河南理工第2讲(平面机构的运动简图及自由度计算)

1、第第2章章 平面机构的运动简图及自由度计算平面机构的运动简图及自由度计算平面机构平面机构机构机构空间机构空间机构第第1节节 平面机构的组成平面机构的组成2 运动副运动副1 构件构件3 机构机构12341 构件构件1234机架原动件从动件 但当机但当机构安装在运动的机械上时则是运动的。构安装在运动的机械上时则是运动的。 按给定已知运动规律按给定已知运动规律独立运动的构件；独立运动的构件；固定件（机架）固定件（机架）原动件原动件从动件从动件机构中的固定构件；机构中的固定构件；机构中其余活动构件。机构中其余活动构件。 一般机架相对地面固定不动，一般机架相对地面固定不动，常以转向箭头表示。常以转向箭头

2、表示。 其运动规律决定于原动件的运动规律其运动规律决定于原动件的运动规律和机构的结构和构件的尺寸。和机构的结构和构件的尺寸。平面铰链四杆机构平面铰链四杆机构平面铰链四杆机构平面铰链四杆机构内燃机内燃机2 运动副运动副（1）运动副的定义运动副的定义由两个构件直接接触而组成的可动的联接，称由两个构件直接接触而组成的可动的联接，称为运动副为运动副转动副转动副移动副移动副齿轮副齿轮副1234把两构件上直接参加接触构成运动副的部分，称把两构件上直接参加接触构成运动副的部分，称为运动副元素为运动副元素转动副转动副移动副移动副齿轮副齿轮副内燃机内燃机（2）运动副的分类）运动副的分类按运动副的接触形式分类按运

3、动副的接触形式分类点、线接触的运动副点、线接触的运动副 高副高副面接触的运动副面接触的运动副 低副低副 按运动副相对运动的形式分类按运动副相对运动的形式分类转动副转动副移动副移动副转动副转动副 两个构件间只能作相对旋转运动的运动副两个构件间只能作相对旋转运动的运动副移动副移动副 两个构件间只能作相对移动运动的运动副两个构件间只能作相对移动运动的运动副铰链铰链3 机构机构机构机构 = 机架机架+原动件原动件+从动件系统从动件系统1234机架原动件从动件构件构件运动副运动副铰链四杆机构铰链四杆机构凸轮机构凸轮机构第第2节节 平面机构运动简图平面机构运动简图1. 机构运动简图的定义机构运动简图的定义

4、2. 机构运动简图的绘制机构运动简图的绘制1. 机构运动简图的定义机构运动简图的定义 根据机构的运动尺寸，按一定的比例尺定出各运动副的根据机构的运动尺寸，按一定的比例尺定出各运动副的位置，并用简单的线条和特定的符号来表示构件和运动副，位置，并用简单的线条和特定的符号来表示构件和运动副，这种表示机构运动传递情况的简化图形，称为机构运动简图这种表示机构运动传递情况的简化图形，称为机构运动简图 。 运动副和构件的表示方法运动副和构件的表示方法机构示意图机构示意图不严格按比例绘出的，只表示机械结构状况的不严格按比例绘出的，只表示机械结构状况的简图。简图。2.机构运动简图的绘制机构运动简图的绘制绘制方法

5、及步骤：绘制方法及步骤：（1）分析机构运动情况，找出机架、原动件、执行部分；）分析机构运动情况，找出机架、原动件、执行部分；（2）从原动件开始，按照运动的传递路线，分析各构）从原动件开始，按照运动的传递路线，分析各构件之间相对运动的性质，以确定构件的数目、运动副的件之间相对运动的性质，以确定构件的数目、运动副的类型和数目；类型和数目；（3）选择适当的视图平面；）选择适当的视图平面；（4）选择恰当的比例尺）选择恰当的比例尺l =实际尺寸（实际尺寸（m）/图示长度（图示长度（m m ），定出各运动副之间的相对位置，用规定符号绘制机构运动简图。，定出各运动副之间的相对位置，用规定符号绘制机构运动简图

6、。举例：举例：根据内燃机的工作机理，缸体根据内燃机的工作机理，缸体为机架，活塞是原动件，其余构为机架，活塞是原动件，其余构件为从动件。件为从动件。内燃机机构运动简图的绘制内燃机机构运动简图的绘制由原动件（活塞）开始，内燃机运动传递的路线为：由原动件（活塞）开始，内燃机运动传递的路线为：活塞活塞2连杆连杆3曲轴曲轴4和小齿轮和小齿轮4大齿轮大齿轮5和凸轮和凸轮5推杆推杆6缸体缸体1(机架机架)缸体缸体1(机架机架)缸体缸体1(机架机架)缸体缸体1(机架机架)移移转转转转转转高高移移高高转转 内燃机共有内燃机共有6个构件，个构件，2个移动副个移动副 ，4个转动副，个转动副，2个高副组成。个高副组成

7、。选择适当的视图平面选择适当的视图平面选择恰当的比例尺，用规定选择恰当的比例尺，用规定符号绘制机构运动简图符号绘制机构运动简图鄂式破碎机主体机构运动简图的绘制鄂式破碎机主体机构运动简图的绘制根据鄂式破碎机的工作机理，机体根据鄂式破碎机的工作机理，机体1为机架，偏为机架，偏心轴心轴2是原动件，执行部分为动鄂板是原动件，执行部分为动鄂板3。由原动件（偏心轴由原动件（偏心轴2 ）开始，鄂式破碎机运动传递的路线为：）开始，鄂式破碎机运动传递的路线为：偏心轴偏心轴2动鄂板动鄂板3肘板肘板4机架机架1机架机架1转转转转转转转转 鄂式破碎机共有鄂式破碎机共有4个构件，个构件，4个转动副组成。个转动副组成。A

8、点B点C点D点选择适当的视图平面选择适当的视图平面选择恰当的比例尺，用规定选择恰当的比例尺，用规定符号绘制机构运动简图符号绘制机构运动简图第第3节节 机构具有确定运动的条件机构具有确定运动的条件例例1 铰链四杆机构铰链四杆机构若若给定机构一个独立运动参数给定机构一个独立运动参数，则机构的运动完全确定则机构的运动完全确定23411例例2 2 铰链五杆机构铰链五杆机构12345AEBCCDD14若若给定机构一个独立运动参数给定机构一个独立运动参数，则机构的运动不确定；则机构的运动不确定；若若给定机构两个独立运动参数给定机构两个独立运动参数，则机构的运动完全确定。则机构的运动完全确定。 机构的自由度机构的自由度 机构具有确定运动时所必须给定的独立运动机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目，其数目用参数的数目，其数目用F表示。表示。2341112345AEBCCDD14F=1F=2 结论 机构具有确定运动的条件是：机构具有确定