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《汽车机械基础》模块四 汽车常用机构

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汽车机械基础课件 学习领域3—汽车常用机构

汽车机械基础课件 学习领域3—汽车常用机构

C1
C2
1A
B2
2
B1
摆动导杆机构：
B1
1
A
2
B2
C
§3.4 四杆机构的基本性质
二、压力角和传动角：
Pn
P
B
C
vc Pt
C2
min
C1
max
A B2
D B1
1、压力角α
从动件上某点的受力方向与 从动件上该点速度方向的所夹 的锐角。
Pt P cos Pn P sin
§3.4 四杆机构的基本性质
§3.3 平面连杆机构
溜冰鞋刹车机构
§3.3 平面连杆机构
汽车转向机构
§3.3 平面连杆机构
电动雨刮器机构
§3.3 平面连杆机构
平面连杆机构：用低副连接而成的平面机构。
优点：
缺点：
1、能实现多种运动形式。如： 1、较长运动链，有较大
转动，摆动，移动，平面运动
积累误差，降低机械效率。
2、承载能力大；便于润滑，寿 命长 3、几何形状简单——便于加工， 成本低。
1.平面四杆机构有曲柄的条件：
a+d≤b+c
(1)
b<c+d-a即a+b≤c+d
(2)
c<b+d-a即a+c≤b+d
(3)
(1)+(2)得2a+b+d≤2c+b+d即a≤c
(1)+(3)得 a≤b;
(2)+(3)得 a≤d
两构件作整周相对转动的条件：(整转副存在的条件)
（1）此两构件中必有一构件为运动链中的最短构件。 （2）最短构件与最长构件的长度之和小于等于其它两构 件长度之和。（杆长之和的条件）

汽车机械基础4[汽车常用机构2]PPT课件

汽车机械基础4[汽车常用机构2]PPT课件

180k1
k 1
（4-3）
利用机构的急回特性能缩短非生产时间，以提高劳动生产率。
在工程实际中，设计时可按对急回特性要求的不同程度确定k值，
再由式（4-3）求出θ角，然后根据θ角确定各杆的长度。
2. 压力角和传动角
如图4-36所示的曲柄摇杆机构中，主动曲柄AB经连杆BC推动摇杆CD， 如果不计各构件的质量和运动副中的摩擦力，则连杆2是二力构件。
传动角γ（即连杆与从动摇杆之间所夹的锐角）是压力角α的余角，因 为γ 角便于观察和度量，所以工程上常以 γ 角来度量机构的传动性能。
因γ =90˚–α，显然传动角γ 越大，机构的传力性能越好。
机构运动时，其压力角α和传动角γ 都是在不断变化的，为保证机构有 良好的传力性能，要限制工作行程的最小传动角。
1 - 主动件 （曲柄AB） 2 - 连杆BC 3 - 从动件（摇杆CD）
图4-36 曲柄摇杆机构的 压力角和传动角
很显然，压力角α 越小，有效分力 Ft 愈大，机构的传力性能越好； 反之，压力角α越大，有害分力Fn越大，机构的传力性能越差，传动效率 越低。
所以，压力角α是判别机构传力性能的重要参数。
摇杆上C点所受力F的方向（沿连杆BC）与C点的线速度vC方向（与 CD垂直）间所夹的锐角α，称为压力角。
1 - 主动件 （曲柄AB） 2 - 连杆BC 3 - 从动件（摇杆CD）
图4-36 曲柄摇杆机构的 压力角和传动角
力F沿vC方向的分力Ft= Fcosα，它能推动摇杆做有效功，是有效 分力；沿摇杆CD方向的分力Fn= Fsinα，Fn对D点无力矩作用，仅使铰 链C、D产生径向压力，使运动副压紧，增加了摩擦阻力，是不利于从 动件运动的有害分力。
图4-37 曲柄摇杆机构死点位置

