高副

基本概述

機械機構中的兩個構件之間通過點接觸、線接觸或面接觸形成運動約束。我們稱構件之間接觸的點、線、面的組合稱為副元素。如果副元素為點或線，則運動副為高副。

機構可以按組成機構的構件和運動副的性質進行分類。若機構中的所有運動副均為低副，則機構為低副機構；若機構中至少有一個運動副為高副，則機構為高副機構；若機構中至少有一個構件是只能承受拉力而不能承受壓力的撓性構件，則機構為撓性傳動機構。

高副機構的種類較多，其中輸出連續運動的高副機構有凸輪機構、摩擦輪機構、齒輪機構等；輸出間歇運動的高副機構有凸輪機構、棘輪機構、槽輪機構、不完全齒輪機構等。

摩擦輪機構是靠由主、從動輪接觸點或接觸線的法向力所產生的摩擦力來傳遞運動和動力的，所以法向力和摩擦係數對傳動至關重要。摩擦輪機構可實現同向、反向、變速和空間運動的傳遞，圖1所示為摩擦式無級變速器的運動簡圖。

當凸輪運動時，通過凸輪特殊的輪廓推動從動件按預定規律往復移動或擺動。圖2所示的凸輪機構可以將輸入的凸輪轉動變為從動件的往復直線運動。

採用不同的凸輪、從動件類型和運動副，利用凸輪機構可以實現將輸入的凸輪轉動或移動轉變為從動件輸出的擺動或移動。通過設計凸輪的輪廓曲線，還可以實現從動件的間歇運動。

齒輪機構可用來傳遞連續迴轉運動。它可以傳遞空間兩軸線呈任意關係（平行，相交、交錯等）之間的運動，如圖3所示。

工程中，通常利用齒輪機構實現將輸入的主動齒輪的轉動變為從動齒輪的輸出轉動，當嚙合的兩個齒輪的齒數不同時可以實現增速減力，或者減速增力。利用齒輪和齒條機構，可以實現齒輪的轉動和齒條移動的相互轉換。

圖4為典型的棘輪機構，搖桿1往復擺動使棘爪2推動棘輪3逆時針方向間歇運動，並靠止動爪4防止棘輪反轉，彈簧5用來保證止動爪4能夠正常工作。

圖5為槽輪機構，當圓盤1勻速連續轉動時，通過圓銷與槽輪2上的槽接觸使槽輪轉動；圓銷脫離槽以後，槽輪便停止運動，此時圓盤上的鎖止弧mm阻止槽輪因慣性而運動。

圖6為不完全齒輪機構，構件1為主動輪，構件2為從動輪。當主動輪的齒與從動輪的齒嚙合時將推動從動輪轉動，而當主動輪的齒與從動輪的齒脫離嚙合時，從動輪將停止轉動。兩輪輪緣備有鎖止，可以防止從動輪的遊動，起到定位作用。