机构中的构件与构件之间是相互连接的,并且构件之间可以相对运动,如内燃机中的活塞与气缸可以相对运动,连杆与曲轴可以相对转动。在机构中,每个构件都以一定的方式与其他构件相互接触,二者之间形成一种可动连接,从而使相互接触的构件的相对运动受到限制。构件与构件之间既保持直接接触和制约,又保持确定的相对运动的可动连接称为运动副。
根据机构中两构件接触的几何特征进行分类,运动副分为平面运动副和空间运动副。两构件在同一平面内所组成的运动副称为平面运动副。平面运动副包括低副和高副。
1.低副
构件之间通过面接触形成的运动副称为低副,常见的平面低副有转动副、移动副和螺旋副。低副的接触面一般为平面(或圆柱面),容易制造和维修,承载能力大,但低副磨损较大,效率较低,不能传递较复杂的运动。
(1)转动副。如果组成运动副的两构件在接触处只允许相对转动,则这种运动副称为转动副(或称为铰链)。转动副通常由圆柱面与圆柱孔组成。例如,内燃机的活塞与连杆、连杆与曲轴、曲轴与机架之间的连接都属于转动副。转动副的表示方法,如图5-8所示。图中圆圈表示转动副,直线表示构件,带斜线部分表示固定构件(或机架),三角形通常表示原动件。
图5-8 转动副的表示方法
(2)移动副。如果组成运动副的两构件在接触处只允许相对移动,则这种运动副称为移动副。移动副一般由滑块与导槽组成,如内燃机的活塞与汽缸之间的连接就属于移动副。转动副的表示方法,如图5-9所示。图中方块表示滑块,直线表示构件,带斜线部分表示固定构件(或机架)。
图5-9 移动副的表示方法(www.daowen.com)
(3)螺旋副。如果组成运动副的两构件在接触处只允许做确定关系的转动和移动的复合运动,则这种运动副称为螺旋副。螺旋副通常由丝杠与螺母组成。转动副的表示方法,如图5-10所示。图中方块表示螺母,直线与螺纹线表示丝杠,带斜线部分表示固定螺母(或固定丝杠)。
利用螺旋副可传递动力和运动,可使主动件的回转运动转换为从动件的直线运动。
2.高副
两构件之间通过点(或线)接触形成的运动副称为高副。例如,齿轮的啮合(齿轮副)、凸轮与从动件的接触(凸轮副)、滚动轮与轨道的接触等都属于高副。高副可用两构件直接接触处的轮廓表示,如图5-11所示。
图5-10 螺旋副的表示方法
图5-11 高副的表示方法
(a)齿轮副 (b)凸轮副
由于高副是以点或线相接触,其接触部分的压强较高,因此,易磨损、寿命短,制造和维修较困难,但高副可传递较复杂的运动。
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