汽车机械基础模块四

汽车机械基础模块四
（5）带传动装置应安装安全防护罩。防止灰尘、 铁屑、油及其他杂物飞溅到带上划伤带或加快带磨损 而影响传动，同时也可保护操作工的人身安全。
汽车机械基础模块四
知识点一 带 传 动
2.V带传动的张紧
1）调整中心距法
水平传动定期张紧装置
1—电动机； 2—滑道； 3—调节螺钉
垂直传动定期张紧装置
1—电动机； 2—摆动 底座； 3—调节螺钉
抗拉体
目前，生产 中越来越多地 采用绳芯结构 的V带。
帘布芯结构
底胶
绳芯结构
普通V带剖面结构 汽车机械基础模块四
知识点一 带 传 动
节宽：带绕在带轮上时产生弯曲，外层受拉伸长，内层受压缩短， 内外层之间必有一长度不变的中性层，其宽度称为节宽b p。 基准宽度bd：在V带轮上，与配用V带节面处于同一位置的槽型轮 廓宽度称为基准宽度bd。 基准直径：基准宽度处的带轮直径称为基准直径dd。 基准长度：与带轮基准直径相应的带的周线长度称为基准长度Ld。
汽车机械基础模块四
知识点二 齿 轮 传 动
交错轴斜齿轮传动
蜗杆传动
汽车机械基础模块四
知识点二 齿 轮 传 动
二、 渐开线直齿圆柱齿轮
1.渐开线的形成及基本性质
当一直线n-n沿一个圆的圆周作纯滚动时， t
直线上任一点K的轨迹称渐开线。
圆－基圆
NK－发生线
渐开线的性质：
N
n
（1) AN NK
（2) 发生线 KN 是渐开线在任意点K的法线。
A 11.0 2.75 8.7 15±0.3
B 14.0 3.5 10.8 19±0.4
C
D
19.0
27.0
4.8
8.1

4-1汽车机械基础总结

4-1汽车机械基础总结

铰链四杆机构在汽车中的应用
二、铰链四杆机构的基本特性
—极位夹角，即摇杆位于两极限位置时， 曲柄所夹的锐角。
图4－1－3 曲柄摇杆机构
项目四 汽车常用机构分析
任务一
3．传力特性 压力角：在不计摩擦力、惯性力和杆件的重力时，从动件上 受力点的速度方向与所受作用力方向之间所夹的锐角，称为 机构的压力角，用 表示； 传动角：压力角的余角 ，用 表示。
铰链四杆机构在汽车中的应用
二、铰链四杆机构的基本特性
图4－1－5压力角和传动角
项目四 汽车常用机构分析
任务一
3．传力特性 压力角：在不计摩擦力、惯性力 和杆件的重力时，从动件上受力点 的速度方向与所受作用力方向之间 所夹的锐角，称为机构的压力角， 用 表示； 传动角：压力角的余角 ，用 表 示。 越小或者越大，有效分力越大， 对机构传动越有利。
（b） 利用机构错位排列的方法 机构渡过死点的方法
项目四 汽车常用机构分析
任务一
3．传力特性
死点位置的应用
铰链四杆机构在汽车中的应用
二、铰链四杆机构的基本特性
（a）利用死点位置夹紧工件 （b） 飞机起落架收放机构 图4－1－8死点位置的应用
项目四 汽车常用机构分析
任务一 三、曲柄滑块机构
1．曲柄滑块机构的特性 ①若曲柄AB为主动件并做连续整周回转，通过连杆BC可以 带动滑块C做往复直线运动，滑块C移动的距离H等于曲柄长 度的两倍。
任务一 铰链四杆机构在汽车中的应用
一、铰链四杆机构
2.铰链四杆机构的基本类型
铰链四杆机构根据两连架杆是否是曲柄，分为三种基本形式： 曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。
曲柄摇杆机构：具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构。曲柄和

