精密机械设计基础第三章

1、 机构运动简图的绘制 平面机构自由度的计算 第三章 平面机构的运动简图与自由度计算 1 运动副及其分类构件： 运动的单元，机构是由构件组成的。二 运动副： 使两个构件直接接触又能产生一定相对运动的活动的连接。平面运动副分类: 接触形式：点、线、面 相对运动：平面、空间 回转副（转动副）移动副低副（面接触）回转副：组成运动副的两构件只能在一个平面内转动（铰链）。移动副：组成运动副的两构件只能沿某一轴线相对移动。齿轮副凸轮副 高副两构件通过点或线接触组成的运动副（点、线接触）转动副：组成运动副的两构件之间 只能绕同一轴线做相对转动。移动副：组成运动副的两构件之间 只能沿某一轴线相对移动。运动副：低

2、副、高副 高副：两构件通过点或线接触组 成的运动副。 低副： 转动副、移动副一 构件的分类： 1.固定件（机架）：用来支承活动构件的构件。 2.原动件：运动规律已知的构件。 3.从动件：随着原动件运动而运动的其余活动 构件。 任何一个机构中，必有一个构件被相对地看做固定件。在活动机构中必须有一个或几个原动件，其余的都是从动件。 2 平面机构运动简图二 运动副和构件的表示方法 运动副的表示： 构件的表示：三 机构简图的绘制 步骤： 1. 分清构造并把构件编上号。 2. 确定运动副的类型，标上字母和下标。 3. 选择合适的位置，以一定比例画出， 各运动副的相对位置并标上号。 4. 连接构件，标上标

3、号，主动件和机架。 5. 验算自由度。A1234BCD鄂式粉碎机活塞泵一 平面机构自由度的计算1.平面运动构件的自由度 (构件可能出现的独立运动)xy21 与其它构件未用运动副连接之前：F=3 用运动副与其它构件连接后, 运动副引入约束, 原自由度减少3 平面机构的自由度计算 2.平面运动副引入的约束R (对独立的运动所加的限制)xyoxyoR=2R=2R=1结论平面低副引入2个约束平面高副引入1个约束齿轮副只限制n-n方向的切入，不限制t-t方向的移动和转动。 F=2，R=13.平面机构自由度计算公式 设：机构共有N个构件 活动构件数：n=N-1 低副数： PL 高副数： PHxy21 未连

4、接前总自由度： 3n 连接后引入的总约束数： 2PL+PH 机构自由度F：F=3n-2PL-PHF=3n-(2PL+PH) 该机构的自由度为：F=3n-2PL-PH 一个机构的自由度取决于该机构的活动构 件数目，低副的数目和高副的数目。机构具有确定的相对运动条件：有一个机架（固定件）,图中可画多处， 但只算一处。2. F0，F为原动件数3. F= 主动件数目,其自由度的结果即为 原动件的数目。二 机构的自由度1234566F=3n-2PL-PH=35-2 6-0=31234566F=3n-2PL-PH=3 5-2 7-0=1三 有关自由度计算的一些特殊问题：1. 复合铰链： 一个铰链处有两个以

5、上构件连接构成。 其自由度计算可看成（n-1）个铰链。1234(3-1)个铰链（4-1）个铰链3 虚约束： 在运动副中，有些约束对机构自由度的影响是重复的，这种重复的约束为虚约束。2 局部自由度：应去掉！ 机构中会出现这样一类的自由度，它的存在与否都不影响整个机构的运动规律。应去掉！1232143 F=3n-2PL-PH=34-2 6=0F=3n-2PL-PH=33- 24=1C处为复合铰链,计算时为（3-1)=2个铰链；E、E为虚约束应去掉一个；F处为局部自由度应去掉。=37-2 9-1=2F=3n-2PL-PH34568888712 小结 机构是由构件组成，用来传递运动和力或改变运动的形式，机构必须具有确定的运动。 运动副及其分类（高副，低副）。构件