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1、教学重点： 教学难点： 解决方法： 熟悉常用机构、常用机械传动及通用 零部件的工作原理、特点、应用、结 构和标准； 常用机构、常用机械传动及用零部件 的工作原理、特点、应用、结构。 抓好基本学习环节 学会综合运用知识 学会知识技能的实际应用第三篇 常用机构 绪论绪论机械设计在工程技术中的地 位和作用 机械概述 该部分的性质、内容、任务和学 习方法1.机械设计在工程技术中的地位和作用该课程研究机械设计中的共性问题，是机 械设计工程的技术基础，应用广泛。机械设计的程序，实际上是对机械设计 基础所研究内容的系统应用过程。工程上进行机械设计时，首先，将构件按 照机械的工作原理要求组成机构；其次，分析
2、各构件的运动情况及构件在外力作用下的平衡 问题；第三，分析构件在外力作用下的承载能 力问题，合理地选择材料、热处理，确定构件 （零件）的形状、具体结构、几何尺寸、制造 工艺；最后，绘制零件工作图，待加工。2.机械概述 （1）掌握名词机器和机构、构件和零件（2）机器的组成 （3）机械的类型机器具有以下三个特征的实物组合 体称为机器。1.都是人为的各种实物的组合。2.组成机器的各种实物间具有确定的相对运动。3.可代替或减轻人的劳动，完成有用的机械功或转换机械能。机构它是具有确定相对运动的各种实 物的组合，它只符合机器的前两个特征 。（如齿轮机构）机构主要用来传递和变换运动。机器主要用来传递和变换能
3、量。从结构和运动学的角度分析，机 器和机构之间并无区别，都是具有确定 相对运动的各种实物的组合，所以，通 常将机器和机构统称为机械。零件和构件零件是组成机器的最小单元，也是机器 的制造单元，机器是由若干个不同的零件组装 而成的。各种机器经常用到的零件称为通用零件。特定的机器中用到的零件称为专用零件。构件是机器的运动单元，一般由若干个 零件刚性联接而成，也可以是单一的零件。若 从运动的角度来讲，可以认为机器是由若干个 构件组装而成的。机器的组成 根据功能的不同，一部完整的机器由以下 四部分组成：1.原动部分：机器的动力来源。 2.工作部分：完成工作任务的部分。 3.传动部分：把原动机的运动和动力
4、传递给工 作机。 4.控制部分：使机器的原动部分、传动部分、 工作部分按一定的顺序和规律运动，完成给定的工作 循环。 机械的类型 根据用途不同，机械可分为： （1）动力机械 实现机械能与其他形式能 量间的转换。 （2）加工机械 改变物料的结构形状、性 质及状态。 （3）运输机械 改变人或物料的空间位置 。 （4）信息机械 获取或处理各种信息。3.本部分的性质、内容任务和学习方法（1）机械设计是一门综合性的技术 基础课，其研究对象和课程内容：常用机构常用机械传动 通用机械零部件 3.本部分的性质、内容任务和学习方法（2）机械设计课程的任务： 熟悉常用机构、常用机械传动及通用零部件的工 作原理、特
5、点、应用、结构和标准，掌握常用机 构、常用机械传动和通用零部件的选用和基本设 计方法，具备正确分析、使用和维护机械的能力 ，初步具有应用简单机械传动装置的能力。3.本部分的性质、内容任务和学习方法（3）学习方法 抓好基本学习环节 学会综合运用知识 学会知识技能的实际应用 学会总结归纳 学会创新第三篇 常用机构 研究对象:机构（平面机构、凸轮机构、间 歇运动机构） 内容主要:机构的结构分析从分析机构的 组成入手，研究机构的组成情况对其运动的 影响，以及机构运动简图的绘制方法，为研 究现有机构和创造新机构打下基础。 常用 机构及其设计从分析几种常用机构的工作 原理和运动特点入手，研究根据给定运动和
6、 传力要求设计机构运动简图的基本方法。这 里不涉及构件的强度计算、材料选择和结构 形状设计等问题。平面机构平面机构：所有构件都在同一平面或相 互平行的平面内运动的机构，否则称为 空间机构。 机构简图绘制：偏心轮机构机构示意图绘制：鄂式破碎机第8章 平面连杆机构 第2节 平面连杆机构 定义：若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构,也 可称为平面低副机构。 优点：1.能够实现多种运动形式的转换，也可以实现各 种预定的运动规律和复杂的运动轨迹，容易满足生产中 各种动作要求；2.构件间接触面上的比压小、易润滑、 磨损轻、适用于传递较大载荷的场合；3.机构中运动副 的元素形状简单、易于加工制造和保证精度
