机械简图的资料

机械简图的资料第1页/共83页机构的基本概念机械(Machinery)：机器与机构的总称

机构单元体（构件）组合体具有相对的确定运动机器完成有用的机械功或转换机械能第2页/共83页机构的基本概念机器(Machine)：由若干个机构组成机构(Mechanism)：由若干个构件组成构件(Link)

：由一个或几个零件组成第3页/共83页机构的基本概念机器的功能组成

第4页/共83页机构的基本概念机构是如何组成的？运动单元（构件）+联接（运动副）运动链运动链+机架机构第5页/共83页机构的基本概念

构件(link)

组成机构的独立运动单元由一个或几个零件组成零件：制造单元构件：运动单元第6页/共83页机构的基本概念运动副

(Joint、Kinematicpair)两个构件直接接触形成的可动连接第7页/共83页机构的基本概念第8页/共83页机构的基本概念运动副分类：根据运动副引入的约束数分类第9页/共83页机构的基本概念运动副分类：根据运动副引入的约束数分类第10页/共83页机构的基本概念运动副分类：

相对运动形式空间运动副：相对运动为空间运动平面运动副：相对运动为平面运动SpatialkinematicpairPlanarkinematicpair第11页/共83页机构的基本概念运动副分类：

相对运动形式转动副：相对运动为转动移动副：相对运动为移动第12页/共83页机构的基本概念运动副分类：运动副的接触形式低副(Lowerpair)

：面与面接触高副(Higherpair)

：点、线相接触第13页/共83页机构的基本概念运动副分类：●

按运动副引入的约束数分类

I级副、II级副、III级副、IV级副、V级副●按两构件相对运动的形式分类

平面运动副转动副空间运动副移动副●

按运动副的接触形式分类

低副—面与面接触的运动副

高副—点、线接触的运动副第14页/共83页机构的基本概念闭式链组成的各构件构成首末封闭的系统开式链组成的各构件未构成首末封闭的系统

运动链

(Kinematicchain)

多个构件用运动副联接构成的系统第15页/共83页机构的基本概念机构

(Mechanism)

将运动链中某一构件加以固定，则此运动链

成为机构机构原动件

(drivinglink)从动件(drivenlink)

机架

(frame)传动构件执行构件第16页/共83页机构的基本概念平面机构

空间机构PlanarmechanismSpatialmechanism第17页/共83页机构的基本概念问题：平面机构？空间机构？第18页/共83页机构的基本概念机构的组成构件＋运动副→运动链→机构机构原动件

(drivinglink)从动件(drivenlink)

机架

(frame)传动构件执行构件第19页/共83页机构运动简图(Kinematicsketch)

用规定简单符号和线条代表运动副和构件，并按比例表达机构的运动尺寸，绘制出的表示机构运动的简明图形称为机构运动简图机构运动简图与机械结构图的区别机构运动简图作用机构运动简图画法第20页/共83页机构运动简图规定画法运动副画法1212121212121221转动副移动副第21页/共83页机构运动简图规定画法运动副画法转动副移动副21211212221122112第22页/共83页机构运动简图转动副结构第23页/共83页机构运动简图移动副结构第24页/共83页机构运动简图构件的表示方法第25页/共83页机构运动简图三副构件表达第26页/共83页机构运动简图构件的固定连结第27页/共83页机构运动简图特殊构件规定画法齿轮传动第28页/共83页机构运动简图特殊构件规定画法蜗杆蜗轮传动齿轮齿条传动第29页/共83页机构运动简图特殊构件规定画法凸轮传动棘轮机构第30页/共83页机构运动简图特殊构件规定画法在机架上的电机液压马达第31页/共83页机构运动简图机构运动简图的绘制1.分析机械工作原理，确定其组成构件2.沿运动传递路线，逐一分析每两个构件间

相对运动情况，已确定运动副的类型3.恰当选择视图平面4.按规定表示方法选择适当的比例尺绘图第32页/共83页机构运动简图机构运动简图的绘制第33页/共83页机构运动简图第34页/共83页机构运动简图课堂练习第35页/共83页机构运动简图课堂练习第36页/共83页机构运动简图课堂练习第37页/共83页机构的自由度(degreeoffreedom)构件自由度:构件独立运动参数的数目

机构自由度

:机构独立运动参数的数目

位置确定所需的独立参数数目第38页/共83页机构的自由度

约束

(constraint)