汽车机械基础--汽车常用机械机构培训

汽车机械基础--汽车常用机械机构培训

3.按从动件的运动形式分：移动（直线移动）和摆动
项目四 汽车常用机构
27 任务三 凸轮机构
移动和摆动凸轮
项目四 汽车常用机构
任务三 凸轮机构
28
三、凸轮机构的基本参数和从动件的运动规律
1．基本概念
基圆：以凸轮轮廓的最小向径r0为半径所绘制的圆。 推程：从动件由最低处上升到最高处的过程。 升程：推程中从动件所走过的距离（从动件的最大位移），用h表示。
2) 以BC为机架时，即最短杆成连杆，故 机构为双摇杆机构；
3)以AD为机架时，即以最短杆为机架， 机构为双曲柄机构。
项目四 汽车常用机构
26 任务三 凸轮机构
一 凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。
二、凸轮机构的分类
1.按凸轮的形状分
(1)盘形凸轮
(2)移动凸轮 (3)圆柱凸轮
2.按从动件的型式分 (1)尖顶从动件。 (2)滚子从动件。 (3)平底从动件。
项目四 汽车常用机构
任务二 平面连杆机构及其特性分析
四、平面四杆机构的基本特性
1．急回运动
2．死点位置
项目四 汽车常用机构
24 任务二 平面连杆机构及其特性分析
3．压力角和传动角
项目四 汽车常用机构
25 任务二 平面连杆机构及其特性分析
【任务实施】
1) 以AB或CD为机架时，即最短杆AD成 连架杆，故为曲柄摇杆机构；
4. 双滑块机构
（1）两个移动到相邻，且均不与机架相关联 （2）两个移动副都与机架相关联。 （3）两个移动副不相邻， （4）两个移动副相邻，且其中一个移动副 与机架相关联
C）
d）
项目四 汽车常用机构
任务二 平面连杆机构及其特性分析

机械基础 第三版 教案 模块四 机械常用结构

机械基础 第三版 教案 模块四 机械常用结构

机构的急回特性。

行程速比系数K表明急回运动的相对程度。

2.传力特性2.1压力角：作用于从动件上的力与其作用点C的绝对速度方向之间所夹的锐角，称为压力角。

压力角的余角称为传动角。

四杆机构体现了机构在运动中的配合关系，改变不同长度，可以实现不同状态的运动，引出学生要有配合，灵活的思想等速运动是从动件上升或下降的速度为一常数的运动规律。

2)等加速等减速运动规律从动件在推程(或回程)的前半段行程作等加速运动，后半段行程作等减速运动。

4.凸轮机构的传力特性凸轮机构的型线导致从动件运动规律的不同，可以引出不同的思路可以创造不同结知识点五螺旋机构一、螺纹的基本知识1根据压型分类2螺纹根据牙型可分三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等，其中三角形螺纹主要用于零件间连接，矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传递动力和运动。

3.按螺旋方向分类根据螺旋线绕行方向的不同，螺纹可分为右旋螺纹和左旋螺纹4.按形成螺纹线数分类螺纹有单线和多线之分，沿一条螺旋线形成的螺纹为单线螺纹，沿多条螺旋线形成的螺旋为多线螺纹，多线螺纹中，以双线螺旋较为常用5.按螺旋线形成的表面分类在圆柱体外表面上形成的螺纹称为外螺纹，在圆柱内表面形成的螺纹称为内螺纹6.螺纹的参数内、外螺纹总是成对使用的，只有当内、外螺纹的牙型、公称直径、螺距、线数和旋向五个要素完全一致时，才能正常地旋合。