7、。缺点：1.只能近似地满足给定的运动规律和轨迹要求， 且设计比较复杂；2. 运动构件产生的惯性力难以平衡 ，高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场 合。 命名:根据所含有构件的数目。如四杆机构，多杆机构( 五杆机构、六杆机构)。本章主要研究平面四杆机构的类 型、基本性质和设计方法。 8.2 平面四杆机构的类型及应用 平 面 四 杆 机 构铰链四杆机构 (全转动副)含有移动副 的平面四杆 机构 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 曲柄滑块机构 曲柄导杆机构 曲柄摇块机构 移动导杆机构 铰链四杆机构铰链四杆机构中，固定不动的构件为机架；与机架相 联的构件为连架杆，连架杆中，能绕机架的固定
8、铰链 作整周转动的称为曲柄，仅能在一定角度范围内往复 摆动的称为摇杆；联接两连架杆且不与机架直接相联 的构件称为连杆。根据两个连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机构可 分为三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双 摇杆机构。曲柄摇杆机构特点是：既能将曲柄的整周转动变 换为摇杆的往复摆动，又能将摇杆的往复摆动变换 为曲柄的连续回转运动。双曲柄机构的特点是：能将等角速度转动转变为周 期性的变角速度转动。 例如：搅拌机、缝纫机等。例如：惯性筛、挖掘机（平行四边形机构）、车 门启闭机构（反平行四边形机构）等。双摇杆机构的特点是：两个连架杆均为摇杆 。例如：起重机、电风扇摇头机构等。含有一个移动副的平面四杆
9、机构 1.曲柄滑块机构：铰链四杆机构中，扩大转动副，使 转动副变成移动副。根据滑块往复移动 的导路中心线是否 通过曲柄转动中心 ，曲柄滑块机构可 分为对心曲柄滑块 机构和偏置曲柄滑 块机构。特点：可以实现转动和往复移动的变换。 应用：活塞式内燃机、空气压缩机、冲床等机械等。2.曲柄导杆机构12343124应用实例：回转式油泵（转动导杆机构）牛头刨床的主 体机构（摆动导杆机构）。 取曲柄滑块机构的不同构件为机架而获得的。取构件2 为机架，构件3为主动件，若 ，导杆1作整周运动 ，称为转动导杆机构；若 ，导杆1作往复摆动，称 为摆动导杆机构。 23 41取曲柄滑块机构中的连杆3为机架而得到的。当
10、曲柄2为原动件绕点转动时，滑块4绕机架3上的铰 链中心摆动，故称该机构为曲柄摇块机构或称为 摆动滑块机构。 3.曲柄摇块机构应用于各种摆动式 原动机和工作机中 。摆缸式液压泵、 卡车车箱自动翻转 卸料机构 。取曲柄滑块机构中的滑块4为机架而得到的。当曲柄2 转动时，导杆1可在固定滑块4中往复移动，故该机构 称为移动导杆机构（或定块机构）。4.移动导杆机构应用实例：手压抽水机、抽油泵等。铰链四杆机构存在曲柄的条件 1.最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于 其他两杆长度之和；2.连架杆和机架中必有一个是最短杆。铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之 和小于或等于其余两杆长度之和，则取最短杆的相邻
11、 杆为机架时，得曲柄摇杆机构；取最短杆为机架时， 得双曲柄机构；取与最短杆相对的杆为机架时，得双 摇杆机构。铰链铰链 四杆机构中，若最短杆与最长长杆的 长长度之和大于其余两杆长长度之和，则则不论论取何杆为为机 架时时均无曲柄存在，而只能得双摇摇杆机构。推论 ：8.2 铰链四杆机构的基本性质 1.急回特性 :摇杆的摆角， 极位夹角。 为描述从动摇杆的急 回特性，在此引入行 程速比系数 K，即：K =180 + 180 - K值的大小反映了急回运动特性的显著程度。K值的大 小取决于极位夹角 ， 角越大，K值越大，急回运动 特性越明显；反之，则愈不明显。当时 ，K=1 ，机构无急回特性。 若在设计机
12、构时 先给定K值，则 :在生产实际中，常利用机构的急回运动来缩 短非生产时间，提高生产率，如牛头刨床、 往复式运输机等。 8.2 铰链四杆机构的基本性质 2.压力角与传动角压力角愈小，机构的传力效果愈好。所以， 衡量机构传力性能，可用压力角作为标志。 压力角：从动件 受力方向与受力 点线速度方向之 间所夹的锐角。 传动角:压力角 的余角即连杆与 从动件间所夹的 锐角。 在连杆机构中，为度 量方便，常用压力角 的余角即连杆与从动 件间所夹的锐角(传 动角)检验机构的传 力性能。 传动角愈大，机构的传力性能愈好，反之则不利于机构 中力的传递。机构运转过程中，传动角是变化的，机构 出现最小传动角的位置正好是传力效果最差的位置，也 是检验其传力性能的关键位置。 设计要求：曲柄摇杆机构，以曲柄为原动件时，其 最小传动角发生在曲柄与机架两次共线 位置之一。 ABCD8.2 铰链四杆机构的基本性质 3.死点状态机构传动角 （即 ）的位置称为 死点位置。 机构处于死点位置，从动 件会出现卡死（机构自锁 ）或运动方向不确定的现 象。 措施和应用
