中職機(jī)電類機(jī)械基礎(chǔ)(主編林菊娥+北理工版)課件：第1章+常用機(jī)構(gòu)及其功能介紹01201423891729625

1、第第1 1章常用機(jī)構(gòu)及其功能介紹章常用機(jī)構(gòu)及其功能介紹1.1 1.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1.2 1.2 凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)1.3 1.3 變速機(jī)構(gòu)變速機(jī)構(gòu)1.4 1.4 步進(jìn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)步進(jìn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)1.1 1.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解常用機(jī)構(gòu)的種類及其功能，并通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解常用機(jī)構(gòu)的種類及其功能，并且能在實(shí)際中進(jìn)行運(yùn)用。且能在實(shí)際中進(jìn)行運(yùn)用。1.對(duì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)及其衍生形式有所了解，并對(duì)相關(guān)概念、對(duì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)及其衍生形式有所了解，并對(duì)相關(guān)概念、知識(shí)有基礎(chǔ)的了解。知識(shí)有基礎(chǔ)的了解。2.深入理解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的性質(zhì)，并對(duì)其原理進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，深入理解鉸鏈四桿機(jī)

2、構(gòu)的性質(zhì)，并對(duì)其原理進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，能夠獨(dú)立畫出簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)圖。能夠獨(dú)立畫出簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)圖。3.在認(rèn)知和理解的基礎(chǔ)上能夠在實(shí)踐中體會(huì)簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)的原理在認(rèn)知和理解的基礎(chǔ)上能夠在實(shí)踐中體會(huì)簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)的原理及作用。及作用。下一頁返回1.1 1.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1.1.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的概念及構(gòu)成鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的概念及構(gòu)成用四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副在構(gòu)件間相連的平面四桿機(jī)構(gòu)，稱為圖用四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副在構(gòu)件間相連的平面四桿機(jī)構(gòu)，稱為圖1-1(a)所示為一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，由四根桿狀的構(gòu)件分別用鉸鏈連接所示為一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，由四根桿狀的構(gòu)件分別用鉸鏈連接而成。圖而成。圖1-1(b)為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)圖。平面鉸鏈四桿機(jī)為鉸

3、鏈四桿機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)圖。平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，或者簡(jiǎn)稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。構(gòu)，或者簡(jiǎn)稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。 在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，起固定在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，起固定作用的構(gòu)件稱為機(jī)架作用的構(gòu)件稱為機(jī)架(又稱為固定件、靜件又稱為固定件、靜件);機(jī)構(gòu)中與機(jī)架用機(jī)構(gòu)中與機(jī)架用低副相連的構(gòu)件稱為連架桿低副相連的構(gòu)件稱為連架桿;不與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連桿。不與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連桿。圖圖1-1中，構(gòu)件中，構(gòu)件4為機(jī)架，構(gòu)件為機(jī)架，構(gòu)件2為連桿，構(gòu)件為連桿，構(gòu)件1和和3為連架為連架桿。連架桿按其運(yùn)動(dòng)特征可分成搖桿和曲柄兩種。桿。連架桿按其運(yùn)動(dòng)特征可分成搖桿和曲柄兩種。搖桿搖桿:同機(jī)架用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連但只繞該轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線擺動(dòng)的構(gòu)件。同機(jī)架

4、用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連但只繞該轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線擺動(dòng)的構(gòu)件。曲柄曲柄:同機(jī)架用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連且繞該轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線整圈旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件。同機(jī)架用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連且繞該轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線整圈旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件。上一頁 下一頁返回圖圖1-1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 1,3-連架桿連架桿;2-連桿連桿;4-機(jī)架機(jī)架返回1.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1.1.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及構(gòu)成曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及構(gòu)成曲柄搖桿機(jī)構(gòu)是具有一個(gè)曲柄和一個(gè)搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)是具有一個(gè)曲柄和一個(gè)搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)一般以曲柄為主動(dòng)件作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，搖桿為從動(dòng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)一般以曲柄為主動(dòng)件作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，搖桿為從動(dòng)件作往

5、復(fù)擺動(dòng)。在件作往復(fù)擺動(dòng)。在圖圖1-2所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，假定曲柄所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，假定曲柄AB為主動(dòng)件，并作逆時(shí)針等速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)曲柄為主動(dòng)件，并作逆時(shí)針等速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)曲柄AB的的B端從端從B點(diǎn)點(diǎn)回轉(zhuǎn)到回轉(zhuǎn)到B點(diǎn)時(shí)，動(dòng)件搖桿點(diǎn)時(shí)，動(dòng)件搖桿CD上的上的C端從端從C點(diǎn)擺動(dòng)到點(diǎn)擺動(dòng)到C點(diǎn)，而當(dāng)點(diǎn)，而當(dāng)B端從端從 點(diǎn)回轉(zhuǎn)到點(diǎn)回轉(zhuǎn)到 點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)時(shí)，C端從端從C點(diǎn)順時(shí)針擺動(dòng)到點(diǎn)順時(shí)針擺動(dòng)到q點(diǎn)。當(dāng)點(diǎn)。當(dāng)B端繼續(xù)從端繼續(xù)從B2點(diǎn)回轉(zhuǎn)到點(diǎn)回轉(zhuǎn)到B點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)時(shí)，C端將從端將從q點(diǎn)逆時(shí)針擺回到點(diǎn)逆時(shí)針擺回到 點(diǎn)。點(diǎn)。上一頁 下一頁返回2B1C圖圖1-2 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 返回1.1 鉸鏈四桿機(jī)

