汽車常用機構與傳動[115頁]

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1、單元2常用機械機構知識目標能力目標了解并掌握平面連桿機構、凸輪機構等汽車常用機構的作用和特點。掌握鉸鏈四桿機構的組成、基本類型及演化機構。掌握凸輪機構的組成、工作原理及類型。熟悉汽車中平面連桿機構和凸輪機構的應用情況。會安裝、演示鉸鏈四桿機構。能正確拆裝汽車發(fā)動機配氣機構的凸輪軸。汽車升降機構曲柄連桿機構活塞連桿機構認識平面連桿機構 汽車的正常工作，需要各種機構來實現(xiàn)特定形式的運動。例如，發(fā)動機利用活塞連桿機構的連續(xù)運轉來提供動力，如圖（a）所示；汽車前后窗利用雨刮器的左右擺動來清潔玻璃，如圖（b）所示；載貨汽車利用車廂的自動翻轉來卸載貨物，如圖（c）所示。汽車上述功能的實現(xiàn)都離不開平面連桿機

2、構。那你知道什么是平面連桿機構嗎？它在汽車中還有哪些應用？讓我們一起來認識平面連桿機構吧！平面連桿機構平面連桿機構 在汽車中的在汽車中的應用應用連架桿機架連架桿連桿攪拌機縫紉機2.雙曲柄機構雙曲柄機構（取最短桿為機架）特點：1.兩連架桿都是曲柄（整周轉） 2.主動曲柄勻速轉，從動曲柄變速轉反向雙曲柄機構不等長雙曲柄機構：對邊不相等不等長雙曲柄機構：對邊不相等平行雙曲柄機構：對邊相等平行雙曲柄機構：對邊相等且兩曲柄轉向相同且兩曲柄轉向相同應用：應用：天平秤天平秤反向雙曲柄機構：對邊相等但不平行，但兩曲柄轉向相反 公共汽車車門啟閉機構3 3、雙搖桿機構雙搖桿機構 特點：兩連架桿都是搖桿（擺動） 港

3、口起重機等腰梯形雙搖桿機構等腰梯形雙搖桿機構三、鉸鏈三、鉸鏈四桿機構類型的判別四桿機構類型的判別鉸鏈四桿機構的三種基本型式的主要區(qū)別，在于連架桿是否存在曲柄。機構中是否存在曲柄，取決于：各構件的相對長度。選取哪一構件為機架。2、當機構中最短構件長度、當機構中最短構件長度lmin與最長構件長度與最長構件長度lmax之和大于或等于其余之和大于或等于其余兩構件兩構件l 、l之和，即：之和，即：則不論取哪一構件為機架，均無曲柄存在，為雙搖桿機構雙搖桿機構。四四、平面四桿機構的演化平面四桿機構的演化（滑塊四桿機構）；1.1.演化方式演化方式（一個轉動副轉化為移動副一個轉動副轉化為移動副）2.類型對心曲柄

4、滑塊機構 偏置曲柄滑塊機構3.改變構件的尺寸 在曲柄滑塊機構中，若曲柄很短，可將曲柄制成偏心輪的形式稱為偏心輪機構。 偏心輪機構結構簡單，偏心輪軸頸的強度和剛度大，且易于安裝整體式連桿，廣泛用于曲柄長度要求較短、沖擊在和較大的機械中。 顎式破碎機 曲柄滑塊機構中，當將最短桿改為機架時，就演化成轉動導桿機構。 b.轉動導桿機構a.曲柄滑塊機構擺動導桿機構轉動導桿機構增加機架長度牛頭刨床機構 簡易刨床 a.曲柄滑塊機構b.搖塊機構(2)、應用泵自卸卡車的翻斗機構曲柄滑塊機構中，當將滑塊改為機架時，就演化成移動導桿機構(定塊機構)a.曲柄滑塊機構b.定塊機構應用定塊機構:手搖唧筒cos1FF sin

