軌道交通車輛機械基礎(chǔ)全套教學(xué)課件

任務(wù)1認識機械的有關(guān)名詞

全套可編輯PPT課件任務(wù)1認識機械的有關(guān)名詞01基本理論知識02基本理論知識中國擁有世界上最長的鐵路網(wǎng)絡(luò)，是最大的鐵路運輸市場之一。中國鐵路運輸分為三類：高速鐵路、普速鐵路和城市軌道交通。高速鐵路連接各大城市，創(chuàng)造世界紀錄；普速鐵路連接較小城市和鄉(xiāng)村地區(qū)，還有幾條重要的貨運鐵路。城市軌道交通覆蓋數(shù)十個城市，包括地鐵、輕軌和單軌。近年來，中國的鐵路運輸技術(shù)和服務(wù)質(zhì)量提升，形成高效、便捷和安全的鐵路運輸網(wǎng)絡(luò)。軌道交通車輛是鐵路運輸?shù)闹匾M成部分，包括機車、鐵道車輛、動車組列車、城軌車輛等。每種車輛組成部分不同，以鐵道車輛為例，由車體、轉(zhuǎn)向架、制動裝置、車鉤緩沖裝置和車輛內(nèi)部設(shè)備五部分組成，每個大部分又由很多機構(gòu)組成，每個機構(gòu)由若干零件或構(gòu)件組成。學(xué)習(xí)之前，需要區(qū)分機器、機構(gòu)、構(gòu)件和零件?；纠碚撝R機械、機器與機構(gòu)03機器機器是執(zhí)行機械運動的裝置，多種類型，但都具備共同特征：組合的實物、確定的相對運動和做功或能量轉(zhuǎn)換。機器主要由動力、工作、傳動、控制和支撐及輔助部分組成。內(nèi)燃機車柴油機包括固定件、運動件、配氣機構(gòu)等八部分。圖1-2內(nèi)燃機車柴油機示意圖機構(gòu)機構(gòu)是構(gòu)件組合，通過活動連接實現(xiàn)規(guī)定運動，有一個構(gòu)件作為機架，用運動副連接。與機器不同，構(gòu)件不能做機械功或?qū)崿F(xiàn)功能轉(zhuǎn)換，主要功用是傳遞或轉(zhuǎn)變運動的形式。圖1-3為柴油機幾種機構(gòu)示意圖。圖1-3柴油機幾種機構(gòu)示意圖機械、機器和機構(gòu)的區(qū)別機械、機器和機構(gòu)是相關(guān)但不同的概念。機械是機器與機構(gòu)的統(tǒng)稱。機器是能執(zhí)行特定任務(wù)或完成特定功能的設(shè)備。機構(gòu)是一組零件，能形成特定運動副。總之，這三個術(shù)語與機械設(shè)計和運動有關(guān)，但概念不同。構(gòu)件與零件04構(gòu)件與零件1.構(gòu)件：機構(gòu)中獨立運動單元體稱為構(gòu)件，能做相對運動。構(gòu)件可以是單一整體（如曲軸），也可以是幾個無相對運動的物體組成的剛性體（如柴油機連桿構(gòu)件）。2.零件：機械中不可拆分單個制造單元，是構(gòu)件組成部分。如柴油機連桿構(gòu)件由桿身、連桿螺栓、連桿蓋、連桿軸承等零件組成。圖1-4曲軸構(gòu)件與零件圖1-5柴油機連桿構(gòu)件零件分為通用和專用兩類。通用零件如螺栓、齒輪、軸等用于各種機器，專用零件如曲軸和活塞等只用于特定類型的機器。構(gòu)件與零件的區(qū)別構(gòu)件是組成完整產(chǎn)品所需的部件之一，由其他構(gòu)件和零件組成。零件是構(gòu)成構(gòu)件的一部分，可單獨生產(chǎn)，用于替換和修復(fù)構(gòu)件。完整的產(chǎn)品由多個構(gòu)件組成，構(gòu)件是運動的單元，零件是制造的單元。技能訓(xùn)練05訓(xùn)練目的06訓(xùn)練目的1．理解機構(gòu)、構(gòu)件、零件的概念2.認識汽車連桿各個零件的名稱訓(xùn)練器材07訓(xùn)練器材內(nèi)燃機車柴油機活塞連桿實物、拆裝工具一套訓(xùn)練內(nèi)容08訓(xùn)練內(nèi)容拆卸內(nèi)燃機車柴油機活塞連桿組，認識組成活塞連桿的各個零件。具體操作步驟①檢查活塞頂部的裝配標記，若無則打上標記并標明氣缸號。②轉(zhuǎn)動曲軸，將準備拆卸的連桿相對應(yīng)的活塞轉(zhuǎn)至下止點位置。③拆下連桿螺母，取下連桿蓋、軸承，并按次序放好。④用橡膠錘或鐵錘木柄推出活塞連桿組，注意不要傾斜，不要硬撬、硬敲，以免損壞氣缸。⑤取出活塞連桿組后，應(yīng)將連桿蓋、螺栓、螺母按原位裝回，并檢查連桿的裝配標記。標記應(yīng)朝向傳動帶盤，連桿和連桿大頭打上對應(yīng)缸號。⑥用活塞環(huán)裝卸鉗拆下活塞環(huán)。觀察活塞環(huán)上的標記，“TOP”朝向活塞頂部。⑦拆卸活塞，加熱到60℃后拆下活塞銷。拆卸注意事項①拆卸前應(yīng)清除外部灰塵，仔細觀察并記清各拆卸件的位置和記號。②抽出活塞連桿組前，缸套上部的積炭臺階必須刮除，以免損壞活塞和活塞環(huán)。③取活塞連桿組時，可用木棒直接推出?；钊B桿組抽出后，應(yīng)立即把連桿蓋、瓦片和連桿螺栓按原位裝復(fù)。④拆卸缸套時，應(yīng)使用缸套拉出器或木棒。不能用金屬棒直接敲擊缸套。⑤拆下的活塞環(huán)應(yīng)按順次放好。氣缸墊和紙墊應(yīng)妥善保管。課程思政09課程思政中國軌道交通車輛的第一中國第一輛火車是當時唐胥鐵路總工程師的夫人仿照英國蒸汽機車“火箭號”制造的，并把它命名為“中國火箭號”。因為中國工人在機車兩側(cè)各刻一條龍，于是把它叫做“龍?zhí)枴睓C車。新中國第一臺內(nèi)燃電動機車在北京長辛店機車廠試制成功。這臺內(nèi)燃機車自重60噸，最高時速85公里，3萬多配件全部都是中國制造，從此結(jié)束了我國不能自行制造內(nèi)燃機車的歷史。韶山1型電力機車（SS1），是中國鐵路的第一代（有級調(diào)壓、交—直流電傳動）國產(chǎn)客、貨兩用干線電力機車。課程思政新一代標準動車組“復(fù)興號”是中國自主研發(fā)、具有完全知識產(chǎn)權(quán)的新一代高速列車，它集成了大量現(xiàn)代國產(chǎn)高新技術(shù)，牽引、制動、網(wǎng)絡(luò)、轉(zhuǎn)向架、輪軸等關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)重要突破，是中國科技創(chuàng)新的重大成果。課后練習(xí)10課后練習(xí)1.機器與機構(gòu)有什么區(qū)別？試挙例說明。2.請簡述機器、機構(gòu)、構(gòu)件、零件、機械之間的關(guān)系。謝謝任務(wù)2認識摩擦、磨損和潤滑汽車構(gòu)件力學(xué)分析

任務(wù)2認識摩擦、磨損和潤滑汽車構(gòu)件力學(xué)分析01基本理論知識02摩擦03摩擦摩擦力是阻礙兩物體相對運動的作用力，接觸面之間的這種現(xiàn)象或特性叫“摩擦”。摩擦有利也有害，多數(shù)情況下是不利的，如造成能量損耗和機器壽命縮短。因此常采取方法減少摩擦，如加潤滑油。但在某些情況下又需要增大摩擦，如在泥濘的道路上撒上爐灰或沙土，車輪上加掛防滑鏈。按運動形式分類摩擦分為滑動摩擦和滾動摩擦?；瑒幽Σ潦俏矬w在另一物體表面滑動或滑動趨勢時，接觸面產(chǎn)生阻礙相對滑動的現(xiàn)象。滾動摩擦是物體在另一物體表面無滑動滾動或有滾動趨勢時，接觸面產(chǎn)生對滾動的阻礙作用。按運動形式分類圖1-6滑動摩擦圖1-7滾動摩擦滾動摩擦和滑動摩擦的區(qū)別在于：滾動摩擦物體上的一點不總是在接觸面上，而滑動摩擦物體上的一點總是不離開接觸面。此外，在相同條件下，滾動摩擦力小于滑動摩擦力。按摩擦狀態(tài)分類根據(jù)摩擦狀態(tài)不同，摩擦可分為干摩擦、邊界摩擦、液體摩擦、混合摩擦，如圖1-8所示，圖a)干摩擦、b)邊界摩擦、c)液體摩擦、d)混合摩擦。圖1-8摩擦類型按摩擦狀態(tài)分類干摩擦干摩擦是指摩擦面間不加潤滑劑時的摩擦。其特點是摩擦系數(shù)較大，通常用于利用摩擦的場合，如鐵道貨車車輛閘瓦制動等。圖1-9閘瓦制動按摩擦狀態(tài)分類邊界摩擦邊界摩擦：摩擦副間有少量潤滑劑，形成極薄的潤滑劑膜，易破裂，使部分表面直接接觸，降低摩擦系數(shù)。按摩擦狀態(tài)分類流體摩擦流體摩擦：摩擦副表面被壓力流體完全隔開，無直接接觸，摩擦系數(shù)小，無磨損。按摩擦狀態(tài)分類混合摩擦混合摩擦：同時存在邊界摩擦和流體摩擦的狀態(tài)。磨損04磨損磨損是物體或零件接觸并相對運動時發(fā)生的普遍現(xiàn)象，消耗機器運轉(zhuǎn)能量，縮短使用壽命，造成材料消耗。結(jié)果為幾何尺寸(體積)變小，失去原有功能，包括完全喪失功能、功能降低或損傷，繼續(xù)使用會失去可靠性和安全性。磨損的分類磨損的類型包括磨粒磨損、粘著磨損、表面疲勞磨損、腐蝕磨損和微動磨損。其中，磨粒磨損是由于硬質(zhì)顆粒或凸出物與物體表面相互摩擦引起的；粘著磨損是由于兩個摩擦面的表面粗糙不平，造成接觸面金屬損耗；表面疲勞磨損是由于交變接觸壓應(yīng)力的作用下，材料表面疲勞而產(chǎn)生物質(zhì)損失；腐蝕磨損是由于表面金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而出現(xiàn)的物質(zhì)損失；微動磨損是由于接觸表面間的小振幅相對振動而產(chǎn)生的微小氧化物磨損粉末。磨損過程磨合階段（初期磨損）：跑合階段，圖1-10中OA段。穩(wěn)定磨損階段（正常磨損）：圖1-10中AB段。劇烈磨損階段（激劇磨損）：圖1-10中BC段。在機器零件使用中，跑合磨損是有益的磨損,因為經(jīng)跑合磨損后,磨損速度減慢,可改善工作表面的性質(zhì),提高摩擦副的使用壽命。圖1-10磨損階段潤滑05潤滑潤滑是向相對運動的摩擦表面添加潤滑劑，形成潤滑膜，以減小摩擦、降低磨損、延長機械設(shè)備使用壽命的技術(shù)措施。潤滑的作用降低摩擦：使用潤滑劑能降低摩擦系數(shù)，減少摩擦阻力，節(jié)約能源消耗。1減少磨損：潤滑劑能減少磨粒磨損、表面疲勞、粘著磨損等。2密封作用：潤滑劑能對某些外漏零件形成密封，防止水分、雜質(zhì)等侵入。3防銹作用：潤滑劑能防止空氣、水滴、水蒸氣、腐蝕性氣體及液體、塵埃、氧化物引起的銹蝕。4清洗作用：潤滑油的循環(huán)可以帶走雜質(zhì)，經(jīng)過濾清器濾掉。5冷卻作用：潤滑劑可以吸熱、傳熱和散熱，降低摩擦熱造成的溫度上升。6減振作用：在運動零件表面形成油膜，吸收沖擊并減小振動，起減振緩沖作用。7傳遞動力：潤滑劑具有傳遞動力的功能，如液壓傳動等。