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第3章 常用机构 3.1　运动副及平面机构运动简图 3.2　平面连杆机构 3.3　凸轮机构 3.4　螺旋机构 3.5　间歇运动机构 3.6　变速变向机构 3.1 运动副及平面机构运动简图 思考下列图形的运动形式，观察滑块与机架，两齿轮的接触形式有什么不同？ 3.1.1 运动副及其分类 运动副：将两个构件组成的既具有一定约束又具有一定相对运动的联接。 两构件组成的运动副，是通过点、线或面接触来实现的。 按照接触方式不同，通常把运动副分为低副（如曲柄滑块机构）和高副（齿轮副）两类 。 低副 通过面接触而构成的运动副称为低副。 移动副 转动副 高副 通过点或线接触而构成的运动副称为高副 。 凸轮副（点接触） 齿轮副 （线接触） 其它运动副 球面副 螺旋副 注意： 把构件运动副的两构件之间的相对运动为平面运动的运动副称为平面运动副（如移动副、凸轮副等都为平面运动副）。 两构件之间的相对运动为空间运动的运动副称为空间运动副（如球面副、螺旋副为空间运动副） 3.1.2 平面机构运动简图 研究机械的运动（例如研究机器上各点的位移、轨迹、速度和加速度）时，如果使用实物结构图，不仅绘制繁琐，而且由于图形复杂使分析不便。为了使问题简化，有必要去掉那些与运动无关的因素（如构件的形状、组成构件的零件数目、运动副的具体构造等），仅用简单线条和符号表示构件和运动副，并按一定比例画出各运动副的位置，这种说明机构中各构件间相对运动关系的简单图形，称为机构运动简图。 绘制运动简图的步骤 例：绘制内燃机的机构运动简图。 分析：此内燃机由齿轮机构、凸轮机构和四杆机构构成，共有四个转动副、三个移动副、一个齿轮副和两个凸轮高副 。 步骤： ① 选择视图平面。 ② 选择比例尺，并根据机构运动尺寸定出各运动副间的相对位置。 ③ 画出各运动副和机构符号，并画出各构件。 ④ 完成必要的标注 3.2 平面连杆机构 平面连杆机构是由若干个刚性构件通过转动副或移动副联接而成的机构，也称平面低副机构，组成平面连杆机构各构件的相对运动均在同一平面或相互平行的平面内。 主要内容： 铰链四杆机构的基本形式 铰链四杆机构的演化形式 3.2.1 铰链四杆机构的基本形式 构件间全部用转动副相连接的平面四杆机构，称为铰链四杆机构。 铰链四杆机构是平面四杆机构的基本型式。 四杆机构各部分名称： 机架：机构中固定不动的构件，例如杆AD。 连架杆：与机架相连的构件，例如杆AB和CD。 连杆：不与机架直接相连的构件，例如杆BC。 曲柄：连架杆中，能作整周回转的杆件称为曲柄。 摇杆：连架杆中，只能作往复摆动的杆件称为摇杆。 根据连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机构分为： 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 曲柄摇杆机构 铰链四杆机构中，若两个连架杆一个为曲柄，一个为摇杆，则四杆机构称为曲柄摇杆机构。 例1：图所示为食品设备中的物料搅拌机构，当曲柄旋转时，利用连杆上E点的运动可以实现物料搅拌的要求。 例2：牛头刨床的横向进给机构，该机构工作时，右侧小齿轮带动相当于曲柄的大齿轮转动，然后通过连杆带动带有棘爪的摇杆作往复摆动，从而带动棘轮连同丝杠作单向间歇运动。所以牛头刨车的横向进给机构是由曲柄摇杆机构与棘轮机构串联构成的。 双曲柄机构 铰链四杆机构中，若两个连架杆均为曲柄，则四杆机构称为双曲柄机构。 例1：当主动曲柄AB转动时，通过连杆BC、从动曲柄CD和连杆CE，带动滑块E（筛）做水平往复移动。这里的机构是由双曲柄机构添加了一个连杆和滑块所组成。 例2：机车车轮联动机构中的ABCD就是一个正平行四边形机构，主动曲柄AB与从动曲柄CD作同速同向转动，连杆BC则作平移运动。 思考：取消杆EF，对两车轮的运动是否有影响。 双摇杆机构 铰链四杆机构中，若两个连架杆均为摇杆，则四杆机构称为双摇杆机构。 例1：ABCD为一双摇杆机构， 当主动摇杆AB摆动时， 从动摇杆CD也随着摆动， 从而使连杆延长线上的重 物悬挂点E做平面运动。 例2：ABCD构成一个双摇杆机构。摇杆AB摆动，带动摇杆CD摆动，使飞机轮子放下。 注意：此时AB与BC连线，主动件AB通过连杆作用于从动件CD上的力恰好通过其回转中心，出现了不能使构件CD转动的“顶死”现象，机构的这种位置称为死点。这时无论飞机施加在AB上的力有多大，都不能使BC转动，保证飞机正常的着陆。 3.2.2 铰链四杆机构的演化形式 1、改变构件的形状和运动尺寸 2、改变运动副的尺寸 偏心轮机构的应用—鄂式破碎机 ： 3、选用不同的构件为机架 曲柄滑块机构中，当将曲柄AB改为机架时， 就演化为导杆机构。 曲柄滑块机构中，当将连杆BC改为机架时， 就演化为曲柄摇杆