汽車機械基礎模塊三汽車常用機構分析單元八凸輪機構學習目標1.知識目標(1)掌握常見凸輪機構的類型、特點及應用。(2)熟悉從動件運動規律。(3)了解凸輪機構的材料與結構2.能力目標(1)能區分凸輪機構的類型(2)掌握凸輪機構材料的選用(3)能講出凸輪機構的應用實例目錄01任務一凸輪機構的特點與分類02任務三凸輪機構的運動分析03任務二凸輪機構的材料與結構案例導入內燃機中的配氣機構是發動機中的重要機構,工作時要求在一個工作循環內,氣門迅速打開,隨即迅速關閉,然后保持關閉不動。這種要求用平面四桿機構是不能實現的,那么配氣機構是如何實現氣門啟閉的?

目錄01任務一凸輪機構的特點與分類02任務三凸輪機構的運動分析03任務二凸輪機構的材料與結構凸輪機構組成凸輪機構是有凸起或凹槽輪廓形狀的凸輪、從動件和機架三個構件組成的高副機構。凸輪機構廣泛應用于自動機械、自動控制裝置和裝配生產線中。凸輪機構組成內燃機的凸輪配氣機構中，凸輪做勻速轉動時，外輪廓曲線迫使從動件的氣門桿做斷續往復移動，控制氣門有規律地開啟和關閉，使可燃氣體進入氣缸或排出廢氣。氣門開啟和關閉時間的長短和其速度變化，取決于凸輪輪廓曲線的形狀。凸輪機構的特點凸輪機構的優點：

只要適當地設計凸輪的輪廓曲線，便可使從動件獲得任意預定的運動規律，且機構簡單緊湊凸輪機構缺點：

凸輪與從動件是高副接觸，比壓較大，易于磨損，故這種機構一般僅用于傳遞動力不大的場合。凸輪機構的分類1.按凸輪的外部形狀分：（1）盤形凸輪

盤形凸輪是一個繞固定軸轉動且徑向尺寸變化的盤形構件，其輪廓曲線位于凸輪的外邊緣,盤形凸輪輪廓上各點到轉動中心的距離不等。

盤形凸輪配氣機構凸輪機構的分類1.按凸輪的外部形狀分：（2）移動凸輪移動凸輪的外形呈板狀,又稱板狀凸輪。移動凸輪實際上是將盤形凸輪從中心展開成平面而得到的。移動凸輪電子配鑰匙機凸輪機構的分類1.按凸輪的外部形狀分：（3）圓柱凸輪圓柱凸輪的圓柱端面具有曲線凹槽,可以看成是將移動凸輪卷曲得來的。與其他凸輪所不同的是,圓柱凸輪屬于空間凸輪,從動桿的移動方向與圓柱凸輪的軸向平行或相交圓柱凸輪刀架進給凸輪機構凸輪機構的分類2.按從動件的端部形狀分：（1）尖頂從動件從動件的頂部為尖形,

從動件與盤形凸輪成尖點接觸,結構簡單,緊湊。但點接觸的壓強大,承受載荷小,容易磨損,只能用于輕載低速的場合尖頂從動件凸輪機構的分類2.按從動件的端部形狀分：（2）滾子從動件從動件的頂端裝有滾子。從動件與盤形凸輪之間形成滾動接觸,摩擦小,轉動靈活,可傳遞較大的力,應用較為廣泛。滾子從動件e凸輪機構的分類2.按從動件的端部形狀分：（3）平底從動件從動件的頂端做成較大的平底,

