机械设计基础杨可帧平面机构自由和速分析PPT学习教案

1、会计学1 机械设计基础杨可帧平面机构自由和速机械设计基础杨可帧平面机构自由和速 分析分析 2021-8-52 三要 素 1-1 运动副及其分类 运动副：使两构件直接接触并能产生一定相对 动的联接。 有相对运动 直接接触：点、线、面 两构件 运动副元素：构件上直接 参与接触而构成运动副的 表面。 第1页/共47页 2021-8-53 运动副的分类 平面运动副 高副 移动副 回转副 低副 回转副回转副 移动副 高副 第2页/共47页 2021-8-54 下一页 空间运动副 球面副 螺旋副 球面副 螺旋副 第3页/共47页 2021-8-55 1、面接触接触比压低，承载能力大。 2、接触面为平面或柱

2、面便于加工，成本 低，便于润滑。 3、每个平面低副引入二个约束。 运动副的特点 移移动动副副 转转动动副副 低低副副 第4页/共47页 2021-8-56 1、点、线接触接触比压高， 承载能力小。 高副高副 3、每个高副引入一个约束。 2、接触面为曲面不便于加工和润滑。 第5页/共47页 2021-8-57 常 用 运 动 副 的 符 号 二运动构件构成的运动副 一构件固定时的运动副 转 动 副移 动 副 平面高副 平 面 运 动 副 1 2 2 22 111 1 2222 1 1 1 1 1 1 1 22 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1 u 运动副符号 17 第6页/共47页 202

3、1-8-58 常 用 运 动 副 的 符 号（续） 二运动构件构成的运动副 一构件固定时的运动副 螺 旋 副 球面副及球铰副 空 间 运 动 副 18 第7页/共47页 2021-8-59 一机构运动简图的作用一机构运动简图的作用 二影响机构运动的因素二影响机构运动的因素 原动件的运动规律； 构件数； 运动副数及类型； 机构的运动尺寸； 三机构运动简图三机构运动简图 包含内容： 构件数； 各构件的作用（机架原动件中间传动构件运动输出构件）； 构件间的连接关系（运动副数及类型）； 机构的运动尺寸（确定各运动副相对位置的尺寸）； 根据机构运动尺寸，用国标规定的符号表示运动副，用国标规定 的符号和简

4、单线条表示构件，按一定比例绘的表示机构运动情况的简图， Kinematic scheme 第8页/共47页 2021-8-510 五机构运动简图的绘制五机构运动简图的绘制 u 确定原动件中间传动件运动输出构件？ u 搞清原动件的运动如何经过中间传动件传递到运动输出构件？ u 多少构件？ u 各构件间构成何种运动副？（注意微动部分） u 选择投影面，确定原动件某一位置，绘机构示意图； u 测量运动尺寸； u 定比例尺，绘机构运动简图。 u 绘制路线：原动件中间传动件最终从动件（输出构件） u 观察重点：各构件间构成的运动副类型； u 良好习惯：各种运动副和构件用规定的符号表达。 u 误 区：构件

5、外形。 四机构示意图四机构示意图 第9页/共47页 2021-8-511 六常用机构运动简图符号及构件表示方法六常用机构运动简图符号及构件表示方法 电 机带 传 动 机构运动简图符号 外啮合圆柱齿轮机构内啮合圆柱齿轮机构 第10页/共47页 2021-8-512 机构运动简图符号(续二) 链 传 动 齿 轮 齿 条 传 动 圆 锥 齿 轮 传 动 圆 柱 蜗 杆 蜗 轮 传 动 第11页/共47页 2021-8-513 机构运动简图符号(续三) 凸 轮 机 构 棘 轮 机 构 杆轴 类构件 固定 构件 构件表示方法 见GB4460-84 第12页/共47页 2021-8-514 构件表示方法（

6、续） 同一 构件 两 副 构 件三 副 构 件 第13页/共47页 2021-8-515 绘制步 骤 1、分析机构运动 2、恰当选择投影面 3、适当选择比例尺 ) ) 1 mm m 图示尺寸（图示尺寸（ 实际尺寸（实际尺寸（ 4、审核 下一页 例题1 第14页/共47页 2021-8-516 第15页/共47页 2021-8-517 第16页/共47页 2021-8-518 第17页/共47页 2021-8-519 第18页/共47页 2021-8-520 第19页/共47页 2021-8-521 第20页/共47页 2021-8-522 第21页/共47页 2021-8-523 第22页/共

