农机专业柴油机拆装与维护.pptx

项目三常用机构的认识一、铰链四杆机构一、铰链四杆机构 图图-所示为铰链四杆机构在破碎机中的应用。所示为铰链四杆机构在破碎机中的应用。如如用用四四个个具具有有等等效效运运动动规规律律的的杆杆件件代代替替图图-中中相相应应的的构构件件，则则可可绘绘出出如如图图-所所示示的的四四杆杆机机构构图图，其其中中、分别为四个铰链。铰链的结构和简化画法如图分别为四个铰链。铰链的结构和简化画法如图-所示。所示。图图1-31-3 破碎机的破碎机构破碎机的破碎机构 图图1-41-4 铰链四杆机构铰链四杆机构 图图1-5 1-5 铰链的结构和简化画法铰链的结构和简化画法 a a）外观）外观 b b）组成）组成 c c）简化画法）简化画法 分析研究机构的运动时，用规定符号（见附表）画出能表达其分析研究机构的运动时，用规定符号（见附表）画出能表达其运动特性的简化图形，称为机构运动简图。运动特性的简化图形，称为机构运动简图。图图-所示为铰链四杆机构运动简图。所示为铰链四杆机构运动简图。图图1-61-6 四杆机构运动简图四杆机构运动简图 四杆机构的基本型式有以下三种：四杆机构的基本型式有以下三种：曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 在四杆机构中，如果一个臂为曲柄，另一个臂为摇杆，则此机在四杆机构中，如果一个臂为曲柄，另一个臂为摇杆，则此机构称为曲柄摇杆机构。构称为曲柄摇杆机构。曲柄摇杆机构的应用实例见图曲柄摇杆机构的应用实例见图-、图、图-、图、图-、图、图-10-10。图图1-7 1-7 缝纫机的驱动机构缝纫机的驱动机构 a a）外观）外观 b b）驱动机构简图）驱动机构简图 图图1-9 1-9 搅拌机的搅拌机构搅拌机的搅拌机构 图图1-10 1-10 牛头刨床的进给机构牛头刨床的进给机构 a a）机床外观）机床外观 b b）进给机构简图）进给机构简图 分析曲柄摇杆机构须注意以下两个特点分析曲柄摇杆机构须注意以下两个特点（见图（见图-）：）：（）具有急回特性（）具有急回特性 （）存在死点位置（）存在死点位置 图图1-8 摇杆的最大摆角和死点位置摇杆的最大摆角和死点位置 图图1-11 1-11 双曲柄机构双曲柄机构 双曲柄机构双曲柄机构 在四杆机构中，如果两臂均为曲柄，则此机构称为双曲柄机构。在四杆机构中，如果两臂均为曲柄，则此机构称为双曲柄机构。在双曲柄机构中，两曲柄可分别为主动件，如图在双曲柄机构中，两曲柄可分别为主动件，如图1-111-11所示。所示。双曲柄机构应用实例见图双曲柄机构应用实例见图-12-12、图、图-13-13、图、图-14-14。图图1-12 1-12 惯性筛惯性筛 图图1-13 1-13 平行双曲柄机构和反向双曲柄机构平行双曲柄机构和反向双曲柄机构 a a）平行双曲柄机构）平行双曲柄机构 b b）反向双曲柄机构）反向双曲柄机构 图图1-14 1-14 机车主动轮联动装置机车主动轮联动装置 a a）结构示意）结构示意 b b）机构简图）机构简图 双摇杆机构双摇杆机构 在在四四杆杆机机构构中中，如如果果两两个个臂臂均均为为摇摇杆杆，则则此此机机构构称称为为双双摇摇杆杆机机构，如图构，如图-15-15所示。所示。双摇杆机构的应用实例见图双摇杆机构的应用实例见图-16-16、图、图-17-17。图图1-15 1-15 双摇杆机构双摇杆机构 图图1-161-16 造型机翻台机构造型机翻台机构 图图1-17 1-17 港口起重机港口起重机 a a）结构示意）结构示意 b b）机构简图）机构简图 四杆机构基本形式的判别（见表四杆机构基本形式的判别（见表-）：）：在在四四杆杆机机构构中中，当当最最短短杆杆与与最最长长杆杆长长度度之之和和小小于于或或等等于于其其余余两两杆长度之和时，一般可以有以下三种情况：杆长度之和时，一般可以有以下三种情况：1)1)取取与与最最短短杆杆相相邻邻的的任任一一杆杆为为静静件件，并并取取最最短短杆杆为为曲曲柄柄，则则此此机构为曲柄摇杆机构；机构为曲柄摇杆机构；2)2)取最短杆为静件时，此机构为双曲柄机构；取最短杆为静件时，此机构为双曲柄机构；3)3)取最短杆对面的杆为静件时，此机构为双摇杆机构。