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)由此可以

31、看出，凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架由此可以看出，凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架3個(gè)構(gòu)件組成的。個(gè)構(gòu)件組成的。凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，通常作為原動(dòng)件。當(dāng)它運(yùn)動(dòng)凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，通常作為原動(dòng)件。當(dāng)它運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)其曲線輪廓或凹槽與從動(dòng)件形成高副接觸，使從動(dòng)件獲得預(yù)時(shí)，通過(guò)其曲線輪廓或凹槽與從動(dòng)件形成高副接觸，使從動(dòng)件獲得預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2.凸輪機(jī)構(gòu)的類型凸輪機(jī)構(gòu)的類型凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用廣泛，類型很多，通常按如下方法分類凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用廣泛，類型很多，通常按如下方法分類(1)按凸輪的形狀和運(yùn)動(dòng)形式分按凸輪的形狀和運(yùn)動(dòng)形式分1)盤形凸輪。凸輪繞固定軸旋轉(zhuǎn)，其向徑盤形凸

32、輪。凸輪繞固定軸旋轉(zhuǎn)，其向徑(曲線上各點(diǎn)到回轉(zhuǎn)中心的曲線上各點(diǎn)到回轉(zhuǎn)中心的距離距離)在發(fā)生變化，是凸輪的基本形式，如圖在發(fā)生變化，是凸輪的基本形式，如圖3 - 26的凸輪的凸輪1。2)平行移動(dòng)凸輪。這種凸輪外形通常是平板狀，平行移動(dòng)凸輪。這種凸輪外形通常是平板狀，如圖如圖3一一27所示所示，可，可以著作回轉(zhuǎn)中心位于無(wú)窮遠(yuǎn)處的盤形凸輪。它相對(duì)于機(jī)架作直線往復(fù)以著作回轉(zhuǎn)中心位于無(wú)窮遠(yuǎn)處的盤形凸輪。它相對(duì)于機(jī)架作直線往復(fù)移動(dòng)。移動(dòng)。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 3凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)3)圓柱凸輪。凸輪是一個(gè)具有曲線凹槽的圓柱形構(gòu)件。它可以看成是圓柱凸輪。凸輪是一個(gè)具有曲線凹槽的圓柱形構(gòu)件。它可以看成是將移動(dòng)凸

33、輪卷成圓柱體演化而成的，將移動(dòng)凸輪卷成圓柱體演化而成的，如圖如圖3 - 28所示所示的自動(dòng)車床進(jìn)刀的自動(dòng)車床進(jìn)刀機(jī)構(gòu)中的凸輪機(jī)構(gòu)中的凸輪1。盤形凸輪和移動(dòng)凸輪與其從動(dòng)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是平面運(yùn)動(dòng)，所以它盤形凸輪和移動(dòng)凸輪與其從動(dòng)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是平面運(yùn)動(dòng)，所以它們屬于平面凸輪機(jī)構(gòu)。圓柱凸輪與從動(dòng)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為空間運(yùn)動(dòng)，故們屬于平面凸輪機(jī)構(gòu)。圓柱凸輪與從動(dòng)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為空間運(yùn)動(dòng)，故它屬于空間凸輪機(jī)構(gòu)。它屬于空間凸輪機(jī)構(gòu)。(2)按從動(dòng)件的結(jié)構(gòu)形式分按從動(dòng)件的結(jié)構(gòu)形式分1)尖頂從動(dòng)件。尖頂從動(dòng)件。如圖如圖3 -29 (a) , (d)所示，尖頂能與復(fù)雜的凸輪輪廓所示，尖頂能與復(fù)雜的凸輪輪廓保持接觸，因

34、而能實(shí)現(xiàn)任意預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但尖頂極易磨損，故只保持接觸，因而能實(shí)現(xiàn)任意預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但尖頂極易磨損，故只適用于受力不大的低速場(chǎng)合。適用于受力不大的低速場(chǎng)合。2)滾子從動(dòng)件。如圖滾子從動(dòng)件。如圖3 -29 (b) , (e)所示，為了減輕尖頂磨損，在從所示，為了減輕尖頂磨損，在從動(dòng)件的頂尖處安裝個(gè)滾子。滾子與凸輪輪廓之間為滾動(dòng)，磨損較小，動(dòng)件的頂尖處安裝個(gè)滾子。滾子與凸輪輪廓之間為滾動(dòng)，磨損較小，可用來(lái)傳遞較大的動(dòng)力，應(yīng)用最為廣泛?？捎脕?lái)傳遞較大的動(dòng)力，應(yīng)用最為廣泛。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 3凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)3)平底從動(dòng)件。如圖平底從動(dòng)件。如圖3 - 29 ( c) ,(f)所示，這種從動(dòng)件