8潤滑的方式01（1）壓力潤滑：機油泵將高壓潤滑油送至摩擦表面，如雙螺桿制冷壓縮機噴油潤滑。（2）飛濺潤滑：利用發(fā)動機零件飛濺的油滴或油霧潤滑摩擦表面，如氣缸壁、活塞銷、凸輪、挺柱等。（3）定期潤滑：對負荷較小的發(fā)動機輔助裝置定期加注潤滑脂，如水泵及發(fā)電機軸承。0203選用潤滑劑的基本原則潤滑油的選擇應(yīng)考慮機器的工作條件、工作環(huán)境、摩擦表面特點和潤滑方式。根據(jù)不同情況，選擇不同種類、牌號的潤滑油。高轉(zhuǎn)速、形成油楔能力強的設(shè)備需用低粘度潤滑油；單位面積負荷大時需用高粘度、油性好的潤滑油；工作環(huán)境溫度高時需用穩(wěn)定性強、閃點高、粘度大的潤滑油或潤滑脂；摩擦表面間隙小或粗糙時，需用低粘度或高粘度潤滑油，壓力循環(huán)潤滑中，油溫高時需用高粘度潤滑油。技能訓(xùn)練06訓(xùn)練目的07訓(xùn)練目的1．通過更換閘瓦理解磨損。2.掌握閘瓦更換。訓(xùn)練材料08訓(xùn)練材料閘瓦、閘瓦插銷環(huán)、轉(zhuǎn)向架制動系統(tǒng)、撬棍、閘調(diào)器調(diào)整器、檢查錘、紅旗訓(xùn)練內(nèi)容09訓(xùn)練內(nèi)容1．在車輛端部設(shè)置防護信號。2．關(guān)閉截斷塞門。3．拉動緩解閥拉桿排盡副風(fēng)缸余風(fēng)，把排風(fēng)裝置卡于緩解閥拉桿與緩解閥拉桿吊架間，安裝牢固，確保副風(fēng)缸內(nèi)無壓力空氣進入。4．松動閘調(diào)器，以增大閘瓦與車輪踏面間隙。（1）在更換閘瓦時，如閘瓦與車輪踏面之間的間隙不足時，須使用閘調(diào)器調(diào)整器套入閘調(diào)器前蓋，旋轉(zhuǎn)閘調(diào)器使螺桿伸長，增大閘瓦與車輪踏面之間的間隙。若無閘調(diào)器調(diào)整器時，ST2-250型閘調(diào)器，檢車員需用扳手進行松動調(diào)整；ST1-600型閘調(diào)器，檢車員需用手抓住外體手柄進行松動調(diào)整。（2）調(diào)整要求：一般在更換一塊閘瓦時，可不需調(diào)整閘調(diào)器，當換二塊閘瓦時，轉(zhuǎn)動不大于兩圈，換三塊閘瓦時不大于四圈，以此類推。如轉(zhuǎn)動太多，換完閘瓦后，須倒轉(zhuǎn)回來。卸下舊閘瓦（1）卸下閘瓦插銷環(huán)，用檢查錘鉤下閘瓦插銷環(huán)，并放置在鋼軌外側(cè)方便回收的位置。（2）拔出閘瓦插銷。檢車員將閘瓦插銷拔出，閘瓦插銷底部彎曲時，用扳手將其扳至接近于正?；驑藴薁顟B(tài)后拔出。若仍不能拔出，則用檢查錘頭部用力向上撬打閘瓦插銷頭部或底部，直到拔出為止。拔出閘瓦插銷，放在側(cè)架上方。（3）卸下過限閘瓦。用撬棍活動閘瓦托，使閘瓦與踏面出現(xiàn)間隙，將撬棍伸入閘瓦與車輪踏面間，以踏面為支點向閘瓦托一側(cè)用力撬開閘瓦,使閘瓦與車輪踏面間撬開足夠安裝新閘瓦的間隙。卸閘瓦時，將檢查錘頭部伸入閘瓦下部向鋼軌外側(cè)勾拉閘瓦。使閘瓦脫離閘瓦托，閘瓦靠自身重力順車輪踏面滑下到鋼軌外側(cè)，然后取出舊閘瓦,放置在鋼軌外側(cè)兩線安全地點。安裝合格閘瓦（1）新閘瓦安裝前，確認瓦背上的閘瓦型號及生產(chǎn)廠家代碼,標記端安裝在制動梁閘瓦托的上端。（2）安裝時，更換人員將閘瓦從交叉桿與車輪踏面間塞入，使閘瓦摩擦面貼于車輛踏面，一手托住閘瓦底部，由下向上沿車輪踏面將閘瓦送入閘瓦托，使閘瓦鼻坐入閘瓦托鼻槽內(nèi)。安裝閘瓦插銷一手托住閘瓦底部，使瓦背與閘瓦托四爪緊貼，另一手抓住閘瓦插銷上部，沿閘瓦托上部插銷孔由上向下順勢插入,閘瓦插銷穿入閘瓦托與閘瓦的插銷孔內(nèi)正位、入底，閘瓦插銷底部環(huán)眼孔漏出閘瓦托底部。安裝閘瓦插銷環(huán)更換人員先將閘瓦插銷環(huán)一端掰開3-5mm間隙；再將閘瓦插銷環(huán)穿入閘瓦插銷底部環(huán)眼孔后旋轉(zhuǎn)，直到閘瓦插銷環(huán)另一端重新閉合；撥動閘瓦插銷環(huán)不脫落，用手將閘瓦插銷環(huán)掰開處捏緊。閘瓦環(huán)安裝后須確認閘瓦插銷環(huán)距軌面不小于25mm。9．閘瓦更換完畢后，須將閘調(diào)器倒轉(zhuǎn)以恢復(fù)位置使用閘調(diào)器調(diào)整器套入閘調(diào)器前蓋，旋轉(zhuǎn)閘調(diào)器使螺桿收縮，減小閘瓦與車輪踏面之間的間隙。若無閘調(diào)器調(diào)整器時，ST2-250型閘調(diào)器檢車員用扳手調(diào)整恢復(fù)，ST1-600型閘調(diào)器檢車員用手抓住外體手柄進行調(diào)整恢復(fù)。10．卸下排風(fēng)裝置，放置在兩線安全地點，使緩解閥復(fù)位。11．開通截斷塞門。應(yīng)將手把旋轉(zhuǎn)至與組合式集塵器制動支管平行的位置，使截斷塞門處于全開位狀態(tài)。安裝閘瓦插銷環(huán)12．收拾工具，材料至規(guī)定位置。13．撤除防護信號。課程思政10課程思政實干護航中老友誼路——最美鐵路人：陳向華中老鐵路是共建“一帶一路”的標志性工程。2021年10月，陳向華接到為中老鐵路試運行挑選貨運車輛的緊急任務(wù)。挑車要有過硬的技能，更要有不放過任何隱患的責(zé)任心。陳向華帶領(lǐng)挑車小組6名成員，經(jīng)過5晝夜連續(xù)作戰(zhàn)，轉(zhuǎn)戰(zhàn)4個作業(yè)場，從2000多輛備選車中挑出240輛精品車。在挑車的第二天半夜，陳向華蹲在昆明東上行始發(fā)場股道邊，聚精會神迎接備選列車進站，忽然聽到車輪聲中夾雜著一絲輕微異響，憑借多年的檢車經(jīng)驗，判斷第27輛車輪踏面可能有問題。列車停穩(wěn)后，陳向華馬上對這輛車的車輪踏面逐一進行排查。果然，在第6個車輪與鋼軌密接的踏面上，發(fā)現(xiàn)了一塊0.2毫米的擦傷。雖然沒有超限，但陳向華還是果斷把它扣下。隊員豎起大拇指說：“陳師傅，你這是順風(fēng)耳?。∵@么小的擦傷都能聽出來，你是怎么練成的？”其實，陳向華的訣竅就是要愛學(xué)習(xí)、勤鉆研、善總結(jié)，不斷積累經(jīng)驗。課程思政1991年剛參加工作時，陳向華還沒有意識到手中這把小小檢車錘的分量，但第二年參加一次事故搶險救援，觸目驚心的場景讓陳向華真正明白了安全二字重若千鈞，他就給自己定下了“標準一絲不減、隱患一個不漏”的目標。一有時間，陳向華就抱著《運規(guī)》、貨車檢車員實作教材反復(fù)記憶，鉆進教學(xué)車下，一遍遍拆裝分解配件，很快做到了理論規(guī)章一口清、單車檢查一手精。有一次，聽說紅果列檢所發(fā)現(xiàn)了一起罕見的鉤尾框折斷故障，立即勾起了陳向華的好奇心。休班后，陳向華坐了6個多小時的火車趕過去，查看故障位置，向工友請教發(fā)現(xiàn)故障的過程，詳細記在小本子上。連夜返回后，把故障點標注在教學(xué)車上，對照記錄反復(fù)練習(xí)，摸索出此類故障的最佳檢查角度和方法技巧。從此，陳向華養(yǎng)成了記錄工作小經(jīng)驗的習(xí)慣，車輛哪個位置最容易發(fā)生故障、現(xiàn)象是什么、現(xiàn)場如何處理？這樣的筆記陳向華記了17本。課程思政陳向華還用了3年時間，反復(fù)驗證改進，梳理出車輛6大部位、156個必檢點，形成“二十三步檢車作業(yè)法”，單車技檢作業(yè)效率提高了1倍，成為全局沿用至今的貨車檢車標準。30年來，陳向華累計安全檢車28.8萬余輛，發(fā)現(xiàn)并消除9000余個安全隱患，解決了2000余個典型故障，陳向華也從一名普通的檢車員成長為全路首席技師。課后練習(xí)11課后練習(xí)011.按摩擦副表面間的潤滑狀態(tài)，摩擦可分為哪幾類？各有何特點？022.磨損過程分幾個階段？各階段的特點是什么？033.按磨損機理的不同，磨損有哪幾種類型？044.哪種磨損對傳動件來說是有益的？為什么？055.如何選擇適當?shù)臐櫥瑒?66.油潤滑的潤滑方法有哪些？謝謝任務(wù)1認識平面機構(gòu)

目錄01.任務(wù)1認識平面機構(gòu)07.需要器材03.平面機構(gòu)的組成05.技能訓(xùn)練02.基本理論知識04.機構(gòu)運動簡圖06.訓(xùn)練內(nèi)容08.操作步驟任務(wù)1認識平面機構(gòu)01基本理論知識02基本理論知識平面機構(gòu)是指所有構(gòu)件在同一平面或平行平面內(nèi)運動的機構(gòu)，而空間機構(gòu)則不是。工程中常用的機構(gòu)大多屬于平面機構(gòu)，本章只討論平面機構(gòu)。平面機構(gòu)的組成03運動副的概念及分類0102（1）概念兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生相對運動的活動連接稱為運動副,如軸承和軸頸、齒輪與齒輪等。1）低副。低副是指兩構(gòu)件以面接觸的運動副。因承受載荷時單位面積壓力較低,所以低副比高副的承載能力大。 按兩構(gòu)件的相對運動形式,低副可以分為移動副、轉(zhuǎn)動副、螺旋副,分別如圖2-1、圖2-2、圖2-3所示。運動副有三個構(gòu)成要素,三者缺一不可,它們分別是:①兩個構(gòu)件；②直接接觸；③有相對運動。（2）分類根據(jù)組成運動副的兩構(gòu)件的接觸形式不同,運動副可以分為低副和高副。運動副的概念及分類圖2-1圖2-2圖2-3①移動副:只允許兩構(gòu)件做相對移動的運動副。②轉(zhuǎn)動副:只允許兩構(gòu)件做相對轉(zhuǎn)動的運動副,又稱為較鏈。③螺旋副:兩構(gòu)件間既有相對移動又有相對轉(zhuǎn)動的運動副。運動副的概念及分類2）高副。高副是兩構(gòu)件以點或線接觸的運動副,如圖2-4所示。高副承受載荷時單位面積上的壓力較高,兩構(gòu)件接觸處易磨損,故壽命短。至少有一個運動副是高副的機構(gòu)稱為高副機構(gòu)。汽車中常見的高副機構(gòu)有齒輪副和凸輪副,如圖2-5和圖2-6所示運動副的概念及分類圖2-4圖2-5圖2-6運動鏈運動鏈是兩個構(gòu)件或兩個以上的構(gòu)件通過運動副聯(lián)接而成的相對可動的系統(tǒng)。運動鏈可以是首末封閉的閉鏈,如圖2-7、圖2-8所示；也可以是未封閉的開鏈,如圖2-9所示。一般機構(gòu)都是閉鏈。