6、構(gòu)牛頭刨床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)牛頭刨床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(圖圖1-3 )，其傳動(dòng)方式采用了曲柄搖，其傳動(dòng)方式采用了曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)工作時(shí)，齒輪桿機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)工作時(shí)，齒輪1帶動(dòng)齒輪帶動(dòng)齒輪2并與齒輪并與齒輪2同軸的銷盤同軸的銷盤3(相當(dāng)于曲柄相當(dāng)于曲柄)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿4使帶有棘爪的搖使帶有棘爪的搖桿桿5繞繞D點(diǎn)擺動(dòng)，與此同時(shí)棘爪推動(dòng)棘輪點(diǎn)擺動(dòng)，與此同時(shí)棘爪推動(dòng)棘輪6上的輪齒，使與棘上的輪齒，使與棘輪同軸的絲杠輪同軸的絲杠7轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成工作臺(tái)的橫向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成工作臺(tái)的橫向運(yùn)動(dòng)。上一頁 下一頁返回圖圖1-3 牛頭創(chuàng)床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)牛頭創(chuàng)床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu) ( a)進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)給機(jī)構(gòu);

7、(b)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1,2-齒輪齒輪;3-梢盤梢盤(曲柄曲柄);4-連桿連桿;5-搖桿搖桿;6-棘輪棘輪;7-絲杠絲杠返回1.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍很廣，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍很廣，圖圖1-4是一些實(shí)際是一些實(shí)際應(yīng)用應(yīng)用:(a)為雷達(dá)俯仰角度的擺動(dòng)裝置，為雷達(dá)俯仰角度的擺動(dòng)裝置，(b)為顆式破碎機(jī)。為顆式破碎機(jī)。它們?cè)谇鼈冊(cè)谇鶤B連續(xù)回轉(zhuǎn)的同時(shí)，搖桿連續(xù)回轉(zhuǎn)的同時(shí)，搖桿CD可以往復(fù)擺動(dòng)，完可以往復(fù)擺動(dòng)，完成雷達(dá)天線的擺動(dòng)俯仰、破碎礦石等動(dòng)作。成雷達(dá)天線的擺動(dòng)俯仰、破碎礦石等動(dòng)作。在在圖圖1-5所示的腳踏砂輪機(jī)機(jī)構(gòu)和所示的腳踏砂輪機(jī)機(jī)構(gòu)和圖圖1-6所示的縫

8、紉機(jī)踏板所示的縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)中，連桿機(jī)構(gòu)中，連桿BC隨著踏板作往復(fù)擺動(dòng)，驅(qū)動(dòng)曲軸隨著踏板作往復(fù)擺動(dòng)，驅(qū)動(dòng)曲軸AB和帶輪和帶輪進(jìn)行連續(xù)的回轉(zhuǎn)。在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)取搖桿為主動(dòng)件時(shí)，進(jìn)行連續(xù)的回轉(zhuǎn)。在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)取搖桿為主動(dòng)件時(shí)，可以使搖桿的往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)換成從動(dòng)件曲柄的整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。可以使搖桿的往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)換成從動(dòng)件曲柄的整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。上一頁 下一頁返回圖圖1-4 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例返回圖圖1-5 腳踏砂輪機(jī)機(jī)構(gòu)腳踏砂輪機(jī)機(jī)構(gòu)返回圖圖1-6 縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)返回1.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)2.雙曲柄機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及構(gòu)成雙曲柄機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及構(gòu)成 一般而言，兩連架桿均為曲柄的

9、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，稱為雙曲柄一般而言，兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。如圖機(jī)構(gòu)。如圖1一所示的慣性篩中的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)就是雙曲柄一所示的慣性篩中的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)就是雙曲柄機(jī)構(gòu)。當(dāng)主動(dòng)曲柄機(jī)構(gòu)。當(dāng)主動(dòng)曲柄AB繞點(diǎn)繞點(diǎn)A勻勻速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí)，通過連桿時(shí)，通過連桿BC帶動(dòng)從動(dòng)曲柄帶動(dòng)從動(dòng)曲柄CD繞繞D點(diǎn)變速回轉(zhuǎn)一周并通過點(diǎn)變速回轉(zhuǎn)一周并通過E點(diǎn)連接，使點(diǎn)連接，使篩子作變速往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行篩選工作。篩子作變速往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行篩選工作。上一頁 下一頁返回0180圖圖1-7 慣性篩機(jī)構(gòu)慣性篩機(jī)構(gòu)上一頁 下一頁返回1.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)如果在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，兩曲柄的長(zhǎng)度相等，連桿與機(jī)架的長(zhǎng)如果在

