项目四汽车常用机构学习任务二凸轮机构

项目2 凸轮机构设计1．教学目标（1）了解凸轮机构的分类及应用；（2）了解推杆常用运动规律的选择原则；（3）掌握在确定凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要问题；（4）能根据选定的凸轮类型和推杆运动规律设计凸轮的轮廓曲线。

2．教学重点和难点（1）推杆常用运动规律特点及选择原则；（2）盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计；（3）凸轮基圆半径与压力角及自锁的关系。

难点：“反转法原理”与压力角的概念。

3．讲授方法多媒体课件4．讲授时数8学时任务一凸轮机构的应用【任务导入】凸轮机构是由凸轮、从动件、机架以及附属装置组成的一种高副机构。

其中凸轮是一个具有曲线轮廓的构件，通常作连续的等速转动、摆动或移动。

从动件在凸轮轮廓的控制下，按预定的运动规律作往复移动或摆动。

受奥拓汽车零部件制造有限公司委托带领学员分析汽车内燃机凸轮机构的工作过程。

【任务分析】在各种机器中，为了实现各种复杂的运动要求，广泛地使用着凸轮机构，汽车机构也不例外，如图2.1是汽车内燃机凸轮机构的工作简图。

【力学知识】平面汇交力系的简化与平衡方程按照力系中各力的作用线是否在同一平面内，可将力系分为平面力系和空间力系。

若各力作用线都在同一平面内并汇交于一点，则此力系称为平面汇交力系。

按照由特殊到一般的认识规律，我们先研究平面汇交力系的简化与平衡规律。

设刚体上作用有一个平面汇交力系F 1、F 2、…、F n ，各力汇交于A 点（图2.2a ）。

根据力的可传性，可将这些力沿其作用线移到A 点，从而得到一个平面共点力系（图2.2b ）。

故平面汇交力系可简化为平面共点力系。

连续应用力的平行四边形法则，可将平面共点力系合成为一个力。

在图2.3b 中，先合成力F 1与F 2（图中未画出力平行四边形），可得力F R1，即 F R1＝F 1+ F 2；再将F R1与F 3合成为力F R2，即F R2＝F R1+ F 3；依此类推，最后可得F R ＝F 1+ F 2+…+ F n ＝∑F i （2－1）式中 F R 即是该力系的合力。

曲柄滑块机构一、汽车常用机构主要有平面连杆机构和凸轮单元二汽车常用机构课题一汽车四杆机构一、平面连杆机构平面连杆机构是由若干刚性构件通过转动副或移动副的形式相互连接,并在同一平面或相互平行平面内运动的机构。

其构件的形状多种多样,但从运动原理来看,均可用等效的杆状构件替代。

常用的平面连杆机构是由四个构件组成的,称为平面四杆机构,其构件数目最少且能转换运动,应用非常广泛,也是组成多杆机构的基础。

平面四杆机构可分为铰链四杆机构和滑块四杆机构,前者的四个构件都用铰链(转动副)连接,如图3-1所示,后者由前者演化而来。

平面连杆机构具有压强小、磨损轻、寿命较长,形状简单、易于加工,能进行多种运动变换等优点;但与高副机构相比,它难以准确实现预期运动,设计计算复杂。

二、铰链四杆机构的基本类型和基本特性铰链四杆机构由机架、连架杆和连杆组成,如图3-1所示,机架AD是机构中固定不动的杆,连架杆AB与CD是与机架直接连接的杆,连杆BC是与两连架杆相连的杆。

在铰链四杆机构中,连杆通常做平面运动,连架杆AB与CD绕各自的回转中心A与D转动。

其中能做整周回转运动的连架杆称为曲柄,仅能在一定角度范围内摆动的连架杆称为摇杆。

(一)铰链四杆机构的基本类型(二)根据连架杆运动形式的不同,可将铰链四杆机构分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种基本类型。

1.曲柄摇杆机构在铰链四杆机构中,若两连架杆分别为曲柄和摇杆,则该机构称为曲柄摇杆机构。

如图3-2所示的汽车刮水器,曲柄为主动件做回转运动,摇杆为从动件做往复摆动,利用摇杆的延长部分实现刮水动作。

2.双曲柄机构在铰链四杆机构中,若两连架杆均为曲柄,则该机构称为双曲柄机构。

根据曲柄长度和旋转方向的不同,双曲柄机构常用的有平行双曲柄机构和反向双曲柄机构两种。

3.双摇杆机构在铰链四杆机构中,若两连架杆均为摇杆,则该机构称为双摇杆机构。

目前,大多数汽车的转向机构就是双摇杆机构,如图3-5所示。

A.最短杆B.与最短杆相对的构件C.最长杆D.与最短杆相邻的构件8、铰链四杆机构ABCD各杆长度分别为mmlAB40，mmlBC90，mmlCD55，mmlAD100。

若取AB为机架，则此铰链四杆机构为（）。

A、双摇杆机构； B、双曲柄机构； C、曲柄摇杆机构9、凸轮机构会产生刚性冲击时，从动件的规律为（）。

A、等速运动 B、等加速等减速运动 C、简谐运动10、从动件的推程采用等速运动规律时，在（）会发生刚性冲击。

A、推程的起点B、推程的中点C、推程的终点D、推程的起始点和终点11、凸轮机构的从动件运动规律与凸轮的（）有关。

A、实际廓线 B、轮廓曲线 C 、表面硬度 D、基圆四、问答题1、什么是机构的急回运动特性？急回特性系数K表示什么意义？2、什么是死点位置？通常采用哪些方法使机构顺利通过死点位置？3、根据下图所注尺寸（单位：mm），判别各铰链四杆机构的类型。

4、凸轮机构中，从动件常用的端部形式有哪几种？各有什么应用特点？5、螺旋传动有哪些类型？简述其特点和应用？6、棘轮机构是如何实现间歇运动的？应用于什么场合？7、槽轮机构是如何实现间歇运动的？应用于什么场合？比较说明。

单元3常用机械传动装置教学目标：1、了解带传动的类型与特点。

2、掌握各种带传动在汽车中的应用。

3、了解带传动和链传动的张紧和维护。

4、了解链传动的运动特性。

5、了解齿轮传动的类型和特点。

6、掌握标准圆柱齿轮几何尺寸的计算。

7、了解齿轮传动的正确啮合条件。

8、了解涡轮传动的特点和应用、基本参数。

9、了解定轴轮系、周转轮系的组成和特点。

10、掌握轮系传动比的计算。

11、了解轮系在汽车中的应用。

2、某机床上有一对标准直齿圆柱齿轮啮合传动，传动比为4，由于小齿轮已损坏，测得大齿轮齿数为84，齿顶圆直径为172mm，请你选择一小齿轮为其配对使用。

3、下左图所示轮系中，已知Z1=18,Z2=24，Z3=20，Z4=30，Z5=2（右旋蜗杆），Z6=40，升降机卷筒直径D=200mm，由轮6带动运转。