圖2-7圖2-8圖2-9運動鏈運動鏈中，固定一個構(gòu)件作為機架，其他構(gòu)件有確定運動的稱為機構(gòu)。機構(gòu)中按規(guī)律獨立運動的構(gòu)件稱為原動件，其余活動構(gòu)件稱為從動件。從動件的運動規(guī)律取決于原動件和機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及尺寸。機構(gòu)運動簡圖04機構(gòu)運動簡圖機構(gòu)是由構(gòu)件通過運動副組合而成。研究機構(gòu)運動時，撇開復(fù)雜外形及構(gòu)造，用簡單符號和線條表示，并按比例定出各運動副及構(gòu)件位置。這種簡明表示機構(gòu)各構(gòu)件之間相對運動關(guān)系的圖形，稱為機構(gòu)運動簡圖。機構(gòu)運動簡圖繪制(1)繪制機構(gòu)運動簡圖的一般步驟①分析機構(gòu)的組成和運動情況,找出機架、原動件與從動件。②從原動件開始,沿運動的傳遞順序,分析構(gòu)件間的相對運動性質(zhì),確定構(gòu)件、運動副的類型和數(shù)目。③合理選擇視圖,通常選擇平行于構(gòu)件運動的平面作為視圖平面。④選擇適當?shù)拈L度比例尺u(m/mm),定出各運動副之間的相對位置,用構(gòu)件和運動副的規(guī)定符號繪制機構(gòu)運動簡圖,即??=實際長度（??）圖示長度(????）(2)常用運動副的符號常用運動副的符號見表2-1。表2-1常用運動副的符號機構(gòu)運動簡圖繪制(3)構(gòu)件的表示構(gòu)件的表示見圖2-10。機構(gòu)運動簡圖繪制圖2-10例4-1試繪制如圖2-11(a)所示抽水唧筒的機構(gòu)運動簡圖。解1)分析機構(gòu)運動,判別構(gòu)件類型及其數(shù)目如圖4-11所示抽水唧簡由手柄桿件活塞桿和抽水筒等構(gòu)件組成。其中抽水筒是固定件(機架),手柄是原動件,其余為從動件。機構(gòu)運動簡圖繪制分析運動副的類型與數(shù)目手柄繞固定件A點轉(zhuǎn)動形成轉(zhuǎn)動副,同理手柄和桿件在B點以及和活塞桿在C點形成轉(zhuǎn)動副活塞桿和抽水筒壁構(gòu)成移動副。機構(gòu)運動簡圖繪制視圖選擇圖中位置已清楚地表達出各構(gòu)件的運動關(guān)系,即以該平面作為視圖平面。機構(gòu)運動簡圖繪制按比例繪制機構(gòu)運動簡圖選擇適當?shù)谋壤邚?從固定件抽水筒開始,依次確定轉(zhuǎn)動副A、B、C和移動副的位置,最后繪出如圖2-11(b)所示的機構(gòu)運動簡圖。機構(gòu)運動簡圖繪制標出各構(gòu)件和轉(zhuǎn)動副A、B、C以及原動件的運動方向其運動方向如圖2-11(b)所示圖2-11抽水唧筒及機構(gòu)運動簡圖技能訓(xùn)練05訓(xùn)練內(nèi)容06訓(xùn)練內(nèi)容轉(zhuǎn)動鐵路貨車C70型車門餃鏈(圖2-12),分析為什么車門鉸鏈形成的運動副是轉(zhuǎn)動副。并找出C70型敞車車體其他位置的轉(zhuǎn)動副。圖2-12需要器材07需要器材C70型鐵路貨車。操作步驟08操作步驟1.打開車門,來回轉(zhuǎn)動車門,觀察車門較鏈的運轉(zhuǎn)情況。2.轉(zhuǎn)動車門餃鏈,觀察餃鏈的哪個位置是轉(zhuǎn)動副。3.記錄車體其他位置轉(zhuǎn)動副。課程思政新時代鐵路榜樣丨張華：用實力“秒殺”故障的勞模工長張華1997年成為一名鐵路職工,2009年進入上海動車段高級修基地,成為動車組高級修的先行者,2014年獲得全國五一勞動獎?wù)潞腿珖F路技術(shù)能手稱號,2016年獲“上海工匠”稱號和上海市五一勞動獎?wù)?2018年獲全國鐵路工匠和全國鐵路優(yōu)秀共產(chǎn)黨員稱號,2020年獲全國勞動模范稱號?！霸绞蔷艿膬x器設(shè)備,越是需要專注忘我,用心去捕捉、傾聽設(shè)備的‘哭泣聲’”1997年7月,張華中專畢業(yè),進入鐵路從事普速客車電氣檢修工作。2009年底,他加入上海動車段高級修基地,隨后作為技術(shù)骨干被派往動車組生產(chǎn)廠家學(xué)習(xí)高級修調(diào)試技術(shù)。白天,他登車頂、鉆車底、進車廂,追著廠方師傅學(xué),遇到不明白的問題就打破砂鍋問到底。晚上,他翻圖紙、查資料、悟原理,很少在零點前睡覺。不到一個月,張華就走壞了一雙絕緣鞋,鼻梁上架起了一副近視眼鏡。也是在這段時間里,張華初步掌握了CRH2型動車組高級修調(diào)試技術(shù)。課程思政回到上海后,張華幾乎把所有空閑時間都用在了鉆研技術(shù)上。CRH2系列9種車型的近千張電氣圖紙、上萬張配線圖紙和相關(guān)技術(shù)原理,上萬個電器元件的位置、功能、狀態(tài),都清晰地印刻在他的大腦里。2013年,在全國鐵路動車組機械師職業(yè)技能競賽中,經(jīng)過理論和實作多場競賽,張華從96名選手中脫穎而出,以優(yōu)異成績一舉奪魁,摘得個人全能第一名。“檢修動車就像登山,修程越往上,檢修難度越大,越需要創(chuàng)新”在經(jīng)濟發(fā)達的長三角地區(qū),進入21世紀的第二個10年,高鐵快速發(fā)展,越來越多的動車組列車進入了高級修修程。動車高級修調(diào)試主控的重擔(dān)落到了張華肩上。這一年,他33歲。課程思政2017年春運期間,一列動車組正在進行上線前的最后調(diào)試。張華發(fā)現(xiàn)這列動車組的主回路絕緣狀態(tài)接近臨界值。復(fù)查隨即展開,可并未有新收獲。有人當場建議：指標仍是合格的,可以放行。要么繼續(xù)扣車檢查,但春運期間列車交路咬得緊,隱患一旦短時間內(nèi)查不出來,就有可能影響旅客出行；要么放行,但動車如果帶病上線,途中隨時可能引發(fā)動力丟失,列車在春運繁忙的線路上“趴窩”,后果不堪設(shè)想。“原因不清楚、問題不解決,就絕不放過！”張華帶領(lǐng)應(yīng)急小組連夜徹查牽引傳動系統(tǒng)的每根配線和每個部件。斷電狀態(tài)下的車廂溫度已降至0攝氏度以下,為了鉆進鉆出方便,張華脫去厚厚的棉服,手指凍僵了,就趕緊搓一搓,對著手哈口熱氣,再跺跺腳接著查。凌晨時分,問題終于水落石出。第二天一大早,值乘司機準點來到接車地點,連續(xù)工作了近20個小時的張華和司機辦理了交接手續(xù),內(nèi)心充滿了成就感和自豪感。課程思政動車組高級修產(chǎn)能緊張,為高效開展自主修,從業(yè)者除了要有專業(yè)的技能和強烈的責(zé)任心之外,還要有敢于創(chuàng)新的勇氣和本領(lǐng)。張華調(diào)整工作重心,摸索著開展技術(shù)創(chuàng)新,處處留心生活中的細節(jié),捕捉創(chuàng)新靈感,開展工藝優(yōu)化、邏輯原理等攻關(guān)?！霸诂F(xiàn)代化的動車檢修生產(chǎn)中,僅我一身是鐵,不如人人是釘”張華深知團隊的力量。他常說：“在現(xiàn)代化的動車檢修生產(chǎn)中,僅我一身是鐵,不如人人是釘?！?015年1月,以張華名字命名的動車技術(shù)創(chuàng)新工作室正式成立,重點解決“疑難雜癥”、開展科技創(chuàng)新、幫帶青年成才。在張華的“傳道授業(yè)”下,“心中有章法,眼中有標準,手眼心同步”的調(diào)試理念已經(jīng)深深印入班組職工的腦海中。多年來,張華通過言傳身教,以師帶徒的方式培養(yǎng)出近百名第二、第三代動車檢修人才,許多“80后”“90后”已成長為動車檢修的中堅力量。課程思政工作嚴謹?shù)膹埲A也是一位“熱心腸”。一次,負責(zé)部件維修的池濤踢球時腿部骨折,住進醫(yī)院。由于家遠且父母年邁,張華組織團隊成員主動承擔(dān)起護理任務(wù)。手術(shù)結(jié)束的當天夜里,池濤麻醉過后疼痛難忍,張華和另一位同事一直陪在床邊,準備了十幾個笑話用來轉(zhuǎn)移他的注意力。此后一周,大家輪流到醫(yī)院照顧池濤,送飯、陪護,一天也沒落下。出院時,池濤感激地說：“在這個有愛的集體里,我感受到了家一樣的溫暖！”眾人劃槳,合力遠航。在張華的帶領(lǐng)下,團隊成員擰成一股繩,研發(fā)出20余種新型工具裝備,攻克37項關(guān)鍵技術(shù),獲得24項國家專利,構(gòu)建起一套具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的部件檢測維修體系,零差錯優(yōu)質(zhì)調(diào)試動車組500余列。課后練習(xí)1.舉例說明C70貨車上的低副結(jié)構(gòu)(至少2例)。謝謝任務(wù)2認識鉸鏈四桿機構(gòu)及其應(yīng)用

任務(wù)2認識鉸鏈四桿機構(gòu)及其應(yīng)用01基本理論知識02基本理論知識平面連桿機構(gòu)由剛性構(gòu)件用低副連接而成，各構(gòu)件在同一或平行平面內(nèi)運動，也稱為平面低副機構(gòu)。其優(yōu)點是低副連接壓強小、磨損輕、易潤滑，且構(gòu)件接觸表面為圓柱面或平面，制造簡單。缺點是低副中存在間隙較大，運動時產(chǎn)生較大的累積誤差，不易精確實現(xiàn)復(fù)雜的運動規(guī)律，且構(gòu)件運動時所產(chǎn)生的慣性力也難以平衡，常用于速度較低的運動場合。最常見的平面連桿機構(gòu)是由4個構(gòu)件組成的平面四桿機構(gòu)，其中鉸鏈四桿機構(gòu)是最基礎(chǔ)的形式，其他各種平面連桿機構(gòu)都可以由它演化而來。因此，本任務(wù)主要研究平面連桿機構(gòu)的類型、特點、應(yīng)用。鉸鏈四桿機構(gòu)的組成03鉸鏈四桿機構(gòu)的組成所有運動副都是轉(zhuǎn)動副的平面四桿機構(gòu),稱為較鏈四桿機構(gòu),如圖2-12所示。固定不動的構(gòu)件4稱為機架,與機架相連的構(gòu)件1、3稱為連架桿,連架桿中能夠繞機架作整周運動的構(gòu)件1稱為曲柄,只能在某一范圍內(nèi)繞機架作往復(fù)擺動的構(gòu)件3稱為搖桿,與兩連架桿連接的構(gòu)件2稱為連桿,連桿作復(fù)雜的平面運動。圖2-12鉸鏈四桿機構(gòu)的類型04鉸鏈四桿機構(gòu)的類型在較鏈四桿機構(gòu)中,可根據(jù)兩連架桿是曲柄還是搖桿將其分為3種基本類型曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)。