5、2FF 1234ABCD在機構運動過程中，傳動角在機構運動過程中，傳動角是不斷變化的。是不斷變化的。一般情況下，應使機構在一個運動循環(huán)中的最小傳動角40min傳遞較大功率時，50min避免措施：避免措施： 兩組機構錯開排列，如兩組機構錯開排列，如火車輪機構火車輪機構; ;FAEDGBCABEFDCG靠靠飛輪的慣性飛輪的慣性（如內燃機、縫紉機等）。（如內燃機、縫紉機等）。死點位置的利用：死點位置的利用：夾緊工具當在FP力作用下夾緊工件時，鉸鏈中心B、C、D共線，機構處于死點位置，此時工件加在構件1上的反作用力FQ無論多大，也不能使構件3轉動。這就保證在去掉外力FP之后，仍能可靠夾緊工件。當需要取

6、出工件時，只要在手柄上施加向上的外力，就可使機構離開死點位置，從而松脫工件。 ABCD飛機起落架1、擺角2、極位夾角3、急回特性4、行程速比系數(shù)（以曲柄搖桿機構為例）曲柄搖桿機構曲柄滑塊機構擺動導桿機構1、擺角2、極位夾角曲柄AB1AB21801搖桿C1DC2D11t1211tCCv 曲柄AB2AB11802搖桿C2DC1D22t2122tCCv =常數(shù)1 2t1 t2V2 V13、急回特性4、行程速比系數(shù)搖桿擺回速度與擺去速度的比值。180180212112ttvvK已知K時，11180KK，機構具有急回特性。K越大，急回作用越明顯。,機構不具有急回特性。曲柄搖桿機構具有急回特性。偏置式曲柄

7、滑塊機構具有急回特性。擺動導桿機構具有急回特性。利用機構的急回特性縮短非生產時間，提高勞動生產率。一、凸輪傳動機構的組成和特點凸輪機構運用機床進刀機構一、凸輪傳動機構的組成和特點內燃機的配氣機構1.組成：凸輪，從動件，機架2.作用：將凸輪的轉動或移動轉變?yōu)閺膭蛹囊苿踊驍[動 3.特點:(1)結構簡單、緊湊，工作可靠，容易設計，只需設計適當?shù)耐馆嗇喞憧墒箯膭蛹玫筋A期的運動規(guī)律。(2)高副接觸，易磨損，用于傳力不大的控制機構和調節(jié)機構 二二、凸輪機構的分類凸輪機構的分類1 1.按按凸輪的形狀分類凸輪的形狀分類(1)(1)、盤形凸輪、盤形凸輪是一個繞固定軸轉動并且具有變化向徑的盤形零件，應是一

8、個繞固定軸轉動并且具有變化向徑的盤形零件，應用廣泛。但從動件的行程不能太大。用廣泛。但從動件的行程不能太大。(2)(2)移動凸輪移動凸輪 具有曲線輪廓，并作往復直線移動的構件。具有曲線輪廓，并作往復直線移動的構件。(3)(3)、圓柱凸輪、圓柱凸輪 在圓柱面上開有曲線凹槽，可使從動件獲得較大的行程。在圓柱面上開有曲線凹槽，可使從動件獲得較大的行程。(2)、滾子從動件 滾子從動件：滾子與凸輪之間為滾動摩擦，磨損小，可傳遞較大的動力，應用廣泛。但結構較復雜。(3)、平底從動件 平底從動件：從動件的端部以平面與凸輪輪廓接觸。當不考慮摩擦時，凸輪作用在從動件上的力始終垂直于平底，傳動效率高，且接觸處易于

9、形成油膜，利于潤滑，常用于高速凸輪機構中。但不能與內凹或直線輪廓接觸。3.按從動件的運動形式（2）擺動從動件（1）移動從動件4.按鎖合方式的不同（鎖合：保證凸輪與從動件始終接觸的方式鎖合：保證凸輪與從動件始終接觸的方式 ）力鎖合凸輪，如靠重力、彈簧力鎖合的凸輪等；形鎖合凸輪，如溝槽凸輪等。溝槽凸輪形鎖合凸輪，如溝槽凸輪、等徑及等寬凸輪、共軛凸輪等。 三、凸輪機構的應用（）配氣機構自動車床上的走刀機構（）自動車床橫刀架進給機構（）車床仿形機構（4）顯微鏡、望遠鏡視度調節(jié)機構基圓：以凸輪最小半徑rb所在的圓，rb稱為凸輪的基圓半徑。BC遠休、遠休止角：CD回程、回程運動角：DA近休、近休止角：ss