35、與凸輪輪廓表面所示，這種從動(dòng)件與凸輪輪廓表面接觸處的端面做成平底接觸處的端面做成平底(即為平面即為平面)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與凸輪輪廓接觸面間，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與凸輪輪廓接觸面間易形成油膜，潤(rùn)滑狀況好，磨損小。當(dāng)不考慮摩擦?xí)r，凸輪對(duì)從動(dòng)件易形成油膜，潤(rùn)滑狀況好，磨損小。當(dāng)不考慮摩擦?xí)r，凸輪對(duì)從動(dòng)件的作用力始終垂直于平底，故受力平穩(wěn)，傳動(dòng)效率高，常用于高速場(chǎng)的作用力始終垂直于平底，故受力平穩(wěn)，傳動(dòng)效率高，常用于高速場(chǎng)合，但僅能與輪廓全部外凸的凸輪相互作用構(gòu)成凸輪機(jī)構(gòu)。合，但僅能與輪廓全部外凸的凸輪相互作用構(gòu)成凸輪機(jī)構(gòu)。另外，還可以按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分為直動(dòng)和擺動(dòng)從動(dòng)件，根據(jù)工作另外，還可以按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分

36、為直動(dòng)和擺動(dòng)從動(dòng)件，根據(jù)工作需要選用一種凸輪和一種從動(dòng)件形式組成直動(dòng)或擺動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)。凸輪需要選用一種凸輪和一種從動(dòng)件形式組成直動(dòng)或擺動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)。凸輪機(jī)構(gòu)在工作時(shí)必須保證從動(dòng)件相關(guān)部位與凸輪輪廓曲線始終接觸，可機(jī)構(gòu)在工作時(shí)必須保證從動(dòng)件相關(guān)部位與凸輪輪廓曲線始終接觸，可采用重力、彈簧力或特殊的幾何形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)。采用重力、彈簧力或特殊的幾何形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 3凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu) 3.3.2凸輪機(jī)構(gòu)中從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪機(jī)構(gòu)中從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律1.凸輪機(jī)構(gòu)工作過(guò)程分析凸輪機(jī)構(gòu)工作過(guò)程分析圖圖3 - 30是對(duì)心尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，其中以凸輪輪廓最小是對(duì)心尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸

37、輪機(jī)構(gòu)，其中以凸輪輪廓最小向徑向徑rb為半徑所作的圓稱為凸輪基圓。在圖示位置時(shí)，從動(dòng)件處于上為半徑所作的圓稱為凸輪基圓。在圖示位置時(shí)，從動(dòng)件處于上升的最低位置，其尖頂與凸輪在升的最低位置，其尖頂與凸輪在A點(diǎn)接觸。當(dāng)凸輪以等角速度點(diǎn)接觸。當(dāng)凸輪以等角速度順時(shí)順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪向徑逐漸增大，將推動(dòng)從動(dòng)件按一定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪向徑逐漸增大，將推動(dòng)從動(dòng)件按一定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)，在凸輪轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)運(yùn)動(dòng)，在凸輪轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)0角度時(shí)，從動(dòng)件尖頂運(yùn)動(dòng)到角度時(shí)，從動(dòng)件尖頂運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，此時(shí)尖頂點(diǎn)，此時(shí)尖頂與凸輪與凸輪B點(diǎn)接觸，點(diǎn)接觸，AB是從動(dòng)件的最大位移，用是從動(dòng)件的最大位移，用h表示，稱為從動(dòng)件推表示，

