机械零部件设计教学课件作者张金美学习情境二任务三（出版社）课件.ppt

《机械零部件设计》情境二设计内燃机中的常用机构 1、了解内燃机的组成及工作原理，学会进行内燃机结构分析。 2、掌握平面机构运动简图绘制与自由度计算。 3、掌握平面连杆机构的设计。 4、掌握凸轮机构设计。 5、培养学生分析和解决工程实际问题的能力，勇于创新、敬业 乐业的工作作风和良好的职业道德以及团队协作精神。 1、理解铰接四杆机构基本形式、演化形式的应用； 2、掌握铰接四杆机构的工作特性； 3、学会按给定连杆位置、行程速比系数K设计四杆机构。 1、铰接四杆机构的类型及应用； 2、含有一个移动副的平面四杆机构； 3、平面四杆机构的工作特性； 4、平面四杆机构的设计。 定义：若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构，称为平面 连杆机构，也可称为平面低副机构。 优点：平面连杆机构中相邻构件之间的接触面为平面或圆柱 面，加工方便，接触面上的比压小、易润滑、磨损轻， 适用于传递较大载荷的场合。 缺点：高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合。 　 最简单的平面连杆机构是由四个构件组成的，简称平面四杆机构。 平面四杆机构的类型 平 面 四 杆 机 构 1、铰链四杆机构的组成 铰链四杆机构中，固定不动的构件为机架；与机架相联的构件为连架杆，连架杆中，能绕机架的固定铰链作整周转动的称为曲柄，仅能在一定角度范围内往复摆动的称为摇杆；联接两连架杆且不与机架直接相联的构件称为连杆。 2、铰接四杆机构的类型及应用 （3）双摇杆机构 若铰接四杆机构中的两连架杆均为摇杆，则此四杆机构称为双摇杆机构，双摇杆机构在实际中的应用主要是通过适当的设计，将主动摇杆的摆角放大或缩小，使从动摇杆得到所需的摆角；或者利用连杆上某点的运动轨迹实现所需的运动规律。 起重机为双摇杆机构应用的例子。在双摇杆AB和CD的配合下，使悬挂在E点的货物，能沿近似水平的方向移动。 3、铰接四杆机构中曲柄存在的条件 铰链四杆机构三种基本形式的区别在于机构中是否有曲柄存在。而且，由于在生产实际中，驱动机械的原动机（电动机、内燃机等）一般都是做整周转动的，因此要求机构的主动件也能做整周转动，即原动件为曲柄。通过理论可证明，机构在什么条件下存在曲柄，与其机构的各构件相对尺寸的大小以及取哪个构件为机架有关。 3、铰接四杆机构中曲柄存在的条件 铰链四杆机构曲柄存在条件为： 1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆； 2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和。（称为杆长条件） 上述两个条件必须同时满足，否则机构不存在曲柄。 3、铰接四杆机构中曲柄存在的条件 对铰链四杆机构三种基本形式的具体判别方法： (1) 当最短杆与最长杆的长度之和大于其他两杆的长度之和时，只能是双摇杆机构。 (2) 当最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和时： ① 最短杆为机架，是双曲柄机构； ② 最短杆相邻杆为机架，是曲柄摇杆机构； ③ 最短杆的对面杆为机架，是双摇杆机构。 归 纳： 四杆机构的各种类型之间具有一定的内在联系。它们之间可以通过以下三种方式进行演化： １、改变构件的相对长度或形状。如改变铰链四杆机构中构件的相对长度与形状，可将其演化成含有移动副的四杆机构；又如改变导杆机构中构件的相对长度，形成了摆动导杆和转动导杆机构。 ２、扩大转动副半径，可形成偏心轮机构。 ３、通过选取不同构件做机架，可得到具有不同运动特性的四杆机构。如导杆机构、摇块机构、定块机构都是通过对曲柄滑块机构换机架演化而来的。 学习情境二：设计内燃机中的常用机构 * 嘉兴职业技术学院 学习目标 任务二 任务三 任务四 任务一 工作任务 内燃机的结构分析 平面机构运动简图绘制与自由度计算 平面连杆机的设计 凸轮机构设计 任务三 平面连杆机构的设计 工作任务 学习目标 主要内容 一、平面连杆机构的基本形式及演化 铰链四杆机构 (全转动副) 含有移动副的平面四杆机构 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 曲柄滑块机构 曲柄导杆机构 曲柄摇块机构 移动导杆机构 一、平面连杆机构的基本形式及演化 （1）曲柄摇杆机构 铰接四杆机构的两个连架杆中，若一杆为曲柄，另一杆为摇杆，则此机构称为曲柄摇杆机构。 2、铰接四杆机构的类型及应用 （1）曲柄摇杆机构 雷达天线调整机构，即为曲柄摇杆机构。天线固定在摇杆3上，当主动件曲柄1回转时，通过连杆2使摇杆3（天线）摆动。并要求摇杆3的摆动达到一定的摆角，以保证天线具有指定的摆角。