汽车机械基础(凸轮、螺纹机构)

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1、朱明工作室朱明工作室m授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔汽车机械基础-2 主主 讲：朱讲：朱 明明高级技师、工程师、经济师高级技师、工程师、经济师高级技能专业教师高级技能专业教师高级汽车维修工考评员高级汽车维修工考评员朱明工作室朱明工作室m授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔通过本章的学习具备常用机构的基本知识。：掌握平面连杆机构、凸轮机构、间歇机构、螺旋机构等的基本形式与应用特点；朱明工作室朱明工作室m授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔平面四杆机构是平面机构的基础，按其构件的运动形式不同，可分为铰链四杆机构和滑块四杆机构两大类，前者是平面四杆机构的基本形式，后者由前者衍生而成

2、。铰链四杆机构是指联接构件间，都是作回转运动的平面四杆机构。如图6-1所示。第一节平面连杆机构第一节平面连杆机构朱明工作室朱明工作室m授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔按两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三种形式。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6-2所示的雷达天线俯仰角调整机构；或是将摇杆的往复摆动变成曲柄的整周转动，如图6-3所示的缝纫机脚踏板机构。朱明工作室朱明工作室m授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔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，

3、通常主动曲柄作匀速转动，从动曲柄作同向变速转动。如图6-4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而来回抖动，从而达到筛选的目的。朱明工作室朱明工作室m授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔在双曲柄机构中，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6-5a所示的正平行双曲柄机构和如图6-5b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，连杆作平动；后者的运动特点是两曲柄的转向相反且角速度不等。朱明工作室朱明工作室m授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔图6-6所示的机车

4、驱动轮联动机构是正平行双曲柄机构的应用实例。图6-7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。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相反的现象，即运动不梯形；当汽车转弯时，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，以确保车辆转弯的每一瞬时，四个轮子与地面之间均绕O点作纯滚动。朱明工作室朱明工作室m授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔在如图6-9所示的汽车发动机活塞一连杆机构中，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。朱明工作室朱明工

5、作室m授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔若将图6-9所示的曲柄滑块机构的构件作为机架，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6-10所示，导杆均能绕机架作整周转动，称为转动导杆机构。如图6-11所示，导杆4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。朱明工作室朱明工作室m授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔若将图6-9所示曲柄滑块机构的构件作为机架，则曲柄滑块机构就演化为如图6-12所示的摇块机构。构件l作整周转动，滑块3只能绕机架往复摆动。

6、这种机构常用于摆缸式原动机和气、液压驱动装置中，如图6-13所示的自动货车翻斗机构。朱明工作室朱明工作室m授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔若将图6-9所示曲柄滑块机构的滑块作为机架，则曲柄滑块机构就演化为如图6-14所示的定块机构。这种机构常用于抽油泵和手摇抽水唧筒（图6-15）。朱明工作室朱明工作室m授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔有无曲柄的存在必须满足以下两个条件：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）最短杆为机架或连架杆。根据以上条件，我们可得进行铰链四杆机构基本类型的判别，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：若最短杆为

7、连架杆，则机构为曲柄摇杆机构；若最短杆为机架，则机构为双曲柄机构；若最短杆为连杆，则机构为双摇杆机构。2）当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，则不论取何杆为机架，机构均为双摇杆机构。朱明工作室朱明工作室m授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔曲柄摇杆机构、摆动导杆机构和曲柄滑块机构中，当曲柄为原动件时，从动件作往复摆动或往复移动，存在左、右两个极限位置，如图6-17所示。内燃机活塞连杆机构中活塞的上止点和下止点即曲柄滑块机构的两极限位置。朱明工作室朱明工作室m授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔在不计摩擦力，惯性力和重力时，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

8、角，称为机构的压力角，用a表示。衡量机构传力性能的特性参数是压力角。但在具体应用中，为了直观的从机构运动简图中以连杆和从动件所夹的锐角来判别机构传力性能的优劣，引入传动角。它是压力角的余角。=90- a=180- 传动角越大，机构的传力性能越好。在机构运动过程中，压力角和传动角的大小是随机构位置而变化的。朱明工作室朱明工作室m授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔图6-18所示的曲柄摇杆机构中，摇杆CD为原动件，曲柄AB为从动件。当摇杆摆到极限位置C1D和C2D时，连杆与从动曲柄共线，机构两位置的压力角a=90，=0，此时有效驱动力矩为零，不能使从动曲柄转动，机构处于“卡死”或运动不确定状态

9、（即工作件在该位置可能向反方向转动），这个位置称为死点位置。朱明工作室朱明工作室m授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔如图6-20所示的手动冲床机构就是由双摇杆机构ABCD和滑块机构DCEG组成，这两个四杆机构共有一个机架，实际上只有六个构件，称为六杆机构。朱明工作室朱明工作室m授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔如图6-21所示，凸轮机构由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。图6-22所示为内燃机配气机构。第二节凸轮机构第二节凸轮机构凸轮传动是通过凸轮与从动件间的接触来传递运动和动力，是一种常见的高副机构，结构简单，只要设计出适当的凸轮轮廓曲线，就可以使从动件实现任何预定的复杂运动规

10、律。 3-1 凸轮机构应用和分类 一、凸轮机构的组成和应用 内燃机配气机构凸轮式内燃机配气机构 凸轮机构1132e1132e1132e1132e1132e132e132e132e132e132e132eh132eh132eh132eh132eh132eh132eh132eh132eh132eh3机架2从动件eh1凸轮高副eh凸轮机构凸轮机构 由由凸轮，从动件和凸轮，从动件和机架构成的三杆机架构成的三杆高副机构高副机构。eh弹簧力锁合弹簧力锁合力封闭的凸轮机力封闭的凸轮机构构eh自动车床上的走刀机构作用：将凸轮的转动或移动转变为从动件作用：将凸轮的转动或移动转变为从动件的移动或摆动的移动或摆动

11、应用：适用于传力不大的控制机构和调节机构 二、凸轮传动机构的类型1、按凸轮的形状和运动分类(1)、盘形回转凸轮(2)、平板移动凸轮 (3)、圆柱回转凸轮 2、按从动件的形状分类(1)、尖顶从动件(2)、滚子从动件(2)、平底从动件 按从动件的运动形式摆动从动件移动从动件按从动件运动形式按从动件运动形式可分为直动从动件（又分为对心直动从动可分为直动从动件（又分为对心直动从动件和偏置直动从动件）和摆动从动件两种。件和偏置直动从动件）和摆动从动件两种。 LL等宽等宽凸轮机构几何锁合几何锁合4、按锁合方式分类、按锁合方式分类dd等径等径凸轮机构主回凸轮机构槽凸轮机构等宽凸轮机构等径凸轮机构主回凸轮机构