1、第六章常第六章常 用用 机机 构构第六章常 用 机 构 铰链四杆机构在机械传动中有广泛应用，例如缝纫机的踏板机构、天平、起重机起动臂机构等，如图6 1所示。图6-1铰链四杆机构的应用第一节铰链四杆机构第一节铰链四杆机构第六章常 用 机 构一、铰链四杆机构的定义 平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副或者移动副相互连接而组成，在同一平面或相互平行平面内运动的机构。最常用的平面连杆机构是具有四个构件的机构，称为四杆机构。二、铰链四杆机构的组成与分类 如图6-2所示，在铰链四杆机构中，固定不动的构件4称为机架，不与机架直接相连的构件2称为连杆，与机架相连的构件1、3称为连架杆。图6-2铰链四杆机构第六
2、章常 用 机 构1.曲柄摇杆机构铰链四杆机构的两个连架杆中，如果其中一个是曲柄，另一个是摇杆，则称之为曲柄摇杆机构。曲柄摇杆机构应用实例见表6-1。表6-1曲柄摇杆机构应用实例第六章常 用 机 构表6-1曲柄摇杆机构应用实例第六章常 用 机 构图6-3摇杆的急回特性(1)急回特性如图6-3所示，主动件曲柄AB在匀速转动一周的过程中，与连杆BC有两次共线。这时从动摇杆CD分别处于图6-3摇杆的急回特性左、右极限位置，两共线位置之间所夹的锐角称为极位夹角，用表示。在这一过程中，摇杆往复摆动的所用时间以及平均速度均不相等，这种运动特性称为急回特性。第六章常 用 机 构图6-4曲柄摇杆机构的死点位置(
3、2)死点位置如图6-4所示，摇杆CD为主动件，曲柄AB为从动件。在运动过程中，摇杆处于两极限位置时，连杆BC与曲柄AB共线。机构所处的这种位置称为死点位置。第六章常 用 机 构图6-7双曲柄机构a)不等长双曲柄机构b)平行双曲柄机构c)反向双曲柄机构2.双曲柄机构 在铰链四杆机构中，若两个连架杆均为曲柄时，则称其为双曲柄机构。常见的双曲柄机构类型见图6-7，双曲柄机构应用实例见表6-2。第六章常 用 机 构表6-2双曲柄机构应用实例第六章常 用 机 构3.双摇杆机构 铰链四杆机构中，两连架杆均为摇杆的机构称为双摇杆机构。双摇杆机构应用实例见表6-3。表6-3双摇杆机构应用实例第六章常 用 机
4、构三、铰链四杆机构的基本性质曲柄是能作整周旋转的连架杆。只有这种能作整周旋转的构件才能用电动机等连续转动的动力装置来带动，所以能作整周旋转的构件在机构中具有重要地位，即曲柄是关键的构件。1.曲柄存在的条件2.铰链四杆机构三种基本类型的判别方法第六章常 用 机 构图6-8曲柄滑块机构四、铰链四杆机构的演化 在实际应用中，除了铰链四杆机构的三种基本类型外，通过改变铰链四杆机构某些构件的形状、相对长度或选择不同构件作为机架等形式，可以得到铰链四杆机构的一些其他演化形式。1.曲柄滑块机构如图6-8所示，曲柄滑块机构是将曲柄摇杆机构中的摇杆转化为滑块而形成的一种演化形式。当曲柄AB匀速转动时，通过连杆B
5、C带动滑块在机架导轨上作往复直线运动。第六章常 用 机 构表6-4曲柄滑块机构应用实例曲柄滑块机构应用实例见表6-4。第六章常 用 机 构2.导杆机构导杆机构可以看成是通过改变曲柄滑块机构中固定件的位置演化而来的。选择不同的构件作为机架时，会得到不同的导杆机构类型。导杆机构应用实例见表6-5。表6-5导杆机构应用实例第六章常 用 机 构一、棘轮机构1.棘轮机构的工作原理 如图6-9所示，棘轮机构主要由棘爪2、棘轮4和机架组成。棘爪2连接在平面连杆机构的摇杆1上。当摇杆逆时针方向摆动时，棘爪推动棘轮转过一定的角度；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮齿背上滑过，此时棘轮停歇不转。因此，在摇杆作往复
