汽车机械基础全套教学课件.pptx

1;2;3;4;一、机构简介 在日常生活和工作中所接触到的洗衣机、电冰箱、缝纫机、汽车、机器人和起重机等都是机器。机器种类繁多，其结构、功能各异，但从机器的组成来分析，它们有共同之处：（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，而机构仅具备前两个特征。所谓机构就是多个实体的组合，能实现预期的机械运动。; 如图1-1所示的内燃机是一个机器，它的功能是将燃料的热能转化为曲轴转动的机械能。它主要是由活塞、连杆、曲轴、齿轮、凸轮、气门挺杆及气缸体等组成的。它们构成了曲柄连杆机构、齿轮机构、凸轮机构，如图1-2所示。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/闭排气阀；齿轮机构保证进/排气阀与活塞之间形成协调的动作。 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。;汽车机械基础; 组成机械各相对运动的实体称为构件。构件可以是一个零件，如内燃机的曲轴（见图1-3）；也可以是若干个零件的刚性组合体，如内燃机的连杆（见图1-4）。构件是机器的运动单元。; 零件是机器组成中不可再拆的最小单元，是机器的制造单元。按使用特点，零件可分为两类：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、凸轮、齿轮、键等。;二、运动副  当构件组成机构时，需要以一定的方式把各个构件彼此连接起来，但这种连接不同于焊接、铆接等刚性连接，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。这种两个构件直接接触又能产生一定相对运动的连接称为运动副。 运动副中构件间的接触形式分为点、线和面三种形式。按照构件间的接触特性，一般运动副可分为低副和高副两类。;1.低副  两构件通过面接触而组成的运动副称为低副。根据构件之间的相对运动是转动或移动，低副又可以分为转动副和移动副。  （1)转动副。运动副的两构件之间只能绕着同一轴线作相对转动，则该运动副称为转动副，又称为铰链。如图1.5（a）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、连杆小头与活塞之间都组成转动副。; （2)移动副。若组成运动副的两构件之间只能沿着某一轴线方向作相对移动，则该运动副称为移动副。如图1.5（b）所示，构件1与构件2之间通过四个平面接触组成移动副，这两个构件只能产生沿轴线的相对移动。例如，内燃机中的活塞与气缸之间组成移动副。 低副中两构件之间是面接触，承受相同载荷时，压强较低，不易磨损。;2.高副 两构件通过点接触或线接触而组成的运动副称为高副。如图1-6所示的齿轮副和凸轮副都是高副，构件2可以相对于构件1绕接触点A转动，同时又可以沿接触点的切线t－t方向移动，只有沿公法线n－n方向的运动受到限制。; 高副中两构件之间是点接触或线接触，其接触部分的压强较高，故容易磨损。 根据组成运动副的两构件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。除上述常见的平面运动副外，常见的空间运动副还有螺旋副和球面副，如图1-7所示。;三、平面机构运动简图 所有构件均在同一平面或平行平面内运动的机构称为平面机构。由于机构的运动特性只与构件的数目、运动副的类型（低副或高副）、运动副的数目及相对位置（转动副中心、移动副中心线和高副接触点位置等）有关，而与构件的外形、截面尺寸、组成构件的零件数目及运动副的具体构造无关。 因此，分析机构运动时，为了简化问题、便于研究，可按一定的长度比例尺确定运动副的位置，并用特定的构件和运动副符号及简单线条绘制出图形。这种表示机构运动特性的简单图形称为机构运动简图。;1.平面机构的组成 根据机构工作时构件的运动情况不同，可将构件分为机架、主动件和从动件三类。机构中固定不动的构件称为机架，它用来支承其他活动构件；机构中接受外部给定运动规律的活动构件称为主动件或原动件，一般与机架相连；机构中随主动件而运动的其他全部活动构件称为从动件。;2.机构运动简图的符号 轴、杆等构件常用线段表示；若构件固连在一起，则涂以焊接记号；图中画有斜线的构件代表机架。转动副为固定铰链和中间铰链；移动副为滑块在直线或槽中移动；表示高副时要绘出两构件接触处的轮廓形状。机构运动简图的常用符号见表1-1。;汽车机械基础; 表1-1机构运动简图的常用符号