從動件與盤形凸輪之間形成平底接觸,在接觸處容易形成油膜,潤滑較好,磨損小,適用于高速場合。e平底從動件凸輪機構的分類3.按從動件的運動形式分：（1）直動從動件

從動件做往復直線運動（2）擺動從動件

從動件做往復擺動

凸輪機構的分類4.按凸輪與從動件間保持接觸的鎖合方式分類（1）力鎖合

利用重力、彈簧力或其他外力進行鎖合1132e凸輪機構的分類4.按凸輪與從動件間保持接觸的鎖合方式分類（2）型鎖合

依靠凸輪凹槽兩側的凸輪曲線或從動件的特殊溝槽或從動件的特殊構造進行鎖合目錄01任務一凸輪機構的特點與分類02任務二凸輪機構的材料與結構03任務三凸輪機構的運動分析凸輪機構的材料凸輪機構屬于高副機構，凸輪與從動件之間的接觸應力大，容易出現磨損和點蝕，而且多數凸輪機構在工作時還會承受一定的沖擊，有要求凸輪和從動件的工作表面，具有高強度、高耐磨性及高接觸強度，同時心部具有良好的韌性。對于低速、輕載場合，凸輪可以選用HT200，HT300，QT600-3等；從動件需承受彎曲應力，可選用40鋼或45號鋼，并進行表面淬火，使表面硬度達到40～50HRC.對中速、中載的場合，凸輪可選用45鋼，并進行表面淬火，或選用15鋼、20Cr等,并進行滲碳淬火，使表面硬度達到56～62HRC；從動件可選用20Cr，并進行滲碳淬火，使表面硬度達到55～60HRC。對高速、重載的場合，凸輪常采用40Cr或20CrMnTi等，并進行表面高頻淬火，使表面硬度達到55～60HRC，或選用38CrMoAl進行滲碳處理，使表面硬度達到60～67HRC；從動件可選用T8,T10等碳素工具鋼，并進行表面淬火，使表面硬度達到58～62HRC。凸輪機構的結構1.整體式凸輪當凸輪的輪廓與軸的直徑相差不大時,將凸輪和軸做成一體而成為凸輪軸凸輪機構的結構2.組合式凸輪當凸輪的輪廓與軸的直徑相差較大時,可將凸輪和軸分別做成零件,然后再緊固連接在一。連接的方式有螺栓連接,銷連接,鑲塊連接。

螺栓連接

銷連接鑲塊連接目錄01任務一凸輪機構的特點與分類02任務二凸輪機構的材料與結構03任務三凸輪機構的運動分析從動件的運動曲線從動件的運動規律是指從動件的位移s隨時間t的變化而變化的規律基圓：以凸輪最小半徑r0所作的圓。r0稱為凸輪的基圓半徑。推程、推程運動角：δ0遠休止、遠休止角：δ01回程、回程運動角：δ′近休止、近休止角：δ02

行程：h盤形凸輪的運動分析從動件的常用運動規律曲線1.等速運動規律當凸輪勻速回轉時,從動件上升或下降的速度為一常數特點：速度有突變，加速度理論上由零至無窮大，從而使從動件產生巨大的慣性力，機構受到強烈沖擊——剛性沖擊適應場合：低速輕載從動件的常用運動規律曲線2.等加速等減速運動規律從動件在一個升程h中，前半段做等加速運動，后半段做等減速運動，其加速度的絕對值相等且為一常數特點：加速度曲線有突變，加速度的變化率在這些位置為無窮大——柔性沖擊適應場合：中速輕載凸輪機構的傳力特性1.壓力角的選擇顯然，α越小，F1越大，F2越小，傳力性能越好；反之，α越大，F1越小，F2越大，導路中的側壓力越大，摩擦阻力越大，凸輪轉動越困難。當壓力角α增大到一定程度，有效分力不足克服摩擦阻力時，無論凸輪對從動件的推力有多大，從動件都不能運動，這種現象稱為自鎖。壓力角的一般選用原則：在傳力許可的條件下，盡量取較大的壓力角。為了使機構能順利工作，規定了壓力角的許用值[α]，應使α≤[α]。根據實踐經驗，推程的許用壓力角：移動從動件[α]≤30o；擺動從動件[α]≤45o。回程時，傳力已不是主要問題，而主要考慮減小凸輪尺寸，可取[α]≤70o～80o。