对独立运动的限制（自由度减少）平面运动副与约束第39页/共83页机构的自由度运动副与约束组成平面低副的两构件有1个相对自由度相互受到2个约束组成平面高副的两构件有2个相对自由度，相互受到1个约束第40页/共83页机构的自由度机构自由度计算

n

：活动构件数

pl：低副数目

ph：高副数目第41页/共83页机构自由度计算三杆结构第42页/共83页机构自由度计算四杆机构第43页/共83页机构自由度计算五杆机构第44页/共83页机构具有确定运动的条件原动件数=机构的自由度机构自由度≤0机构自由度＞0时：机构自由度＜原动件数目机构自由度=原动件数目机构自由度＞原动件数目思考？第45页/共83页机构自由度计算六杆机构第46页/共83页机构自由度计算注意问题

复合铰链(compoundhinges)

局部自由度(passivedegreeoffreedom)

虚约束(redundantconstraint)

第47页/共83页机构自由度计算注意问题

复合铰链(compoundhinges)

两个以上构件在同一处以转动副相连所构成的

运动副。M个构件组成复合铰链形成M-1个转动副。第48页/共83页机构自由度计算注意问题局部自由度(passivedegreeoffreedom)

若机构中某些构件所具有的自由度仅与其自身的局部运动有关，并不影响其它构件的运动，则称这种自由度为局部自由度。第49页/共83页机构自由度计算注意问题处理方法：

1）F=3n–2Pl–Ph–F´=3×3–2×3–1–1=1

2）把滚子与推杆看作一体

F=3×2–2×2–1=1第50页/共83页机构自由度计算注意问题F=3×4–2×6=0？第51页/共83页机构自由度计算注意问题

虚约束(redundantconstraint)

在特定的条件下，某些运动副所引入的约束可能与其它运动副所起的限制作用是一致的。这种不起独立限制作用的重复约束称为虚约束。第52页/共83页机构自由度计算注意问题虚约束经常出现在以下几种情况中：

相联两构件在联接点上的运动轨迹相互重合时，

此种联接（运动副）带入的约束为虚约束。两构件某两点间的距离在运动过程中始终不变

不影响机构运动的重复部分(两个构件构成多个运动副)

机构中对运动不起作用的对称部分

第53页/共83页机构自由度计算注意问题1)相联两构件在联接点上的运动轨迹相互重合时，

此种联接（运动副）带入的约束为虚约束。处理方法：将被联结构件及形成的运动副除去第54页/共83页机构自由度计算注意问题F=3n–2Pl–Ph

=3×4–2×6=0？第55页/共83页机构自由度计算注意问题F=3n–2Pl–Ph=3×3–2×4=1

处理方法：将被联结构件及形成的运动副除去第56页/共83页机构自由度计算注意问题2）两构件某两点间的距离在运动过程中始终不变处理方法：去掉联结两点的构件及运动副F=3n–2Pl–Ph=3×3–2×4=1第57页/共83页机构自由度计算注意问题3）不影响机构运动的重复部分:

两个构件构成多个运动副转动副移动副处理方法：只计算其中一个运动副第58页/共83页机构自由度计算注意问题4）机构中对运动不起作用的对称部分处理方法：去掉对称部分F=3n–2Pl–Ph=3×7–2×10=1第59页/共83页机构自由度计算注意问题虚约束作用：增加刚性平衡作用力增大功率第60页/共83页机构自由度计算例11.F=3n–2Pl–Ph–F'=3×9–2×12–1–1=12.F=3n–2Pl–Ph–F'=3×8–2×11–1=1第61页/共83页机构自由度计算拨车机第62页/共83页机构自由度计算

伸出（退回）动作阶段机构简图扣钩（脱钩）动作阶段机构简图例2第63页/共83页机构自由度计算第64页/共83页机构自由度计算例3图示机构设计是否合理,说明理由,提出改正方案第65页/共83页机构自由度计算第66页/共83页机构自由度计算第67页/共83页空间机构（Spatialmechanism）简介空间机构运动简图绘制空间机构自由度计算第68页/共83页空间机构简介空间机构常用运动副及符号球面副三级低副圆柱副四级低副第69页/共83页空间机构简介空间机构常用运动副及符号转动副五级低副移动副五级低副螺旋副五级低副第70页/共83页空间机构简介空间机构基本型式球面4R机构第71页/共83页空间机构简介空间机构基本型式RSSP机构第72页/共83页空间机构简介空间机构基本型式RSSR机构第73页