曲柄搖桿機構(gòu)如圖2-13(a)所示的較鏈四桿機構(gòu)中,構(gòu)件1為曲柄可繞固定鏈A做整周轉(zhuǎn)動桿3為搖桿,只能繞固定較鏈D作往復(fù)搖動,故稱其為曲柄搖桿機構(gòu)。在曲柄搖桿機構(gòu)中,若取曲柄為原動件,可將曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變成搖桿的往復(fù)擺動。例如,如圖2-14所示的雷達天線俯仰角調(diào)整機構(gòu)；如圖2-15所示的汽車刮雨器機構(gòu)等等。曲柄搖桿機構(gòu)2-13鉸鏈四桿機構(gòu)的類型插入視頻2.2雙搖桿機構(gòu)與齒輪傳動插入視頻2.3雙曲柄機構(gòu)1插入視頻2.4雙曲柄機構(gòu)2圖2-14雷達天線俯仰角調(diào)整機構(gòu)圖2-15汽車刮雨器機構(gòu)插入視頻2.4雨刮器曲柄搖桿機構(gòu)2-13鉸鏈四桿機構(gòu)的類型在曲柄搖桿機構(gòu)中,若以搖桿為主動件,則可將搖桿的往復(fù)擺動轉(zhuǎn)變成曲柄的整周運動。例如,如圖2-16所示的縫紉機的踏板機構(gòu)。圖2-16縫紉機的踏板機構(gòu)圖2-17慣性篩子機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)在較鏈四桿機構(gòu)中,如果兩個連架桿都能繞機架作整周運動,則稱為雙曲柄機構(gòu),如圖2-13(c)所示。在雙曲柄機構(gòu)中,主動曲柄一般作等速轉(zhuǎn)動,從動曲柄作變速轉(zhuǎn)動。如圖2-17所示的慣性篩子機構(gòu),當主動曲柄等速回轉(zhuǎn)一周時,從動曲柄變速回轉(zhuǎn)一周,從而使篩子具有較大變化的加速度,篩子中的物料由于慣性作用而被篩選。在雙曲柄機構(gòu)中,若其相對兩桿平行且相等,則稱為正平行四邊形機構(gòu),如圖2-18所示。如圖2-19所示的機車車輪聯(lián)動機構(gòu),即是利用正平行四邊形機構(gòu)來傳遞運動和動力的。這種機構(gòu)運動時兩曲柄轉(zhuǎn)向相同,角速度相等,連桿作平移運動。如圖2-20所示的攝影平臺;如圖2-21所示的鏟斗機構(gòu)都是利用連桿平移運動的例子。雙曲柄機構(gòu)圖2-18正平行四邊形機構(gòu)圖2-19機車車輪聯(lián)動機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)插入視頻2.5雙曲柄機構(gòu)2圖2-20所示的攝影平臺圖2-21鏟斗機構(gòu)若另外兩桿長度相等但不平行,則稱為反平行四邊形機構(gòu)。如就是利用了兩曲柄轉(zhuǎn)向相反的特點,使兩扇車門同時敞開或關(guān)閉。雙曲柄機構(gòu)插入視頻2.5雙曲柄機構(gòu)2圖2-22車門機構(gòu)圖2-23鶴式起重機雙搖機構(gòu)在鉸鏈四桿機構(gòu)中兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為雙搖桿機構(gòu),如圖2-13(d)所示。如圖2-23所示的鶴式起重機,當搖桿AB搖動時另一搖桿,CD也隨之搖動,使E點的運動軌跡接近水平直線,這樣可避免因重物作不必要的升降而消耗能量。鉸鏈四桿機構(gòu)類型的判斷05鉸鏈四桿機構(gòu)類型的判斷鉸鏈四桿機構(gòu)3種類型的判別取決于連架桿是否為曲柄及曲柄的數(shù)目。在圖2-24所示的較鏈四桿機構(gòu)中,設(shè)機構(gòu)中各桿長度為a、b、c、d,取AD為機架ABCD為連架桿,欲使AB為曲柄,則必須使曲柄AB的B點能順利通過AB1、AB2兩個極端位置。當B點運動到B1極端位置時,機構(gòu)形成了三角形AC1D;當B點運動到B2極端位置時,機構(gòu)形成了三角形AC2D。由三角形三邊關(guān)系可知:鉸鏈四桿機構(gòu)類型的判斷圖2-24曲柄存在條件01a+b≤c+d02在△AC2D中03b-a+c≥d04b-a+d≥c05將以上3式整理后,可得此機構(gòu)的桿長關(guān)系為06a+b≤c+d07a+c≤b+d（5-1）08a+d≤c+b09在△AC1D中10鉸鏈四桿機構(gòu)類型的判斷并且a<b,a<c,a<d即較鏈四桿機構(gòu)中,存在曲柄時必要的桿長條件為:最短桿與最長桿長度之和小于或等于其他兩桿長度之和。但這只是必要條件,機構(gòu)中是否一定存在曲柄,還要看哪個構(gòu)件為機架,若以最短桿AB為連架桿,則AB為曲柄,另一連架桿CD為搖桿,機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu),如圖2-13(a)(b)所示;若取最短桿AB為機架,則兩連架桿BC和AD都能相對機架作整周轉(zhuǎn)動,該機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu),如圖2-13(c)所示;若取最短桿AB相對的CD為機架,則兩連架桿BC和AD相對機架CD都只能在一定角度內(nèi)擺動,該機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu),如圖2-13(d)所示。由此可得,較鏈四桿機構(gòu)存在曲柄的充分條件如下:鉸鏈四桿機構(gòu)類型的判斷（1）最短桿與最長桿之和小于或等于另外兩桿長度之和。（2）最短桿為機架或連架桿。鉸鏈四桿機構(gòu)中,若最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和,則不論取哪個構(gòu)件為機架,均無曲柄存在,只能得雙搖桿機構(gòu)。鉸鏈四桿機構(gòu)的演化06鉸鏈四桿機構(gòu)的演化在實際機械中,除了鉸鏈四桿機構(gòu)以外,還廣泛地采用著其他形式的平面四桿機構(gòu),這些平面四桿機構(gòu)都可看作由鉸鏈四桿機構(gòu)演化而來的。曲柄滑塊機構(gòu)在圖2-25(a)所示的曲柄搖桿機構(gòu)中,鉸鏈C點的運動軌跡為弧eq\o(mm,\s\up5(⌒)),隨著搖桿3長度的增加,C點的運動軌跡弧eq\o(mm,\s\up5(⌒))逐漸趨于平緩,當搖桿3增加到無限長時,鉸鏈D將至于無窮遠處,則鉸鏈C的軌跡變?yōu)橹本€,構(gòu)件3轉(zhuǎn)化為沿直線導(dǎo)路移動的滑塊,轉(zhuǎn)動副D也轉(zhuǎn)化成了移動副,原機構(gòu)也就演化成了曲柄滑塊機構(gòu)。曲柄轉(zhuǎn)動中心距導(dǎo)路之間的距離e稱為偏距。若e≠0,稱為偏置式曲柄滑塊機構(gòu),如圖2-25(b)所示;若e=0,如圖2-25(c)所示,稱為對心式曲柄滑塊機構(gòu)。曲柄滑塊機構(gòu)圖2-25鏈四桿機構(gòu)向曲柄滑塊機構(gòu)的演化曲柄滑塊機構(gòu)廣泛地應(yīng)用于往復(fù)式機械中,如活塞式內(nèi)燃機、沖床等。如圖2-26所示為曲柄滑塊機構(gòu)在沖床中的應(yīng)用。曲柄滑塊機構(gòu)插入視頻2.6曲柄滑塊機構(gòu)圖2-26曲柄滑塊機構(gòu)圖2-27曲柄滑塊機構(gòu)中的固定構(gòu)件演化在沖床中的應(yīng)用導(dǎo)桿機構(gòu)導(dǎo)桿機構(gòu)可看成改變曲柄滑塊機構(gòu)中的固定構(gòu)件演化而來的。如圖2-27(a)所示的曲柄滑塊機構(gòu)中,以桿1為機架時,即得如圖2-27(b)所示的導(dǎo)桿機構(gòu)。在機構(gòu)中與滑塊作相對移動的構(gòu)件4,稱為導(dǎo)桿。當L1≤L2,時,導(dǎo)桿4能作整周轉(zhuǎn)動稱為轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)。如圖2-28所示的小型創(chuàng)床機構(gòu)簡圖中,采用的就是轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)。同樣以桿1為機架,當L1＞L2時,導(dǎo)桿4只能在一定角度內(nèi)擺動,稱為擺動導(dǎo)桿機構(gòu)。如圖2-29所示為擺動導(dǎo)桿機構(gòu)在牛頭創(chuàng)床中的應(yīng)用。搖塊機構(gòu)若取圖2-27(a)中的構(gòu)件2為機架便得到如圖2-27(c)所示的搖塊機構(gòu)。如圖2-30(a)所示的貨車自卸機構(gòu)就是搖塊機構(gòu)的應(yīng)用實例。擺動油缸3內(nèi)的壓力油推動活塞桿4從油缸中伸出,使車廂1繞車身2的B點翻轉(zhuǎn)將貨物自卸下。搖塊機構(gòu)圖2-28轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)在小型創(chuàng)床機構(gòu)的應(yīng)用圖2-29擺動導(dǎo)桿機構(gòu)在牛頭創(chuàng)床中的應(yīng)用搖塊機構(gòu)如圖2-30搖塊機構(gòu)在貨車自卸機構(gòu)中的應(yīng)用搖塊機構(gòu)插入視頻2.7搖塊機構(gòu)1插入視頻2.8搖塊機構(gòu)2定塊機構(gòu)若將曲柄滑塊機構(gòu)中的滑塊3作為機架便得如圖2-27(d)所示的定塊機構(gòu)。該機構(gòu)一般取桿1為原動件,桿2繞C點作往復(fù)擺動,桿4相對塊3僅作往復(fù)運動。如圖2-31所示是定塊機構(gòu)在手壓唧水機中的應(yīng)用。這種機構(gòu)廣泛應(yīng)用于抽水泵和抽油泵中。圖2-31手壓唧水機定塊機構(gòu)四桿機構(gòu)可以通過改變構(gòu)件的形狀和相對尺寸演化出其他形式，如曲柄滑塊機構(gòu)可演化為偏心輪機構(gòu)。偏心輪機構(gòu)中，只能以偏心輪為主動件，等效于圖2-32(a)和(b)，也等效于圖2-32(c)和(d)。偏心輪機構(gòu)廣泛應(yīng)用于剪床、沖床、內(nèi)燃機、顎式破碎機等機械中。2-32偏心輪機構(gòu)072-32偏心輪機構(gòu)由以上分析可知,通過用移動副取代轉(zhuǎn)動副,改變構(gòu)件的長度,以不同的構(gòu)件為機架或擴大轉(zhuǎn)動副等方法,均能使鉸鏈四桿機構(gòu)演化成滿足各種運動要求的平面四桿機構(gòu)。