38、稱為從動(dòng)件推程程(或行程或行程)，對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角，對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角0稱為凸輪推程運(yùn)動(dòng)角稱為凸輪推程運(yùn)動(dòng)角;當(dāng)凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪與尖頂從時(shí)，凸輪與尖頂從B點(diǎn)移到點(diǎn)移到C點(diǎn)接觸，由于凸輪的向徑?jīng)]有變化，從點(diǎn)接觸，由于凸輪的向徑?jīng)]有變化，從動(dòng)件在最大位移處動(dòng)件在最大位移處B點(diǎn)停留不動(dòng)，這個(gè)過(guò)程稱為從動(dòng)件遠(yuǎn)停程，對(duì)應(yīng)點(diǎn)停留不動(dòng)，這個(gè)過(guò)程稱為從動(dòng)件遠(yuǎn)停程，對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角的凸輪轉(zhuǎn)角0稱為凸輪的遠(yuǎn)停程運(yùn)動(dòng)角稱為凸輪的遠(yuǎn)停程運(yùn)動(dòng)角;當(dāng)凸輪接著轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪與當(dāng)凸輪接著轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪與尖頂從尖頂從C點(diǎn)移到點(diǎn)移到D點(diǎn)接觸，凸輪向徑由最大變化到最小點(diǎn)接觸，凸輪向徑由最大變化到最小(基圓半徑基圓半徑rb )

39、 ，上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 3凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件按一定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律返回到起始點(diǎn)，這個(gè)過(guò)程稱為從動(dòng)件回程，從動(dòng)件按一定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律返回到起始點(diǎn)，這個(gè)過(guò)程稱為從動(dòng)件回程，對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角s稱為凸輪回程運(yùn)動(dòng)角稱為凸輪回程運(yùn)動(dòng)角;當(dāng)凸輪再轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪與尖當(dāng)凸輪再轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪與尖頂從頂從D點(diǎn)又移到點(diǎn)又移到A點(diǎn)接觸，由于該段基圓弧上各點(diǎn)向徑大小不變，從點(diǎn)接觸，由于該段基圓弧上各點(diǎn)向徑大小不變，從動(dòng)件在最低位置。從動(dòng)件的位移沒有變化，這一過(guò)程稱為近停程，對(duì)動(dòng)件在最低位置。從動(dòng)件的位移沒有變化，這一過(guò)程稱為近停程，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角創(chuàng)稱為近停程運(yùn)動(dòng)角。此時(shí)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)了一整周，若凸輪再繼續(xù)應(yīng)轉(zhuǎn)角創(chuàng)稱為近停程運(yùn)動(dòng)

40、角。此時(shí)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)了一整周，若凸輪再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件將重復(fù)上述升一停一降一停運(yùn)動(dòng)過(guò)程。轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件將重復(fù)上述升一停一降一停運(yùn)動(dòng)過(guò)程。以凸輪轉(zhuǎn)角以凸輪轉(zhuǎn)角為橫坐標(biāo)、從動(dòng)件的位移為橫坐標(biāo)、從動(dòng)件的位移S為縱坐標(biāo)，可用曲線將從動(dòng)為縱坐標(biāo)，可用曲線將從動(dòng)件在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中的工作位移變化規(guī)律表示出來(lái)，如圖件在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中的工作位移變化規(guī)律表示出來(lái)，如圖3一一30所示，所示，該曲線稱為從動(dòng)件的位移線圖該曲線稱為從動(dòng)件的位移線圖(s一一圖圖)。由于凸輪通常做等速運(yùn)動(dòng)，。由于凸輪通常做等速運(yùn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)角與時(shí)間成正比，因此該線圖的橫坐標(biāo)也代表時(shí)間其轉(zhuǎn)角與時(shí)間成正比，因此該線圖的橫坐標(biāo)也代表時(shí)間t。根據(jù)。根據(jù)s一一

41、圖，可以求出從動(dòng)件的速度線圖圖，可以求出從動(dòng)件的速度線圖(v一一圖圖)和從動(dòng)件的加速度線圖和從動(dòng)件的加速度線圖(a一一圖圖)，統(tǒng)稱為從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)線圖，反映出從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。，統(tǒng)稱為從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)線圖，反映出從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 3凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)2.從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律由于凸輪輪廓曲線決定了從動(dòng)件的位移線圖由于凸輪輪廓曲線決定了從動(dòng)件的位移線圖(運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)規(guī)律)，那么，凸輪，那么，凸輪輪廓曲線也要根據(jù)從動(dòng)件的位移線圖輪廓曲線也要根據(jù)從動(dòng)件的位移線圖(運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)規(guī)律)來(lái)設(shè)計(jì)。因此，在用來(lái)設(shè)計(jì)。因此，在用圖解法設(shè)計(jì)凸輪時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)機(jī)器的工作要求選擇從動(dòng)件

