PDF《1.1 机械设计概述》

凸轮机构― ― ―凸轮5 ′ 、顶杆6 和气缸体1;

连杆机构― ― ―曲轴

4、 连杆

3、 活塞2和气缸体1.这三种机构不是相互独立的, 而是相互联系组合应用的:燃气推动活塞2作往复移动, 经连杆3转变为曲轴4的连续转 动;

齿轮4 ′ 与曲轴4固结在一起转动, 又与齿轮5按齿数比1∶2配合;

凸轮5 ′ 随齿轮5转 动并推动顶杆6往复移动来实现开启、 闭合的动作.凸轮5 ′ 和顶杆6有两组, 分别作为进、 排气阀, 两组中的凸轮错开一定角度, 这样, 四个冲程, 曲柄转动两周, 进、 排气阀各启闭一次. 当然, 熟悉和掌握常用机构只是机械原理课程学习任务的一部分, 概括来说, 机械原理 课程的内容主要包括以下几个方面. (

1 )机构的组成原理与结构分析 在介绍了有关构件、 运动副、 运动链及机构等基本概念的基础上, 研究机构运动的可能 性及确定性条件, 提出杆组的概念, 并据此分析机构的组成原理.为系统地进行机构的性能 分析及机构运动方案的创新设计奠定基础.

5 图1 -

3 单缸四冲程内燃机 1―气缸体;

2―活塞;

3―连杆;

4―曲轴;

4 ′ , 5―齿轮;

5 ′ ―凸轮;

6―顶杆 (

2 )常用机构的分析与设计 熟悉常用机构的结构形式、 功能、 应用场合, 对常用机构的运动及工作特性进行分析, 并 研究其设计方法.介绍对机构进行运动分析的基本原理与方法. (

3 )机构及其系统动力学设计 从机构及其系统的质量平衡和功率平衡两方面研究改善机械的运动性能和动力性能的 途径和方法.重点讨论了机构惯性力的平衡方法及机械系统等效动力学模型的建立、 飞轮 转动惯量的确定. (

4 )机械系统的方案设计 讨论在进行具体机械设计时机构的选型、 组合、 变异及机械系统的方案设计等问题.在 简要介绍了机构及其系统运动方案设计的步骤之后, 系统阐明了执行机构的功能原理方案 设计、 运动规律设计、 运动协调设计及机构选型与创新设计方法. 应当指出的是, 除了课堂教学之外, 机械原理实验、 机械原理课程设计及课外的有关科 技活动对学好本门课程, 特别是对培养学生的设计、 创新能力具有重要作用.而严格的基本 技能和创新思维的训练, 将在培养专业技术人才的全局中发挥举足轻重的作用.在学习本 课程时, 应注意理论推演的严密性和逻辑性, 注重工程实际应用的复杂性和多变性, 还应随 时留意日常生产生活中遇到的各种机械, 以丰富自己的感性认识, 尝试用所学知识分析认识 这些机械, 以加深理解.

2 .

1 机构的组成、 分类 机构是用来传递运动和力的可动的构件系统, 构件之间通过运动副连接. 1.构件 构件是机构中独立运动的单元体, 区别于零件― ― ―制造的单元体.如图2 - 1所示的简 易冲床机构中, 齿轮1和凸轮2是固定在同一根轴上同步运动的.它们虽是两个零件, 但在 机构中算一个构件, 且作为运动的输入端被称为原动件;

床身5为固定不动的构件, 称为机 架;

其余, 构件称为从动件( 摇臂3和冲头4 ) , 其中, 冲头4也称为运动输出件, 摇臂3称为 连接件. 图2 -

1 简易冲床 1―齿轮;

2―凸轮;

3―摇臂;

4―冲头;

5―床身 2.运动副 构件之间既保持接触又能相对运动的连接形式称为运动副.如轴与轴承、 活塞与气缸、 皮带与皮带轮等之间的连接都构成运动副.运动副的分类和命名方法有多种, 如下所述. (