10、0AB推程、推程運動角：s000四、凸輪機構的工作過程四、凸輪機構的工作過程基圓：以凸輪最小半徑rb所在的圓，rb稱為凸輪的基圓半徑。BC遠休、遠休止角：CD回程、回程運動角：DA近休、近休止角：AB推程、推程運動角：五、常用的從動件運動規(guī)律 1.等速運動規(guī)律 0/110dtdvaCdtdsvCCs運動方程式一般表達式： 運動特性：運動特性：當采用勻速運動規(guī)律時，推桿在運動的起始點和終止點因速度有突變，在理論上加速度值為瞬時無窮大，使推桿產生非常大的慣性力，致使凸輪受到很大的沖擊，稱為剛性沖擊剛性沖擊。推程運動線圖推程運動線圖：適用場合：低速、輕載。 運動特性：當采用等加速等減速運動規(guī)律時，在

11、起點、中點和終點時，加速度有突變，因而推桿的慣性力也將有突變，不過這一突變?yōu)橛邢拗担?，凸輪機構中由此而引起的沖擊稱為柔性沖擊。 適用場合：中速、輕載。2、等加速等減速運動規(guī)律 運動方程式一般表達式：22122102/2/CdtdvaCCdtdsvCCCs3、簡諧運動規(guī)律（余弦加速度運動規(guī)律）： 簡諧運動：當一點在圓周上等速運動時，其在直徑上的投影的運動即為簡諧運動。推桿推程運動方程式：02022000cos2sin2cos12hahvhs推桿回程運動方程式：0022000cos2sin2cos12hahvhs 運動特性：這種運動規(guī)律的加速度在起點和終點時有有限數(shù)值的突變，故也有柔性沖擊。

12、適用場合：中速、中載。小結：小結：等速運動規(guī)律：等速運動規(guī)律： 有剛性沖擊有剛性沖擊 低速輕載低速輕載等加速等減速運動：等加速等減速運動： 柔性沖擊柔性沖擊 中速輕載中速輕載余弦加速度運動規(guī)律：余弦加速度運動規(guī)律： 柔性沖擊柔性沖擊 中低速重載中低速重載運動規(guī)律運動規(guī)律 運動特性運動特性 適用場合適用場合螺旋傳動是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實現(xiàn)傳動要求的。它主要用于將回轉運動變?yōu)橹本€運動同時傳遞運動或動力。 主要用于傳遞動力，運動、測量及及調整等。1.1.螺旋傳動按其用途，可分為以下三種類型螺旋傳動按其用途，可分為以下三種類型: : 傳力螺旋傳力螺旋 傳動螺旋傳動螺旋 調整螺旋調整螺旋一一、

13、螺旋傳動的螺旋傳動的類型類型（1）傳力螺旋舉重器、千斤頂、加壓螺旋用途：傳遞動力，以小轉矩產生大軸向力，要求自鎖 特點：低速、間歇工作，傳遞軸向力大、自鎖（2）傳導螺旋機床進給絲杠用途：傳遞運動，要求有較高精度 特點：速度高、連續(xù)工作、精度高（3）調整螺旋機床、儀器及測試裝置中的微調螺旋。 （機床卡盤，壓力機，車床尾座的調整螺旋 ） 用途：調整和固定零件間的相互位置 特點：是受力較小且不經(jīng)常轉動 螺紋：矩形，梯形，鋸齒形螺桿上螺旋副數(shù)目：單螺旋傳動；雙螺旋傳動（1）滑動螺旋傳動機構1）單螺旋傳動機構螺桿又轉又移（螺母固定）(傳力螺旋)螺旋千斤頂，螺旋式壓力機。要求強度和自鎖性能 螺桿轉螺母移

14、(傳導螺旋)傳遞運動，要求精度和效率高（多線螺紋）?；瑒勇菪?滾動螺旋 靜壓螺旋2.2.螺旋傳動按其螺旋副摩擦性質的不同，又可分為：螺旋傳動按其螺旋副摩擦性質的不同，又可分為：2）雙螺旋傳動機構（調整螺旋） 螺桿上有不同螺距的螺紋，分別與兩個螺母組成兩個螺旋副 螺桿又轉又移，螺母一個固定另一移動 差動螺旋傳動機構（微調機構） 兩個螺旋副旋向相同復式螺旋傳動機構（快速調整或移動） 兩個螺旋副旋向相反滑動螺旋特點：優(yōu)點：構造簡單、傳動比大，工作連續(xù)，傳動平穩(wěn)、加工方便、工作可靠、承載能力高、傳動精度高、易于自鎖。缺 點 ：磨損快、壽命短，摩擦損耗大，傳動效率低（3040%） 傳動精度低（）滾動螺旋