凸輪機構的傳力特性2.基圓半徑的選擇基圓半徑較大的凸輪對應點的壓力角較小，傳力性能好些，但結構尺寸較大；基圓半徑較小的凸輪結構尺寸比較緊湊，但對應點的壓力角較大，傳力性能較差些，容易引起自鎖。汽車機械基礎模塊三汽車常用機構分析單元九間歇運動機構學習目標1.知識目標(1)了解棘輪機構、槽輪機構和不完全齒輪機構的組成、工作原理。(2)了解各種間歇機構的特點和應用。2.能力目標能識別間歇運動機構的組成和類型，并能舉出在汽車及生活中應用實例。目錄01第一節棘輪機構02第二節槽輪機構03第三節不完全齒輪機構任務引入在許多機械中，特別是在各種自動和半自動機械中，常需將原動件的連續運動變為從動件的周期性間歇運動，能夠實現這種功能的機構稱為間歇運動機構。常見的間歇運動機構有棘輪機構和槽輪機構。如圖9-1所示的汽車駐車制動器，俗稱手剎，其內部結構就是一種典型的棘輪機構。

目錄01第一節棘輪機構02第二節槽輪機構03第三節不完全齒輪機構棘輪機構組成棘輪機構的組成：主動棘爪棘

輪搖桿止回棘爪棘輪機構的類型棘輪機構類型：棘輪機構的類型1.單動式棘輪機構根據棘輪運動形式的不同：棘輪機構的類型2.雙動式棘輪機構棘輪機構的類型3.可變向式棘輪機構棘輪機構的類型3.可變向式棘輪機構棘輪機構的類型摩擦式棘輪機構根據棘輪運動形式的不同：棘輪機構的運動特點齒嚙合式棘輪機構具有結構簡單、棘輪和棘爪制造方便、運動可靠等特點，但棘爪在棘輪表面劃過時會產生較大的噪音，且容易造成機構的磨損，故齒嚙合式棘輪機構多用于低速、輕載的間歇式運動場合。摩擦式棘輪機構具有噪音小，運動平穩、從動件轉角可無級調節等特點，但工作時容易打滑，故摩擦式棘輪機構不適用于需要精確傳動的間歇式場合。棘輪機構的應用汽車手剎手柄當拉動手柄時，手柄帶動拉線使得后輪的卡鉗或指定蹄片鎖緊制動盤，實現剎車，而棘爪卡住棘輪使得手柄固定在相應的位置不動。需要解除制動時，先按下按鈕使棘爪張開，并與棘輪脫離，即可放下手柄以解除制動。棘輪機構的應用鎖止機構鎖止機構是汽車安全帶原理中最復雜的一部分，如今，有兩種常用的鎖定系統：由汽車運動觸發的系統和由安全帶運動觸發的系統。第一種系統在汽車迅速減速(例如，當汽車撞上某物體)時鎖定卷軸。這種機構中的核心元件是一個加重擺錘。當汽車突然停止時，慣性會導致擺錘向前擺動。擺錘另一端的棘爪會抓住固定在卷軸上的一個帶齒棘輪。由于棘爪卡住了其中一個輪齒，因而齒輪便無法逆時針旋轉，從而使與之相連的卷軸也無法旋轉。當撞擊后再次松開安全帶時，齒輪會順時針旋轉，并與棘輪分開目錄01第一節棘輪機構02第二節槽輪機構03第三節不完全齒輪機構槽輪機構的工作原理和分類1.槽輪機構的工作原理：1－撥盤2—圓銷3—槽輪槽輪機構的工作原理和分類2.槽輪機構的分類：外嚙合槽輪機構內嚙合槽輪機構槽輪機構的特點和應用槽輪機構具有結構簡單、傳動可靠、機械效率高等特點，但圓銷與槽輪徑向槽之間的配合要求具有較高的精度，且圓銷在進入徑向槽時有較大的沖擊，因此槽輪機構常用于低速、定轉角的間歇式運動場合。目錄01第一節棘輪機構02第二節槽輪機構03第三節不完全齒輪機構概述不完全齒輪機構是由普通漸開線齒輪傳動機構演變而來的間歇運動機構。不完全齒輪與普通漸開線齒輪的區別在于此輪圓周只有一部分輪齒，剩下部分為鎖止弧，有外嚙合不完全齒輪機構和內嚙合不完全齒輪機構。