平面四桿機構(gòu)的基本特性08急回特性在如圖2-33所示的曲柄搖桿機構(gòu)中,曲柄AB作整周轉(zhuǎn)動當其處于兩個極限位置時(即圖2-33曲柄搖桿機構(gòu)急回特性AB運動到AB1、AB2時),搖桿3分別處于C1D和C2D兩個極限位置,其夾角Ψ稱為搖桿3的擺角,曲柄1在此相應(yīng)的兩個極限位置AB1和AB2之間所夾的銳角θ稱為極位夾角。急回特性如圖2-33所示,曲柄AB沿順時針方向由AB1轉(zhuǎn)過φ1=180+θ到達位置AB2時,則搖桿3由C1D擺動到極限位置C2D,擺角為Ψ；當曲柄1繼續(xù)順時針再轉(zhuǎn)過φ2=180-θ時,即由位置AB2轉(zhuǎn)回到位置AB1時,搖桿3也由位置C2D擺回到位置C1D擺角仍為Ψ。搖桿往復(fù)擺動的角度相等,但對應(yīng)曲柄的轉(zhuǎn)角φ1大于φ2,設(shè)曲柄等角速度轉(zhuǎn)過φ1、φ2所用的時間分別為t1、t2。則t1>t2。由此可知,搖桿3由C1D擺至C2D時C點的平均速度v1=eq\o(c1c2,\s\up5(⌒))/t1必小于由C2D擺回至C1D時C點的平均速度v2=eq\o(c2c1,\s\up5(⌒))/t2,即v1<v2。將搖桿3由位置C1D擺至C2D稱為工作行程,則搖3由位置C2D擺回至C1D為其急回行程。通常把搖桿這種急回行程速度大于工作行程速度的這種運動特性,稱為急回特性。為了表示從動件的急回特征,引入速度變化系數(shù)k,即急回特性(5-2)k值的大小反映了急回運動的急回程度。顯然,θ角越大,k值越大,機構(gòu)急回特性越明顯。當θ=0時,k=1,機構(gòu)無急回運動特性。若在設(shè)計機構(gòu)時先給定k值,則可得極位夾角為急回特性(5-3)為了縮短非工作時間,提高勞動效率,對于要求有急回特性的機械(如插床、牛頭刨床等)。設(shè)計時,常常根據(jù)所給定的k值,先由式(5-3)求出θ,然后再根據(jù)其他條件進行設(shè)計。急回特性對于對心式曲柄滑塊機構(gòu),由于極位夾角θ=0,即k=1,機構(gòu)無急回特性;而對于偏置式曲柄滑塊機構(gòu),因其θ≠0,k>1,故機構(gòu)有急回特性,對于擺動導(dǎo)桿機構(gòu),當導(dǎo)桿擺至兩極限位置時,曲柄處于相應(yīng)兩極限位置時的夾角θ為極位夾角,可知θ=φ,k>1,故機構(gòu)具有急回特性。壓力角與傳動角對于機構(gòu)的設(shè)計,不僅要能實現(xiàn)預(yù)定的運動規(guī)律,還應(yīng)該有高效率,運轉(zhuǎn)輕便,傳動性能良好等特點。如圖2-34所示的曲柄搖桿機構(gòu),曲柄1為主動件,搖3為從動件,若忽略構(gòu)件2的重力、慣性力和運動副中的摩擦力,構(gòu)件2則為二力桿,那么,曲柄1通過連桿2傳遞給從動圖2-34曲柄搖桿機構(gòu)的壓力角與傳動角壓力角與傳動角件3的力F‘一定沿BC方向,受力點C的速度vc的方向與CD方向垂直。則從動件所受壓力F的方向與受力點C的速度vc的方向之間所夾的銳角ɑ稱為壓力角。由圖2-34可知,力沿vc方向的分力為F1=Fcosɑ,此力是促使從動件運動的有效分力,沿CD方向的分力Fn=Fsinɑ,此力只會增加運動副的正壓力而增大摩擦,所以F1越大,即壓力角ɑ越小,對機構(gòu)傳動越有利。在機構(gòu)設(shè)計中,為了度量方便,常用壓力角ɑ的余角γ來判斷機構(gòu)的傳力性能,γ稱為傳動角。因γ=90-ɑ,故壓力角越小,傳動角γ越大,機構(gòu)傳力性能越好;反之,機構(gòu)的傳力性能越差。在機構(gòu)運動中,傳動角是變化的,為了保證機構(gòu)傳力性能良好,對機構(gòu)的最小傳動角γmin必須加以限制。對于一般機械傳動,通常使γmin≥40;大功率機械的γmin≥50,為此必須確定γmin的位置,并檢驗γmin的值是否符合上述條件。壓力角與傳動角γmin的位置可由三角形邊角關(guān)系來確定,以曲柄為主動件的曲柄搖桿機構(gòu),其最小傳動角γmin必在曲柄轉(zhuǎn)至與機架共線位置時出現(xiàn)。請讀者自行證明。死點位置在如圖2-33所示的曲柄搖桿機構(gòu)中,若以搖桿CD為主動件,曲柄AB為從動件當搖桿CD運動至極限位置C1D或C2D時,連桿BC與曲柄AB共線,即出現(xiàn)傳動角γ=0的情況。這時,機構(gòu)通過連桿BC作用于從動件AB上的力恰好通過AB的回轉(zhuǎn)中心,對曲柄的轉(zhuǎn)動力矩均等于零,故從動件此時被卡死。機構(gòu)的此種位置稱為死點位置。在以滑塊為主動件的曲柄滑塊機構(gòu)中也同樣有這種現(xiàn)象。機構(gòu)處于死點位置時,機構(gòu)將靜止不動,因此,在傳動機構(gòu)中必須設(shè)法使機構(gòu)能順利地通過死點位置。在工程中常用的方法如下:09在工程中常用的方法如下:（1）采用機構(gòu)錯位排列,即將兩組以上的機構(gòu)組合起來,而使各組機構(gòu)的死點相互錯開；（2）安裝飛輪,借助于飛輪的慣性闖過死點位置。工程實際中,也常利用機構(gòu)的死點位置來實現(xiàn)一定的工作要求。如圖2-35所示的工件加緊機構(gòu),抬起手柄,夾頭抬起,將工件放人工作臺(見圖2-35(a)),然后用力按下手柄,夾頭向下夾緊工件(見圖2-35(b)),這時BC與CD共線機構(gòu)處于死點位置。撤去作用力F后,無論工件對夾頭的作用力有多大,也不能使CD轉(zhuǎn)動。因此,可保證工件加工時不會松脫。在工程中常用的方法如下:圖2-35工件加緊機構(gòu)技能訓(xùn)練訓(xùn)練內(nèi)容10訓(xùn)練內(nèi)容通過觀察電力機車受電弓升降過程（圖2-36）和蒸汽機車驅(qū)動輪工作過程（圖2-37）自己制作電力機車受電弓簡化模型和蒸汽機車驅(qū)動輪聯(lián)動機構(gòu)簡化模型,加深對較鏈四桿機構(gòu)的認識。圖2-36電力機車受電弓訓(xùn)練內(nèi)容圖2-37蒸汽機車驅(qū)動輪操作步驟11器材準備材料:若干塑料條、塑料塊、木條、木塊、小螺栓、螺母、墊片。工具:鋼直尺、鉆子、螺釘旋具。觀察動作過程（1）參觀機車模擬控制實訓(xùn)室,在實驗老師的幫助下,進行受電弓的升降實驗,觀察并記錄受電弓升降過程中的動作原理；（2）通過網(wǎng)絡(luò)查找蒸汽機車驅(qū)動輪聯(lián)動裝置的工作視頻或者動畫,觀察并記錄車輪聯(lián)動裝置的動作過程。模型制作參照圖2-36所示的電力機車受電弓和圖2-37所示的蒸汽機車驅(qū)動輪聯(lián)動裝置簡化模型動手制作二者的模型,并分析它們存在的較鏈機構(gòu)情況。注:本技能訓(xùn)練內(nèi)容為模型制作,學(xué)生可分組以團隊形式完成訓(xùn)練。課程思政新時代鐵路榜樣丨徐建濤：能“隔空問診”的排障專家徐建濤,中共黨員,中國鐵路成都局集團有限公司貴陽機務(wù)段運用科機車調(diào)度員,他先后獲得貴州省勞動模范、火車頭獎?wù)碌葮s譽,入選中國國家鐵路集團有限公司“百千萬人才”工程專業(yè)帶頭人,并享受國務(wù)院政府特殊津貼?！叭嗽谂_中坐,故障千里除。”說起徐建濤,同事們總把他比作秦末漢初運籌帷幄的謀將張良。手里的電話,就是徐建濤處置故障的“指揮棒”,他只用幾分鐘就能準確診斷出機車故障原因,并及時指導(dǎo)機車乘務(wù)員排除故障,確保機車安全運行。模型制作40年來,他熟練掌握了9種電力機車的故障處理方法,推出“立聽診、明故障、準部位、快排除”工作法,“徐建濤110工作法”在局集團公司廣泛應(yīng)用。模型制作從業(yè)零事故,嚴守安全是他的信條1981年12月,17歲的徐建濤成為一名火車司機學(xué)徒工。穿上鐵路制服,登上夢寐以求的機車,這名年輕的學(xué)徒工,萌生了更大的夢想。熟記一組組線號,熟悉一個個聯(lián)鎖,理清一條條電路,辨認一個個部件……一有空閑他就鉆進機車,白天練,晚上也練,從每個零部件的名稱到尺寸限度,從檢查的順序到故障的查找,他一遍又一遍地反復(fù)記憶、練習(xí)。為了早日熟練掌握機車操縱要領(lǐng),他一點一滴地學(xué),一本書一本書地啃,跑車時,乘務(wù)包里總是裝著書和筆記,一有時間就拿出來學(xué)習(xí)。他告訴自己,火車司機安全責(zé)任重大,旅客的生命財產(chǎn)安全都系于手中的閘把,想要干好這項工作,必須刻苦再刻苦。經(jīng)過無數(shù)次的挑燈夜戰(zhàn)和對自己始終如一的嚴格要求,徐建濤逐步從學(xué)徒成長為一名稱職的機車乘務(wù)員。在崗位上,徐建濤和搭檔沒有一次簡化作業(yè)、放低標準,每一次都按標出乘、安全退勤,在擔(dān)任機車乘務(wù)員的18年中,從未發(fā)生過責(zé)任行車事故。模型制作從業(yè)零事故,嚴守安全是他的信條2002年,徐建濤先后擔(dān)任機車保養(yǎng)指導(dǎo)和專檢組工長。他更加嚴格要求自己,無論嚴寒酷暑,每天都要登上20多臺入庫機車檢查,將每臺機車的電器、線路、代號等記在心中。經(jīng)過刻苦鉆研,他牢牢記住各種型號機車的電器安裝方法和控制電路接線的準確位置,提升了一般常見故障的應(yīng)急處理能力。鐵路工作不分寒暑和晝夜,徐建濤就像上滿發(fā)條的鬧鐘,不論從事哪一項工作,總是沖鋒在前。在專檢組擔(dān)任工長期間,他帶領(lǐng)職工一道檢查機車6萬多臺次,報修活13.4萬余件,未發(fā)生一起責(zé)任事故?！澳艹钥?工作起來是個拼命三郎”,這是身邊同事對徐建濤的評價。手機變熱線,他把調(diào)度室搬到家里模型制作從業(yè)零事故,嚴守安全是他的信條機會總是青睞有準備的人。2008年1月,貴陽機務(wù)段成立機車故障應(yīng)急處理“110”調(diào)度臺,由于工作出色,徐建濤被推選為調(diào)度長。他面向全段公開手機號,每名機車乘務(wù)員在行車途中遇到問題都可以隨時向他求助。調(diào)度臺的工作性質(zhì)特殊,不分白天黑夜,24小時不間斷,需要值班人員具備嫻熟的業(yè)務(wù)技能和準確的判斷能力。剛上任,徐建濤就遇到了百年一遇的冰雪凝凍災(zāi)害,應(yīng)急工作變得忙碌起來,他常常顧不上吃飯,就靠方便面、茶葉蛋充饑。徐建濤帶領(lǐng)同事夜以繼日高效處置故障,終于取得了抗擊冰雪凝凍災(zāi)害的勝利,確保了運輸安全暢通。