MECHANIKA  

UKŁADÓW WIELOCZŁONOWYCH 

 
 
 
 
Prowadzący: dr inŜ. Paweł Ostapkowicz 
WM-324 
 
 
 
 
 

Wykład 3 
Temat:

 Mechanizmy dźwigniowe płaskie i ich przekształcenia. 

 

 

  Mechanizmy krzywkowe 

 
 
1.  Czworobok przegubowy 

 
Podstawowym  mechanizmem  dźwigniowym  płaskim 
jest czworobok przegubowy. 

 

Są to cztery człony połączone parami obrotowymi. 

 

Liczba  członów  ruchomych  względem  podstawy  
n=3,  par  V  klasy  p

5

=4,  stąd  ruchliwość  czworoboku 

wynosi w=3

·

3-2

·

4=1. 

 

Człon 1 nazywa się podstawą, człon 3 - łącznikiem, człony 2 i 4 to ramiona. Ramię, które 
moŜe  wykonywać  pełny  obrót,  nazywa  się  korbą,  ramię,  które  moŜe  wykonywać  tylko 
ruchy wahadłowe - wahaczem. 

 

ZaleŜnie  od  doboru  stosunku  długości  członów  czworobok  moŜe  być  mechanizmem 
dwukorbowym, dwuwahaczowym lub korbowo-wahaczowym. 

Kiedy jedno z ramion moŜe być korbą? 
 
Rozstrzyga to warunek zwany warunkiem Grashofa:  

 

Jeśli l

2

 < l

4

 ≤ l

3

 ≤ l

1

 i człon l

1

 jest podstawą, to człon l

2

 jest 

korbą wtedy i tylko wtedy, gdy zachodzi nierówność: 

 

l

1

 + l

2

 ≤ l

3

 + l

4

 

 
 
2.  Przekształcenia mechanizmów płaskich 
 
Ogólnie przekształcenia mechanizmów płaskich moŜna dokonywać na 3 sposoby, przez: 
1)  zastępowanie, tj. zastąpienie pary IV klasy parą klasy V, 
2)  inwersję, tj. zastąpienie podstawy innym członem, 
3)  modyfikację, tj. zastąpienie pary obrotowej parą postępową. 
 
Czworobok przegubowy moŜna przekształcić tylko przez inwersję lub modyfikację, bo nie 
ma on par IV klasy. 
 
 

3.  Inwersja i modyfikacja czworoboku 
 
3.1. Inwersja 
 
Jeśli l

1

 jest najkrótszym członem i spełnione są warunki: l

1

 + l

2

 ≤ l

3

 + l

4

,  

l

1

 + l

4

 ≤ l

2

 + l

3

 otrzymuje się mechanizm dwukorbowy. 

 
Szczególny przypadek mechanizmu dwukorbowego powstaje, gdy: 
l

2

 = l

4

 , otrzymuje się wtedy mechanizm 

 

   l

1

 = l

3

 , otrzymuje się wtedy mechanizm 

równokorbowy współbieŜny (prostowód)   

   przeciwbieŜny 

 

   

 

 

 

 

 

 
Konstrukcyjną 

odmianą 

czworoboku 

jest 

mechanizm 

mimośrodowy,  który  powstaje  przez  powiększenie  czopa 
korbowego. Jest to mechanizm mający szerokie zastosowanie, np. 
jako piła mechaniczna. 
 

3.2. Modyfikacja 
 
Jeśli  jedno  z  ramion  czworoboku  zostanie  wykonane  jako  korba  a  drugie  zostanie 
zastąpione parą postępową, otrzyma się mechanizm korbowo-wodzikowy symetryczny (a) 
lub korbowo-wodzikowy niesymetryczny (b). 

 

W  tych  mechanizmach  łącznik  nazywa  się 
korbowodem.  Mechanizmy  tego  rodzaju,  zwane 
mechanizmami korbowymi, są szeroko stosowane w 
budowie  silników  tłokowych,  pomp  i  spręŜarek.  
W  mechanizmie  korbowo-wodzikowym  wodzik 
porusza się po nieruchomej prowadnicy. 