取最短杆对面的杆为静件时，此机构为双摇杆机构。当四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和当四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，则不论取哪一杆为静件，都只能构成双摇杆机构。时，则不论取哪一杆为静件，都只能构成双摇杆机构。表表-铰链四杆机构基本形式的判别铰链四杆机构基本形式的判别 双双 曲曲 柄柄 机机 构构曲曲 柄柄 摇摇 杆杆 机机 构构双双 摇摇 杆杆 机机 构构双双 摇摇 杆杆 机机 构构最短杆固定最短杆固定与最短杆相邻的杆与最短杆相邻的杆固定固定与最短杆相对的杆与最短杆相对的杆固定固定任意杆固定任意杆固定注：注：最短杆长度；最短杆长度；最长杆长度；最长杆长度；、其余两杆长度。其余两杆长度。图图1-181-18 曲柄滑块机构曲柄滑块机构 二、曲柄滑块机构二、曲柄滑块机构曲柄滑块机构是由曲柄、连杆、滑块及机架组成的另一种平面曲柄滑块机构是由曲柄、连杆、滑块及机架组成的另一种平面连杆机构。图连杆机构。图-18-18为曲柄滑块机构简图。为曲柄滑块机构简图。曲柄滑块机构在各种机械中应用相当广泛（见图曲柄滑块机构在各种机械中应用相当广泛（见图-19-19、图、图-20-20）。）。图图1-191-19 压力机中的曲柄滑块机构压力机中的曲柄滑块机构 a）机构示意）机构示意 b）机构简图）机构简图 1工件工件 2滑块滑块 3连杆连杆 4曲轴曲轴 5齿齿轮轮 图图1-20 1-20 内燃机中的曲柄滑块机构内燃机中的曲柄滑块机构 a a）机构示意）机构示意 b b）机构简图）机构简图 1 1曲轴曲轴 2 2连杆连杆 3 3活塞活塞 凸凸 轮轮 机机 构构 一、凸轮机构的应用和特点一、凸轮机构的应用和特点 凸轮机构在机械传动中应用很广，下面是几个应用实例。凸轮机构在机械传动中应用很广，下面是几个应用实例。图图-21-21所示为内燃机气阀机构。所示为内燃机气阀机构。图图-22-22所示为铸造车间造型机的凸轮机构。所示为铸造车间造型机的凸轮机构。图图-23-23所示为自动车床的横刀架进给机构。所示为自动车床的横刀架进给机构。图图-24-24所示为车床变速操纵机构。所示为车床变速操纵机构。图图-25-25所示为缝纫机的挑线机构。所示为缝纫机的挑线机构。图图1-21 1-21 内燃机气阀机构内燃机气阀机构 1 1凸轮凸轮 2 2气阀气阀 图图1-22 1-22 造型机凸轮机构造型机凸轮机构 1 1凸轮凸轮 2 2滚子滚子 3 3工作台工作台 图图1-23 1-23 横刀架进给机构横刀架进给机构 1 1凸轮凸轮 2 2摆杆摆杆 3 3扇形齿轮扇形齿轮 4 4横刀架横刀架 图图1-24 1-24 变速操纵机构变速操纵机构 1 1圆柱凸轮圆柱凸轮 2 2拨叉拨叉 3 3三联滑移齿轮三联滑移齿轮 图图1-25 1-25 缝纫机挑线机构缝纫机挑线机构 a a）总体外观）总体外观 b b）机构示意）机构示意 1 1圆柱凸轮圆柱凸轮 2 2挑线杆挑线杆 凸轮机构主要由凸轮、从动杆和机架所组成。凸轮机构主要由凸轮、从动杆和机架所组成。凸凸轮轮机机构构有有如如下下基基本本特特性性：当当凸凸轮轮转转动动时时，借借助助于于本本身身的的曲曲线线轮轮廓廓或或凹凹槽槽迫迫使使从从动动杆杆作作一一定定规规律律的的运运动动，即即从从动动杆杆的的运运动动规规律律取取决决于凸轮轮廓曲线或凹槽曲线的形状。