42、的運(yùn)動(dòng)圖解法設(shè)計(jì)凸輪時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)機(jī)器的工作要求選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，做出位移線圖，從動(dòng)件經(jīng)常利用推程完成做功，這里以推程為規(guī)律，做出位移線圖，從動(dòng)件經(jīng)常利用推程完成做功，這里以推程為例，介紹從動(dòng)件幾種常用的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律例，介紹從動(dòng)件幾種常用的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件作等速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其位移、速度和加速度的運(yùn)動(dòng)線圖，從動(dòng)件作等速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其位移、速度和加速度的運(yùn)動(dòng)線圖，如圖如圖3一一31所示所示。在此階段，經(jīng)過(guò)時(shí)間。在此階段，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0(凸輪轉(zhuǎn)角為凸輪轉(zhuǎn)角為0)，從動(dòng)件完成升程，從動(dòng)件完成升程h,所以從動(dòng)件速度所以從動(dòng)件速度 為常數(shù)，速度線圖為水平直線為常數(shù)，速度線圖為水

43、平直線;從動(dòng)件的從動(dòng)件的位移位移s= v0t，其位移線圖為一斜直線，故又稱直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律。，其位移線圖為一斜直線，故又稱直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 3凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)當(dāng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)時(shí)其加速度始終為零，但在運(yùn)動(dòng)開始和運(yùn)動(dòng)終止位置的當(dāng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)時(shí)其加速度始終為零，但在運(yùn)動(dòng)開始和運(yùn)動(dòng)終止位置的瞬間，因有速度突變，故這一瞬間的加速度理淪上為由零突變?yōu)闊o(wú)窮瞬間，因有速度突變，故這一瞬間的加速度理淪上為由零突變?yōu)闊o(wú)窮大，導(dǎo)致從動(dòng)件產(chǎn)生理淪上無(wú)窮大的慣性力大，導(dǎo)致從動(dòng)件產(chǎn)生理淪上無(wú)窮大的慣性力(實(shí)際上由于材料的彈性實(shí)際上由于材料的彈性變形，慣性力不會(huì)達(dá)到無(wú)窮大變形，慣性力不會(huì)達(dá)到無(wú)窮大)，使機(jī)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)

44、烈的剛性沖擊。因此，使機(jī)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)烈的剛性沖擊。因此，等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律只適用于低速和從動(dòng)件質(zhì)量較輕的凸輪機(jī)構(gòu)中。在實(shí)際等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律只適用于低速和從動(dòng)件質(zhì)量較輕的凸輪機(jī)構(gòu)中。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，為避免剛性沖擊，常將從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)開始和終止時(shí)的位移曲應(yīng)用時(shí)，為避免剛性沖擊，常將從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)開始和終止時(shí)的位移曲線加以修正，使速度逐漸增加和逐漸降低，線加以修正，使速度逐漸增加和逐漸降低，如圖如圖3 - 32所示所示。(2)等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律通常令前半行程做等加速運(yùn)動(dòng)，后半行程做等減速運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律通常令前半行程做等加速運(yùn)動(dòng)，后半行程做等減速運(yùn)動(dòng)，其加速度和減速度的絕對(duì)值相等。其

45、加速度和減速度的絕對(duì)值相等。圖圖3一一33所示所示為從動(dòng)件在推程運(yùn)動(dòng)為從動(dòng)件在推程運(yùn)動(dòng)中做等加速等減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)線圖。以前半個(gè)推程為例，圖為平行中做等加速等減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)線圖。以前半個(gè)推程為例，圖為平行于橫坐標(biāo)軸的直線。從動(dòng)件速度從動(dòng)件做等加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度線于橫坐標(biāo)軸的直線。從動(dòng)件速度從動(dòng)件做等加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度線v = at，則速度線圖為斜直線，則速度線圖為斜直線上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 3凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的位移，其位移線圖為一拋物線。其作圖方法如下從動(dòng)件的位移，其位移線圖為一拋物線。其作圖方法如下:在縱坐標(biāo)在縱坐標(biāo)上將行程上將行程h分成相等的兩部分。在橫坐標(biāo)軸上，將與行程分成