外嚙合不完全齒輪機構

內嚙合不完全齒輪機構不完全齒輪機構特點和應用不完全齒輪機構具有結構簡單、制造方便、工作可靠等優點，且從動輪的運動時間和靜止時間的比例，可在較大范圍內變化。但當從動輪在進入嚙合和脫離嚙合的瞬間，速度發生突變，將對機構造成較大的剛性沖擊。因此，完全齒輪機構適用于低速、輕載的場合。汽車機械基礎模塊三汽車常用機構分析單元十螺旋機構學習目標1．知識目標（1）了解螺紋的形成和基本參數（2）了解螺旋機構的工作原理、類型、特點及適用場合。（3）了解滾動螺旋機構的工作原理、特點及滾珠絲桿的選用。2.能力目標（1）能識別螺紋的種類及應用（2）能講出螺紋應用實例任務引入螺旋傳動是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實現傳動要求的。它主要用于將回轉運動轉變為直線運動或將直線運動轉變為回轉運動,同時傳遞運動或動力。螺旋機構在汽車及相關檢修工具中大量使用,圖10-1所示為汽車千斤頂的工作圖,該千斤頂實際上是一個螺旋機構。

螺旋千斤頂目錄01螺紋的基本知識02螺旋機構目錄01螺紋的基本知識02螺旋機構螺紋的分類1.按螺紋牙型分類螺紋根據牙型可分三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋等，其中三角形螺紋主要用于零件間連接，矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋主要用于傳遞動力和運動。螺紋的分類（a）三角形螺紋（b）矩形螺紋（c）梯形螺紋

（d）鋸齒形螺紋螺紋的分類2.按螺旋方向分類根據螺旋線繞行方向的不同，螺紋可分為右旋螺紋和左旋螺紋，如圖4-71所示。其中，逆時針旋緊的螺紋稱為左旋螺紋，螺紋特征為左高右低；順時針旋緊的螺紋稱為右旋螺紋，螺紋特征為左低右高。（a）左旋螺紋（b）右旋螺紋螺紋的分類3.按形成螺紋線數分類螺紋有單線和多線之分，沿一條螺旋線形成的螺紋為單線螺紋，沿多條螺旋線形成的螺旋為多線螺紋，多線螺紋中，以雙線螺旋較為常用（a）單線螺紋（b）雙線螺紋螺紋的分類4.按螺旋線形成的表面分類在圓柱體外表面上形成的螺紋稱為外螺紋，在圓柱內表面形成的螺紋稱為內螺紋（a）外螺紋（b）內螺紋

螺紋的參數內、外螺紋總是成對使用的，只有當內、外螺紋的牙型、公稱直徑、螺距、線數和旋向五個要素完全一致時，才能正常地旋合。1．牙型常見的螺紋牙型有三角形、梯形、鋸齒形和矩形。其中，矩形螺紋尚未標準化，其余牙型的螺紋均為標準螺紋。螺紋的參數2．公稱直徑螺紋的直徑有大徑（d、D）、小徑（d1、D1）和中徑（d2、D2）。其中，外螺紋用小寫字母表示，內螺紋用大寫字母表示。公稱直徑是代表螺紋尺寸的直徑，普通螺紋的公稱直徑就是指螺紋的大徑螺紋的參數3．線數螺紋有單線和多線之分。沿一條螺旋線形成的螺紋為單線螺紋；沿兩條或兩條以上螺旋線形成的螺紋為雙線或多線螺紋（a）單線螺紋