10、雙曲柄機(jī)構(gòu)中，兩曲柄的長(zhǎng)度相等，連桿與機(jī)架的長(zhǎng)度也相等，那么可以稱為平行雙曲柄機(jī)構(gòu)度也相等，那么可以稱為平行雙曲柄機(jī)構(gòu)(圖圖1-8 )。在機(jī)械。在機(jī)械中平行雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用也很廣泛，如中平行雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用也很廣泛，如圖圖1-9所示的天平，所示的天平，它能保證天平盤它能保證天平盤1,2始終處于水平位置始終處于水平位置;圖圖1-10所示的機(jī)車所示的機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)裝置也是平行雙曲柄機(jī)的應(yīng)用實(shí)例。車輪聯(lián)動(dòng)裝置也是平行雙曲柄機(jī)的應(yīng)用實(shí)例。如果曲柄轉(zhuǎn)向不同，稱為反向平行雙曲柄機(jī)構(gòu)，可以簡(jiǎn)稱為如果曲柄轉(zhuǎn)向不同，稱為反向平行雙曲柄機(jī)構(gòu)，可以簡(jiǎn)稱為反向雙曲柄機(jī)構(gòu)，如反向雙曲柄機(jī)構(gòu)，如圖圖1-11所示。所示。圖圖

11、1-12為車門啟閉機(jī)構(gòu)，為車門啟閉機(jī)構(gòu)，它采用的就是反向雙曲柄機(jī)構(gòu)。它采用的就是反向雙曲柄機(jī)構(gòu)。上一頁 下一頁返回圖圖1-8 平行雙曲柄機(jī)構(gòu)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)返回圖圖1-9 天平天平返回圖圖1-10 機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)裝置機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)裝置(a)車輪聯(lián)動(dòng)裝置車輪聯(lián)動(dòng)裝置;(b)聯(lián)動(dòng)裝置機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖聯(lián)動(dòng)裝置機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖返回圖圖1-11 反向雙曲柄機(jī)構(gòu)反向雙曲柄機(jī)構(gòu)返回圖圖1-12 車門啟閉機(jī)構(gòu)車門啟閉機(jī)構(gòu)返回1.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)3.雙搖桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及構(gòu)成雙搖桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及構(gòu)成雙搖桿機(jī)構(gòu)是具有兩個(gè)搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。雙搖桿機(jī)構(gòu)的雙搖桿機(jī)構(gòu)是具有兩個(gè)搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。雙搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例也很多應(yīng)用實(shí)例也很多:如如圖圖

12、1-13所示的鶴式港口起重機(jī)中月刀為所示的鶴式港口起重機(jī)中月刀為機(jī)架，機(jī)架，AB和和CD為搖桿，當(dāng)搖桿為搖桿，當(dāng)搖桿AB擺動(dòng)時(shí)，通過連桿擺動(dòng)時(shí)，通過連桿CE將將重物重物Q近似水平直線移動(dòng)到虛線位置。近似水平直線移動(dòng)到虛線位置。圖圖1-14所示的自卸載所示的自卸載重汽車翻斗機(jī)構(gòu)中，重汽車翻斗機(jī)構(gòu)中，AD為機(jī)架，當(dāng)液壓缸輸人液壓油時(shí)，為機(jī)架，當(dāng)液壓缸輸人液壓油時(shí)，活塞桿向右伸出，使活塞桿向右伸出，使AB和和CD向右擺動(dòng)，從而使車斗傾斜卸向右擺動(dòng)，從而使車斗傾斜卸下貨物。下貨物。上一頁 下一頁返回圖圖1-13 鶴式港口起重機(jī)鶴式港口起重機(jī)返回圖圖1-14 自卸翻斗機(jī)構(gòu)自卸翻斗機(jī)構(gòu)返回1.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1.1.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的性質(zhì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的性質(zhì)1.曲柄存在的條件曲柄存在的條件在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中是否有作整圈旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件，取決于各構(gòu)件在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中是否有作整圈旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件，取決于各構(gòu)件之間的長(zhǎng)度關(guān)系，這就是所謂的曲柄存在條件。對(duì)曲柄存在之間的長(zhǎng)度關(guān)系，這就是所謂的曲柄存在條件。對(duì)曲柄存在條件的分析條件的分析:在在圖圖1-15所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，假設(shè)曲柄所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，假