6、摆动时，棘轮则作单向的间歇运动。图6-9棘轮机构1摇杆2棘爪3、5弹簧4棘轮6止回棘爪7曲柄第二节棘轮机构和槽轮机构第二节棘轮机构和槽轮机构 棘轮机构和槽轮机构都属于间歇机构。间歇机构是指能够将主动件的连续运动转换为从动件的周期性运动或间歇运动的机构。第六章常 用 机 构2.棘轮机构的类型及特点棘轮机构按传递力的方式有齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。棘轮机构按传递力的方式有齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。齿式棘轮机构又可分为内啮合式和外啮合式两种。常见的棘轮机构类型及工作特点见表6-6。表6-6常见的棘轮机构类型及工作特点第六章常 用 机 构第六章常 用 机 构表6-6常见的棘轮机构类型及工作特点
7、第六章常 用 机 构二、槽轮机构1.槽轮机构的工作原理如图6 10所示，槽轮机构是由带圆柱销的拨盘、具有径向槽的槽轮和机架组成。当主动拨盘作匀速连续转动时，圆柱销时而进入槽轮的径向槽，拨动槽轮反向转动，时而退出槽轮的径向槽，槽轮停止不动，从而驱动槽轮作间歇运动。图6-10槽轮机构工作原理1槽轮2圆柱销3拨盘第六章常 用 机 构2.槽轮机构的类型及其特点 槽轮机构可分为外啮合（图6 10）和内啮合（图6 11）两种形式，其中内啮合槽轮机构可使拨盘和槽轮同向转动。图6-11内啮合槽轮机构第六章常 用 机 构图6-12双圆柱销槽轮机构 根据圆柱销的数量，槽轮机构又可分为单圆柱销槽轮机构(图6-10)
8、和双圆柱销槽轮机构(图6-12)。当双圆柱销槽轮机构中的拨盘转动一周时，槽轮间歇地转动两次。第六章常 用 机 构 槽轮机构广泛应用于自动化机械中。图6-13所示为转塔车床刀架转位换刀机构，图6-14所示为电影放映机上的卷片机构。图6-13转塔车床刀架转位机构图6-14电影放映机上的卷片机构第六章常 用 机 构一、凸轮机构应用实例 凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成,如图6-15所示。凸轮是一个能控制从动件运动规律的具有曲线轮廓或凹槽的构件。当凸轮转动或移动时，借助它的曲线轮廓或凹槽，可以使从动件作相应的运动。只要改变凸轮的轮廓外形，就能使从动件实现不同的运动规律。图6-15凸轮机
9、构的组成1机架2从动件3凸轮第三节凸第三节凸 轮轮 机机 构构第六章常 用 机 构表6-7凸轮机构常见的应用实例第六章常 用 机 构二、凸轮机构的分类凸轮机构的类型很多，常见的分类见表6 8。表6-8凸轮机构的类型第六章常 用 机 构本本 章章 小小 结结本章主要介绍了铰链四杆机构的组成与分类、基本性质和演化,棘轮机构和槽轮机构的工作原理、常见类型及特点,凸轮结构的组成、常见应用及分类。本章的重点是铰链四杆机构的组成与分类、铰链四杆机构的基本类型及判别、铰链四杆机构的急回特性、棘轮机构和槽轮机构的工作原理，难点是铰链四杆机构的死点位置及演化。除了本章介绍的一些机构外，还有大量的不常用的机构和特殊用途的机构，平时应注意观察各种机构的工作特点，比较各机构间的相同点和不同点以及应用场合。
