机械设计基础常见的机构类型

什么是机构类型？

机械设计中的机构主要指由几个连接件组成的，可以产生某种运动或转换运动的组合。根据它们的功能和运动轨迹，机构可以分为各种类型。常见的机构类型包括平面连杆机构、立体连杆机构、齿轮副机构、基于滑动的机构、凸轮机构、摆线针轮机构、摇杆机构、并联机构、串联机构等等。对于机械设计师来说，了解常见的机构类型可以帮助他们在设计时更加灵活地应用这些技术。

平面连杆机构是什么？

平面连杆机构由三个或更多个连杆以及一个或多个滑块组成，其中连杆旋转并且互相连接，滑块沿着直线运动。在机械设计中，平面连杆通常用于产生直线运动或者平行的、交错的直线运动。对于一些简单的工作，平面连杆能够提供高精度的运动，而且其部件也很容易制造和安装。但是，在一些高难度的工程中，如飞机引擎或汽车引擎的设计中，平面连杆通常不太合适。

凸轮机构是什么？

凸轮机构是由一个或多个凸轮、连杆和其他部件构成的，用于将旋转运动转换为指定形状的运动机构。凸轮通常是一个不规则的齿轮，可以使得连接的连杆和其他部件在旋转时沿着指定的运动轨迹移动。另一方面，凸轮机构可以转换成简单直线运动或者复杂的非轨迹型运动。凸轮机构在一些重要的机械装置中广泛使用，例如内燃机、织布机和造纸机等。

基于滑动的机构是什么？

基于滑动的机构使用平面或曲面滑动副来产生运动，这种机构最常见的应用是在滑动轴承和前轮悬挂上。基于滑动的机构在汽车、机械工程和其他一些行业广泛使用，他们能够设计出一些非常有效的运动和尺寸优化的机构。但是，基于滑动的机构也有它的缺点，即摩擦和磨损的问题。如果这些机构没有得到好的保养和维护，那么它们可能会遭受崩溃并导致严重的损失。

齿轮副机构是什么？

齿轮副机构是由一系列相邻的齿轮组成的，通过它们之间的啮合传递动力的机构。齿轮副机构常被用于传递旋转或转动力矩，可将高速旋转转换为低速旋转并同时增加力矩。在现代工程和军事装备中，齿轮机构被广泛应用于变速箱、通用齿轮传动和意大利特大中心等。齿轮副机构是机械设计中最常用的机构之一，因为它能够提供高效的转换运动，并且它的部分也比较容易制造和维护。

摆线针轮机构是什么？

摆线针轮机构是一种特殊类型的机构，它由两个主要部分组成：摆线轮和配合的针轮。摆线轮是一个称为摆线的曲线轮廓，而针轮则是一个固定的配件，上面带有一个或多个针凸，它们被用于沿着摆线轮的轨迹运动。摆线针轮机构广泛应用于高速电动工具、纺织机械、制表工具、度量设备和离合器等。

并联机构是什么？

并联机构包括多个相互连接的机构，它们共同执行一个任务。通过并联机构，可以将任务拆分成多个子任务，并同时执行。常见的并联机构包括机械手臂、轨道系统和钢索索具等。机械工程师通常使用并联机构来解决需要多个运动轨迹的问题，以及需要几个独立的机构来协同工作的问题。

串联机构是什么？

串联机构通常由多个机构依次链接而成，其中一个机构的输出是下一个机构的输入。所以，串联机构可以将任务分解为多个任务，依次执行。串联机构通常用于需要顺序操作的任务，如果其中一个机构运行不正常，可能会影响整个任务的完成。这个设计在数控机床、自动化装配线、物流设施和其他一些重要的机械装备中被广泛使用。