機(jī)械設(shè)計中必須掌握的平面機(jī)構(gòu)知識

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若組成機(jī)構(gòu)的所有構(gòu)件都在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動,，則稱該機(jī)構(gòu)為平面機(jī)構(gòu),。機(jī)構(gòu)是具有確定運(yùn)動的構(gòu)件系統(tǒng),，其組成要素有構(gòu)件和運(yùn)動副。所有構(gòu)件的運(yùn)動平面都相互平行的機(jī)構(gòu)亦稱為平面機(jī)構(gòu),，否則稱為空間機(jī)構(gòu),。

1、構(gòu)件

構(gòu)件是機(jī)構(gòu)彼此相對運(yùn)動的運(yùn)動單元體,。一個構(gòu)件可以是一個單獨(dú)制造的零件,，如連桿；也可以是由若干零件聯(lián)接構(gòu)成的組合體,。

2,、運(yùn)動副

機(jī)構(gòu)中各個構(gòu)件之間必須有確定的相對運(yùn)動，因此,，構(gòu)件的連接既要使兩個構(gòu)件直接接觸，又能產(chǎn)生一定的相對運(yùn)動,，這種直接接觸的活動連接稱為運(yùn)動副,。軸承中的滾動體與內(nèi)外圈的滾道，嚙合中的一對齒廓,、滑塊與導(dǎo)軌),，均保持直接接觸，并能產(chǎn)生一定的相對運(yùn)動,，因而都構(gòu)成了運(yùn)動副,。

3、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖

工程上通常不考慮構(gòu)件的外形,、截面尺寸和運(yùn)動副的實(shí)際結(jié)構(gòu),，只用規(guī)定的簡單線條和符號表示機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件和運(yùn)動副，并按一定的比例畫出表示各運(yùn)動副的相對位置及它們相對運(yùn)動關(guān)系的圖形,，這種表示機(jī)構(gòu)各構(gòu)件之間相對運(yùn)動關(guān)系的簡單圖形,，稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖保持了其實(shí)際機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特征,，它簡明地表達(dá)了實(shí)際機(jī)構(gòu)的運(yùn)動情況,。

平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制步驟：

• 分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動情況，找出主動件,、從動件和機(jī)架,，確定運(yùn)動關(guān)系；
  
• 確定機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的數(shù)目和運(yùn)動副的類型及數(shù)目；
  
• 選擇視圖平面,；
  
• 選定適當(dāng)?shù)谋壤���,，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；
  
  
  

4,、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)

全部用轉(zhuǎn)動副將四個構(gòu)件聯(lián)接起來的四桿機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu),。它是四桿機(jī)構(gòu)的最基本的形式，其它形式的四桿機(jī)構(gòu)都可看作是在它的基礎(chǔ)上演化而成,。

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中,，根據(jù)連架桿運(yùn)動形式的不同，可分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu),、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)三種基本形式,。

5、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化

通過連桿機(jī)構(gòu)的倒置,、改變各桿相對長度或改變運(yùn)動副形式等方法,，由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)演化而來，典型實(shí)例是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)演化為曲柄滑塊機(jī)構(gòu),。

曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是用曲柄和滑塊來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動和移動相互轉(zhuǎn)換的平面連桿機(jī)構(gòu),，也稱曲柄連桿機(jī)構(gòu)。

曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中與機(jī)架構(gòu)成移動副的構(gòu)件為滑塊,，通過轉(zhuǎn)動副A,、B聯(lián)接曲柄和滑塊的構(gòu)件為連桿。

應(yīng)用領(lǐng)域及作用：內(nèi)燃機(jī)中的曲軸為曲柄,、連桿為連桿,，活塞為滑塊。作用是將燃燒后的空氣產(chǎn)生的壓力帶動活塞的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換為回轉(zhuǎn)運(yùn)動,，發(fā)動機(jī)就轉(zhuǎn)了,。

空氣壓縮機(jī)：曲軸為曲柄、連桿為連桿,，活塞為滑塊,，其中的作用是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動，壓縮空氣,。

王章

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