15、傳動機構摩擦性質為滾動摩擦。滾動螺旋傳動是在具有圓弧形螺旋槽的螺桿和螺母之間連續(xù)裝填若干滾動體（多用鋼球），當傳動工作時，滾動體沿螺紋滾道滾動并形成循環(huán) 特點：傳動效率高（可達90%），起動力矩小，傳動靈活平穩(wěn)，低速不爬行，同步性好，定位精度高。 缺點：不自鎖，需附加自鎖裝置，抗振性差，結構復雜，制造工藝要求高，成本較高。 循環(huán)球式轉向器工作過程）靜壓螺旋傳動機構一、棘輪機構1.組成及特點由棘輪、棘爪、機架三個基本構件組成。 為防止在起升過程中重物意外的回落，采用棘輪機構可阻止卷筒倒轉，起到安全保護作用。正常行駛鏈輪（內圈有棘齒）鏈條棘爪后輪軸踏板不動鏈輪和鏈條不再轉動后輪在慣性力的作用下仍可

16、帶動棘爪轉動，棘爪在棘齒背上滑過。1）單動式棘輪機構當主動搖桿往復擺動一次時，棘輪只能單向間歇地轉過某一角度。（2）按主動件與從動件的運動方式2 2）雙動式棘輪機構）雙動式棘輪機構 主動件作往復擺動時，可視兩個棘爪交替帶動棘輪沿同一方向作間隙傳動3）可變向棘輪機構 翻轉變向棘輪機構 回轉變向棘輪機構 是一種無棘齒的棘輪，靠棘爪和棘輪之間的摩擦力傳動，棘輪轉角可作無級調節(jié)。另一棘爪用來制動。傳動噪音小，但接觸表面間容易發(fā)生滑動。4）摩擦式棘輪機構優(yōu)點：優(yōu)點：此種機構多用于兩軸相錯的分度間歇運動中。 與槽輪固聯(lián)的刀架上裝有六種刀具，相應的槽輪上有六個徑向槽，撥盤上裝有一個圓銷，當主動軸連續(xù)回轉時，

17、撥盤上的圓銷便驅動槽輪作間歇轉動，從而帶動刀架間歇轉位。應用：刀架轉換機構 為了適應人們的視覺暫留現(xiàn)象，要求影片作間歇運動，槽輪開有四個徑向槽，當傳動軸帶動圓銷，每轉過一周時，槽輪轉過90，所以能使影片的畫面有一段停留時間。放映機的卷片機構三、不完全齒輪機構1.不完全齒輪機構的工作原理和類型外嚙合不完全齒輪機構由齒輪機構演變而成，即在主動齒輪上只作一個或幾個齒，而在從動齒輪上，做出與主動齒輪相應的齒間，形成不完全的齒輪傳動，從而達到從動齒輪做間歇運動的要求。內嚙合不完全齒輪機構 主動輪上有1個輪齒，從動輪的圓周上，有10個齒間。當主動輪旋轉一周時，從動輪只轉過1/10轉。2.不完全齒輪機構的特點和應用從動輪每轉一周的停歇時間、運動時間及每次轉動的角度變化范圍都較大，設計較靈活；但加工工藝復雜，從動輪在運動開始，終了時沖擊較大，故一般用于低速、輕載場合。 1.平面連桿機構的曲柄搖桿機構、雙曲柄機構和雙搖桿機構，分別可以實現(xiàn)各種運動轉化。2.鉸鏈四桿機構類型可根據(jù)桿長關系分析判定。3.鉸鏈四桿機構的基本形式可通過將轉動副轉化為移動副或選取不同構件為機架等方法，演化得到各種新的形式，得到更廣泛的應用。4.平面四桿基本特性主要包括急回特性、壓力角與傳動角、死點等。5.凸輪機構的分類、應用及特點。6.螺旋傳動機構的分類、組成、傳動特點和應用。7.間歇運動機構的分類、傳動特點及應用。單元小結