7、47页 2021-8-524 第23页/共47页 2021-8-525 第24页/共47页 2021-8-526 图2-9 b） 第25页/共47页 2021-8-527 机构运动简图绘制练习机构运动简图绘制练习 根据模型或结构示意图。根据模型或结构示意图。 第26页/共47页 2021-8-528 1）先找首端原动件（带箭头者） 2）确定机架（带斜线者） 3）确定各构件之间的运动副种类 “两两分析相对运动” 4）代表回转副的小圆，其圆心必须与相对运动 回转中心重合。代表移动副的滑块，其导路 方向必须与相对运动方向一致。 5）比例、符号、线条、标号 绘制运动简图的方法及注意事项小结： 第27页

8、/共47页 2021-8-529 )2(3 HL PPnF 设某机构共有n个活动构件、PL个低副、PH个 高副，则该机构的自由度应为 1. 平面机构的自由度：机构所具有的独立运动参 数的个数。 2. 平面机构的自由度计算公式 每引入一个低副带来每引入一个低副带来2 2个约束；个约束； 每引入一个高副带来每引入一个高副带来1 1个约束；个约束； 第28页/共47页 2021-8-530 例1-2 试计算下列机构的自由度 第29页/共47页 2021-8-531 043 hl ppn、 1)042(33 )2(3 hl ppnF 例1-2 试计算下列机构的自由度 第30页/共47页 2021-8-

9、532 032 hl ppn、 0)032(23 )2(3 hl ppnF 例1-2 试计算下列机构的自由度 第31页/共47页 2021-8-533 122 hl ppn、 1)122(23 )2(3 hl ppnF 054 hl ppn、 2)052(43 )2(3 hl ppnF 032 hl ppn、 0)032(23 )2(3 hl ppnF 第32页/共47页 2021-8-534 2.1 什么是确定运动 2.2 机构具有确定运动的条件 。原动件数目，运动确定 原动件数目，不能动。 运动不确定。原动件数目 运动链不能运动。 F F F F F , 0 0 机构的原动件数应等于机构的

10、自由度数。 第33页/共47页 2021-8-535 例1-3 试计算下列机构的自由度，并判断其运动 是否确定。 例题分析 154 hl ppn、 1)152(43 )2(3 hl ppnF 075 hl ppn、 1)072(53 )2(3 hl ppnF 第34页/共47页 2021-8-536 065 hl ppn、 3)062(53 )2(3 hl ppnF 133 hl ppn、 2)132(33 )2(3 hl ppnF 第35页/共47页 2021-8-537 4. 计算平面机构自由度应注意的问题 4.1 复合铰链两个以上构件在同一轴线上用 回转副相联接。 1 l PN 第36页

11、/共47页 2021-8-538 例题分析 例1-4 计算图示机构的自由度。 1)0102(73 )2(3 hl ppnF 0107 hl ppn、 第37页/共47页 2021-8-539 4.2 局部自由度 某些不影响机构运动的自由度。 122 HL ppn、 1)122(23 )2(3 HL ppnF 第38页/共47页 2021-8-540 4.3 虚约束 在机构运动中，有些约束对 机构自由度的影响是重复的。 平面机构中的虚约束常出 现要下列场合： 1、两构件在多处构成移动副， 且导路重合或平行。 2、两构件在多处构成转动副， 且轴线重合 3、法线始终重合的高副 第39页/共47页 2

12、021-8-541 4、两构件在相联接点的轨迹 重合 064 HL ppn、 0)062(43 )2(3 HL ppnF 043 HL ppn、 1)042(33 )2(3 HL ppnF 第40页/共47页 2021-8-542 5、机构中对传递运动不起独 立作用的对称部分 655 HL ppn、 1)652(53 )2(3 HL ppnF 233 HL ppn、 1)232(33 )2(3 HL ppnF 第41页/共47页 2021-8-543 例题分析 例1-5 计算图示机构的自由度，并指出复合 铰链、局部自由度和虚约束。 197 HL ppn、 2) 192(73 )2(3 HL ppnF 第42页/共47页 2021-8-544 1. 速度瞬心 1.1 定义 1.2 特点 2. 机构中瞬心的数目： K = N（N1）/ 2 1-4 速度瞬心及其在机构速度分析 上的应用 当两构件(刚体) 1、2作平面相对 运动