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* 单元7 常用机构 学习目标： 1. 初步具有对常用机构的分析能力。 2. 熟悉铰链四杆机构的基本形式、特点和应用。 3. 了解平面四杆机构的演化及其应用。 4. 了解凸轮机构的组成、特点、类型及应用。 5. 了解间歇运动机构的类型及工作原理。 每种机械的形式、构造及用途虽然各不相同，但它们的主要部分都是由一些机构组成。由于组成机构的构件不同，机构的运动形式也不同，所以机构的类型较多。最常用的机构有：平面连杆机构、凸轮机构和间歇运动机构。 课题7.1 平面连杆机构 课题7.2 凸轮机构 课题7.3 间歇运动机构 课题7.1 平面连杆机构 一、概述 平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副或移动副连接而组成的，在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。平面连杆机构能实现多种形式的转换，构件之间连接处是面接触，单位面积上的压力较低，制造容易，在生产中应用很广泛。 平面连杆机构的构件形状较多，但大多数是杆状的，最常用的是由四根杆组成的平面四杆机构。 二、铰链四杆机构 当平面四杆机构中的运动副都为转动副时称为铰链四杆机构，它是平面四杆机构最基本的形式，其他四杆机构都可以看成是在它的基础上演化而来的。 （一）铰链四杆机构的类型 在图7-1所示的铰链四杆机构中，与机架4相连的构件1和3称为连架杆，不与机架相连的构件2称为连杆。连架杆相对于机架能作整周转动的称为曲柄，不能作整周转动的称为摇杆。 图7-1 铰链四杆机构 1、3-连架杆 2-连杆 4-机架 根据两连架杆的运动规律，铰链四杆机构分为三种基本形式。 1. 曲柄摇杆机构 在铰链四杆机构中的两连架杆中，如果一个杆为曲柄，另一个杆为摇杆，就称为曲柄摇杆机构（图7-2）。 图7-2 铰链四杆机构 它可将主动曲柄的连续转动，转换为从动摇杆的往复摆动，如图7-3所示油田抽油机的驱动机构；也可将主动摇杆的往复摆动，转换为从动曲柄的连续转动，如图7-4所示缝纫机的踏板机构。 图7-3 抽油机驱动机构 图7-4 缝纫机的驱动机构 图7-5 双曲柄机构 图7-6 平行四边行机构 2.双曲柄机构 在铰链四杆机构中，若两个连架杆都为曲柄时，则叫做双曲柄机构。主动曲柄等速转动，从动曲柄一般为变速转动，如图7-5所示。 连杆与机架的长度相等、两个曲柄长度相等且转向相同的双曲柄机构，称为平行四边形机构（图7-6）。该机构的从动曲柄与主动曲柄转速相同，连杆作平动，常用于多个平行轴间的传动，如多头铣、多头钻等机械加工装置，以及图7-7所示摄影平台升降机构。 图7-7 摄影平台升降机 图7-8 逆平行四边形机 图7-9 车门启闭机构 连杆与机架的长度相等、两个曲柄长度相等但转向相反的双曲柄机构，称为逆平行四边形机构（图7-8）。该机构的从动曲柄作变速转动，连杆作平面运动，可代替椭圆齿轮机构，也用于图7-9所示的车门启闭机构。 3. 双摇杆机构 在铰链四杆机构中，若两连架杆均为摇杆，则此机构称为双摇杆机构。它可将主动摇杆的往复摆动，经连杆转变为从动摇杆的往复摆动。如图7-10所示港口起重机的变幅机构，可实现货物的水平移动，以减少功率消耗；也可将主动连杆的整周转动，转变为两从动摇杆的往复摆动，如图7-11所示的电扇摇头机构。 图7-10 起重机变幅机构 图7-11 电扇摇头机构 三、曲柄滑块机构 图7-12中，构件3与机架4用移动副相连、又与连杆2用转动副相连，称为滑块。由曲柄、连杆、滑块和机架组成的机构，称为曲柄滑块机构。滑块上转动副中心的移动方位线通过曲柄转动中心的（图7-12a），称为对心曲柄滑块机构；与曲柄转动中心有偏心距e的（图7-12b），称为偏置曲柄滑块机构。H为滑块行程。 图7-12 曲柄滑块机构 曲柄滑块机构的应用很广。当曲柄为主动件时，可将曲柄的转动转变为滑块的往复运动，常应用于冲床中。如图7-13所示为在压力机中应用曲柄滑块机构，可曲柄的旋转运动转换为滑块的往复移动，成为压力机的工作机构。当滑块为主动件时，可将滑块的往复移动转变为曲柄的转动，常应用在内燃机、蒸气机中。如图7-14所示为在内燃机中应用曲柄滑块机构，将滑块(活塞)往复的直线移动转换为曲柄(曲轴)的旋转运动。 图7-13 压力机 图7-14 内燃机 课题7.2 凸轮机构 凸轮机构在机械工业中是一种常用机构，例如汽车发动的配气机构是通过凸轮机构来控制气门的开闭；柴油机的喷油泵供油、汽油泵的供油等都要通过凸轮机构来控制；特别是