（b）雙線螺紋螺紋的參數4．螺距和導程螺紋上相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離稱為螺距（P）；沿同一條螺旋線形成的螺紋，相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離稱為導程（Pｈ）。對于單線螺紋，導程=螺距（Ph

＝P）；對于線數為n的多線螺紋，導程＝n×螺距（Ph=nP）。螺紋的參數5．旋向工程上常用右旋螺紋。只有在特殊情況下才選用左旋螺紋。比如：液化氣鋼瓶接口為防止其他接頭混攪使用，使用左旋螺紋。目錄01螺紋的基本知識02螺旋機構螺旋機構的類型和應用1.傳力螺旋傳力螺旋用以傳遞動力為主，以較小的轉矩產生較大的軸向力，用以舉重或克服其他相當大的生產阻力，（a）螺旋千斤頂

（b）螺旋壓力機螺旋機構的類型和應用2.傳動螺旋主要用來傳遞運動及功率。（a）車床走刀機構

（b）車床尾座進給機構螺旋機構的類型和應用3.調整螺旋主要用來調整并固定零件或工件位置。螺旋機構的特點螺旋機構的特點與應用（1）當螺桿轉過一周時，螺母只移動一個導程，而導程可以做得很小。故螺旋機構可以得到很大的減速比。（2）由于減速比大，當在主動件上施加一個不大的扭矩時，在從動件上可獲得一個很大的推力，即螺旋機構具有很大的機械利益。（3）選擇合適的螺旋升角可以使螺旋機構具有自鎖性。

（4）結構簡單、傳動平穩、無噪聲等。（5）滑動螺旋的效率較低，特別是自鎖螺旋的效率都低于50％。傳動的運動形式1．螺母不動，螺桿轉動并做直線運動。常用于螺桿位移式臺虎鉗、千分尺、螺旋增力機構等。臺虎鉗傳動的運動形式2.螺桿不動，螺母回轉并做直線運動。常用于螺旋千斤頂。螺旋千斤頂傳動的運動形式3.螺桿原位轉動，螺母做直線運動。常用于車床橫刀架，車床橫刀架傳動的運動形式4．螺母原位轉動，螺桿往復運動。常用于觀察鏡的調整裝置觀察鏡螺旋調整裝置滾珠螺旋機構在螺桿與螺母的螺紋滾道中裝上滾珠。滾動螺旋傳動的效率一般在90%以上。不自鎖，具有傳動的可逆性。滾珠螺旋機構滾動螺旋傳動在汽車及其相關產業中有著廣泛的應用，如圖10-16所示的循環球式轉向器就是一種滾動螺旋機構，利用滾動螺旋機構減小轉向的阻力，提高汽車轉向的可靠性和穩定性。汽車機械基礎模塊三汽車常用機構分析單元六機構的組成及運動簡圖學習目標1.知識目標（1）掌握機器、機構，構件和零件的概念。（2）能區分高副和低副。（3）能識讀機構運動簡圖。2.能力目標

能繪制常用機構的運動簡圖目錄01任務一機器、機構與零件02任務二運動副及其分類03任務三機構運動簡圖任務引入汽車是由各種機構來實現特定形式運動的機器，如有曲柄連桿機構、配氣機構（如圖6-1）、轉向機構等，而機構又是由各種零件來組成，那么它們之間到底有怎樣的聯系和區別呢？目錄01任務一機器、機構與零件02任務二運動副及其分類03任務三機構運動簡圖機器機器是人們根據使用要求而設計制造的一種執行機械運動的裝置，它可以用來變換或傳遞能量、物料與信息，從而減輕人類的體力和腦力勞動。機器特征：（1）屬于人為的實體組合體，（2）各運動實體之間具有確定的相對運動，（3）能代替或減輕人類的勞動，利用機械能做功或進行能量轉換，機器1.機器的組成

