1、机械传动,1.机械传动基础知识2.平面连杆机构3.凸轮机构,第一节 机械传动基本知识,一、机器和机构,1、机器 机器就是人工的物体组合，它的各部分之间具有一定的相对运动，并能用来做出有效的机械功或转换机械能。,2、机构 机构也是人工的物体组合(也是由许许多多构件组合而成的)；各部分之间也具有一定的相对运动，但它不能做机械功，也不能转换机械能。机构与机器的区别是：机构的主要功用在于传递或转变运动，而机器的主要功用则在于为了生产目的而利用或转换机械能。例如，内燃机中的曲柄连杆机构，就是把气缸内活塞的往复直线运动转变为曲柄的连续转动，而整个内燃机则为机器，因为它能把燃料的化学能转换成机械能。,3、机
2、械 机械就是机器和机构的总称。,4、构件 组成机构的各个实体称为构件。例如，图示的曲柄连杆机构，它的曲轴、连杆、活塞、气缸体等都是构件。,5、机器的组成 一般机器，基本上都是由原动部分、工作部分和传动部分组成的。在自动化机器中，还可以有第四部分，即自动控制部分。,单缸内燃机,二、运动副,根据组成运动副两构件之间的接触特征，运动副分为低副和高副。,（一）低副 低副是指两构件之间为面接触的运动副(图3-2)；如轴与滑动轴承、铰链连接、滑块与导槽、螺母与螺杆等。按两构件的相对运动情况可以分为：,1、转动副 两构件在接触处只允许作相对转动。由轴与轴承组成的运动副，如图示。,2、螺旋副 两构件在接触处只
3、允许作一定关系的转动和移动的复合运动。由丝杆与螺母组成的运动副，如图示。,a）转动副 b) 移动副 c) 螺旋副,(二)高副 高副是指两构件之间为点或线接触的运动副。常见的几种高副接触形式，如图示。,低副和高副由于接触部分的几何特点不同，因此在使用上也具有不同的特点。,低副的接触表面一般是平面或圆柱面，比较容易制造和维修，承受载荷时的单位面积压力较小，低副是滑动摩擦，摩擦因数大而传动效率较低。,高副由于是点或线的接触，承受载荷时的单位面积压力较大，构件接触处容易磨损，制造和维修困难，但高副能传递较复杂的运动。,（a）滚动轮接触（b）凸轮接触（c）齿轮接触,第二节 平面连杆机构,最简单的平面连杆
4、机构是由四个杆件组成的，简称平面四杆机构。它的应用非常广泛，而且是组成多杆机构的基础。,一、铰链四杆机构的基本型式和应用,如图示，当平面四杆机构中各杆件之间都是转动副，称为铰链四杆机构。在该机构中，固定不动的杆4，称为机架。与机架用转动副相联接的杆1和杆3，称为连架杆。不与机架直接联接的杆2(通常作平面运动)，称为连杆。如果杆1或杆3能绕其回转中心A或D作整周转动，则称为曲柄。若仅能在小于360的某一角度内摆动 ，则称为摇杆。,铰链四杆机构 1、3连架杆 2连杆 4-机架,1、曲柄摇杆机构 在铰链四杆机构中，若两个连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆，此种四杆机构即称为曲柄摇杆机构。如图，曲柄摇杆
5、机构能将主动件的整周回转运动转换成摇杆的往复摆动。,曲 柄 摇 杆 机 构,双 曲 柄 机 构,2、双曲柄机构 在铰链四杆机构中，假如两个连架杆都是曲柄时，称为双曲柄机构。,图3-7 双曲柄机构 a)平行双曲柄机构 b)反向双曲柄机构,在双曲柄机构中，当两曲柄的长度相等而且平行时，即AB=CD,AD=BC,称为平行双曲柄机构。这时四根杆组成了平行四边形，如图3-7a所示。双曲柄机构如果对边杆长度都相等，但互不平行，则称为反向双曲柄机构。如图3-7b所示。平行双曲柄机构的两曲柄的旋转方向相同，角速度也相等。反向双曲柄的旋转方向相反，且角速度不相等，这是双曲柄机构的另一个特点。,3、双摇杆机构 在
6、铰链四杆机构中，若两个连架杆均为摇杆时，称为双摇杆机构。如图3-8所示，图中、是摇杆的两个极点，即摇摆范围不超过这两点。 双摇杆机构的应用实例 图a是港口用起重吊车，吊钩的移动轨迹近似水平线；图3-9b是自卸载重汽车的翻斗机构，AD是定杆，当液压缸中输入压力油时，活塞杆向右伸出，使AB和CD向右摇动，从而使车斗中货物卸下。,双摇杆机构的应用实例,双 摇 杆 机 构,第三节 凸轮机构,一、凸轮机构的组成和特点,凸轮机构的应用实例,凸轮机构由凸轮、从动杆和机架三个构件组成。凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。与凸轮轮廓接触，并传递动力和实现预定的运动规律
7、的构件，称为从动杆，一般作往复直线运动或摆动。 图示为内燃机的配气机构，当凸轮1连续转动时，依靠凸轮轮廓与气阀2平底接触，可使气阀作往复运动；当凸轮轮廓不与气阀接触时，则借助弹簧的作用力而使气阀关闭。这样可按预定规律，实现气阀的开启和关闭。,二、凸轮机构的分类,由于凸轮的形状和从动杆的结构型式、运动方式不同，所以凸轮机构有不同的类型。,（一）按凸轮的形状分类,、盘形凸轮机构 盘形凸轮又称为圆盘凸轮，它是一个绕固定轴转动且径向尺寸变化的盘形构件，其轮廓曲线位于外缘或端面处(图3-11a)，当凸轮转动时，可使从动杆在垂直或平行于凸轮轴的平面内运动。这种凸轮的结构简单，应用最为广泛。但从动杆的行程不
8、能太大，所以多用于行程较短的场合。,、移动凸轮机构 移动凸轮又称为板状凸轮，可以相对机架作往复直线移动。当凸轮移动时，可推动从动杆得到预定要求的运动(图3-11b)。,图3-11凸轮与从动杆的接触形式,3、圆柱凸轮机构 圆柱凸轮是在端面上作出曲线轮廓(图3-11c)，或在圆柱面上开有曲线凹槽(图3-11d)。这种凸轮机构由于凸轮与从动杆的运动不在同一平面内，因此是一种空间凸轮机构，可使从动杆得到较大的行程。,4、圆锥凸轮机构 在圆锥表面上制成合乎要求的封闭曲线槽(图3-11e)，它的从动杆沿一倾斜导轨移动。,（二）按从动杆的运动方式分类,1、移动(直动)从动杆凸轮机(图3-12a、c)。,2、摆动从动杆凸轮机构3-12b)。,（三）按从动杆的接触形式分类,1、尖端接触凸轮机构(图3-12a),2、滚子接触凸轮机构(图3-12b),3、平底接触凸轮机构(图3-12c),图3-12凸轮与从动杆的接触形式,谢谢大家！,
