第一章平面机构的运动简图及其自由度-ppt课件

1、第一章 平面机构的运动简图及自在度4.机构自在度的计算3.机构运动简图的画法2.机构具有确定相对运动的条件1.平面机构的组成平面机构：各构件在同一平面或相互平行的平面内运动空间机构：各构件不完全在同一平面或相互平行的平面 内运动1-1 平面机构的组成 一、机构的组成与分类1、概念：机构是具有确定相对运动的构件的组合 构件：机构中的最小运动单元 一个或假设干个零件刚性联接而成 动画演示 2、机架：固定不动的构件 原动件：输入运动规律的构件 从动件：其它的活动构件3、平面机构：各构件的相对运动平面相互平行 空间机构：蜗杆传动 曲柄滑块机构二、自在度二、自在度 一个作平面运动的自在构件有三个独立运动

2、的能够性。构件所一个作平面运动的自在构件有三个独立运动的能够性。构件所具有的这种独立运动的数目称为构件的自在度。所以一个作平面运具有的这种独立运动的数目称为构件的自在度。所以一个作平面运动的自在构件有三个自在度。动的自在构件有三个自在度。但当这些构件之间以一定的方式联接起来成为构件系统时，各个构件不再是自在构件。两相互接触的构件间只能作一定的相对运动，自在度减少。这种对构件独立运动所施加的限制称为约束。 三、运动副及其分类概念：使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接类型：一 低副 两构件经过面接触而构成的运动副称为低副。根据两构件间的相对运动方式，低副又可分为转动副和挪动副。1.转动副

3、 或铰链 两构件只能在一个平面内作相对转动限制两个自在度：两个挪动保管一个自在度转动2.挪动副 两构件只能沿某一方向线作相对挪动的运动副称为挪动副。 限制两个自在度：一个挪动，一个转动保管一个自在度挪动 3.高副 两构件经过点或线接触组成的运动副称为高副。限制一个自在度：一个挪动保管两个自在度一个挪动，一个转动7-2 平面机构运动简图 1 1、机构运动简图：简明表示机构各构件之间相对运动关系的图形、机构运动简图：简明表示机构各构件之间相对运动关系的图形 按比例，用特定的符号和线条按比例，用特定的符号和线条 和运动有关的：运动副的类型、数目、相对位置、构件数目和运动有关的：运动副的类型、数目、相

4、对位置、构件数目 和运动无关的：构件外形、截面尺寸、组成构件的零件数目、和运动无关的：构件外形、截面尺寸、组成构件的零件数目、 运动副的详细构造运动副的详细构造2 2、机构表示图：只需阐明机构运动传送情况和构造特征，不用按、机构表示图：只需阐明机构运动传送情况和构造特征，不用按严厉比例所画的图形严厉比例所画的图形2 2、常用机构和运动副的表示方法：、常用机构和运动副的表示方法：1221211221212121212121、运动副的符号转动副：挪动副：齿轮副：2112凸轮副：2、构件杆：3、绘机构运动简图的步骤 图上尺寸(mm)m实际尺寸l1分析机构，察看相对运动，数清一切构件的数目；2确定一切

5、运动副的类型和数目；3选择合理的位置即能充分反映机构的特性；4确定比例尺；5用规定的符号和线条绘制成简图。从原动件开场画)例 试绘制内燃机的机构运动简图动画演示 7-3 7-3 平面机构的自在度平面机构的自在度 一、平面机构的自在度的计算一、平面机构的自在度的计算 机构的自在度：机构中活动构件相对于机架所具有的独立机构的自在度：机构中活动构件相对于机架所具有的独立 运动的数目。与构件数目，运动副的类型和数目有关运动的数目。与构件数目，运动副的类型和数目有关 n n个活动构件：自在度为个活动构件：自在度为3n3n。 PL PL个低副：个低副： 限制限制 2PL 2PL个自在度个自在度 PH PH

6、个高副：个高副： 限制限制 PH PH 个自在度个自在度 因此，该机构相对于固定构件的自在度数应为活动构因此，该机构相对于固定构件的自在度数应为活动构件的自在度数与引入运动副减少的自在度数之差，该差值件的自在度数与引入运动副减少的自在度数之差，该差值称为机构的自在度，并以称为机构的自在度，并以F F表示，表示， F=3n- 2PL-PH F=3n- 2PL-PHF=3n- 2PL-PH =3*7-2*8-4 =1F=3n- 2PL-PHF=3n- 2PL-PH =3 =3* *5-25-2* *6-06-0 =3 =3F=3n- 2PL-PHF=3n- 2PL-PH =3 =3* *5-25-

7、2* *7-07-0 =1 =11.1.复合铰链：两个以上个构件在同一条轴线上构成的转动副复合铰链：两个以上个构件在同一条轴线上构成的转动副由由K K个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应为个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应为K-1K-1个个 312123二二 本卷须知本卷须知 F=3n- 2PL-PH =3*3-2*3-1 =2F=3n- 2PL-PH =3*2-2*2-1 =1多余的自在度是滚子2绕其中心转动带来的部分自在度，它并不影响整个机构的运动，在计算机构的自在度时，应该除掉。 2、部分自在度 在机构中，某些构件具有不影响其它构件运动的自在度3 3、虚约束、虚约束 反复而不起独立

8、限制造用的约束称为虚约束。计算机构的自在反复而不起独立限制造用的约束称为虚约束。计算机构的自在度时，虚约束应除去不计。度时，虚约束应除去不计。(1)、两构件构成多个导路平行的挪动副， F=3n- 2PL-PH =3*3-2*5-0 =-1(2)、两构件组成多个轴线相互重合的转动副(3)、机构中存在对传送运动不起独立作用的对称部分F=3n- 2PL-PH =3*5-2*5-4 =1F=3n- 2PL-PH =3*4-2*4-2 =24、轨迹重合：在机构中，假设被联接到机构上的构件，在联接点处的运动轨迹与机构上的该点的运动轨迹重合时，该联接引入的约束是虚约束， F=3n- 2PL-PH =3*4-

9、2*6-0 =0F=3n- 2PL-PH =3*3-2*4-0 =1虚约束作用：对机构的运动无关，但可以改善机构的受力情况，加强机构任务的稳定性 图示为一简易冲床的设计图。试分析设计方案能否合理。如不合理，图示为一简易冲床的设计图。试分析设计方案能否合理。如不合理，那么绘出修正后的机构运动简图。那么绘出修正后的机构运动简图。 三、平面机构具有确定相对运动的条件三、平面机构具有确定相对运动的条件 F0，构件间无相对运动，不成为机构。F0,原动件数=F，运动确定原动件数F，机构破坏机构要能运动，它的自在度必需大于零。机构的自在度阐明机构具有的独立运动数。由于每一个原动件只可从外界接受一个独立运动规律如内燃机的活塞具有一个独立的挪动因此，当机构的自在度为1时，只需有一个原动件；当机构的自在度为2时，那么需有两个原动件。故机构具有确定运动的条件是：原动件数目应等于机构的自在度数目。 12345AEBCCDD1423411试计算图示挖土机的自在度，并阐明为什么要配置三个油缸。试计算图示挖土机的自在度，并阐明为什么要配置三个油缸。 缝纫机刺布机构 油泵四、计算平面机构自在度的实意图义四、计算平面机构自在度的实意图义1 1 断定机构的运动设计方案能否