根據組成部分功能不同，一部完整的機器一般包括5個部分。下面以轎車為例，介紹機器各組成部分的含義：機器動力部分：

將其他形式的能量轉換為機械能，是整個機器的動力源。執行部分：

直接完成機器預定工作任務的部分。傳動部分：

連接動力部分和執行部分，用來傳遞運動和動力。控制部分：控制機器中動力部分、執行部分和傳動部分協調工作。。支撐及輔助部分：

用來安裝和支撐其余組成部分。機器2.機器的類型

根據用途不同，機器可分為動力機器、加工機器、運輸機器和信息機器，它們各自的用途及應用動力機器：實現其他能量與機械能之間的轉換。

電動機

內燃機機器2.機器的類型加工機器：用來改變加工對象的尺寸形狀、性質和狀態。車床

銑床

機器2.機器的類型

運輸機器：用來運輸人員或物品。客車

叉車

機器2.機器的類型

信息機器：用來獲取或變換信息。照相機

傳真機機構機構是具有確定相對運動的構件的組合，它是用來傳遞運動和動力的構件系統。機器可以看成是一個或若干機構的組合。機器機構機械常用的機構類型連桿機構帶傳動機構齒輪機構凸輪機構發動機曲柄連桿機構機器與機構的區別構件構件是指組成機構的各個具有相對運動關系的實體，它是機構中的運動單元。內燃機連桿機構中包括：曲柄、連桿、活塞等構件零件零件是組成機器的制造單元按照適用范圍不同，零件可分為通用零件和專用零件兩類。

通用零件在各種機器中都能用到，如螺栓、螺母、銷釘、軸承、齒輪等

專用零件僅用于實現特定功能的機器，如內燃機的曲軸、起重機的吊鉤、液壓馬達的葉片等零件通用零件在各種機器中都能用到，如螺栓、螺母、銷釘、軸承、齒輪等

零件專用零件僅用于實現特定功能的機器，如內燃機的曲軸、起重機的吊鉤、液壓馬達的葉片等機械、機器、機構、零件的關系機械、機器、機構、構件、零件之間的關系零件構件機構機器（制造單元）（運動單元）（傳遞、轉變運動形式）（利用機械能做功或實現能量轉換）機械目錄01任務一機器、機構與零件02任務二運動副及其分類03任務三機構運動簡圖運動副使兩個構件直接接觸,又能保持一定的相對運動的連接形式稱為運動副。例如,活塞與氣缸的連接構成移動副,連接門與門框的合頁構成轉動副。兩構件只能位于同一平面或平行平面內做相對運動的運動副稱為平面運動副。運動副分類根據運動副中兩構件的接觸形式不同,平面運動副分為低副和高副、1.低副

兩個構件之間做面接觸的運動副稱為低副。

低副又分為轉動副和移動副。轉動副為兩構件在接觸面做相對轉動,也稱為鉸鏈；移動副為兩構件在接觸面做相對直線移動低副的接觸處一般是圓柱面或平面，承受載荷時壓強較小運動副分類2.高副

兩個構件之間通過點或線接觸的運動副稱為高副。

（a）火車輪與鋼軌

（b）凸輪與從動件

（c）嚙合的輪齒高副的接觸處一般是點、線,承受載荷時的壓強較大，接觸處易磨損目錄01任務一機器、機構與零件02任務二運動副及其分類03任務三機構運動簡圖機構運動簡圖用線條表示構件，用簡單的符號表示運動副的類型，按一定比例確定運動副的相對位置，這種表示機構中各構件運動關系的簡明圖形稱為機構運動簡圖。（a）示意圖（b）機構運動簡圖機構運動簡圖機構運動簡圖機構運動簡圖機構運動簡圖2確定各構件間運動副的類型和數目曲軸1與汽缸體4、連桿2與曲軸1之間均發生相對轉動，構成2個轉動副；活塞3既與連桿之間發生相對轉動，又與汽缸體之間發生相對直線運動，構成1個轉動副和1個移動副。1分析機構運動，確定構件類型和數目該曲柄連桿機構由曲軸1、連桿2、活塞3、汽缸體4等構件組成，往復直線運動的活塞通過連桿驅動曲軸轉動。其中，汽缸體4是機架，活塞3是主動件，其余為從動件。3量運動副間的相對位置，確定繪圖比例