二、螺旋机构的基本知识1.分类：传力螺旋、传动螺旋、调整螺旋2.螺旋机构的特点(1)当螺杆转过一周时，螺母只移动一个导程，而导程可以做得很小。

故螺旋机构可以得到很大的减速比。

(2)由于减速比大，当在主动件上施加一个不大的扭矩时，在从动件上可获得一个很大的推力，即螺旋机构具有很大的机械利益。

(3)选择合适的螺旋升角可以使螺旋机构具有自锁性。

(4)结构简单、传动平稳、无噪声等。

(5)滑动螺旋的效率较低，特别是自锁螺旋的效率都低于50%。

3.螺旋机构的运动形式4.滚动螺旋机构。

《汽车机械基础》汽车常用机构

《汽车机械基础》汽车常用机构

（3）平面凸轮机构。凸轮 6与机架1构成转动副，并与 气门推杆5构成高副，形成 一个独立封闭的构件组合 体，即平面凸轮机构。 选择凸轮的运动平面作为 视图平面，并选用与曲柄 滑块机构相同的比例尺， 用规定的构件和运动副的 符号绘制出机构运动简图。
以上内燃机三个机构的 运动简图组成了内燃机的 机构运动简图，如图1-9所 示。
（2）局部自由度。在机构中不影响运动输出与输
入关系的构件的独立运动自由度称为局部自由度。如 图1-16(A)所示的凸轮机构中，滚子绕本身轴线的转动不 影响其他构件的运动，因此滚子绕本身轴线的转动就 是凸轮机构的局部自由度。在计算时先把滚子看成与 从动件连成一体，消除局部自由度（见图1-16（B））， 然后再计算该机构的自由度。由此，该机构的自由度 为
例1.1绘制如图1-8所示内燃机的机构运动简图。 解：（1）曲柄滑块机构： ①由于气缸1与内燃机机体可视为固连，故对整个机构而言是 相对静止的固定件，即为机架；活塞2在燃气的推动下运动， 是主动件；其余的构件是从动件。 ②活塞2与其气缸1之间的相对运动是移动，从而构成移动副； 活塞2与连杆3、连杆3与曲轴4以及曲轴4与机体之间的相对运 动是转动，所以都构成转动副。上述四个构件中，用了一个 移动副和三个转动副，从固定件开始，经主动件到从动件沿 运动传递路线按顺序相连，又回到固定件，从而形成一个独 立的封闭构件组合体，即组成一个独立的机构，称为曲柄滑 块机构。 ③选择平行于曲柄滑块机构的运动平面作为视图平面。 ④当活塞2（主动件）相对气缸1的位置确定后，选取适当的比 例尺用规定的构件和运动副的符号，可绘制出机构的运动简 图。
如图1-13所示平面四杆机构自由度为F=3N－2PL－PH=3×3 －2×4－0=1，原动件数等于机构自由度，机构有确定的运 动。 如图1-14所示的搅拌机，其活动构件数N－3，低副数PL=4， 高副数PH=0，则该机构的自由度为F=3N－2PL－PH=3×3 －2×4－0=1。原动件数等于机构自由度，机构有确定的运 动。

汽车机械基础学习资料-机构的组成及汽车常用机构

汽车机械基础学习资料-机构的组成及汽车常用机构
杆长度之和则有可能有以下三种情况： （a）以最短杆的相邻杆作机架时，为曲柄摇杆机构。 （b）以最短杆为机架时，为双曲柄机构。 （c）以最短杆的相对杆为机架时，为双摇杆机构。 （2）最短杆与最长杆之和大于其余两杆长度之和，不
论哪一杆为机架，均为双摇杆机构。
汽车机械基础 机构的组成及汽车常用机构
2.急回运动特性
自动机床进刀凸轮机构
汽车机械基础 机构的组成及汽车常用机构
1．凸轮机构的组成
组成： 特点：
凸轮——具有曲线轮廓或凹槽的构件。 推杆——被凸轮直接推动的构件。 机架——相对于支撑物体固定不动的构件。
凸轮机构：是由凸轮、从动件(也称推杆)和机架组成的 高副机构。 一般情况下，凸轮是具有曲线轮廓的盘状体或凹槽的柱 状体。从动件可作往复直线运动，也可作往复摆动。
内燃机配气机构 1—凸轮2—气阀杆3—机架
汽车机械基础 机构的组成及汽车常用机构
汽车机械基础 机构的组成及汽车常用机构
3.凸轮机构的分类
凸轮机构的种类很多，一舱情况可按凸轮的形状、从 动件的形状和运动形式、凸轮与从动件维持高副接触的方 式等特点对凸轮机构进行分类。大致有几种分类方式
按凸轮的形状分类
汽车机械基础 机构的组成及汽车常用机构
2.平面机构具有确定的相对运动的条件 机构的自由度数目表明机构具有的独立运动的数目。机
构要运动，其自由度必须大于零。 机构中每个主动构件相对于机架只有一个独立运动。 因此，机构具有确定的相对运动的必要条件是： （1）机构的自由度F>0； （2）主动构件数与机构的自由度数相等。
汽车机械基础 机构的组成及汽车常用机构
例3-7：试求下图大筛子机构的自由度。 （分析：活动构件n=7，7个转动副和两个移动副，一个高副） 解： F=3×7-2×9-1=2此机构的自由度为2，有两个原动件。