2008年2月13日凌晨3時42分,睡夢中的徐建濤被急促的手機鈴聲驚醒,上海南至昆明K79次旅客列車司機王海打來求助電話,稱SS3型電力機車走行部有異音。模型制作從業(yè)零事故,嚴守安全是他的信條他立即要求司機監(jiān)聽聲音處所,確認異音是從第五輪傳出后,果斷命令司機切除第五牽引電機,并以不超過10公里的時速維持運行到前方站,同時向行車調(diào)度請求救援。待檢修人員趕到現(xiàn)場,拆開第五牽引電機齒輪箱,發(fā)現(xiàn)大齒輪已經(jīng)斷裂,如果繼續(xù)運行,后果將不堪設(shè)想。正是徐建濤的準確判斷,避免了一起重大事故的發(fā)生。13年來,他通過電話指導(dǎo)機車乘務(wù)員排除故障率達98％,保障了貴州山區(qū)鐵路安全暢通。如今,“徐建濤110服務(wù)熱線”已成為“反應(yīng)速度快捷、技術(shù)指導(dǎo)有效、安全保障有力”的安全品牌窗口。奮斗結(jié)碩果,他毫無保留傳遞薪火“特別能吃苦,特別讓人信任,特別能奉獻”,是這位“鐵路工匠”日常工作的真實寫照。模型制作從業(yè)零事故,嚴守安全是他的信條多年來,徐建濤常常犧牲節(jié)假日時間,奔波于各教學(xué)點的第一現(xiàn)場,毫無保留地將技術(shù)傳授給大家。他還把自己多年總結(jié)出來的機車故障案例及處理方法編制成小冊子,發(fā)放到各公寓點供乘務(wù)員學(xué)習(xí)。全路優(yōu)秀共產(chǎn)黨員、火車頭獎?wù)?、成都局集團公司優(yōu)秀共產(chǎn)黨員、貴州省勞動模范……2007年至今,徐建濤收獲了許多榮譽,也將這些榮光散播到了更多地方。2011年,貴陽機務(wù)段“徐建濤110服務(wù)熱線”榮獲全國鐵路黨內(nèi)優(yōu)質(zhì)品牌榮譽稱號；2016年中華全國鐵路總工會授予徐建濤勞模工作室“火車頭勞模創(chuàng)新工作室”榮譽；2017年,徐建濤被授予2017年度鐵路工匠榮譽稱號。123模型制作從業(yè)零事故,嚴守安全是他的信條自創(chuàng)建勞模工作室以來,通過“師帶徒”“匠帶兵”等方式,徐建濤帶頭總結(jié)推出“重點環(huán)節(jié)示范法”“模擬仿真訓(xùn)練法”等培訓(xùn)方式,推動職工素質(zhì)提升“學(xué)練比用”一體化,先后培養(yǎng)出多名勞模先進、鐵路工匠、局集團公司首席技師,創(chuàng)新創(chuàng)效集聚效應(yīng)、輻射效應(yīng)、品牌效應(yīng)逐漸呈現(xiàn)。“我愿意做一粒優(yōu)良的種子,撒到哪里,都將長出一片綠蔭。”徐建濤感慨地說。課后練習(xí)鏈四桿機構(gòu)的基本形式有哪些?如何判定?2.舉例說明較鏈四桿機構(gòu)在軌道交通車輛上的應(yīng)用。謝謝任務(wù)3認識間歇運動機構(gòu)

任務(wù)3認識間歇運動機構(gòu)01基本理論知識02基本理論知識在機器工作中，當主動件連續(xù)運動時，需要從動件產(chǎn)生周期性運動和停歇，這種機構(gòu)稱為間歇運動機構(gòu)。常見的間歇運動機構(gòu)有棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)和凸輪式間歇機構(gòu)等，廣泛用于軌道車輛手制動裝置、自動機床進給機構(gòu)、送料機構(gòu)、刀架轉(zhuǎn)位機構(gòu)、精紡機成形機構(gòu)等。本章將簡要介紹這幾類間歇運動機構(gòu)的組成和運動特點。棘輪機構(gòu)03棘輪機構(gòu)的工作原理圖2-38所示為棘輪機構(gòu),它主要由搖桿1、驅(qū)動棘爪2、棘輪3、制動爪4和機架5等組成。搖桿1和棘輪3的回轉(zhuǎn)軸線重合。圖2-38外嚙合棘輪機構(gòu)圖1-搖桿;2-主動棘爪;3-辣輪;4-制動棘爪;5-彈簧;6-機架棘輪機構(gòu)的工作原理插入視頻2.9棘輪機構(gòu)當搖桿1逆時針擺動時,驅(qū)動棘爪2插人棘輪3的齒槽中,推動棘輪轉(zhuǎn)過一定角度,而制動爪4則在棘輪的齒背上滑過。當搖桿順時針擺動時,驅(qū)動棘爪2在棘輪的齒背上滑過,而制動爪4則阻止棘輪作順時針轉(zhuǎn)動,使棘輪靜止不動。因此,當搖桿作連續(xù)的往復(fù)擺動時,棘輪將作單向間歇轉(zhuǎn)動。a鉤頭雙動式棘爪b直頭雙動式棘爪棘輪機構(gòu)的工作原理插入視頻2.9棘輪機構(gòu)圖2-39雙動式棘輪機構(gòu)插入視頻2.10齒條傳動與棘輪圖2-39所示為雙動式棘輪機構(gòu),可使棘輪在搖桿往復(fù)擺動時都能作同一方向轉(zhuǎn)動。驅(qū)動棘爪可做成鉤頭（圖2-39a)或直頭（圖2-39b)。圖2-40所示為雙向棘輪機構(gòu),可使棘輪作雙向間歇運動。圖2-40a采用具有矩形齒的棘輪,當棘爪1處于實線位置時,棘輪2作逆時針間歇轉(zhuǎn)動；當棘爪1處于虛線位置時,棘輪則作順時針間歇運動。圖2-40b采用回轉(zhuǎn)棘爪,當棘爪1按圖示位置放置時,棘輪2將作逆時針間歇轉(zhuǎn)動。若將棘爪提起,并繞本身軸線轉(zhuǎn)180后再插入棘輪齒槽時,棘輪將作順時針間歇轉(zhuǎn)動。若將棘爪提起并繞本身軸線轉(zhuǎn)動90,棘爪將被架在殼體頂部的平臺上,使輪與爪脫開,此時棘輪將靜止不動。棘輪機構(gòu)的工作原理插入視頻2.9棘輪機構(gòu)圖2-40雙向棘輪機構(gòu)棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)搖桿擺動角度的大小,控制棘輪的轉(zhuǎn)角圖2-41所示的棘輪機構(gòu)是利用曲柄搖桿機構(gòu)帶動棘輪作間歇運動的?？衫谜{(diào)節(jié)螺釘改變曲柄長度r以實現(xiàn)搖桿擺角大小的改變,從而控制棘輪的轉(zhuǎn)角。棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)搖桿擺動角度的大小,控制棘輪的轉(zhuǎn)角圖2-41改變曲柄長度調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角圖2-42用遮板調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)用遮板調(diào)節(jié)棘輪轉(zhuǎn)角如圖2-42所示,在棘輪的外面罩一遮板(遮板不隨棘輪一起轉(zhuǎn)動）,使棘爪行程的一部分在遮板上滑過,不與棘輪的齒接觸,通過變更遮板的位置即可改變棘輪轉(zhuǎn)角的大小。棘輪機構(gòu)的特點與應(yīng)用棘輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、運動可靠,而且棘輪的轉(zhuǎn)角可在很大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。但工作時有較大的沖擊與噪聲、運動精度不高,所以常用于低速輕載的場合。棘輪機構(gòu)在軌道車輛中經(jīng)常用作防止機構(gòu)逆轉(zhuǎn)的停止器-手制動裝置。圖2-43所示為C70敞車的手制動裝置。圖2-43C70敞車的手制動裝置1-棘輪；2-制動手把；3-緩解手把；4-棘子彈簧；5-棘子軸；6-手制動鏈；7-盒體；8-盒蓋槽輪機構(gòu)04槽輪機構(gòu)的工作原理圖2-44所示為槽輪機構(gòu)(又稱馬氏機構(gòu)）,它由主動撥盤1、從動槽輪2及機架3等組成。撥盤1以等角速度叫作連續(xù)回轉(zhuǎn),槽輪2作間歇運動。當撥盤上的圓柱銷4沒有進入槽輪的徑向槽時,槽輪2的內(nèi)凹鎖止弧面被撥盤1上的外凸鎖止弧面卡住,槽輪2靜止不動。當圓柱銷4進人槽輪的徑向槽時,鎖止弧面被松開,則圓柱銷A驅(qū)動槽輪2轉(zhuǎn)動。當撥盤上的圓柱銷離開徑向槽時,下一個鎖止弧面又被卡住,槽輪又靜止不動。由此將主動件的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為從動槽輪的間歇轉(zhuǎn)動。槽輪機構(gòu)的工作原理INCLUDEPICTURE"D:\\Backup\\桌面\\機械設(shè)計基礎(chǔ)第2版_11303094\\media\\image142.png"INET1-主動撥盤2-從動槽輪3-機架4-圓柱銷A圖2-44槽輪機構(gòu)2槽輪機構(gòu)的類型、特點及應(yīng)用槽輪機構(gòu)有外嚙合槽輪機構(gòu)（圖2-44)和內(nèi)嚙合槽輪機構(gòu)(圖2-45),前者撥盤與槽輪的轉(zhuǎn)向相反,后者撥盤與槽輪的轉(zhuǎn)向相同,它們均為平面槽輪機構(gòu)。此外還有空間槽輪機構(gòu),如圖2-46所示。對于空間槽輪機構(gòu)本書不予討論。槽輪機構(gòu)中撥盤(桿）上的圓柱銷數(shù)、槽輪上的徑向槽數(shù)以及徑向槽的幾何尺寸均可視運動要求而定。圓柱銷和徑向槽分布可以不均勻，同一撥盤(桿)上若干個圓柱銷離回轉(zhuǎn)中心的距離也可以不同，同一槽輪上各徑向槽的尺寸也可以不同。槽輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、機械效率高，能較平穩(wěn)、間歇地進行轉(zhuǎn)位。但因圓柱銷突然進入與脫離徑向槽，傳動存在柔性沖擊，不適用于高速場合。槽輪的轉(zhuǎn)角不可調(diào)節(jié)，故只能用于定轉(zhuǎn)角的間歇運動機構(gòu)中。2槽輪機構(gòu)的類型、特點及應(yīng)用圖2-45內(nèi)嚙合槽輪機構(gòu)圖2-46空間槽輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu)和凸輪式間歇運動機構(gòu)05不完全齒輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu)的工作原理和類型不完全齒輪機構(gòu)是由普通漸開線齒輪機構(gòu)演化而成的間歇運動機構(gòu),其基本結(jié)構(gòu)型式分為外嚙合與內(nèi)嚙合兩種,如圖2-47和圖2-48所示。不完全齒輪機構(gòu)的主動輪1只有一個或幾個齒,從動輪2具有若干個與主動輪1相嚙合的輪齒及鎖止弧,可實現(xiàn)主動輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動和從動輪的有停歇轉(zhuǎn)動。