于凸轮轮廓曲线或凹槽曲线的形状。凸凸轮轮机机构构的的最最大大优优点点是是：只只要要做做出出适适当当的的凸凸轮轮轮轮廓廓，就就可可以以使使从从动杆得到任意预定的运动规律，并且结构比较简单、紧凑。动杆得到任意预定的运动规律，并且结构比较简单、紧凑。凸轮机构的主要缺点是：凸轮轮廓加工比较困难；凸轮轮廓与从凸轮机构的主要缺点是：凸轮轮廓加工比较困难；凸轮轮廓与从动杆之间是点或线接触，容易磨损。动杆之间是点或线接触，容易磨损。二、凸轮机构的类型二、凸轮机构的类型 按凸轮的形状分按凸轮的形状分 （）盘形凸轮机构（见图（）盘形凸轮机构（见图-21-21、图、图-22-22、图、图-23-23）（）移动凸轮机构（见图（）移动凸轮机构（见图-26-26）（）圆柱凸轮机构（见图（）圆柱凸轮机构（见图-24-24、图、图-25-25、图、图-27-27）按从动杆的型式分按从动杆的型式分（）（）尖顶从动杆凸轮机构（见图尖顶从动杆凸轮机构（见图-28a）（）（）滚子从动杆凸轮机构（见图滚子从动杆凸轮机构（见图-28b）（）平底从动杆凸轮机构（见图（）平底从动杆凸轮机构（见图-28c）图图1-26 1-26 移动凸轮机构移动凸轮机构 1 1凸轮凸轮 2 2从动杆从动杆 图图1-27 1-27 圆柱凸轮机构圆柱凸轮机构 1 1圆柱凸轮圆柱凸轮 2 2从动杆从动杆 图图1-28 1-28 从动杆的型式从动杆的型式 a a）尖顶从动杆）尖顶从动杆 b b）滚子从动杆）滚子从动杆 c c）平底从动杆）平底从动杆 三、移动从动杆盘形凸轮轮廓曲线的绘制三、移动从动杆盘形凸轮轮廓曲线的绘制 1 1尖顶从动杆盘形凸轮轮廓曲线的绘制尖顶从动杆盘形凸轮轮廓曲线的绘制 设已知某尖顶从动杆盘形凸轮机构的凸轮按顺时针方向回转，设已知某尖顶从动杆盘形凸轮机构的凸轮按顺时针方向回转，从动杆中心线通过凸轮回转中心，从动杆尖顶距凸轮回转中心的最从动杆中心线通过凸轮回转中心，从动杆尖顶距凸轮回转中心的最小距离为小距离为30mm30mm。当凸轮转动时，在。当凸轮转动时，在009090范围内从动杆匀速上升范围内从动杆匀速上升20mm20mm，在，在9090180180范围内从动杆停止不动，在范围内从动杆停止不动，在180180360360范围范围内从动杆匀速下降至原处。试绘制此凸轮轮廓曲线。内从动杆匀速下降至原处。试绘制此凸轮轮廓曲线。作图步骤如下：作图步骤如下：1 1）绘制从动杆的位移曲线。如图绘制从动杆的位移曲线。如图1-29a1-29a所示。所示。2 2）按区间等分位移曲线横坐标轴，确定从动杆的相应位移量。）按区间等分位移曲线横坐标轴，确定从动杆的相应位移量。如图如图1-29a1-29a所示。所示。3)3)作基圆，作各区间的相应等分角线。如图作基圆，作各区间的相应等分角线。如图1-29b1-29b所示。所示。4)4)绘制凸轮轮廓曲线。如图绘制凸轮轮廓曲线。如图1-29b1-29b所示。所示。图图1-29 1-29 尖顶从动杆盘形凸轮轮廓曲线的绘制尖顶从动杆盘形凸轮轮廓曲线的绘制 a)a)从动杆位移曲线从动杆位移曲线 b)b)凸轮轮廓曲线凸轮轮廓曲线 2 2滚子从动杆盘形凸轮轮廓曲线的绘制滚子从动杆盘形凸轮轮廓曲线的绘制 1)1)把从动杆滚子中心作为从动杆的尖顶，按照尖顶从动杆把从动杆滚子中心作为从动杆的尖顶，按照尖顶从动杆盘形凸轮轮廓曲线的绘制方法，绘制一凸轮轮廓曲线盘形凸轮轮廓曲线的绘制方法，绘制一凸轮轮廓曲线I I，该曲线，该曲线称为理论轮廓曲线称为理论轮廓曲线 (见图见图1-30)1-30)。