项目四绘制单缸内燃机机构运动简图
情境导入
内燃机（如REF_Re\h图4-1）是常见的一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转化为动力的热力发动机。活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍,活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其气缸内燃烧，释放出的热能使气缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。
1—机架2—曲轴3—连杆4—活塞5—进气阀
6—排气阀7—推杆8—凸轮9、10—齿轮
图4-1单缸内燃机
任务实施
请填写下图所示内燃机机构的各个组成部分名称并画出构件简化符号。
序号
序号
构件名称
简化符号
1
活塞
2
连杆
3
凸轮
4
齿轮
5
齿轮轴
6
推杆
评分细则：
1、正确描述各构件名称及简化符号共6条，分值*100%，得30分；
2、正确描述各构件名称及简化符号共4条，分值*50%，得15分；
3、否则记0分。
绘制上图内燃机主体机构的运动简图并计算其自由度，并判断其是否具有确定的运动。
步骤
步骤1.选择视图平面，画出活塞4与连杆3构成的转动副A；
步骤2.选取适当的比例尺，按规定的符号画出其它运动副；
步骤3.用规定的线条和符号连接各运动副；
步骤4.进行标注。
自由度计算：
该机构有活动构件5个，其中滚珠为局部自由度，计算时需要将其与推杆相连合并为一个整体；
该机构具有低副数为6个，其中4个为转动副，2个为移动副；
该机构具有2个高副，分别存在于滚珠与凸轮之间以及两齿轮之间。
F=3n-2PL-PH=3X5-2X6-2=1
该机构具有一个原动件，自由度数目等于原动件数目，该机构具有确定的运动。
评分细则：
正确绘制机构运动简图，描述绘图步骤，绘图清晰规范，分值*100%，得40分；
正确描述绘制机构运动简图的步骤超过两项，分值*50%，得20分；
否则记0分。
正确描述自由度计算的各个参数的数值，正确计算机构自由度，分值*100%，得30分；
正确描述活动构件数目、运动副数目超过两项，机构自由度计算有误，分值*50%，得15分；
2）否则记0分。
任务评价
项目
评价要点
分值
完成时间
学生评价
50%
教师评价
50%
开始
结束
过程考核
活页工作手册
30
结果考核
1
机构由哪些部分组成？
5
机器的三个特征是什么？
5
机构与机器的区别是什么？
5
2
平面运动副的类型有哪几种？
5
正确表达常用运动副的简图
5
正确表达常用机构的简图
5
3
正确判断约束的类型
5
准确判断机构中的复合铰链
5
准确判断机构中的局部自由度
5
准确判断机构中的虚约束
5
正确计算机构的自由度
10
正确判断机构是否具有确定的运动
5
素质考核
自主学习习惯
严谨务实、精益求精的工匠精神
职业规范意识
5
合计
备注：每一小项完全正确，给予满分；
不完全正确但是高于及格标准，给予及格分；
否则，给予0分。
总结归纳
1.
1.运动副时指构件与构件直接接触，并能产生一定的相对运动的连接。
2.平面机构运动简图是用简单的线条和规定的符号，来表示机构类型、构件数目、运动副的类型和数目，以及运动尺寸等。
3.力使物体的机械运动状态发生变化，约束限制物体的运动，是通过力的作用来实现的。平面运动中，自由运动的构件有三个独立的运动，每引入一个约束，构件的自由度减少一个。平面高副限制构件一个自由度，平面低副限制构件两个自由度。
平面机构自由度计算公式：F=3n-2PL-PH
计算自由度时应注意三种特殊结构：复合铰链、局部自由度、虚约束。
4.机构具有确定运动的条件：
原动件的数目和机构自由度的数目相等，因而机构具有确定的运动；
原动件的数目多于机构的自由度数目，将导致机构中最薄弱的构件损坏；
原动件的数目少于机构的自由度数目，则机构的运动不确定，首先沿阻力最小的方向运动。