第二讲：机构运动简图

第二讲：机构运动简图项目内容备注课题学习单元二平面机构运动分析1.1机构的组成1.2平面机构运动简图目标1熟悉机构的组成；2掌握运动副的概念、分类及特点3掌握平面机构运动简图的绘制方法与步骤。重点运动副的概念、分类、平面机构运动简图绘制方法难点运动副的特点分析方法实物演示与讲授相结合。学时2学时一、前次课复习1.课程内容、性质与学习目的要求；2.基本机械术语：机器装置机构机械装置机构机构构件零件构件零件机构构件零件构件零件一、前次课复习机械：机器、装置、机构的总称。1.机器：1）定义：能实现能量转换、利用机械能作功的具有确定运动的若干实物的组合。用来变换或传递能量、物料与信息，以代替或减轻人的体力或脑力劳动。机器的特征：（1）实物组合；（2）确定的相对运动；（3）能量转换或作机械功。2）分类：按用途分：（1）原动机：将一种形式的能量转换为另一种形式的能量，如电动机、汽油机、柴油机；（2）工作机：车床、铣床、汽车、火车。一、前次课复习2.机构1）定义：具有确定的相对运动的若干实物的组合。2）特征：实物组合、确定的相对运动。如：连杆机构：四个杆件。齿轮机构：机架、两个齿轮。一、前次课复习3.机器与机构的区别：机器有动力部分、传动部分、工作部分，实现运动形式、功、能的转换。机构有原动件、传动件、执行件，实现运动形式的转换。结论：1）从结构、运动方面看，机器、机构无区别,机构是机器的组成单元；（机器可以有一个或多个机构组成。）2）从功能方面看，机器、机构有区别。机器：实现能量转换或作机械功；机构：实现运动、动力的传递。一、前次课复习4.装置1）定义：机器中具有相对独立功能的一部分机构的组合。2）特点：具有一定的独立功能。如车床中：主轴箱（主轴变速装置）溜板箱（刀具运动换向装置）走刀箱（进给运动的变速装置）数控机床中：数控装置、位置检测装置、伺服驱动装置等。一、前次课复习5.零件1）定义：单一的实物，是机械制造的单元，组成机构构件的单元。2）特点：是单一物体。3）分类：常用零件（通用零件）：轴、齿轮、带轮。专用零件：只用于某一特殊场合的零件：如凸轮轴、曲轴。6.构件：1）定义：机构中能做相对运动的物体或物体的组合，是机构中的运动单元。2）特点：构件之间具有相对运动；构件可为单一物体（零件），也可为多个物体（零件）的组合。3）分类：按构成方式分：单一物体（零件）构件、多物体（零件）组合构件。按运动主从性质分：主动构件、从动构件。按运动方式分：直线移动构件、定轴转动（摆动）构件、平面运动构件。

二、机构的组成与运动简图画法1.机构的组成：由构件和和运动副组成。构件：机构中的运动单元。运动副：构件之间的相互活动联接。1）构件分类：机架－作为参考系的构件，在机构中相对静止的构件。如机床床身、车辆底盘、飞机机身。主动件：按已给定运动规律运动的构件。从动件：随主动件而运动的构件。又分为工作执行件和非工作执行件。机构＝机架＋原动件＋从动件搅面机动画铰链四杆机构动画

2）运动副分类：平面运动副：两构件在平行或重合平面内相对运动联接。低副：两构件以面接触的活动联接。特点：单位面上受力小，不易磨损，寿命长。

转动副：两构件绕同一轴线相对转动的运动副。（铰链）

移动副：两构件只能沿某一直线方向配对运动的运动副。高副：两构件以点、线接触的活动联接。齿轮、凸轮特点：单位面上受力大，易磨损，寿命短。相对运动形式：绕接触点（线）转动；沿过切点的切线方向移动。二、机构的组成运动副平面运动副空间运动副低副高副球面副螺旋副移动副转动副常见平面低运动副形式转动副形移动副形式常见高副形式点接触高副线接触高副常见空间运动副形式球面副螺旋副

空间运动副：两构件在三维空间内相对运动联接。球面副：两构件绕球面中心转动，螺旋副：两构件绕同一轴线相对转动并移动。二、机构的组成与运动简图2.机构运动简图：1）定义：用规定的符号按一定的比例绘出机构中各构件在某一瞬时的位置状态图，表达机构的组成和运动特性。机构运动示意图：若用规定的符号不按比例绘出机构的状态图——机构运动示意图，表达机构组成，但不表达其运动特性。2）功用：便于分析机械机构的工作原理、运动特性及受力情况。二、机构的组成与运动简图3.构件与运动副的规定符号：1）构件：不论结构如何，都以直线或圆、曲线表示其决定运动关系的主要几何尺寸。如连杆机构的各运动杆件；主要尺寸是杆长，其他结构尺寸不表示出来。如齿轮：主要尺寸是分度圆直径；凸轮：主要尺寸是轮廓上各点到转动中心的半径。如滑块：滑块上上各点运动情况相同，用任意大小的矩形表示。2）运动副：回转副（铰链）：两构件联接处画小圆圈；移动副：两构件在接触处画重合直线或平行直线；固定构件以直线加阴影线表示，或只画固定构件的运动副符号，两运动副之间的直线省略不画。3）常见运动副符号的表示:国标GB4460－84转动副移动副高副常用运动副的符号运动副名称运动副符号两运动构件构成的运动副转动副移动副12121212121212121212121212两构件之一为固定时的运动副122121平面运动副平面高副螺旋副21121221211212球面副球销副121212空间运动副1212124）构件的表示方法

