机械结构和机械零件VIP免费

第二章机械结构和机械零件2.1机械机构一、机构的定义1）机构是有确定相对运动的构件组合体；2）机构是机械系统的组成单元。二、机构的分类机构能传递、转换运动或实现某种特定的运动，不同的机构间有不同的相对运动，形成不同的变换功能。常用的机构有：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、带传动机构、链传动机构、螺旋机构、步进机构等。（一）连杆机构连杆是联接两个及两个以上运动副（转动或移动副）的构件。用运动副按顺序把几个构件联接起来则组成连杆机构（connectingrodgear）。其作用是传递动力和完成一定规律的运动。连杆机构可分为平面连杆机构和空间连杆机构。1、平面连杆机构平面连杆机构（planarlinkage）是由若干个互相作平面运动的刚性构件用2.1-1（a）所示机构中住动件杆a可作整周旋转称为曲柄。杆c不作整周运动，图2.1-1铰链四杆机构的类型（a）曲柄摇杆机构；（b）双曲柄机构；（c）双摇杆机构;（d）曲柄滑块机构；（e）双滑块机构只按某一角度往复转动称为摇杆。设a、b、c、d既是各杆的符号，又代表各杆的长度。当满足最短杆和最长杆之和小于或等于其他两杆长度之和时，若将最短杆或其邻杆固定其一，则另一杆即为曲柄。这就是四杆机构有曲柄的条件。在满足曲柄存在的条件下，铰接四杆取不同的构件为机架（固定件），即可得到不同特性的机构。（2）双曲柄机构如图2.1-1（b）中，取a为机架，则b和d均为曲柄，成为双曲柄机构。如其中两曲柄长度相等，连杆与机架长度也相等，则成为平行四边形机构。它在机器中应用很广，如机车车轮的联动机构等。（3）双摇杆机构在图2.1-1（c）中，取c为机架，若不满足曲柄存在的条件，则两连架杆b、d均为摇杆，故称双摇杆机构。它应用也很广泛，如鹤式起重机、飞机起落架等。在双摇杆机构中，若两摇杆长度相等，则成为等腰梯形机构，在汽车、轮式拖拉机中常用这种机构操纵前轮的转向。（4）曲柄滑块机构如图2.1-1（d）中，将曲柄摇杆机构的摇杆长度增加至无穷大、则转动副O转化为移动副，便成为曲柄滑块机构。这种机构广泛应B用在内燃机、蒸汽机、空气压缩机和冲床等机械中。（5）双滑块机构如图2.1-1（e）为有两个移动副的四杆机构，应用这种机构的有欧氏联轴节等。在实际机器中，往往根据需要来改变某些杆件的形状和杆件的相对长度，改变某些运动副的尺寸或选择不同杆件作为机架。2、空间连杆机构空间连杆机构（spatiallinkage）是由若干刚性构件通过低副联接，而各构件上各点的运动平面互不平行的机构。又称空间低副机构（见图2.1-2）为了表明空间连杆机构的组成类型，用R、P、C、S、H分别表示转动副、移动副、圆柱副、球面副、螺旋副。常用空间四杆机构的组成类型有RSSR、RRSS图RSSP空间四杆机构机构型它与平面连杆机构相比，结构紧凑、运动多样，工作灵活可靠等，但设计困难，制造复杂。空间连杆机构常用于农业机械、轻工机械、交通运输机械、工业机器人、假肢和飞机起落架等。所有转动副轴线汇交一点的球面四杆机构，应用较广，如万向联轴节机构。（二）凸轮机构凸轮机构（cammechanism）是由凸轮的回转或往复运动推动从动件作一定的往复移动或摆动的高副机构，如表2.1-1。凸轮具有曲线轮廊或凹槽，有平面凸轮和空间凸轮等。从动件（推杆）与凸轮作点接触或线接触，其接触端的形状有尖头式、滚子式和平底式等。为了保持推杆与凸轮始终相接触，可采用弹簧或依靠重力。表2.1-1凸轮机构的类型不同类型的凸轮与推杆组合起来，即可得到各种类型的凸轮机构，通常凸轮是主动件，但有时可作从动件使用。1推杆的运动规律推杆的运动规律取决于凸轮的外形，常用的运动规律有等速、等加速、等减速、余弦加速度和正弦加速度等几种。等速运动规律因有速度突变，会产生强烈的刚性冲击，故只用于低速传动。等加速、等减速和余弦加速度也存在加速度突变，会产生柔性冲击，只适用于中、低速传动。正弦加速度曲线是连续的，不存在田可冲击，可用于高速传动。2、凸轮机构的特点与应用凸轮机构的特点是结构紧凑,运动可靠。但制造要求高,易磨损、有噪声。它最适用于从动件作间歇运动的场合。所以,它在自动机床、内燃机、印刷机、纺织机械中应用广泛。...