两个构件之间可能会通过点接触、线接触或面接触形成运动约束。两个构件之间接触的点、线、面的组合称为副元素。
如果副元素为点或线,则运动副为高副。
基本概述机械机构中的两个构件之间通过点接触、线接触或面接触形成运动约束。我们称构件之间接触的点、线、面的组合称为副元素。如果副元素为点或线,则运动副为高副。
机构可以按组成机构的构件和运动副的性质进行分类。若机构中的所有运动副均为低副,则机构为低副机构;若机构中至少有一个运动副为高副,则机构为高副机构;若机构中至少有一个构件是只能承受拉力而不能承受压力的挠性构件,则机构为挠性传动机构。1
高副机构高副机构的种类较多,其中输出连续运动的高副机构有凸轮机构、摩擦轮机构、齿轮机构等;输出间歇运动的高副机构有凸轮机构、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等。
摩擦轮机构摩擦轮机构是靠由主、从动轮接触点或接触线的法向力所产生的摩擦力来传递运动和动力的,所以法向力和摩擦系数对传动至关重要。摩擦轮机构可实现同向、反向、变速和空间运动的传递,图1所示为摩擦式无级变速器的运动简图。
凸轮机构当凸轮运动时,通过凸轮特殊的轮廓推动从动件按预定规律往复移动或摆动。图2所示的凸轮机构可以将输入的凸轮转动变为从动件的往复直线运动。
采用不同的凸轮、从动件类型和运动副,利用凸轮机构可以实现将输入的凸轮转动或移动转变为从动件输出的摆动或移动。通过设计凸轮的轮廓曲线,还可以实现从动件的间歇运动。
齿轮机构齿轮机构可用来传递连续回转运动。它可以传递空间两轴线呈任意关系(平行,相交、交错等)之间的运动,如图3所示。
工程中,通常利用齿轮机构实现将输入的主动齿轮的转动变为从动齿轮的输出转动,当啮合的两个齿轮的齿数不同时可以实现增速减力,或者减速增力。利用齿轮和齿条机构,可以实现齿轮的转动和齿条移动的相互转换。
棘轮机构图4为典型的棘轮机构,摇杆1往复摆动使棘爪2推动棘轮3逆时针方向间歇运动,并靠止动爪4防止棘轮反转,弹簧5用来保证止动爪4能够正常工作。
槽轮机构图5为槽轮机构,当圆盘1匀速连续转动时,通过圆销与槽轮2上的槽接触使槽轮转动;圆销脱离槽以后,槽轮便停止运动,此时圆盘上的锁止弧mm阻止槽轮因惯性而运动。
不完全齿轮机构图6为不完全齿轮机构,构件1为主动轮,构件2为从动轮。当主动轮的齿与从动轮的齿啮合时将推动从动轮转动,而当主动轮的齿与从动轮的齿脱离啮合时,从动轮将停止转动。两轮轮缘备有锁止,可以防止从动轮的游动,起到定位作用。1
本词条内容贡献者为:
周敏 - 副教授 - 西南大学