一、機器
在生產(chǎn)中,人們廣泛地使用著各種機器,這些機器盡管構造和用途各不相同,但從機器的組成和運動的確定性以及機器的功能的關系來分析,凡是機器都有以下三個共同的特征:
1.機器是由許多構件組合而成的。例如:圖2-1所示的工業(yè)平縫機針桿機構、挑線機構,它是由曲柄盤29、針桿連桿7、滑塊32、滑塊座33、挑線曲柄14、擺桿18、挑線桿19等構件組合而成。
2.機器中的構件之間具有確定的相對運動。例如:圖2-1所示的滑塊32相對滑塊座33的往復運動,曲柄盤29、挑線曲柄14相對兩端軸承的連接轉(zhuǎn)動。
3.機器可以用來代替人的勞動,完成有用的機械功或者實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。例如:內(nèi)燃機可以將熱能轉(zhuǎn)換為機械能,各種縫紉機可以完成特定的縫紉工作等。
因此,我們可以說:“機器就是構件的組合,它的各部分之間具有確定的相對運動,并能用來代替人的勞動完成有用的機械功或?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換”。
圖2-1 工業(yè)平縫機針機構,挑線機構及其傳動原理圖
二、構件
機器中的構件,就是指相互之間能做相對運動的物體。如圖2-1中的針桿連桿7、曲柄盤29、滑塊32等就是構件。而組成構件的相互之間沒有相對運動的物體叫零件。零件與構件的區(qū)別是,構件可以是單一的零件,也可以是由若干個零件連接成的剛性結構。如圖2-2中的縫紉機人連桿就是一個構件,它是由連桿體1、連桿頭2、螺釘3等零件組成的,而圖3—3所示的縫紉機主軸通常就是單一的零件。因此,構件是運動的單元,而零件則是制造的單元。構件可以用簡圖表示,在服裝機械講授中,機器的工作原理常通過傳動示意圖(或工作原理圖)來表示。在這類圖中,只要把與運動有關的地方用簡單的線條表示出來即可,而不需畫出構件的真實外形,圖2-4所示為一些縫紉機的構件及構件組合的實物與對應的空間及平面簡圖的表示方法。
圖2-2縫紉機大連桿結構圖 圖2-3 縫紉機大主軸
1-連桿體 2-連桿頭 3-螺絲
三、機構
機構與機器有所不同,機構只具有機器的前兩個特征,而沒有最后一個特征。當我們討論構件之間相對運動,而不考慮它們在做功和能量轉(zhuǎn)換方面的作用時,通常把這些具有確定相對運動構件的組合稱為機構。
所以機構和機器的區(qū)別是,機構的主要功用在于傳遞或轉(zhuǎn)變運動的形式,而機器的主要功用是為了利用機械能做功或能量轉(zhuǎn)換。圖2-5為縫紉機腳踏動力傳遞機構,該機構由機架(圖中未畫出)、腳踏板1、連桿2、曲柄3及與其固連的皮帶輪4組成。工作時踏動腳踏板使踏板繞固定軸00前后擺動,通過連桿2使曲柄3轉(zhuǎn)動,最后由皮帶輪4經(jīng)皮帶帶動縫紉機進行縫紉作業(yè)。不難看出,各構件不但相對位置確定,相對運動也是確定的。
由上述可知,機器一般是由機構組成,機構是由構件組成,構件又由零件組成。一般常以機械這個詞作為機構和機器的通稱。
四、運動副的種類及代表符號
在機構中,每個構件都以一定的方式與其它構件相互聯(lián)接。這種聯(lián)接不同于鉚接和焊接之類的聯(lián)接,它能使相互聯(lián)接的兩構件間存在著一定的相對運動。這種使兩構件直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對運動的聯(lián)接,稱為運動副。根據(jù)運動副中兩構件的接觸形式不同,運動副可分為低副和高副。
1.低副
低副是指兩構件之間作面接觸的運動副。根據(jù)兩構件的相對運動情況,可以分為:
①轉(zhuǎn)動副:兩構件在接觸處只允許作相對轉(zhuǎn)動。如圖2-4中2軸與軸承組成的運動副。
②移動副:兩構件在接觸處只允許作相對移動。如圖2-4中7滑塊與滑塊座組成的運動副。
③螺旋副:兩構件在接觸處只允許作一定關系的轉(zhuǎn)動和移動的復合運動。如圖4-5中的針距調(diào)節(jié)旋鈕30與殼體上的矩形螺紋組成的運動副。
圖2-16 送布凸輪機構 圖2-19 結構鎖合 圖2-6 球面副
1-送布凸輪 2-叉形連桿 3-滑塊
4-針距調(diào)節(jié)器 5-送布擺桿
2.高副
高副是指兩構件之間作點或線接觸的運動副。常見的高副如圖2-22中的齒輪接觸、圖2-16的凸輪接觸、圖2-19的滾子接觸。按構成運動副的兩構件是作平面平行運動還是作空間運動,可以分為平面運動副和空間運動副。上述各種運動副均是限制相鄰兩構件只能互作平面平行運動的,因此均屬平面運動副。如運動副允許相鄰兩構件的相對運動不止局限于平行的平面內(nèi),該運動副稱為空間運動副,圖2-6所示包縫機的球面副即為空間運動副。
圖4-5 LY5-1型高速工業(yè)平縫機工作原理圖 圖2-22 工業(yè)平縫機旋梭傳動示意圖
1-主軸 2-針桿曲柄 3-針桿連桿 4-針桿連接柱 1-上軸 2-堅軸 3-下軸
5-針桿 6-挑線桿 7、26-擺桿 8、9、10、11-傘齒
12-旋梭軸 13-旋梭 14-抬牙連桿 16、18-搖桿
17-抬牙軸 19-小連桿 20-送布牙架 21-送布牙
22-送布偏心軸 23-滑塊 24-牙叉 25-針距連桿
27-送布軸 28-送料擺桿 29-針距調(diào)節(jié)器
30-針距調(diào)節(jié)旋鈕 31-倒順縫手柄