2)2)以理论轮廓曲线上的各点为圆心，以已知滚子半径为半以理论轮廓曲线上的各点为圆心，以已知滚子半径为半径作一系列的圆，再作这些圆的光滑内切曲线径作一系列的圆，再作这些圆的光滑内切曲线，即得该滚子从，即得该滚子从动杆盘形凸轮的实际轮廓曲线动杆盘形凸轮的实际轮廓曲线 (见图见图1-30)1-30)。螺螺 旋旋 机机 构构一、螺旋机构的应用和特点一、螺旋机构的应用和特点 螺旋机构在各种机械设备和仪器中得到广泛的应用。图螺旋机构在各种机械设备和仪器中得到广泛的应用。图-31-31所所示为应用实例之一。示为应用实例之一。图图1-31 1-31 机床手摇进给机构机床手摇进给机构 1 1螺杆螺杆 2 2螺母螺母 3 3机架机架 螺旋机构的基本工作特性是将回转运动变为直线移动。螺旋机构的基本工作特性是将回转运动变为直线移动。螺螺旋旋机机构构的的主主要要优优点点是是结结构构简简单单，制制造造方方便便，能能将将较较小小的的回回转转力力矩矩转转变变为为较较大大的的轴轴向向力力，能能达达到到较较高高的的传传动动精精度度，并且工作平稳，定位可靠。并且工作平稳，定位可靠。螺旋机构的主要缺点是摩擦损失大，传动效率低。螺旋机构的主要缺点是摩擦损失大，传动效率低。二、螺旋机构的螺纹二、螺旋机构的螺纹 螺纹的类型螺纹的类型 根根据据螺螺纹纹截截面面形形状状的的不不同同，螺螺纹纹分分为为矩矩形形、梯梯形形、锯锯齿齿形形和和三角形等几种（见图三角形等几种（见图-32-32）。）。根根据据螺螺旋旋线线旋旋绕绕方方向向的的不不同同，螺螺纹纹可可分分为为右右旋旋和和左左旋旋两两种种（见图（见图-33-33）。）。根据螺旋线数目的不同，螺纹又可分为单线、双线、三线和根据螺旋线数目的不同，螺纹又可分为单线、双线、三线和多线等几种（见图多线等几种（见图-33-33）。）。1-32 1-32 螺纹的牙型螺纹的牙型 a a）矩形）矩形 b b）梯形）梯形 c c）锯齿形）锯齿形 d d）三角形）三角形 图图1-33 1-33 螺纹的旋向和线数螺纹的旋向和线数 a a）右旋，单线）右旋，单线 b b）左旋，双线）左旋，双线 c c）右旋，三线）右旋，三线 螺纹的导程和升角螺纹的导程和升角 由图由图-33-33可知，螺纹的导程可知，螺纹的导程与螺距与螺距及线数及线数的关系是的关系是 L L=n n 参照图参照图-34-34，螺纹升角，螺纹升角可根据几何关系得出：可根据几何关系得出：tantan =L/L/d d 在一般情况下，螺纹升角在一般情况下，螺纹升角都较小，当螺杆（或螺母）受到轴都较小，当螺杆（或螺母）受到轴向力作用时，无论这个力有多大，螺母（或螺杆）也不会自行松退，向力作用时，无论这个力有多大，螺母（或螺杆）也不会自行松退，这就是螺纹的自锁作用。由于螺旋机构易于自锁，故在停止传动的这就是螺纹的自锁作用。由于螺旋机构易于自锁，故在停止传动的情况下，能够实现精确可靠的轴向定位。情况下，能够实现精确可靠的轴向定位。图图1-341-34 螺纹升角螺纹升角 三、螺旋机构的型式三、螺旋机构的型式 根根据据从从动动件件运运动动状状况况的的不不同同，螺螺旋旋机机构构有有单单速速式式、差差速速式式和和增增速式三种基本型式。速式三种基本型式。1 1单速式螺旋机构单速式螺旋机构 当螺杆旋转时，螺母以某一速度作轴向移动。这种螺旋机构的当螺杆旋转时，螺母以某一速度作轴向移动。这种螺旋机构的应用实例见图应用实例见图1-311-31、图、图1-351-35。图图1-35 1-35 台虎钳台虎钳 1 1螺杆螺杆 2 2活动钳口活动钳口 3 3固定钳口固定钳口 2 2差速式螺旋机构差速式螺旋机构 如如图图1-361-36所所示示为为差差速速式式螺螺旋旋机机构构简简图图。设设A A、B B两两处处的的螺螺旋旋方方向向相相同同，两两导导程程之之间间的的差差值值很很小小，则则当当螺螺杆杆转转动动时时，螺螺母母可可实实现现极其缓慢的差速移动。极其缓慢的差速移动。