汽车机械基础4.常用机构

汽车机械基础4.常用机构

4.1 平面连杆机构
三、平面四杆机构的性质
3.死点位置
如图A，若摇杆为主动件，则当摇杆处于两个极限位置时，连杆与曲柄共线， 此时传动角γ =0°。 主动件摇杆CD通过连杆作用于从动曲柄AB上的力，恰好通过曲柄的回转中心A， 所以理论上不论作用多大的力，均不能使曲柄AB转动，因而产生“顶死”现象 如图b所示的偏置曲柄滑块机构，当滑块主动并处于极限位置（C1，C2）时， 机构的这种状态位置称为死点位置。
4.1 平面连杆机构
一、铰链四杆机构
最基本的是铰链四杆机构，即四个杆全部用铰链（转动副）连接的平面四杆机构 机架——机构中固定不动的杆，如图中的杆4。 连架杆——与机架直接连接的杆，如图中的杆1和杆3。 连杆——机构中不与机架直接连接的杆，如图的杆2。
在铰链四杆机构中，连杆通常做平面运动，连架杆1和3绕各自的回转中 心A和D转动。其中能做整周回转运动的连架杆称为曲柄；而仅能在一定 角度范围内摆动的连架杆称为摇杆。
4.1 平面连杆机构
一、铰链四杆机构
1. 曲柄摇杆机构 一个连架杆做循环整周运动，而另一连架杆做摆动
构件AB可作整圈的转动，构成曲柄；天 线3作为机构的另一连架杆可作一定范 围的摆动，构成摇杆；随着曲柄的缓缓 转动，天线仰角得到改变。
随着电动机带着曲柄AB 转动，刮雨胶与摇杆CD 一起摆动，完成刮雨功 能。
当两曲柄的长度相等且平行布置时，成为平行双曲柄机构
路灯检修车的载人升斗利用了平动的特点
车门的启闭机构利用了两曲柄反向转动的特点
4.1 平面连杆机构
一、铰链四杆机构
3.双摇杆机构 两根连架杆均只能在不足一周的范围内运动的铰链四杆机构称为双摇杆机构。
港口用起重机吊臂结构原理图 ABCD构成双摇杆机构，AD为机架，在主动摇杆AB的驱动下，随着机构 的运动连杆BC的外伸端点M获得近似直线的水平运动，使吊重Q能作水 平移动而大大节省了移动吊拌 爪与连杆一起作往复的摆动，爪 端点E作轨迹为椭圆的运动，实现 搅拌功能。 搅拌机

中职教育-《汽车机械基础》课件：单元4 汽车常用机构(人民交通出版社).ppt

中职教育-《汽车机械基础》课件：单元4 汽车常用机构(人民交通出版社).ppt

(三)铰链四杆机构类型的判别
２.判别铰链四杆机构的基本类型
根据曲柄存在条件可以判别铰链四杆 机构的基本类型方法如下。
(１)当最短杆与最长杆长度之和小于或 等于其余两杆长度之和时。
①若最短杆为连架杆则机构为曲柄摇杆 机构如右图所示。
②若最短杆为机架则机构为双曲柄机构如下图所示。
③若最短杆为连杆，则机构为双摇杆机构，如下图所示。
曲柄滑块机构图 １-机架；２-原动件；３、４-从动件
２)原动件和符号
原动件是指按给定的已知运动规律或作用有驱动力的独立运动的 构件，如上图ａ)所示曲柄滑块机构中的２。在机构运动简图中，将 原动件标上箭头表示运动方向，如上图ｂ)所示的２。
３)从动件和符号
从动件是指机构中除原动件以外的所有活动构件。如前面图ｂ) 所示曲柄滑块机构运动简图中的３ 和４，从动件的运动规律取决于 原动件的运动规律和机构中运动副和构件的结构及尺寸。
(二) 凸轮机构的类型
(１)按照凸轮的形状不同，可分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮三种。 ①盘形凸轮。 盘形凸轮它是一个具有径向尺寸变化并绕固定轴 线旋转的盘形构件如下图左所示。
②移动凸轮。移动凸轮它可看作是转轴在无穷远处的盘形凸轮的一部分 如下图右所示。
盘形凸轮
移动凸轮
③圆柱凸轮。 圆柱凸轮它是一个在圆柱面上开有曲线凹槽，或是 在圆柱端面上做出曲线轮廓的构件，两构件之间的相对运动为空 间运动，如下图所示。
单元四 汽车常用机构
学习目标
学习目标 １.理解运动副、平面连杆机构概念和铰链四杆机构的基本性质; ２.知道平面运动副的分类、运动副的结构、铰链四杆机构的 组成、铰链四杆机构类型的判别、凸轮机构的组成和凸轮机构的类 型; ３.熟悉铰链四杆机构的基本类型; ４.分析铰链四杆机构的演化、铰链四杆机构运动规律。分析凸 轮机构的特点和凸轮机构从动件的运动曲线。

