机构

由两个以上的构件通过活动联接以实现规定运动的组合件,是机构学的研究对象。构件是机构中的运动单元。两个有相对运动的构件间的活动联接称为运动副。其中以点或线接触的运动副称为高副,作面接触的运动副称为低副。机构中总有一个构件作为机架。多数机构都具有一个接受外界已知运动或动力的构件,即主动件,但有的机构需要有两个以上的主动件。其余被迫作强制运动的构件称为从动件,其中作为输出的从动件将实现规定的运动。若机构用来作功(如牛头刨床),或完成机械能与其他能之间的转换(如内燃机),机构就成为机器,所以机器主要是由机构组成的。

分析机构运动时,应先画出机构运动简图。图中构件和运动副都用规定的线条和符号表示,运动副之间的长度按比例画出,故简图能正确反映原机构的运动情况。机构综合的最终任务也是确定机构运动简图。机构需要由外界输入的独立运动的参数数目,称为机构自由度。机构的主动件数目应等于机构自由度数,这样机构才能有确定的运动。未确定机架和主动件的机构称为运动链。由于摩擦力的影响,在一定条件下机构会出现自锁现象,无论驱动力多大都不能使机构产生运动。

机构的分类方法有:

(1)按各运动构件上各点的运动平面是否相互平行分为平面机构和空间机构。前者如圆柱齿轮机构和平面连杆机构等;后者如圆锥齿轮机构和空间连杆机构等。

(2)按运动副类别分为完全由低副组成的低副机构,如连杆机构;由高副和低副组成的高副机构,如瞬心线机构(见瞬心)、共轭曲线机构和共轭曲面机构,齿轮机构和凸轮机构属于其中的后两者。

(3)按机构的结构特征分为连杆机构、斜面机构、凸轮机构、棘轮机构、槽轮机构和组合机构等。

(4)按所转换的运动或力的特征分为匀速和非匀速转动机构、往复运动机构、直线运动机构、换向机构、单向机构间歇运动机构和差动机构等。

(5)按功用分为安全保险机构、联锁机构、定位夹紧机构、擒纵机构(见钟表)和数学运算机构等。

参考书目
  1. С.Н.柯热夫尼柯夫等著,孟宪源等译:《机构》,机械工业出版社,北京,1981。(С.Н.Кожевниκов,Τеориямеханизмови машин,Μащгиз,Μосκва,1954.)

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