不完全齒輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu)的工作原理和類型INCLUDEPICTURE"D:\\Backup\\桌面\\機械設(shè)計基礎(chǔ)第2版_11303094\\media\\image148.png"INET圖2-47外嚙合不完全齒輪機構(gòu)圖2-48內(nèi)嚙合不完全齒輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu)的工作原理和類型在圖2-48所示的機構(gòu)中,主動輪1每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn),從動輪2轉(zhuǎn)1/4轉(zhuǎn),從動輪2轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)停歇4次。停歇時從動輪上的鎖止弧與主動輪上的鎖止弧密合,保證了從動輪停歇在確定的位置上而不發(fā)生游動現(xiàn)象。不完全齒輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu)的特點及用途不完全齒輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、制造方便,從動輪的運動時間和靜止時間的比例不受機構(gòu)結(jié)構(gòu)的限制。但因為從動輪在轉(zhuǎn)動開始及終止時速度有突變,沖擊較大,一般僅用于低速、輕載場合,如計數(shù)機構(gòu)及在自動機、半自動機中用作工作臺間歇轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)位機構(gòu)等。凸輪式間歇運動機構(gòu)凸輪式間歇運動機構(gòu)是利用凸輪的輪廓曲線,推動轉(zhuǎn)盤上的滾子,將凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動變換為從動轉(zhuǎn)盤的間歇轉(zhuǎn)動的一種間歇運動機構(gòu)。它主要用于傳遞軸線互相垂直交錯的兩部件間的間歇轉(zhuǎn)動。圖2-49凸輪式間歇運動機構(gòu)凸輪式間歇運動機構(gòu)圖2-49所示為圓柱凸輪式間歇運動機構(gòu),主動件是帶有螺旋槽的圓柱凸輪1,從動件是端面上裝有若干個均勻分布的滾子的圓盤2,其軸線與圓柱凸輪的軸線垂直交錯。凸輪式間歇運動機構(gòu)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、運轉(zhuǎn)可靠、傳動平穩(wěn)、無噪聲,適用于高速、中載和高精度分度的場合,故在輕工機械、沖壓機械和其他自動機械中得到了廣泛應(yīng)用。其缺點是凸輪加工比較復(fù)雜,裝配與調(diào)整要求也較高,因而使它的應(yīng)用受到了限制。技能訓(xùn)練06訓(xùn)練內(nèi)容07訓(xùn)練內(nèi)容通過進行鐵路貨車C70型敞車單車制動試驗,了解棘輪機構(gòu)的工作原理。操作步驟08操作步驟1.通過轉(zhuǎn)動手制動輪帶動棘輪轉(zhuǎn)動,觀察棘輪工作過程；012.檢查所有閘瓦是否與踏面貼合；023.松開棘爪,反向轉(zhuǎn)動手制動輪；034.推回制動缸活塞桿；045.檢查所有閘瓦是否與踏面分離。05課程思政09課程思政新時代鐵路榜樣丨馬耀鋒：追求卓越的“鐵路工匠”馬耀鋒中共黨員,中國鐵路武漢局集團有限公司武漢動車段武漢動車運用車間地勤機械師,馬耀鋒技能大師工作室負責(zé)人,曾獲全國技術(shù)能手、全路技術(shù)能手、全路首席技師及“鐵路工匠”等榮譽稱號,享受國務(wù)院政府特殊津貼。人間最美四月天,江城武漢鶯飛草長,櫻花爛漫。在位于東湖之濱的中國鐵路武漢局集團有限公司武漢動車段內(nèi),一列列動車組靜靜地?？吭跈z修庫里,接受“高鐵醫(yī)生”的“體檢”。武漢動車運用車間地勤機械師馬耀鋒帶領(lǐng)同事們手提工具箱,對動車組車上客服設(shè)施、車下走行部件等進行全面檢查,確保動車組狀態(tài)良好上線運行。對動車組檢修崗位,馬耀鋒投入了滿腔熱忱。他在專業(yè)知識上勤學(xué)苦練,在技術(shù)革新上精進不休,矢志不渝全力確保動車組運行安全穩(wěn)定,為“坐著高鐵看中國”的美麗圖景增光添彩。破繭成蝶,不學(xué)懂弄通絕不罷休10破繭成蝶,不學(xué)懂弄通絕不罷休2009年7月,21歲的馬耀鋒大學(xué)畢業(yè)后來到武漢動車段工作。這一年,京廣高鐵武廣段開通,激發(fā)了馬耀鋒對高鐵的探索欲。他深知,想要成為一名優(yōu)秀的動車組機械師,必須不斷磨礪提高。于是,他整天扎在檢修現(xiàn)場,對照動車組檢修技能一項項學(xué),從作業(yè)標準到部件原理、從風(fēng)電圖紙到實物構(gòu)造、從拆卸到安裝,不學(xué)懂弄通絕不罷休。2011年6月,為備戰(zhàn)第三屆全國鐵道行業(yè)職業(yè)技能大賽,武漢動車段組建了技能人才專項培訓(xùn)班,馬耀鋒和其他11名同事光榮入選。技能競賽講究“熟、快、穩(wěn)、準”,參賽選手既要熟悉大量的作業(yè)標準、規(guī)章制度,又要熟練掌握各項實戰(zhàn)技術(shù),迅速判斷故障原因、位置并果斷處理。訓(xùn)練是枯燥的、艱苦的。馬耀鋒每天都要背誦理論知識,練習(xí)單車檢查步伐,熟悉電路圖紙,確保每個技術(shù)環(huán)節(jié)爛熟于心。他還將各個配電柜、轉(zhuǎn)向架部件拍成照片,晚上睡覺前把每張照片看一遍,再閉上眼睛仔細回想。日復(fù)一日的訓(xùn)練,讓他的技能越來越嫻熟。破繭成蝶,不學(xué)懂弄通絕不罷休鋒芒閃耀砥礪出。通過勤學(xué)苦練、反復(fù)打磨,馬耀鋒終于練就了一身過硬本領(lǐng),在第三屆全國鐵道行業(yè)職業(yè)技能大賽上一舉奪得個人全能第一,被授予全國技術(shù)能手稱號。想到身邊還有不少跟他一樣求知若渴的工友,馬耀鋒決定把自己的所學(xué)所悟毫無保留地傳授給大家。2012年夏季,在一次單車檢查時,他發(fā)現(xiàn)動車組轉(zhuǎn)向架的牽引電機處夾著一塊小石頭,若不仔細查看很難發(fā)現(xiàn)。這引起了馬耀鋒的深思。接下來的日子,只要一下班,他就會來到動車組旁檢查車底設(shè)備,從每一個動作、每一個部件開始研究,連一個蹲下的動作都要為蹲哪里、怎么蹲而重復(fù)練習(xí)許多遍。經(jīng)過不懈努力,馬耀鋒終于整理出一套“四、三、二”單車檢查作業(yè)法,檢修流程全面準確、可操作性強,得到了全段一致認可,為提高動車組檢修質(zhì)量、確保列車安全運行作出了積極貢獻。追求卓越,在技術(shù)革新中創(chuàng)造價值11追求卓越,在技術(shù)革新中創(chuàng)造價值武漢動車段安排馬耀鋒牽頭攻關(guān)配件修舊工作。為了弄清原理,他上車開展實景模擬試驗,同時購買書籍學(xué)習(xí)相關(guān)知識,夜以繼日進行攻關(guān),逐步掌握了其中的原理,并通過實踐有效節(jié)約了生產(chǎn)成本。動車組高級修在武漢動車段啟動后,面對檢修任務(wù)重和快速適應(yīng)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變的雙重考驗,如何提高檢修效率成了馬耀鋒苦心攻關(guān)的課題。他按照作業(yè)條件類似、作業(yè)時間接近、作業(yè)互不影響的原則對流程進行梳理,從入場預(yù)檢到整備交車工序,共推廣崗位作業(yè)法12項,整理崗位作業(yè)口訣8條,提出合理化建議21件。這些科學(xué)實用的作業(yè)法和合理化建議在安全生產(chǎn)中產(chǎn)生了積極作用。由他設(shè)計制作的動車組多功能測量尺、更換閘片專用工具等15套工具工裝,大大提高了檢修效率。追求卓越,在技術(shù)革新中創(chuàng)造價值為解決動車組三級修齒輪箱小軸游隙測量工序復(fù)雜、成本過高的問題,馬耀鋒克難攻堅,設(shè)計研發(fā)了特種測量工裝,每年可為段里節(jié)約檢修成本上百萬元。該成果在2019年獲得第五屆全國鐵路青年科技創(chuàng)新獎,并獲批國家實用新型專利。10年來,馬耀鋒先后設(shè)計推廣創(chuàng)新成果30多項,獲得全國鐵道行業(yè)質(zhì)量管理小組優(yōu)勝獎2項、國家實用新型專利4項,促進了安全生產(chǎn)、提高了生產(chǎn)效率。2020年12月,他獲得國務(wù)院政府特殊津貼。匠心筑夢,打造國家級技能大師工作室“一個人渾身都是鐵,能打幾根釘？”馬耀鋒說,個人技藝再高也勝任不了整個動車組的檢修工作,只有全員素質(zhì)提高了,才能齊心協(xié)力共同維護好動車安全。追求卓越,在技術(shù)革新中創(chuàng)造價值馬耀鋒帶領(lǐng)團隊走上技能成才之路。2015年12月,馬耀鋒技能大師工作室正式命名成立。讓團隊中每位隊員都能成為大師、工匠,這是馬耀鋒內(nèi)心執(zhí)著的目標。2018年入路的碩士研究生郭文志,剛進入動車組維修師專項技能培訓(xùn)班時,業(yè)務(wù)能力與組內(nèi)其他同事存在較大差距,萌生了打退堂鼓的想法。馬耀鋒現(xiàn)身說法,用自己成長經(jīng)歷鼓勵他,并從一顆螺栓的拆裝、一個繼電器的測量、一個部件的檢查做起,為他制定補強措施。后來,郭文志業(yè)務(wù)技術(shù)日益精湛。2020年,郭文志在中國國家鐵路集團有限公司機輛系統(tǒng)動車組（高級修）職業(yè)技能競賽中取得好成績,被授予全路技術(shù)能手稱號。目前,馬耀鋒技能大師工作室共有15名成員。在這個工作室成立近7年時間里，他毫無保留地把技術(shù)和經(jīng)驗傳授給身邊人。這個平均年齡30歲左右的團隊先后涌現(xiàn)出4名全國技術(shù)能手、8名全路技術(shù)能手。他們先后制作了各型動車組標準化作業(yè)教學(xué)課件30件,制定修改了200余項作業(yè)標準,組織各類技術(shù)攻關(guān)57項,改進生產(chǎn)檢修程序、工藝流程23項……追求卓越,在技術(shù)革新中創(chuàng)造價值通過與生產(chǎn)車間建立“1+N”工作模式,馬耀鋒技能大師工作室還成立車間級工作室,形成網(wǎng)狀擴散的帶動效應(yīng)。馬耀鋒的團隊又先后培養(yǎng)出26名局級技術(shù)能手,68名職工獲得技師及以上職業(yè)技能等級,挖掘創(chuàng)新創(chuàng)效人才70人,獲得國家專利5項。取得累累碩果的馬耀鋒技能大師工作室,已成為國家級技能大師工作室,并先后獲得全國優(yōu)秀質(zhì)量信得過班組、全國鐵道團委創(chuàng)新青仝工作室、全國鐵路先進集體、湖北省工人先鋒號等榮譽稱號。課后練習(xí)12課后練習(xí)1.間歇運動機構(gòu)的類型和使用特點。2.說明棘輪機構(gòu)在C70貨車上作用的。謝謝任務(wù)4凸輪機構(gòu)

