机械设计基础课件

1、武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 1第一章机械系统的运动简图设计运动副机械系统的运动简图机械系统具有确定运动的条件武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 2第一章 机械系统的运动简图设计平面机构：机构中各构件都在 同一平面或相互平 行的平面中运动。空间机构：机构中各构件的运 动平面不平行或不 重合。武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 3 彼此联接 彼此有确定的相对运动运动副机构中构件的动联接一、低副 两构件面接触1. 转动副 如轴与轴承2. 移动副 如活塞与汽缸二、高副两构件点或线接触 如齿轮间、凸轮间的接触1-1运动副武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 41-2 平面机构运动简图机构运动简图按

2、一定的长度比例尺，用构件和运动副 的表达符号来表示机构的组成关系一、运动副及构件的表示符号 GB4460-84武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 5平 面 机 构 运 动 简 图武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 6二、平面机构运动简图的绘制步骤 ：1. 分析机构运动，找出固定件、原动件与从动件。2. 从原动件开始，按运动传递的顺序分析各构 件的相对运动情况运动副、构件数目。3. 选适当视图和适当的机构瞬时位置，取适当 比例尺，用规定符号绘出。平 面 机 构 运 动 简 图武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 7例:绘制下图所示牛头刨床机构的运动简图平 面 机 构 运 动 简 图武汉理工大学 物

3、流工程学院 罗齐汉 81-3 平面机构自由度的计算及有 确定运动的条件一、平面机构的自由度( Degree of Freedom of a Planar Mechanism)1. 机构的自由度定义机构有确定运动必须给定 的独立运动的数目。对任一平面运动的构件，有三个独立的运动，两个移动，一个转动，即三个自由度。对一平面机构，各构件通过运动副相连，由于运动副 的直接接触独立运动受到限制，自由度也随之减少。武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 9如果平面机构由N个构件组成，有一个为机架，活动件数n=N-1， 则：n个活动构件的总自由度为3n； PH 个 高副引入PH个 约束； PL个低副引入2PL个

4、 约束；2. 平面机构自由度计算公式 F=3n - 2 PL PH武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 10例 :计算下图所示锯床进给机构的 自由度数解：在本机构中A、B、C、D 四处都由三个构件组成复合铰链，n7，PL10，PH=0，可得:F=37-210-0=1二、计算机构自由度注意事项1. 复合铰链两个以上构件同时在一轴线上用转动副联接。 不能看作一个转动副，如为K个构件，则有 K-1个转动副武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 112. 局部自由度机构中对其它构件的运动没有影响 的自由度主要出现在凸轮滚子处，处理办法: 将滚子看作不动武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 12例：武汉理工大学

5、 物流工程学院 罗齐汉 132）两构件同时在几处 构成多个移动副3）两构件同时在几处 构成同轴线转动副3. 虚约束机构中与其它约束重复而不起限制 运动的约束出现在下列情况：1）轨迹重合4）两点间的距离始 终不变武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 14例: 计算下图 所示大筛机构的自由度5）机构运动传递中对运动不起独立作用 的对称部分武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 15 如原动件数 机构自由度数, 运动不确定 三、机构具有确定运动的条件机构中每一个原动件具有一个独立运动源，即独立运动。机构自由度是机构的独立运动数目， 则机构具有确定运动的条件为：原动件数 = 机构自由度数原动件数 机构自由度

6、数， 构件将会被破坏武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 16本章英语主题词 连接 connection 刚体 rigid body 运动副 kinematic pair 面接触 area contact (surface contact) 线接触 line contact 点接触 point contact 高副 higher pair 低副 lower pair 转动副 revolute pair 铰链 hinge (pin joint) 移动副 sliding pair 螺旋副 helical pair 自由度数 degrees of freedom 复合铰链 multiple pin j

7、oints 局部自由度 partial freedom 虚约束 formal constraint 机构运动简图 kinematic scheme武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 17本章小结武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 18 重点学习内容 1.平面机构运动简图的绘制。 2.平面机构自由度的计算。 3.平面机构具有确定运动的条件。武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 19例1解：c处复合铰链武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 20例2解：C处局部自由度，E处复合铰链武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 21例3 解：A、B、C、D处复合铰链武汉理工大学 物流工程学院 罗齐汉 22例4解：齿轮I、J之一为虚约束A处复合铰链武汉理工大