運動副間的相對位置應根據機構的實際尺寸測量，繪圖比例應根據圖紙的大小確定。4選擇合適的視圖和原動件位置選擇連桿的運動平面作為繪制簡圖的視圖平面，取曲軸與豎直方向成60°的位置為原動件初始位置。5用規定的圖形繪制運動副和構件，標出構件標號和原動件，如圖（b）所示。1—曲軸；2—連桿；

3—活塞；4—汽缸體汽車曲柄連桿機構（b）機構運動簡圖（a）示意圖例繪制如圖（a）所示的汽車曲柄連桿機構的平面機構運動簡圖汽車機械基礎模塊三汽車常用機構分析學習目標1.知識目標(1)掌握常見平面連桿機構的類型、特點及應用。(2)掌握平面連桿機構曲柄存在的條件及類型判別方法。(3)了解平面連桿機構的演化形式及應用。(4)理解平面連桿機構的傳動特性。2.能力目標(1)能夠正確分析常用機構的類型(2)能夠正確分析常用機構的運動特性任務引入生活中我們常常可以看到，汽車車窗玻璃的雨刮器開啟后，能夠通過左右擺動刮走玻璃上的雨水（圖7-1（a）），載重汽車的車廂能自動升起完成卸貨（圖7-1（b））；公交車門在開啟按鈕后能自動開啟和關閉（圖7-1（c））。那么，這些機械裝置是怎么工作的呢？單元一平面連桿機構目錄01任務一鉸鏈四桿機構02任務二鉸鏈四桿機構的演化03任務三平面四桿機構的特性目錄01任務一鉸鏈四桿機構02任務二鉸鏈四桿機構的演化03任務三平面四桿機構的特性概述根據各構件之間的相對運動為平面運動還是空間運動，連桿機構分為平面連桿機構和空間連桿機構。平面連桿機構是由若干構件和低副連接組成的平面機構。這種機構可以實現預期的運動規律及位置、軌跡等要求；低副為面接觸，易于潤滑，便于加工。平面連桿機構是由多個構件在同一個平面或相互平行的平面內組合而成的，最常見的平面連桿機構為平面四桿機構，其中，全部運動副為轉動副的鉸鏈四桿機構和含有一個移動副的四桿機構應用最為廣泛。概述機架：固定不動的構件4。連桿：不與機架直接相連的構件2。連架桿：與機架相連的構件1、3。

