汽车机械基础 高职汽车类项目7.ppt

项目七 机构传动的基本知识 机构的主要功用是用来传递运动和动力或改变运动形式、运动轨迹等。如汽车发动机的正常运转、车轮的转向、气门的启闭、驻车制动等的锁止等功能都是由一些典型的机构来实现的，本课程主要介绍用途较为广泛的平面连杆机构、凸轮机构等的工作原理。下面通过学习三个典型的任务来了解和掌握机构传动的基本知识。 任务7.1 汽车平面机构的组成 【任务描述】 汽车发动机通常采用的是内燃机，掌握平面机构的组成以及相关概念，可以帮助学生理解内燃机的工作原理，同时，有助于掌握内燃机的机构组成。 【学习目标】 1.了解平面机构的组成； 2.掌握机器、机构、构件及零件的特点； 3.掌握运动副的形式和符号； 4.具有绘制内燃机机构运动简图的能力 .1.1 平面机构的组成及相关概念 在日常生活和工作中接触到的汽车、缝纫机、洗衣机、电冰箱，工业生产中的机床、纺织机、起重机和机器人等，都是机器。机器的种类繁多，其结构、功用各异，但从机器的组成来分析，它们有着共同之处： ①都是人为的实体组合。 ②各实体间具有确定的相对运动。 ③能实现能量的转换或完成有用的机械功。 同时具备这三个特征的称为机器，仅具备前两个特征的称为机构。所谓机构就是多个实物的组合，能实现预期的机械运动。 如图7-2所示。内燃机的功能是将燃料的热能转化为曲轴转动的机械能。其中，曲柄连杆机构将燃料燃烧时体积迅速膨胀而使活塞产生的直线移动转化为曲轴的转动；凸轮机构用来控制适时启闭进气阀和排气阀；齿轮机构保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作。由此可见，机器是由机构组成的，从运动观点来看，两者并无差别，工程上统称为机械 组成机械的各个相对运动的实体称为构件，机械中不可拆的制造单元称为零件。构件可以是单一零件，如内燃机的曲轴（图7-3） 也可以是由若干个零件组成的刚性整体，如内燃机的连杆（图7-4）。由此可见，构件是机械中的运动单元，零件是机械组成中不可再拆的最小单元，是机器的制造单元。 零件又可分为两类：一类是在各种机器中都可能用到的零件，称为通用零件，如螺母、螺栓、齿轮、凸轮、链轮等；另一类则是在特定类型机器中才能用到的零件，称为专用零件，如曲轴、活塞等。 7.1.2、运动副 组成机构的所有构件都应具有确定的相对运动。为此，各构件之间必须以某种方式连接起来，但这种连接不同于焊接、铆接之类的刚性连接，它既要对彼此连接的两构件的运动加以限制，又允许其间产生相对运动。这种使两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。两构件通过运动副连接后，构件的部分相对运动受到了限制，运动副对于构件间相对运动的限制成为约束。机构就是由若干构件通过若干运动副组合而成的，运动副是组成机构的主要要素。 运动副中的两构件接触形式分为点、线、面三种形式。根据两构件间接触形式的不同，可以将运动副分为低副和高副两类。 根据组成运动副的两构件之间的相对运动是平面运动还是空间运动，运动副可分为平面运动副和空间运动副 1．平面低副 两构件通过面接触（平面或曲面）形成的运动副，由于接触面压强低，因而称为低副。低副又可以分为移动副和转动副。 1）移动副 组成运动副的两构件只能沿某一方向做相对直线移动的运动副为移动副。如图7-5a所示构件1与构件2通过四个平面接触组成移动副。例如，内燃机仲的活塞与气缸之间组成移动副。 2）转动副 组成运动副的两构件只能绕某一轴线在一个平面内做相对转动的运动副称为转动副，又称为铰链。如图7-5b所示，构件1与构件2之间通过圆柱面接触而组成转动副。例如，内燃机的曲轴与连杆、曲轴与机架、连杆与活塞之间都组成转动副。 由于低副中两构件之间的接触为面接触，因此，承受相同载荷时，压强较低，不易磨损。 1．平面低副 两构件通过面接触（平面或曲面）形成的运动副，由于接触面压强低，因而称为低副。低副又可以分为移动副和转动副。 1）移动副 组成运动副的两构件只能沿某一方向做相对直线移动的运动副为移动副。如图7-5a所示构件1与构件2通过四个平面接触组成移动副。例如，内燃机仲的活塞与气缸之间组成移动副。 2）转动副 组成运动副的两构件只能绕某一轴线在一个平面内做相对转动的运动副称为转动副，又称为铰链。如图7-5b所示，构件1与构件2之间通过圆柱面接触而组成转动副。例如，内燃机的曲轴与连杆、曲轴与机架、连杆与活塞之间都组成转动副。 由于低副中两构件之间的接触为面接触，因此，承受相同载荷时，压强较低，不易磨损。 2．平面高副 两构件以点或线接触而组成的运动副，这类运动副接触区域小，接触部位压强高，因而称为高副。如图7-6所示的齿轮副和凸轮副都是高副，显然，构件2可以相对于构件l绕接触点A转动，同时又可以沿接融点