46、相等的兩部分。在橫坐標(biāo)軸上，將與行程h對(duì)應(yīng)的凸對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角中也分成相等的兩部分，再將每一部分分為若干等份輪轉(zhuǎn)角中也分成相等的兩部分，再將每一部分分為若干等份(圖中為圖中為4等份等份)，得到，得到1, 2, 3, 4各點(diǎn)，過(guò)這些分點(diǎn)分別作橫坐標(biāo)軸的垂線。同各點(diǎn)，過(guò)這些分點(diǎn)分別作橫坐標(biāo)軸的垂線。同時(shí)將縱坐標(biāo)軸上各部分也分為與橫坐標(biāo)軸相同的等份時(shí)將縱坐標(biāo)軸上各部分也分為與橫坐標(biāo)軸相同的等份(4等份等份)，得，得1, 2, 3, 4各點(diǎn)。連接各點(diǎn)。連接A1, A2, A3, A4與相應(yīng)的垂線分別交于與相應(yīng)的垂線分別交于1“, 2 ”, 3“, 4”各點(diǎn)，將這些交點(diǎn)連接成光滑曲線，即可得到推程各點(diǎn)，將

47、這些交點(diǎn)連接成光滑曲線，即可得到推程AB段的等加段的等加速運(yùn)動(dòng)的位移線圖速運(yùn)動(dòng)的位移線圖(拋物線拋物線)。后半行程的等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律位移線圖也。后半行程的等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律位移線圖也可用同樣的方法畫出，只是彎曲的方向相反?？捎猛瑯拥姆椒ó嫵?，只是彎曲的方向相反。由圖可見，從動(dòng)件加速度分別在由圖可見，從動(dòng)件加速度分別在A, B和和C位置也有突變，但其變化為位置也有突變，但其變化為有限值，由此而產(chǎn)生的慣性力變化也為有限值。這種由慣性力的有限有限值，由此而產(chǎn)生的慣性力變化也為有限值。這種由慣性力的有限變化對(duì)機(jī)構(gòu)所造成的沖擊、振動(dòng)和噪聲要較剛性沖擊小稱之為柔性沖變化對(duì)機(jī)構(gòu)所造成的沖擊、振動(dòng)和噪聲要較剛性沖擊

48、小稱之為柔性沖擊。因此，等加速、等減速運(yùn)功規(guī)律也只適用于中速、輕載的場(chǎng)合。擊。因此，等加速、等減速運(yùn)功規(guī)律也只適用于中速、輕載的場(chǎng)合。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 3凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)(3)擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律當(dāng)半徑為當(dāng)半徑為R的圓沿縱坐標(biāo)軸做純滾動(dòng)時(shí)，圓周上某定點(diǎn)的圓沿縱坐標(biāo)軸做純滾動(dòng)時(shí)，圓周上某定點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)軌跡的運(yùn)動(dòng)軌跡為一擺線，該點(diǎn)在縱坐標(biāo)軸上投影的變化規(guī)律即構(gòu)成擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律。為一擺線，該點(diǎn)在縱坐標(biāo)軸上投影的變化規(guī)律即構(gòu)成擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律。如圖如圖3一一34所示所示，從動(dòng)件按擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)其行程，從動(dòng)件按擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)其行程h = 2r。位移。位移線圖作法如下線圖作法如下:畫出坐標(biāo)軸，以

49、行程畫出坐標(biāo)軸，以行程h和對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角和對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角為兩邊作一矩形，并作矩為兩邊作一矩形，并作矩形對(duì)角線形對(duì)角線OQ;將代表中的線段分成若干等份，過(guò)等分點(diǎn)作橫坐標(biāo)軸垂將代表中的線段分成若干等份，過(guò)等分點(diǎn)作橫坐標(biāo)軸垂線線;以坐標(biāo)原點(diǎn)以坐標(biāo)原點(diǎn)0為圓心，以為圓心，以R=h/(2)為半徑作一圓，按中的等份數(shù)等為半徑作一圓，按中的等份數(shù)等分此圓周，將圓周上等分點(diǎn)向縱坐標(biāo)投影，并過(guò)各投影點(diǎn)作分此圓周，將圓周上等分點(diǎn)向縱坐標(biāo)投影，并過(guò)各投影點(diǎn)作OQ的平的平行線，這些平行線與上述各垂線對(duì)應(yīng)相交，將這些交點(diǎn)連成光滑曲線，行線，這些平行線與上述各垂線對(duì)應(yīng)相交，將這些交點(diǎn)連成光滑曲線，即為位移線圖。即為位移線

