机械基础技术与技能教学课件作者李梅红学习领域二项目2.ppt

项目二 常用机构结构分析 任务一 平面连杆机构 任务二 其他常用机构 任务一 平面连杆机构 【任务引入】 图2-2-1所示的牛头刨床是典型的机加工设备，牛头刨床主要用于单件小批量生产中刨削中小型工件上的平面、成形面和沟槽。它是依靠刨刀的直线往复运动和工作台间歇移动来实现对工件的切削面加工的。电动机的旋转运动是如何传递到刨刀完成切削动作的？ 【任务分析】 分析上述任务问题可知，刨床工作时，由电动机驱动齿轮机构，齿轮带动导杆通过滑块使刨头运动，最终带动刨头上的刨刀切削工件。导杆机构是铰链四杆机构的演化形式。什么是铰链四杆机构?铰链四杆机构基本形式有哪些?有哪些演化形式？其工作特性及应用场合有哪些？下面引入铰链四杆机构及演化形式的相关知识。 【相关知识】 平面连杆机构是指用销轴、滑道（低副）等方式连接起来的，各构件的相对运动在同一平面或互相平行的平面内。 任务一 平面连杆机构 平面连杆机构的类型很多，其中最简单、应用最广泛的是由四个构件组成的平面四杆机构。当平面四杆机构中的运动副都是转动副时，将其称为铰链四杆机构。它是平面四杆机构的主要基本类型。 一、运动副 使两构件直接接触而又能产生一定相对运动的连接，称为运动副。在工程上，人们把运动副按其运动范围分为空间运动副和平面运动副两大类。在一般机器中最常见的是平面运动副。平面运动副根据组成运动副的两构件的接触形式不同，可分为低副和高副。 项目二 常用机构结构分析 1.低副 两构件通过面接触所形成的运动副称为低副。低副又可分为移动副和转动副两种。如图2-2-2所示。 任务一 平面连杆机构 2.高副 高副是指两构件通过点或线接触形成的运动副。常见的高副有凸轮副和齿轮副。如图2-2-3所示。图2-2-3(a)为点接触，图2-2-3（b）为线接触。 二、铰链四杆机构 在铰链四杆机构中，固定不动的构件4称为机架，与机架直接相连的构件1、3称为连架杆，其中能做整周转动的连架杆称为曲柄，不能做整周回转、只能摆动的连架杆称为摇杆，不与机架直接连接的构件2称为连杆。如图2-2-4所示。 1.铰链四杆机构的基本类型 在铰链四杆机构中，两个连架杆可以一个是曲柄一个是摇杆，也可以都是曲柄或都是摇杆，因此，铰链四杆机构有三种基本类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。 任务一 平面连杆机构 （1）曲柄摇杆机构 两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆的四杆机构，称为曲柄摇杆机构。其主要用途是改变运动形式，可将回转运动转变为摇杆的摆动,如图2-2-5所示的雷达天线调整机构，也可将摆动转变为回转运动，如图2-2-6的脚踏砂轮机机构，或实现所需的运动轨迹，如图2-2-7所示的搅拌器搅拌机构。 （2）双曲柄机构 两连架杆均为曲柄的四杆机构称为双曲柄机构。双曲柄机构能将主动曲柄的整周旋转运动转换为从动曲柄的整周旋转运动（图2-2-8）。 一般双曲柄机构中的两曲柄的长度不相等，连杆与机架的长度也不相等，因而当主动曲柄做匀速运动时，从动曲柄做周期性的变速运动。图2-2-9所示的惯性筛就是利用双曲柄机构的例子。当曲柄等速回转时,另一曲柄变速回转,通过杆带动滑块上的筛子,使其具有所需的加速度,利用加速度产生的惯性力使物料颗粒在筛上往复运动,达到分筛的目的。 任务一 平面连杆机构 当相对的两杆长度分别相等，则称为平行双曲柄机构或平行四边形机构。正平行双曲柄机构的运动特点是：两曲柄1和3的转向相同且角速度相等，连杆做平动。反平行双曲柄机构的运动特点是两曲柄1和3的转向相反且角速度不等（图2-2-10）。如图2-2-11所示的机车车轮联动机构就是平行四边形机构的应用实例。而公共汽车车门启闭机构就是反平行双曲柄机构的具体应用。 （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。如图2-2-12所示构件2和4只能在一定的角度内摆动。图2-2-13所示的鹤式起重机是典型的双摇杆机构的实际应用，当CD杆摆动时，连杆CB上悬挂重物的点M在近似水平直线上移动。 2.铰链四杆机构类型判别 从铰链四杆机构的基本类型可知，它们的根本区别就在于连架杆是否为曲柄。而连架杆是否能成为曲柄，则取决于机构的相对长度和最短杆件所处的位置。 任务一 平面连杆机构 铰链四杆机构曲柄存在的条件： ①在曲柄摇杆机构中,曲柄是最短杆； ②最短杆和最长杆长度之和小于或等于其余两杆的长度之和。 铰链四杆机构基本类型的判别方法： 任务一 平面连杆机构 3.铰链四杆机构的演化形式 在平面连杆机构中,除了上述三种形式的铰链四杆机构之外,在实际机器中还广泛采用其他形式的四杆机构。这些四杆机构可认为是通过改变某些构件的形状、改变构件的相对长度、改变某些运动副的尺寸、选择不同的构件作为机架等方法，由四杆机构的基本形式演化而成的。常见的演化机构有以下几种。