汽车常见四杆机构

汽车常见四杆机构

（3）两个移动副相邻，且均不与机架相关连，如 图示这种机构的主动件1与从动件3具有相等的角速 度。
滑块联轴器就是这种机构的应用实例，它可用来 连接中心线不重合的两根轴。
滑块联轴器
（4）两个移动副都与机架相关连。 所示椭圆仪就是这种机构的例子。当滑块1和3沿 机架的十字槽滑动时，连杆2上的各点便描绘出长 短不同的椭圆。
图5 平行四边形机构及其不确定性
利用错列机构克服平行四 边形机构不确定性状态
机
车
驱
动
轮
联
动
机
构
机车联动机构
利用辅助曲柄消除平 行四边形机构的运动 不确定状态
平行四边形机构的应用例子
车门启闭机构
图7
车门启闭机构
惯性筛
C B A D
惯
性
筛
机
构
3、双摇杆机构
两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机 构。 功能:将一种摆动转换成另一种摆动。 图8所示为起重机机构.
l 1+ l 4≤l2+ l3
将以上三式两两相加可得：
l 1≤l 2
l 1≤l 3
l 1≤l 4
曲柄存在的必要条件：
（1） 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两 杆长度之和。 (2) 连架杆和机架中必有一个是最短杆。
如何得到不同类型的铰链四杆机构？
根据以上分析可知： 当各杆长度不变时，取不同杆为机架就可 以得到不同类型的铰链四杆机构。
( B)
4．定块机构
3 C 3 C
4
图a）所示曲柄滑块机构。 若取块3为固定件，即可得图 d）所示的固定滑块机构或 称定块机构。
4
2
2
B 1 A

《汽车机械基础》汽车常见四杆机构

《汽车机械基础》汽车常见四杆机构

平面四杆机构
铰链四杆机构 滑块四杆机构
铰链四杆机构：全部用回转副相连的平面四杆机构，简称铰 链四杆机构。
滑ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ四杆机构：凡含有移动副的平面四杆机构，简称滑块四 杆机构。
汽车机械基础
1.铰链四杆机构的组成
2
3
1
4
铰链
机 架：机构固定不动的构件4 连架杆：与机架相连的构件1、3 连 杆：不与机架相连的构件2
汽车机械基础
【任务分析】 汽车风窗刮水器、汽车前轮转向机构、汽
车车门启闭机构采用的是平面四杆机构。 铰链四杆机构是平面四杆机构中最基本的
形式，学习铰链四杆机构学生能对机械运动有 较为直观的认识，同时为以后各类机构的学习 打下必要的基础。
汽车机械基础
【学习目标】 1．掌握铰链四杆机构的基本类型。 2．掌握铰链四杆机构的基本性质。 3．掌握铰链四杆机构的演化形式。
汽车机械基础
项目一 汽车常用机构
任务一 平面机构的结构分析 任务二 汽车常见四杆机构 任务三 汽车凸轮机构与棘轮机构
汽车机械基础
汽车机械基础
【任务引入】
汽车风窗刮水器 汽车车门启闭机构
汽车前轮转向机构
汽车风窗刮水器、汽车前 轮转向机构、汽车车门启闭机 构分别采用的是哪种四杆机构？ 是怎样进行工作的？
反平行双曲柄机构 两曲柄转向相反，角速 度不等。
汽车机械基础
应用：机车车轮联动机构
被联动的各轮与主动轮作相同的运动！
汽车机械基础
（3）双摇杆机构
主要用途：改变 摆 角 。
汽车机械基础
应用：港口起重机
汽车机械基础
应用：飞机起落架
汽车机械基础
双摇杆机构有一种特殊机构：等腰梯形机构（两摇杆长度相等）。