差差速速式式螺螺旋旋机机构构的的优优点点是是既既能能得得到到极极小小的的位位移移，而而其其螺螺纹纹的的导程又无需太小，因而便于加工制造。导程又无需太小，因而便于加工制造。差速式螺旋机构常用于较精密的机械或仪器中。如图差速式螺旋机构常用于较精密的机械或仪器中。如图1-371-37所所示，差动微调镗刀杆就是利用差速式螺旋机构实现微调的。示，差动微调镗刀杆就是利用差速式螺旋机构实现微调的。图图1-36 1-36 差速式螺旋机构差速式螺旋机构 1 1螺杆螺杆 2 2螺母（或滑块）螺母（或滑块）3 3机架机架 图图1-37 1-37 差动式微调镗刀杆差动式微调镗刀杆 1 1螺杆螺杆 2 2镗刀镗刀 3 3刀套刀套 4 4镗杆镗杆 3 3增速式螺旋机构增速式螺旋机构 图图1-381-38所所示示为为增增速速式式螺螺旋旋机机构构简简图图。在在螺螺杆杆1 1上上，a a、b b 两两段段螺螺纹纹旋旋向向相相反反，当当螺螺杆杆1 1在在支支架架3 3的的支支承承内内转转动动时时，两两螺螺母母2 2和和22将将在在滑滑槽槽内产生较快的逆向运动，或快速分离，或快速趋合。内产生较快的逆向运动，或快速分离，或快速趋合。这种螺旋机构常用于机械加工自动定心夹具和两脚规中。这种螺旋机构常用于机械加工自动定心夹具和两脚规中。图图1-38 1-38 自动定心夹具的螺旋机构自动定心夹具的螺旋机构 1 1螺杆螺杆 2 2、2 2，螺母螺母 3 3机架机架 四、滚珠螺旋机构四、滚珠螺旋机构滚珠螺旋机构的结构原理如图滚珠螺旋机构的结构原理如图1-391-39所示。所示。滚滚珠珠螺螺旋旋机机构构由由于于以以滚滚动动摩摩擦擦代代替替了了滑滑动动摩摩擦擦，故故摩摩擦擦阻阻力力小小，传传动动效效率率高高，运运动动稳稳定定，动动作作灵灵敏敏；但但结结构构复复杂杂，尺尺寸寸大大，制制造造技技术术要求高。要求高。滚珠螺旋机构目前主要用于数控机床和精密机床的进给机构、重滚珠螺旋机构目前主要用于数控机床和精密机床的进给机构、重型机械的升降机构、精密测量仪器以及各种自动控制装置中。型机械的升降机构、精密测量仪器以及各种自动控制装置中。图图1-39 1-39 滚珠螺旋机构滚珠螺旋机构 1 1螺母螺母 2 2丝杠丝杠 3 3滚珠滚珠 4 4滚珠循环装置滚珠循环装置 间歇运动机构间歇运动机构间歇运动机构的种类很多，常见的有棘轮机构和槽轮机构两种。间歇运动机构的种类很多，常见的有棘轮机构和槽轮机构两种。一、棘轮机构一、棘轮机构棘轮机构的工作原理如图棘轮机构的工作原理如图1-401-40所示。所示。棘轮转过的角度是可以调节的，如图棘轮转过的角度是可以调节的，如图1-411-41所示。所示。棘轮机构一般用于主动件速度不大、从动件间歇运动行程需改棘轮机构一般用于主动件速度不大、从动件间歇运动行程需改变的场合，如各种机床和自动机械的进给机构、进料机构、千斤顶变的场合，如各种机床和自动机械的进给机构、进料机构、千斤顶以及自动计数器等。以及自动计数器等。图图1-40 1-40 棘轮机构棘轮机构 1 1棘爪棘爪 1 1止退棘爪止退棘爪 2 2棘轮棘轮 图图1-41 1-41 棘轮转角的调节棘轮转角的调节 a a）调节前）调节前 b b）调节后）调节后 图图1-42 1-42 槽轮机构槽轮机构 a)a)槽轮转动开始槽轮转动开始 b b）槽轮转动结束）槽轮转动结束 1 1拨盘拨盘 2 2槽轮槽轮 二、槽轮机构二、槽轮机构 槽轮机构的结构原理如图槽轮机构的结构原理如图1-421-42、图、图-43-43所示。所示。图图1-43 1-43 双销槽轮机构双销槽轮机构 槽轮机构常用于自动机床的换刀装置（见图槽轮机构常用于自动机床的换刀装置（见图-44-44）、电影放）、电影放映机的输片机构等。映机的输片机构等。图图1-44 1-44 自动机床的换刀装置自动机床的换刀装置