杆、轴构件固定构件同一构件三副构件两副构件构件与运动副简图在机架上的电机齿轮齿条传动带传动圆锥齿轮传动链传动圆柱蜗杆蜗轮传动凸轮传动外啮合圆柱齿轮传动4.机构运动简图应满足的条件：

1)构件数目与实际相同2)运动副的性质、数目与实际相符3)运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例。棘轮机构内啮合圆柱齿轮传动5.机构运动简图的绘制步骤1)弄清机构的结构，观察机构的运动情况，找出机架和原动件，分清各个构件，标上数字。（分清构件）4）用直线或曲线将同一构件上各个运动副元素连接起来代表构件；其中机架应加上短斜线，它可以连成整体，也可以分成几段。（连线构件）2）分析各相连接构件间的接触情况和相对运动性质，确定各个运动副的类型，标上字母。（确定副型）3）恰当地选择投影面，一般选择机构中与多数构件的运动平面相平行的面为投影面；选定长度比例尺μl；按着各运动副间的距离和相对位置，以规定的符号将各运动副表示出来。转动副要确定回转中心，移动副要确定导路方位，高副要确定接触点和轮廓曲线的形状。（选面定位）

简图比例尺：μl=实际尺寸m/图上长度mm二、机构的组成与运动简图5）在原动件上用箭头标明运动方向，在图旁注明比例尺μl,,写明有关尺寸的实际长度。（标原注比，写明实长）绘图方法小结：构件要分清；副型要确定；选面定副位；连线构件成；标原加注比，实长应写明。按此步骤作，简图易画成。

二、机构的组成与运动简图二、机构的组成与运动简图6.机构运动简图绘制举例：1）绘制缝纫机驱动机构的运动简图：组成及运动形式：脚踏板（定轴摆动）连杆（平面运动）曲轴（定轴转动）机架（静止）二、机构的组成与运动简图2）绘制内燃机的曲柄活塞机构运动简图。活塞机构组成及运动形式：曲轴（定轴转动）连杆（平面运动）活塞（往复直线运动）机架（静止）二、机构的组成与运动简图5.运动简图示例：3）其他机构运动简图搅面机动画铰链四杆机构动画颚式破碎机动画颚式破碎机机构运动简图作图过程1颚式破碎机机构运动简图作图过程2内燃机动画内燃机机构运动简图作图1234例2:绘制图示偏心泵的运动简图偏心泵动画注意事项:画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质。工业机器人▲一、填空题1.运动副是指能使两构件之间既保持

接触。而又能产生一定形式相对运动的

。2.由于组成运动副中两构件之间的

形式不同，运动副分为高副和低副。3.运动副的两构件之间，接触形式有

接触，

接触和

接触三种。4.两构件之间作

接触的运动副，叫低副。5.两构件之间作

或

接触的运动副，叫高副。6.回转副的两构件之间，在接触处只允许

孔的轴心线作相对转动。7.移动副的两构件之间，在接触处只允许按

方向作相对移动。8.带动其他构件

的构件，叫原动件。9.在原动件的带动下，作

运动的构件，叫从动件。10.低副的优点：制造和维修

，单位面积压力

，承载能力

。11.低副的缺点：由于是

摩擦，摩擦损失比

大，效率

。12.暖水瓶螺旋瓶盖的旋紧或旋开，是低副中的

副在接触处的复合运动。13.房门的开关运动，是

副在接触处所允许的相对转动。14.抽屉的拉出或推进运动，是

副在接触处所允许的相对移动。15.火车车轮在铁轨上的滚动，属于

副。二、判断题1.机器是构件之间具有确定的相对运动，并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。（）2.凡两构件直接接触，而又相互联接的都叫运动副。（）3.运动副是联接，联接也是运动副。（）4.运动副的作用，是用来限制或约束构件的自由运动的。（）5.螺栓联接是螺旋副。（）6.两构件通过内表面和外表面直接接触而组成的低副，都是回转副。（）7.组成移动副的两构件之间的接触形式，只有平面接触。（）8.两构件通过内、外表面接触，可以组成回转副，也可以组成移动副。（）9.运动副中，两构件联接形式有点、线和面三种。（）10.由于两构件间的联接形式不同，运动副分为低副和高副。（