 
Jeśli prowadnica jest ruchoma, otrzymuje się mechanizm jarzmowy. Ruchoma prowadnica 
nazywa się jarzmem, zaś element poruszający się postępowo po prowadnicy - kamieniem. 
Jarzmo  moŜe  być  jarzmem  wirującym,  jeśli  moŜe  wykonywać  pełny  obrót,  lub  jarzmem 

wahadłowym.  Jeśli  oś  ruchu  kamienia 
przechodzi  przez  oś  obrotu  jarzma 
mechanizm  jarzmowy  jest  symetryczny 
(a),  jeśli  zaś  nie  -  mechanizm  jarzmowy 
jest niesymetryczny (b). 
 

4.  Mechanizmy krzywkowe 
 
Mechanizmem  krzywkowym  nazywa  się  mechanizm  złoŜony  z  pary  wyŜszej,  tzn.  pary  
o styku liniowym lub punktowym, klasy IV. W skład mechanizmu krzywkowgo wchodzi 
krzywka i popychacz. 
Zwykle (ale nie zawsze) członem napędzającym jest krzywka, napędzanym – popychacz. 
Krzywka  porusza  się  ruchem  postępowym  lub  obrotowym,  a  popychacz  –  ruchem 
postępowym  zwrotnym  lub  wahadłowym.  Mechanizm  krzywkowy  moŜe  być 
mechanizmem płaskim lub przestrzennym. 

 

Zalety mechanizmów krzywkowych: 

−

 

pozwalają na zrealizowanie niemal dowolnie skomplikowanych ruchów, 

−

 

dzięki zwartości i małym wymiarom mają zastosowanie w bardzo wielu maszynach. 

 

Wady mechanizmów krzywkowych: 

−

 

mała wytrzymałość, skłonność do szybkiego zuŜywania się i wraŜliwość na uderzenia, 

−

 

nie nadają się do przenoszenia duŜych sił i są częściej stosowane do sterowania niŜ do 
przekazywania ruchu roboczego. 

 

Uderzenia  w  mechanizmie  krzywkowym  (zmiana  sił  wywołana  zmianą  przyspieszenia) 
występują  w  tych  punktach  zarysu  krzywki,  w  których  występuje  zmiana  promienia 
krzywizny. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.  Przykłady  mechanizmów  krzywkowych:  a)  mechanizm  z  popychaczem  płaskim,  centralnym,  tj.  z  osią 
przechodzącą przez oś obrotu krzywki; b) popychacz centralny zakończony krąŜkiem w celu zmniejszenia tarcia; 
c) mechanizm krzywkowy o ruchu postępowym (1 — krzywka, 2 — popychacz, 3 — krąŜek); d) popychacz płaski, 
ramkowy;  e)  popychacz  ostrzowy  centralny;  f)  mechanizm  krzywkowy  z  popychaczem  cylindrycznym 
mimośrodowym  (wielkość  e  jest  mimośrodem  mechanizmu  krzywkowego);  g)  mechanizm  krzywkowy  z 
popychaczem  centralnym  płaskim;  h)  krzywka  z  popychaczem  mimośrodowym  krąŜkowym;  i)  mechanizm 
krzywkowy  z  popychaczem  wahadłowym  krąŜkowym  (mechanizm  taki  stosuje  się  często  do  sterowania);  
j) mechanizm krzywkowy przestrzenny z krzywką walcową 

k – krzywka, s – popychacz (czasami zwany ślizgiem) 

Rysunek przedstawia takŜe sposób zamknięcia, które moŜe być siłowe lub kinematyczne. 
Zamknięcie siłowe wymaga aby popychacz był dociskany do krzywki przez spręŜynę lub 
inne  urządzenie  zdolne  do  wytwarzania  jednokierunkowej  siły  (rys.  a,  b).  Zamknięcie 
kinematyczne  wymaga,  by  popychacz  był  w  stałym  kontakcie  dwustronnym  z  krzywką 
(rys. d, j, k). 
 
Podział mechanizmów krzywkowych 

•

 

„sztywne" i „podatne"; 

•

 

„wolnobieŜne" i „szybkobieŜne".