50、圖。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3. 3凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)由運(yùn)動(dòng)線圖可知當(dāng)從動(dòng)件按擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度按正弦曲由運(yùn)動(dòng)線圖可知當(dāng)從動(dòng)件按擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度按正弦曲線變故又稱為正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律。從動(dòng)件在行程的始點(diǎn)和終點(diǎn)處加線變故又稱為正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律。從動(dòng)件在行程的始點(diǎn)和終點(diǎn)處加速度皆為且加速度曲線均勻連續(xù)而無(wú)突變，因此在運(yùn)動(dòng)中既無(wú)剛性沖速度皆為且加速度曲線均勻連續(xù)而無(wú)突變，因此在運(yùn)動(dòng)中既無(wú)剛性沖擊，又無(wú)柔性沖常用于較高速度的凸輪機(jī)構(gòu)。擊，又無(wú)柔性沖常用于較高速度的凸輪機(jī)構(gòu)。上一頁(yè)返回3.4間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在一些機(jī)器和儀表中，要求構(gòu)件做周期性的時(shí)動(dòng)、時(shí)停運(yùn)動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)在一些機(jī)器和儀

51、表中，要求構(gòu)件做周期性的時(shí)動(dòng)、時(shí)停運(yùn)動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)這類運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)稱為間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。常用的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有棘輪機(jī)構(gòu)這類運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)稱為間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。常用的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)等。和槽輪機(jī)構(gòu)等。下一頁(yè)返回3.4間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 3. 4. 1棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)1.棘輪機(jī)構(gòu)的組成和工作原理棘輪機(jī)構(gòu)的組成和工作原理棘輪機(jī)構(gòu)是利用主動(dòng)件做往復(fù)擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。有外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)是利用主動(dòng)件做往復(fù)擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。有外嚙合(如圖如圖3 -36所示所示)和內(nèi)嚙合兩種形式，和內(nèi)嚙合兩種形式，在圖在圖3一一35中中，棘輪機(jī)構(gòu)一般由，棘輪機(jī)構(gòu)一般由主動(dòng)件、驅(qū)動(dòng)棘爪、棘輪、止動(dòng)爪以及機(jī)架等構(gòu)

52、件組成，主動(dòng)件和棘主動(dòng)件、驅(qū)動(dòng)棘爪、棘輪、止動(dòng)爪以及機(jī)架等構(gòu)件組成，主動(dòng)件和棘輪可分別以輪可分別以O(shè)3點(diǎn)為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，為保證棘爪、止動(dòng)爪工作可靠，常利用點(diǎn)為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，為保證棘爪、止動(dòng)爪工作可靠，常利用彈簧使其緊壓齒面在圖中當(dāng)主動(dòng)件逆時(shí)針擺動(dòng)時(shí)，主動(dòng)件上鉸接的棘彈簧使其緊壓齒面在圖中當(dāng)主動(dòng)件逆時(shí)針擺動(dòng)時(shí)，主動(dòng)件上鉸接的棘爪插人棘輪的齒內(nèi)，推動(dòng)棘輪同向轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。當(dāng)主動(dòng)件順時(shí)針擺爪插人棘輪的齒內(nèi)，推動(dòng)棘輪同向轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。當(dāng)主動(dòng)件順時(shí)針擺動(dòng)時(shí)，止動(dòng)爪阻止棘輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)棘爪在棘輪的齒背上滑過(guò)并落動(dòng)時(shí)，止動(dòng)爪阻止棘輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)棘爪在棘輪的齒背上滑過(guò)并落人棘輪的另一齒內(nèi)，棘輪靜止不動(dòng)。當(dāng)主動(dòng)件連

53、續(xù)往復(fù)擺動(dòng)時(shí)棘輪便人棘輪的另一齒內(nèi)，棘輪靜止不動(dòng)。當(dāng)主動(dòng)件連續(xù)往復(fù)擺動(dòng)時(shí)棘輪便得到單向的間歇運(yùn)動(dòng)。得到單向的間歇運(yùn)動(dòng)。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3.4間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2.棘輪機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用棘輪機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用根據(jù)棘輪機(jī)構(gòu)的棘爪和棘輪結(jié)構(gòu)，將其分為齒式根據(jù)棘輪機(jī)構(gòu)的棘爪和棘輪結(jié)構(gòu)，將其分為齒式(圖圖3一一35)和摩擦式和摩擦式(圖圖3 -36)兩大類。根據(jù)工作需要還有雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)兩大類。根據(jù)工作需要還有雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)(圖圖3一一37)和可和可變向棘輪機(jī)構(gòu)變向棘輪機(jī)構(gòu)(圖圖3一一38)。齒式棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，棘輪的轉(zhuǎn)角容易實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)節(jié)。但這種機(jī)構(gòu)齒式棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，棘輪的轉(zhuǎn)角容易實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)節(jié)