任務(wù)4凸輪機構(gòu)01基本理論知識02基本理論知識凸輪機構(gòu)是機械常用機構(gòu)，由凸輪、從動件和機架組成。凸輪作連續(xù)等速轉(zhuǎn)動、擺動或移動，從動件在凸輪輪廓控制下按預(yù)定規(guī)律運動，實現(xiàn)各種復(fù)雜運動要求。凸輪機構(gòu)常用作控制機構(gòu)，尤其在自動化機械中應(yīng)用廣泛。內(nèi)燃機配氣凸輪機構(gòu)示意圖中，凸輪1轉(zhuǎn)動驅(qū)動氣閥2往復(fù)移動，按預(yù)定規(guī)律開啟或關(guān)閉，控制燃氣和廢氣的進出。圖2-50內(nèi)燃機配氣凸輪機構(gòu)插入視頻2.12凸輪傳動基本理論知識如圖2-51所示為仿型車刀架凸輪機構(gòu)，當從動件2隨刀架水平移動時，凸輪輪廓驅(qū)使從動件2帶動刀具按相同軌跡移動，從而加工出與凸輪輪廓相同的旋轉(zhuǎn)曲面。圖2-51仿形車刀架機構(gòu)如圖2-52所示為一自動車床的自動進刀凸輪機構(gòu)。當具有凹槽的圓柱凸輪勻速轉(zhuǎn)動時，其輪廓驅(qū)使從動件2繞軸。按一定規(guī)律往復(fù)擺動，再通過扇形齒輪與齒條的嚙合運動使刀架做往復(fù)運動?；纠碚撝R圖2-52自動進刀機構(gòu)凸輪機構(gòu)的最大優(yōu)點是：只要設(shè)計出適當?shù)耐馆嗇喞?，就可以使從動件得到預(yù)期的運動規(guī)律，并且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，易于設(shè)計。但由于凸輪輪廓與從動件之間為高副接觸，接觸應(yīng)力較大，易于磨損，因此凸輪機構(gòu)多用于傳遞動力不大的場合。凸輪機構(gòu)的分類03凸輪機構(gòu)的分類凸輪機構(gòu)的種類繁多，常用的凸輪機構(gòu)可按下述方法分類：按凸輪形狀分類盤形凸輪盤形凸輪是一個繞固定軸線回轉(zhuǎn)，具有變化向徑的盤形構(gòu)件，如圖2-53(a)所示。它是凸輪的基本型式。如圖2-50所示配氣機構(gòu)中的凸輪就是盤形凸輪。按凸輪形狀分類移動凸輪當盤形凸輪的回轉(zhuǎn)中心趨于無窮遠時，凸輪相對機架作直線運動，這種凸輪稱為移動凸輪，如圖2-53(b)所示。有時，也可將移動凸輪固定，而使從動件相對于凸輪移動(如圖2-51所示仿形車刀架凸輪機構(gòu))。按凸輪形狀分類圓柱凸輪圓柱凸輪是在圓柱端面上做出曲線輪廓(如圖2-53(c)所示)或在圓柱面上開有曲線凹槽(如圖2-52所示)的圓柱形構(gòu)件。這種凸輪可以看成是將移動凸輪卷成圓柱體而形成的。圖2-53凸輪分類由盤形凸輪或移動凸輪構(gòu)成的凸輪機構(gòu)是平面凸輪機構(gòu)，而由圓柱凸輪構(gòu)成的凸輪機構(gòu)是空間凸輪機構(gòu)。按從動件形狀分類從動件根據(jù)與凸輪接觸處的結(jié)構(gòu)形式分為三類：1.尖頂從動件：結(jié)構(gòu)簡單，能與任意復(fù)雜的凸輪輪廓保持接觸，實現(xiàn)任意運動規(guī)律，但尖頂易磨損，適用于傳力不大、低速的凸輪機構(gòu)，如儀表機構(gòu)。2.滾子從動件：以鉸接的滾子與凸輪輪廓接觸，可承受較大載荷，滾動摩擦不易磨損，應(yīng)用廣泛。3.平底從動件：以平底與凸輪輪廓接觸，優(yōu)點是凸輪對從動件的作用力方向始終與平底垂直，傳動效率高、工作平穩(wěn)，且易形成油膜潤滑。缺點是不能與具有內(nèi)凹輪廓的凸輪配對使用，也不能與移動凸輪和圓柱凸輪配對使用。按從動件形狀分類圖2-54從動件的分類按從動件運動形式分類(1)移動從動件從動件相對機架作往復(fù)直線運動。若從動件導(dǎo)路通過盤形凸輪回轉(zhuǎn)中心，稱為對心移動從動件，如圖2-54(a),圖2-54(c),圖2-54(e)所示。若從動件導(dǎo)路不通過盤形凸輪回轉(zhuǎn)中心，則稱為偏置移動從動件，如圖2-54(b)、圖2-54(d)所示，從動件導(dǎo)路與凸輪回轉(zhuǎn)中心的距離稱為偏距，用e表示。(2)擺動從動件從動件相對機架作往復(fù)擺動，如圖2-54(f)、圖2-54(g)、圖2-54(h).按凸輪與從動件保持接觸的方式分類在凸輪機構(gòu)的傳動過程中，應(yīng)設(shè)法保證從動件與凸輪始終保持接觸，其保持接觸方式有：(1)力封閉在這類凸輪機構(gòu)中，主要利用彈簧力、從動件自重等外力使從動件與凸輪始終保持接觸，如圖2-50和圖2-51所示的凸輪機構(gòu)即釆用力封閉的接觸方式。(2)形封閉在這類凸輪機構(gòu)中，利用凸輪和從動件的特殊幾何結(jié)構(gòu)使兩者始終保持接觸，如圖2-52所示的自動進刀凸輪機構(gòu)即釆用形封閉的接觸方式。將不同類型的凸輪和從動件組合起來，就可得到各種不同形式的凸輪機構(gòu)。從動件的常用運動規(guī)律04從動件的常用運動規(guī)律從動件的運動規(guī)律是指其運動參數(shù)(位移s、速度v和加速度ɑ)隨時間t變化的規(guī)律，常用運動線圖來表示。因凸輪一般作勻速轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)角δ與時間t，成正比(δ=ωt)，此時從動件的運動規(guī)律也可用從動件的運動參數(shù)隨凸輪轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律來表示,即s=s(δ),v=v(δ),ɑ=ɑ(δ)?，F(xiàn)以對心移動尖頂從動件盤形凸輪機構(gòu)為例進行運動分析。如圖5-6所示，凸輪輪廓由非圓弧曲線AB、CD以及圓弧曲線BC和DA組成。以凸輪輪廓曲線的最小向徑r0為半徑所作的圓稱為凸輪的基圓，r0為基圓半徑。點A為凸輪輪廓曲線的起始點。當凸輪與從動件在點接觸時，從動件處于距凸輪軸心O最近位置。當凸輪以勻角速度ω1順時針轉(zhuǎn)動δ0時，凸輪輪廓AB段的向徑逐漸增加，推動從動件以一定的運動規(guī)律達到最高位置B’,此時從動件處于距凸輪軸心O最遠位置，這個過程稱為推程，從動件的常用運動規(guī)律即推程是從動件遠離軸心的行程。這時從動件移動的距離h稱為升程，對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角δ0稱為推程運動角。當凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動δs時，凸輪輪廓BC段向徑不變，此時從動件處于最遠位置停留不動，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角δs稱為遠休止角.當凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動δh時，凸輪輪廓CD段的向徑逐漸減小，從動件在重力或彈簧力的作用下，以一定的運動規(guī)律回到起始位置，這個過程稱為回程，即回程是從動件移向凸輪軸心的行程。對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角δh稱為回程運動角。當凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動δ's時，凸輪輪廓DA段的向徑不變，此時從動件在最近位置停留不動，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角δ's稱為近休止角。當凸輪再繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，從動件重復(fù)上述運動循環(huán)。此時若以直角坐標系的縱坐標代表從動件位移S2,橫坐標代表凸輪的轉(zhuǎn)角δ，則可畫出從動件位移S2與凸輪轉(zhuǎn)角δ之間的關(guān)系線圖，如圖2-55(b)所示，這種曲線則稱為從動件位移曲線，也可用它來描述從動件的運動規(guī)律。從動件的常用運動規(guī)律圖2-55凸輪結(jié)構(gòu)運動分析由上述分析可知，從動件位移曲線取決于凸輪輪廓曲線的形狀。反之，要設(shè)計凸輪的輪廓曲線，則必須首先知道從動件的運動規(guī)律。下面對從動件的常用運動規(guī)律進行討論。等速運動規(guī)律從動件速度為定值的運動規(guī)律稱為等速運動規(guī)律。當凸輪以等角速度ω1轉(zhuǎn)動時，從動件在推程或回程中的速度為常數(shù)。推程時，設(shè)凸輪推程運動角為δ0，從動件升程為h，相應(yīng)的推程時間為t0，則從動件的位移s2、速度v2和加速度a2隨凸輪轉(zhuǎn)角δ的變化圖線如圖2-56所示。因從動件等速移動，所以v2-δ圖線為水平直線，加速度為零。由圖可知，從動件在推程開始和終止的瞬時，速度產(chǎn)生突變，其加速度在理論上為無窮大，導(dǎo)致極大的慣性力，從而產(chǎn)生強烈的沖擊、噪聲和磨損。這種從動件在某瞬時速度突變，其加速度及慣性力在理論上均趨于無窮大時所引起的沖擊稱為剛性沖擊。因此等速運動規(guī)律只適用于低速、輕載的凸輪機構(gòu)。在實際應(yīng)用中，為避免剛性沖擊，常將這種運動規(guī)律的開始和終止兩段加以修正，使速度逐漸增高和降低。等加速等減速運動規(guī)律從動件在一個行程（推程或回程）的前一階段為等加速而后一階段為等減速的運動規(guī)律，稱為等加速等減速運動規(guī)律。如圖2-57所示，從動件在推程中，先作等加速運動，