曲柄：

360°轉動

搖桿：一定角度擺動概述鉸鏈四桿機構的類型1.曲柄搖桿機構

如果鉸鏈四桿機構中的兩連架桿中有一個為曲柄,另一個為搖桿,則該機構稱為曲柄搖桿機構

當曲柄做連續等速整周轉動時,搖桿將在一定角度內做變速的往復搖動。

曲柄搖桿機構能將主動件的整周回轉運動轉換成從動件的往復搖動。鉸鏈四桿機構的類型曲柄搖桿機構應用

鉸鏈四桿機構的類型曲柄搖桿機構應用

鉸鏈四桿機構的類型曲柄搖桿機構應用

鉸鏈四桿機構的類型曲柄搖桿機構應用

推論曲柄搖桿機構運動特點：擺動等速轉動曲柄搖桿機構應用鉸鏈四桿機構的類型2.雙曲柄機構

如果鉸鏈四桿機構中的兩連架桿都是能做整周轉動的曲柄,則該機構稱為雙曲柄機構

當其中一個曲柄做等速整周轉動時,另一個從動曲柄也將做整周轉動，如果兩曲柄的長度不等,則從動曲柄只能做變速轉動

如果兩曲柄長度相等且平行,稱該雙曲柄機構為平行雙曲柄機構,其從動曲柄也做等速轉動。

鉸鏈四桿機構的類型雙曲柄機構應用

慣性篩機構ABDC1234E631鉸鏈四桿機構的類型雙曲柄機構應用

特例1：平行四邊形結構ABDC鉸鏈四桿機構的類型雙曲柄機構應用

特例1：平行四邊形結構兩曲柄同向同速轉動兩連架桿等長且平行，連桿作平動平行四邊形機構特征ABCDAB=CDBC=ADB’C’鉸鏈四桿機構的類型雙曲柄機構應用

特例2：反向平行四邊形結構鉸鏈四桿機構的類型雙曲柄機構應用

特例2：反向平行四邊形結構鉸鏈四桿機構的類型雙曲柄機構推論ABCDAB=CDBC=ADB’C’雙曲柄機構雙曲柄機構的運動特點：普通雙曲柄機構

主動曲柄等速轉動從動曲柄變速轉動平行雙曲柄機構兩曲柄轉動的角速度始終相等反向雙曲柄機構雙曲柄的轉向相反，且長度也相等鉸鏈四桿機構的類型3.雙搖桿機構如果鉸鏈四桿機構中的兩連架桿都為搖桿,該機構稱為雙搖桿機構。鉸鏈四桿機構的類型雙搖桿機構應用QABCDE鶴式起重機鉸鏈四桿機構的類型雙搖桿機構應用飛機起落架鉸鏈四桿機構的類型雙搖桿機構應用特例：等腰梯形機構ABDCE鉸鏈四桿機構的類型雙搖桿機構應用雙搖桿機構運動特點：擺動

擺動（擺幅相等或不相等）鉸鏈四桿機構類型的判別鉸鏈四桿機構中是否存在曲柄，取決于個構件長度之間的關系。連架桿成為曲柄必須滿足下列兩個條件：最長桿與最短桿長度之和，小于或等于其余兩桿長度之和。與機架兩者之一為最短桿。若lmin+lmax≤其余兩桿長度和最短桿為機架雙曲柄機構最短桿的為連架桿

曲柄搖桿機構最短桿為連桿雙搖桿機構N，無整轉副Y，存在整轉副機構類型的判斷鉸鏈四桿機構類型的判別例1：已知各構件的尺寸如圖所示，試斷下列機構的類型?討論鉸鏈四桿機構類型的判別解：（a）40+110<70+90，最短桿AD為機架，故為雙曲柄機構

（b）45+120<70+100，最短桿AB為連架桿，故為曲柄搖桿機構

（c）50+100>70+60，不存在曲柄，故為雙搖桿機構

（d）50+100<70+90，最短桿BC為連桿，故為雙搖桿機構一、鉸鏈四桿機構存在曲柄的條件：（1）最短桿與最長桿的長度之和，小于或等于其余兩桿長度之和；

（2）連架桿和機架中必有一個是最短桿。二、根據上述曲柄存在條件可得以下推論：

桿長條件存在，則

a.取最短桿的相鄰桿為機架時，得曲柄搖桿機構；

b.取最短桿為機架時，得雙曲柄機構；

c.取與最短桿相對的桿為機架時，得雙搖桿機構。

桿長條件不存在，則只能得雙搖桿機構。鉸鏈四桿機構類型的判別目錄01任務一鉸鏈四桿機構02任務二鉸鏈四桿機構的演化03任務三平面四桿機構的特性鉸鏈四桿機構的演化鉸鏈四桿機構除了上面三種類型之外，在實際的機器中還廣泛的應用著其他多種形式的四桿機構。這些形式的四桿機構，可以認為是通過改變鉸鏈四桿機構中某些固定的形狀和相對尺寸，或改變某些運動副