54、。但這種機(jī)構(gòu)在回程時(shí)，棘爪在棘輪齒背上滑過(guò)有噪聲在回程時(shí)，棘爪在棘輪齒背上滑過(guò)有噪聲;在運(yùn)動(dòng)開始和終止時(shí)，速在運(yùn)動(dòng)開始和終止時(shí)，速度驟變而產(chǎn)生沖擊，傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，棘輪度驟變而產(chǎn)生沖擊，傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，棘輪1 h.易磨損，故常用于低易磨損，故常用于低速、輕載等場(chǎng)合實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)。摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)傳遞運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn)、無(wú)速、輕載等場(chǎng)合實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)。摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)傳遞運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn)、無(wú)噪聲、棘輪的轉(zhuǎn)角可作無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，但運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性差、不宜用于運(yùn)動(dòng)精噪聲、棘輪的轉(zhuǎn)角可作無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，但運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性差、不宜用于運(yùn)動(dòng)精度要求高的場(chǎng)合。棘輪機(jī)構(gòu)常用于送進(jìn)、制動(dòng)度要求高的場(chǎng)合。棘輪機(jī)構(gòu)常用于送進(jìn)、制動(dòng)(圖圖3一一39 (a)和超越

55、和超越(圖圖3一一39(b)等工作中。等工作中。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3.4間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)3.4.2槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)1.槽輪機(jī)構(gòu)的組成和工作原理槽輪機(jī)構(gòu)的組成和工作原理如圖如圖3 - 40所示所示，槽輪機(jī)構(gòu)是由帶有圓柱銷，槽輪機(jī)構(gòu)是由帶有圓柱銷A的主動(dòng)撥盤和具有徑向的主動(dòng)撥盤和具有徑向槽的從動(dòng)槽輪及機(jī)架組成。當(dāng)主動(dòng)撥盤順時(shí)針做等速連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，其槽的從動(dòng)槽輪及機(jī)架組成。當(dāng)主動(dòng)撥盤順時(shí)針做等速連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，其上圓柱銷上圓柱銷A未進(jìn)人槽輪的徑向槽時(shí)，槽輪的內(nèi)凹鎖止弧未進(jìn)人槽輪的徑向槽時(shí)，槽輪的內(nèi)凹鎖止弧被撥盤外凸被撥盤外凸鎖止弧鎖止弧a鎖住，則槽輪靜止不動(dòng)。當(dāng)圓柱銷鎖住，則槽輪靜止不動(dòng)。當(dāng)圓柱銷

56、A開始進(jìn)人槽輪的徑向槽開始進(jìn)人槽輪的徑向槽時(shí)，即圖時(shí)，即圖3一一40所示位置，所示位置，a弧和弧和弧脫開，圓柱銷弧脫開，圓柱銷A驅(qū)動(dòng)槽輪沿逆時(shí)驅(qū)動(dòng)槽輪沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)圓柱銷針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)圓柱銷A開始脫出槽輪徑向槽時(shí)，槽輪的另一內(nèi)凹鎖開始脫出槽輪徑向槽時(shí)，槽輪的另一內(nèi)凹鎖止弧止弧又被鎖住，致使槽輪又靜止不動(dòng)，直到圓柱銷再次進(jìn)人槽輪的又被鎖住，致使槽輪又靜止不動(dòng)，直到圓柱銷再次進(jìn)人槽輪的另一徑向槽，又重復(fù)以下運(yùn)動(dòng)循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)從動(dòng)槽輪的單向間歇轉(zhuǎn)另一徑向槽，又重復(fù)以下運(yùn)動(dòng)循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)從動(dòng)槽輪的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3.4間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2.槽輪機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用槽輪機(jī)構(gòu)的

57、類型和應(yīng)用槽輪機(jī)構(gòu)有平面槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)有平面槽輪機(jī)構(gòu)(主動(dòng)撥盤軸線與槽輪軸線平行主動(dòng)撥盤軸線與槽輪軸線平行)和空間槽輪和空間槽輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)(主動(dòng)撥盤軸線與槽輪軸線相交主動(dòng)撥盤軸線與槽輪軸線相交)兩大類。平面槽輪機(jī)構(gòu)可分為外兩大類。平面槽輪機(jī)構(gòu)可分為外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)和內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)。圖嚙合槽輪機(jī)構(gòu)和內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)。圖3 - 40為外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)，其主為外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)，其主動(dòng)撥盤和從動(dòng)槽輪的轉(zhuǎn)向相反。內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)，其主動(dòng)撥盤和從動(dòng)動(dòng)撥盤和從動(dòng)槽輪的轉(zhuǎn)向相反。內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)，其主動(dòng)撥盤和從動(dòng)槽輪的轉(zhuǎn)向相同。槽輪的轉(zhuǎn)向相同。圖圖3一一41所示所示為空間槽輪機(jī)構(gòu)，從動(dòng)槽輪呈半球形，槽和鎖止弧均分為空間槽

