第2讲平面机构.ppt

建筑施工机械;机构是由运动副连接且具有确定相对运动的许多构件的组合体。其主要功能是传递运动或改变运动的方向、大小和形式。 所有构件都在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构。 ; 第一节运动副 ;一、运动副的概念及分类;;1·低副 低副可分为回转副、移动副两种。 (1)回转副 如图2·2所示，组成运动副的两构件只能在一个平面内相对转动，这种运动副称为回转副或铰链。;(2)移动副 如图2·3所示，组成运动副的两个构件只能沿某一轴线相对移动，这种运动副称为移动副。 ;2·高副 如图2·4所示的凸轮机构和齿轮机构，两构件之间的相对运动是转动和沿切线方向的移动。 此外，运动副还有球面副和螺旋副。它们均属空间运动副。;二、运动副符号;第二节平面四杆机构;一、铰链四杆机构 ;1·曲柄摇杆机构 铰链四杆机构中，若两个连架杆，一为曲柄，另一个为摇杆，则此铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。这种机构可将曲柄的整周转动转换为摇杆的往复摆动，也可将摇杆的往复摆动转换为曲柄的整周转动。;2·双曲柄机构 两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。这种机构一般用以将匀速整周转动转换为匀速或非匀速整周转动。 3·双摇杆机构 两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。 ;各类型的判断： 如图2-16，最短杆与最长杆长度之和≤其余两杆长度之和，且以最短杆相邻的任一杆为机架，这种机构则为曲柄摇杆机构(图a、图c）;;若改取最短杆1为机架(图b),杆2和杆4均可整周转动而成为曲柄，此机构则为双曲柄机构; 若改取最短杆对面的杆3为机架(图d)，此机构则为双摇杆机构。;若最短杆长度与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则不论以哪一杆为机架，都不存在曲柄，这种机构只能是双摇杆机构。;图2.1-1 铰链四杆机构的类型 （a）曲柄摇杆机构；（b）双曲柄机构；（c）双摇杆机构；（d）曲柄滑块机构；（e）双滑块机构;二、具有移动副的四杆机构;曲柄滑块机构可将曲柄的整周转动转换为滑块的直线往复移动； 反之，也可将滑块的往复直线移动转换为曲柄的整周转动。;2、导杆机构、摇块机构和定块机构 在曲柄滑块机构中，若以不同的杆件作为机架，可得到三种不同的机构，即导杆机构、摇块机构和定块机构，如图2·18b、c、d所示。; 在图示曲柄摇杆机构中，若摇杆3为主动件，而曲柄1为从动件，则当摇杆摆动到极限位置C1D或C2D时，连杆2与从动件1共线，从动件的传动角为零。;此时，通过连杆加于从动件上的力将经过铰链中心A，从而驱使从动件曲柄运动的有效分力为零。 机构的这种传动角为零的位置称为死点位置。 ;;机床夹具;;三、平面四杆机构示例;图2.23手摇唧筒机构;第三节凸轮机构及棘轮机构 ;;;;;2、凸轮机构的分类 (1)按凸轮形状分类 1）盘形凸轮 如图2·25 所示，这种凸轮是一个绕固定 轴转动并且具有变化半径的盘 形零件。 图中，当其绕固定轴转动时， 可推动从动件在垂直于凸 轮转轴的平面内运动。 盘形凸轮是凸轮的最基本 型式，结构简单，应用最广。 ;2）移动凸轮 如图，移动凸轮可看成是转动轴线位于无穷远处的盘形凸轮。 凸轮呈板状，它相对于机架作直线移动。;3）圆柱凸轮 如图2·26所示，它可以看成是绕在圆柱体上的移动凸轮。 这种凸轮机构中凸轮与从动件之间的相对运动是空间运动，故属于空间凸轮机构。 ; (2)按从动件的形式分类 1）尖端从动件 如图所示。 从动件的尖端能够与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，从而使从动件实现任意(复杂）的运动规律。 ;2）滚子从动件 如图所示。 为减小摩擦磨损，在从动件端部安装一个滚轮，把从动件与凸轮之间的滑动摩擦变成滚动摩擦，因此摩擦磨损较小，可用来传递较大的动力，故这种形式的从动件应用很广。 ;3）平底从动件 如图所示。 从动件与凸轮轮廓之间为线接触，接触处易形成油膜，润滑状况好。此外，在不计摩擦时，凸轮对从动件的作用力始终垂直于从动件的平底，受力平稳传动效率高，常用于高速场合。 ;3、凸轮机构特点及应用：;凸轮轮廓线与从动件之间是点或线接触的高副，易于磨损，故多用于传力不大的场合。 凸轮机构广泛应用于各种自动机械、仪器和操纵控制装置。它最适用于从动件作间歇运动的场合。;二、棘轮机构(ratchet mechanism) ;; 2、作用原理 棘轮轮齿通常用单向齿，棘爪铰接于摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑过，棘轮停止转动。 为了确保棘轮不反转，常在固定构件上加装止逆棘爪。