汽车机械基础教案项目四

汽车机械基础教案项目四

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。

云天课件-高职《汽车机械基础》项目四汽车常用机构

云天课件-高职《汽车机械基础》项目四汽车常用机构
（2）原动件（也称主动件）是运动规律己知的活动构件。它的运动是由外界 输入的，故又称为输人构件。 （3）从动件是机构中随着原动件的运动而运动的其余活动构件。其中输出预 期运动的从动件称为输出构件。 机构的组成：由原动件、从动件和机架组成。特殊机构可以没有从动件，但 必须有原动件和机架，如电动机、液压油缸等。
由公式可知，机构自由度 F 取决于活动构件的件数以及运动副的性质（低
副或高副）和个数。
任务一 绘制平面机构运动简图和计算自由度 四、平面机构自由度的计算
2.计算机构自由度的注意事项（三种特殊情况） 1）复合铰链 三个或更多的构件在同一处联接成同轴线的2个 或更多个转动副，就构成了复合铰链；
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块（移动副）、螺旋副、齿轮副等等。
任务一 绘制平面机构运动简图和计算自由度 二、平面机构的组成
2. 运动副
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运动副：两个构件之间的可动联接称为运动副，以实现两构件的联接并实现 确定的相对运动。
任务一 绘制平面机构运动简图和计算自由度 二、平面机构的组成
3. 运动副的分类 平面运动副：低副与高副。 （1）低副 两构件之间通过面与面接触 而组成的运动副称为低副。
任务一 绘制平面机构运动简图和计算自由度 三、平面机构运动简图的绘制
2. 常用构件和运动副的符号
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任务一 绘制平面机构运动简图和计算自由度 三、平面机构运动简图的绘制
2. 常用构件和运动副的符号 绘制机构运动简图的一般步骤如下： （1）分析机构运动，找出机架、原动件与从动件。
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（2）从原动件开始，按照运动的传递顺序，分析各构件之间相对运动的性
质，确定活动构件数目、运动副的类型和数目。 （3）合理选择视图平面，应选择能较好表示运动关系的平面为视图平面。
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课题2 汽车中凸轮机
凸轮机构的组成和应用
如图4-15所示，凸轮机构由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。 其中，凸轮是主动件，通过凸轮的连续匀速转动（也有作往复移动的）， 使从动件在凸轮轮廓的驱动下，按预定运动规律作往复直线运动或摆动。
如图4-16所示为内燃机配气机构。当凸轮匀速转动时，由于凸轮轮廓 径向尺寸的变化，迫使从动件（气门推杆）上、下往复移动，从而实现对 气门开启或闭合的控制。气阀开启或闭合时间的长短取决于凸轮轮廓的形 状。
2．按从动件形式分类
（1）尖顶从动件
如图4-19（a）所示，这种从动件结构最为简单，且尖顶能与任意复 杂的凸轮轮廓保持接触，从而保证从动件实现复杂的运动规律。但尖顶易 于磨损，只适用于传力不大的场合。
（2）滚子从动件
如图4-19（b）所示，滚子从动件与凸轮的接触为线接触，且滚子与凸 轮间为滚动摩擦，磨损小，能用来传递较大的动力，在机械中应用最为广泛 。
（3）平底从动件
如图4-19（c）所示，从动件的平底与凸轮轮廓间形成的楔形油模， 有利用减小摩擦磨损，且从动件所受到的作用力始终垂直于平底，故受力 平稳，常用于高速凸轮机构。
此外，凸轮可按从动件的运动类型分为直动从动件和摆动从动件。 凸轮常见的基本类型见表4-1。
பைடு நூலகம்
凸轮机构的分类
1．按凸轮形状分类
（1）盘形凸轮
盘形凸轮是一种外缘或凹槽具有变化半径的盘形构件，是凸轮的基本 形式，通过凸轮的转动，推动从动件做往复直线运动，如图4-16所示的内 燃机配气机构。
（2）圆柱凸轮