58、輪機(jī)構(gòu)，從動(dòng)槽輪呈半球形，槽和鎖止弧均分布在球面上主動(dòng)件的軸線、銷布在球面上主動(dòng)件的軸線、銷A的軸線都與槽輪的回轉(zhuǎn)軸線匯交于槽的軸線都與槽輪的回轉(zhuǎn)軸線匯交于槽輪球心輪球心0，故又稱為球面槽輪機(jī)構(gòu)。當(dāng)主動(dòng)件連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，槽輪做間，故又稱為球面槽輪機(jī)構(gòu)。當(dāng)主動(dòng)件連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，槽輪做間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。歇轉(zhuǎn)動(dòng)。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3.4間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，但在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度變化較大，槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，但在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度變化較大，沖擊較嚴(yán)重，同時(shí)在每一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，槽輪轉(zhuǎn)角與其徑向槽數(shù)和撥沖擊較嚴(yán)重，同時(shí)在每一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，槽輪轉(zhuǎn)角與其徑向槽數(shù)和撥盤上的圓柱銷數(shù)有關(guān)，

59、每次轉(zhuǎn)角一定，無(wú)法任意調(diào)節(jié)。所以，槽輪機(jī)盤上的圓柱銷數(shù)有關(guān)，每次轉(zhuǎn)角一定，無(wú)法任意調(diào)節(jié)。所以，槽輪機(jī)構(gòu)不適用于高速傳動(dòng)，一般用于轉(zhuǎn)速不很高、轉(zhuǎn)角不需要調(diào)節(jié)的自動(dòng)構(gòu)不適用于高速傳動(dòng)，一般用于轉(zhuǎn)速不很高、轉(zhuǎn)角不需要調(diào)節(jié)的自動(dòng)機(jī)械和儀器儀表中。機(jī)械和儀器儀表中。圖圖3 - 42是槽輪機(jī)構(gòu)在電影放映機(jī)中用作送片的是槽輪機(jī)構(gòu)在電影放映機(jī)中用作送片的應(yīng)用實(shí)例。應(yīng)用實(shí)例。3.槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性槽輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)的間歇運(yùn)動(dòng)情況與機(jī)構(gòu)中槽輪的槽數(shù)和撥盤的圓柱銷槽輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)的間歇運(yùn)動(dòng)情況與機(jī)構(gòu)中槽輪的槽數(shù)和撥盤的圓柱銷數(shù)量配置有關(guān)。在圖數(shù)量配置有關(guān)。在圖3 - 40的外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)中，圓柱銷開始進(jìn)

60、人徑的外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)中，圓柱銷開始進(jìn)人徑向槽或脫出徑向槽的瞬間，徑向槽的中心線應(yīng)切于圓柱銷中心運(yùn)動(dòng)的向槽或脫出徑向槽的瞬間，徑向槽的中心線應(yīng)切于圓柱銷中心運(yùn)動(dòng)的圓周。設(shè)圓周。設(shè):為槽輪上均勻分布的徑向槽數(shù)目，那么，當(dāng)槽輪轉(zhuǎn)為槽輪上均勻分布的徑向槽數(shù)目，那么，當(dāng)槽輪轉(zhuǎn)過(guò)過(guò) :角度時(shí)撥盤所轉(zhuǎn)過(guò)的角度為角度時(shí)撥盤所轉(zhuǎn)過(guò)的角度為上一頁(yè) 下一頁(yè)返回3.4間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在槽輪機(jī)構(gòu)中，撥盤回轉(zhuǎn)一周稱為一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期時(shí)間為在槽輪機(jī)構(gòu)中，撥盤回轉(zhuǎn)一周稱為一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期時(shí)間為t。在一個(gè)運(yùn)。在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中，槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間動(dòng)周期中，槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2與撥盤的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與撥盤的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t之比，稱為運(yùn)動(dòng)系數(shù)，之比，