机械原理与机械零件课件

1、书名：机械原理与机械零件ISBN： 978-7-111-34602-9作者：张景学出版社：机械工业出版社本书配有电子课件工程制图 高职高专 ppt 课件简易冲床设计方案分析1）能否实现设计者的意图？为什么？2）若否，请画出一种改进方案。案例导入第二章 平面机构及自由度工程制图 高职高专 ppt 课件 铰链B的中心既要随杠杆2绕轴A转动，又要随冲头3沿铅垂线移动，存在运动干涉，无法运动 。不能实现设计者的意图！如何改进？第二章 平面机构及自由度初步分析该类问题可通过计算得到解决！工程制图 高职高专 ppt 课件第一节 平面机构的组成第二节 平面机构运动简图第三节 平面机构的自由度相关知识第二章

2、平面机构及自由度工程制图 高职高专 ppt 课件第一节 平面机构的组成平面机构空间机构工程制图 高职高专 ppt 课件运动副：两构件直接接触而构成的可动联接。二、运动副及分类一、构件第一节 平面机构的组成运动副元素：两构件上构成运动副的接触表面。4个构件4个运动副运动副元素均为圆柱面独立运动的单元体。工程制图 高职高专 ppt 课件运动副机构的 “关节”！第一节 平面机构的组成工程制图 高职高专 ppt 课件平面副空间副第一节 平面机构的组成按相对运动分按接触形式分低副：面接触高副：点、线接触运动副分类3个构件3个运动副2个低副1个高副工程制图 高职高专 ppt 课件1. 平面低副转动副（回转

3、副，铰链）移动副第一节 平面机构的组成工程制图 高职高专 ppt 课件凸轮高副齿轮高副轮轨高副第一节 平面机构的组成2. 平面高副工程制图 高职高专 ppt 课件球面副螺旋副第一节 平面机构的组成3. 常见空间运动副第一节 平面机构的组成运动副分析7个构件10个运动副7个低副3个高副开链闭链多个构件通过运动副连接而组成的可动系统。第一节 平面机构的组成三、运动链具有确定相对运动的运动链。从动件原动件机架机构 = 机架 + 原动件 + 从动件第一节 平面机构的组成四、机构1. 概念：表示机构各构件间相对运动关系的简单图形实际机构运动简图2. 作用：分析现有机构，设计新机构。第二节 平面机构运动简

4、图实际机构运动简图3. 简化原则构件数不变运动副类型不变运动副数不变运动尺寸不变机架不变原动件不变运动特性不变简单、形象第二节 平面机构运动简图4. 运动副符号第二节 平面机构运动简图高副两构件均为活动构件两构件之一为机架转动副移动副5. 构件符号第二节 平面机构运动简图同一构件两副构件三副构件6. 机构符号第二节 平面机构运动简图支架上的电动机带传动链传动外啮合圆柱齿轮传动内啮合圆柱齿轮传动齿轮齿条传动锥齿轮传动圆柱蜗杆传动凸轮机构7. 绘制步骤2）测量 构件的运动尺寸3）绘图 选择视图平面、瞬时位置和比例尺，采用构件和运动副的规定符号作图。内燃机机构运动简图绘制颚式破碎机机构运动简图绘制1

5、）分析运动副的类型、数目、位置机架、原动件、从动件，构件数运动传递过程第二节 平面机构运动简图构件能够发生的独立运动数目一、平面机构自由度计算1. 构件的自由度空间自由构件有六个自由度平面自由构件有三个自由度第三节平面机构的自由度链接动画链接动画2. 运动副的约束xyzxyz引入2个约束，保留1个自由度 低副第三节平面机构的自由度凸轮高副齿轮高副轮轨高副引入1个约束，保留2个自由度高副第三节平面机构的自由度3. 机构的自由度F = 3n 2PL PHn 活动构件数（原动件数从动件数）PL低副数PH高副数所有构件能够发生的独立运动的总数目第三节平面机构的自由度F 3n 2PL PH 33 24

6、1 F 3n 2PL PH 32 23 0F 3n 2PL PH 33 25 1 第三节平面机构的自由度例：计算机构的自由度F = 0 不能动为稳定桁架F 0 不能动为超稳定桁架F 3n 2PL PH 33 24 1 第三节平面机构的自由度F 3n 2PL PH 34 25 2 例：计算机构的自由度F = 1能发生1个独立运动F = 2能发生2个独立运动二、机构具有确定运动的条件 F 3n 2PL PH 32 23 0F = 0 不能动为稳定桁架F 0 不能动为超稳定桁架F 3n 2PL PH 33 25 1 第三节平面机构的自由度1）必要条件 机构的自由度必须大于零。F= W 运动确定F 3

7、n 2PL PH 33 24 1 链接动画链接动画F 3n 2PL PH 33 24 1 F W 机构破坏W原动件的个数第三节平面机构的自由度2）充分条件 机构的自由度必须等于原动件的个数链接动画F 3n 2PL PH 34 25 2 F= W 运动确定F 3n 2PL PH 34 25 2 F W 运动不确定链接动画第三节平面机构的自由度结论F 3n 2PL PHF=0 不能动，为稳定桁架F0 不能动，为超稳定桁架F0 能动F W 机构破坏F W 运动不确定F W 运动确定机构具有确定运动的条件机构的自由度大于零，且等于原动件的个数第三节平面机构的自由度F=3n2PLPH = 36273 =

8、1F原动件数 运动确定例：计算内燃机机构的自由度第三节平面机构的自由度 F=3n2PLPH = 36281 =1F原动件数 运动确定第三节平面机构的自由度例：计算牛头刨床机构的自由度播放动画F = 35260 = 3 ？三、计算平面机构自由度的注意事项1. 复合铰链 两个以上的构件（k个）在同一轴线上用转动副相联构成复合铰链，其实际转动副数为k1个。F = 35270 = 1复合铰链第三节平面机构的自由度不影响其他构件运动的独立的运动可减轻摩擦和磨损。计算时应除去局部自由度。将滚子与推杆假想焊接后再计算。F= 33231 = 2 ?2. 局部自由度F= 32221 = 1链接动画链接动画第三节

9、平面机构的自由度对机构运动不起限制作用的重复约束。1）两构件间构成多个重复的运动副轴线重合的转动副平行或重合的移动副法线重合的高副3. 虚约束第三节平面机构的自由度F = 32221 = 1重复运动副只算一个可提高刚度、强度等2）机构中存在的某些重复部分所引入的约束处理办法：去掉重复部分链接动画F=3n2PLPH =33232 = 1第三节平面机构的自由度F=3n2PLPH =34244 = 0 ?可使传动可靠、平稳，传递更大功率。3）两构件上两点间的距离保持恒定不变，若用两转动副杆联接，会引入虚约束。F=3n2PLPH =33240 =1链接动画F=3n2PLPH =34260 =0?链接动画第三节平面机构的自由度曲柄联动，转向相同，传动可靠。F =原动件数机构有确定运动F = 3721 = 2例：计算大筛机构的自由度，判断其运动确定性复合铰链虚约束局部自由度链接动画链接动画第三节平面机构的自由度不能。因为自由度为零，不能动。1）