圆柱凸轮是一种在圆柱面上开有曲线凹槽或在圆柱端面上制出曲线轮 廓的构件，当圆柱凸轮旋转时，圆柱体上的凹槽迫使从动件做往复移动或 绕定点摆动，如图4-17所示为缝纫机拉线机构。当圆柱凸轮转动时，嵌在 槽内的滚子迫使从动件绕轴摆动，从而拉动缝线工作。
在正平行双曲柄机构中，当各构件共线 时，可能出现从动曲柄与主动曲柄转向不同 的现象，例如，当汽车转弯时，为确保车辆 转弯的每一瞬时，四个轮子与地面之间均绕 O点做纯滚动，两摇杆摆过不同的角度，使 两前轮转动轴线汇交于后轮轴线上的O点， 如图4-7所示。
其他形式的四杆机构及应用
1．曲柄滑块机构
当曲柄摇杆机构的摇杆长度取无穷大时，曲柄摇杆机构中的摇杆将转 化为沿直线运动的滑块，成为曲柄滑块机构。曲柄滑块机构广泛用于回转 运动与往复运动之间的转换。在如图4-8所示的汽车发动机活塞连杆机构中， 将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动，或是将活塞的往复运动转化为 曲轴的回转运动。
3．摇块机构
若将如图4-8所示的A、C 两点作为机架，则曲柄滑块机构就演化为如 图4-11所示的摇块机构。曲柄作整周转动，滑块只能绕机架往复摆动。这 种机构常用于摆缸式原动机和气、液压驱动装置中，如图4-12所示的自动 货车翻斗机构。
4．定块机构
若将图4-10中四杆机构的D点改为滑动形式，连杆BC为主运动则会演 化为如图4-13所示的定块机构，这种机构常用于抽油泵和手摇唧筒，如图 4-14所示。
（3）移动凸轮
凸轮外形呈平板状，并做往复直线运动，从而推动从动件做往复运动 。如图4-18所示为自动机床靠模机构，靠模的直线运动，迫使从动件带动 刀架进退，实现复杂外形的加工。盘形凸轮和移动凸轮与从动件之间的相 对运动为平面运动，属于平面凸轮机构；而圆柱凸轮与从动件之间的相对 运动不在平行平面内，属于空间凸轮机构。
模块四 汽车常用机构
知识目标
●了解铰链四杆机构的概念； ●了解凸轮机构的概念； ●了解发动机配气机构构造。
技能目标
●能够简化铰链四连杆机构在汽车中的应用； ●能够区分凸轮机构在汽车中的应用； ●掌握配气机构工作原理。
课题1 汽车中的铰链四杆机构
铰链四杆机构的基本形式及应用
铰链四杆机构是指有四个杆件，通过铰链连接而成的传动机构。如 图4-1所示，构件4固定不动，称为机架；构件1和3与机架相连，并绕A、 D 作定轴转动，称为连架杆，其中能绕机架作360°转动的连架杆称为曲 柄，只能在一定角度内作摆动的连架杆称为摇杆；构件2与机架相对，称 为连杆。
2．导杆机构
若将如图4-8 所示的曲柄ＡＢ 作为机架，则曲柄滑块机构就演化为导 杆机构，连架杆对滑块的运动起导向作用，称为导杆，它包括转动导杆机 构和摆动导杆机构两种形式。如图4-9所示，导杆均能绕机架作整周转动， 称为转动导杆机构。如图4-10所示，导杆只能在某一角度内摆动，称为摆 动导杆机构。导杆机构具有很好的传力性能，常用于插床、牛头刨床和送 料装置等机器中。
在双曲柄机构中，若相对的两杆长度分别相等，则称为平行四边形机 构。它有如图4-4（a）所示的正平行双曲柄机构和如图4-4（b）所示的 反平行双曲柄机构两种形式。前者的运动特点是两曲柄的转向相同且角速 度相等，连杆做平动；后者的运动特点是两曲柄的转向相反且角速度不等。 如图4- 所示的机车驱动轮联动机构是正平行双曲柄机构的应用实例。如图 4-6 所示为车门启闭机构，是反平行双曲柄机构的一个应用，它使两扇车 门朝相反的方向转动，从而保证两扇门能同时开启或关闭。
按两个连架杆是曲柄还是摇杆的不同，可将铰链四杆机构分为以下 两种形式。
1．曲柄摇杆机构
两连架杆中一个为曲柄另一个为摇杆的铰链四杆机构，称为曲柄摇杆 机构。曲柄摇杆机构主要用以实现将曲柄的匀速转动变成摇杆的摆动，如 图4-2所示的汽车前风窗玻璃刮水器机构。
2．双曲柄机构
两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构，称为双曲柄机构。双曲柄机构中 ，通常主动曲柄作匀速转动，从动曲柄作同向变速转动。如图4-3所示的 惯性筛机构，当曲柄ＡＢ 作匀速转动时，曲柄ＣＤ 作变速转动，通过构 件ＣＦ 使筛子产生变速直线运动，筛子内的物料因惯性来回抖动从而达到 筛选的目的。