含有移动副的四杆机构,称为滑块四杆机构,简称滑块机构。滑块四杆机构按机构含有的滑块数目进行分类,可分为单滑块机构和双滑块机构。常用滑块四杆机构主要有曲柄滑块机构、导杆机构、摇杆滑块机构、曲柄摇块机构等。
1.曲柄滑块机构
由曲柄、连杆、滑块和机架组成的机构称为曲柄滑块机构。如图5-27所示,如果曲柄滑块机构中的滑块移动导路中心通过曲柄转动中心,则该机构称为对心曲柄滑块机构;如果曲柄滑块机构中的滑块移动导路中心不通过曲柄转动中心,并与曲柄转动中心有偏心距e存在,则该机构称为偏置曲柄滑块机构。
图5-27 对心与偏置曲柄滑块机构运动简图
(a)对心曲柄滑块机构 (b)偏置曲柄滑块机构
1-曲柄;2-连杆;3-滑块;4-机架
曲柄滑块机构的功能是:将主动滑块的往复直线运动,经连杆转换为从动曲柄的连续转动,它广泛应用于内燃机中。另外,在曲柄滑块机构中,也可将主动曲柄的连续转动经连杆转变为从动滑块的往复直线运动,它广泛应用于冲压机、往复式气体压缩机、往复式液体泵、自动送料机(见图5-28)、手动冲孔钳(见图5-29)等机械中。
图5-28 自动送料机构运动简图
图5-29 手动冲孔钳机构运动简图
2.导杆机构
导杆机构是指连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四杆机构。导杆机构包括曲柄转动导杆机构和曲柄摆动导杆机构。如图5-30所示,在曲柄滑块机构中,如果l1≤l2,将构件1作为机架,构件2作为原动件,则当构件2做圆周转动时,构件3(滑块)沿连架杆(又称为导杆)移动并作平面运动,导杆4将做整周回转运动,该机构称为曲柄转动导杆机构。曲柄转动导杆机构的功能是:将曲柄的匀角速度运动转换为导杆的变角速度运动。例如,简易刨床的主运动机构就利用了曲柄转动导杆机构,如图5-31所示。
图5-30 曲柄转动导杆机构
图5-31 简易刨床的主运动机构运动简图(www.daowen.com)
如图5-32所示,在曲柄滑块机构中,如果l1>l2,将构件1作为机架,构件2作为原动件,则当构件2做圆周转动时,构件3(滑块)沿连架杆(又称为导杆)移动并做平面运动,导杆4将做往复摆动运动,该机构称为曲柄摆动导杆机构。曲柄摆动导杆机构的功能是:将曲柄的圆周运动转换为导杆的往复摆动。例如,插床、牛头刨床的主运动机构就利用了曲柄摆动导杆机构,如图5-33所示。
图5-32 曲柄摆动导杆机构
图5-33 牛头刨床的主运动机构运动简图
3.摇杆滑块机构
如图5-34所示,在曲柄滑块机构中,如果仅将滑块作为机架,BC杆作为绕铰链C摆动的摇杆,AC杆在滑块中作往复移动,则该机构称为摇杆滑块机构(或称定块机构)。摇杆滑块机构的功能是:将连杆的往复摆动转换为导杆的往复移动。例如,手压抽水机机构就利用了摇杆滑块机构,如图5-35所示。
图5-34 摇杆滑块机构
图5-35 手压抽水机机构运动简图
4.曲柄摇块机构
如图5-36所示,在曲柄滑块机构中,如果将连杆BC作为机架,曲柄AB做整周转动,滑块只能绕铰链C摆动,导杆AC杆在滑块中做往复摆动,则该机构称为曲柄摇块机构(或称摇块机构)。曲柄摇块机构的功能是:将曲柄的整周转动(或往复摆动)转换为滑块的往复摆动。例如,自卸汽车的翻斗机构就利用了曲柄摇块机构,如图5-37所示。
图5-36 曲柄摇块机构
图5-37 自卸汽车翻斗机构运动简图
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