第一节平面机构运动简图及自由度计算

第十一章 常用机构11.1 平面机构的运动简图及自由度11.2 平面连杆机构11.3 凸轮机构11.4 间歇运动机构11.5 螺旋机构1.1 平面机构的运动简图及自由度基本概念运动副及其分类机构运动简图机构运动简图 课堂练习机构自由度计算 计算平面机构自由度时应注意的事项平面机构自由度计算课堂练习学习提要11.1 平面机构的运动简图及自由度学习提要1、 概念： 机器 、 机构 、 构件 、 零件 、 平面机构内燃机内燃机 鄂式破碎机鄂式破碎机机器 具有三个特征：1）它们都是人为的各个实物的组合；2）各个实物之间具有确定的相对运动；3）它们都能代替或减轻人类的劳动，去完成机械功或转换机械能。机构 具有机器的前两个特征，但不具有第三个特征。构件 是指机构的运动单元。零件 是机构的制造单元。 通用零件 、 专用零件 机械是机器和机构的总称。平面机构 :若组成机构的所有构件都在同一平面或相互平行的平面内运动，则称为该机构为平面机构。（ 实例 1、 实例 2）轴系结构轴系结构 （ 动画动画 ）滚动轴承的组成 （ 动画 ） 轴的结构通用零件平平 键键轴轴 承承专用零件曲曲 轴轴2、机器的组成动画动画原动部分原动部分 传动部分传动部分 执行部分执行部分原动部分传动部分执行部分一、运动副及其分类1.运动副的概念两构件之间直接接触并能产生一定相对运动的联接称为 运动副 。例如轴与轴承的联接、活塞与汽缸的联接等。2.运动副的分类平面运动副 ：被联接的两个构件只能在同一平面或相互平行的平面内作相对运动的运动副称为 平面运动副 。根据两构件的接触形式不同，平面运动副可分为 低副 和 高副 。动画低副： 两构件通过面接触组成的运动副。按两构件间的相对运动不同可分为： 转动副 、 移动副1）转动副：两构件只能做相对转动的运动副。2）移动副：两个构件只能做相对移动的运动副。移动副动画移动副动画 转动副动画转动副动画 高副：高副： 两构件通过点或线接触组成的运动副。两构件通过点或线接触组成的运动副。螺旋副动画螺旋副动画齿轮副齿轮副 高副高副 3.平面运动副的表示法1）构件）构件 2）转动副）转动副3）移动副）移动副4）高副）高副4.构件的分类（补充）1）机架： 机构中固定不动的构件，它支承着其他活动构 件。2）原动件： 机构中接受外部给定运动规律的活动构件。3）从动件： 机构中随原动件运动的活动构件。原 动 件机 架从 动 件二、机构运动简图1.机构运动简图撇开实际机构中与运动无关的因素，用简单的线条和符号表示构件和运动副，并按一定比例定出各运动副的位置，表示机构各构件间相对运动关系的图。2.机构示意图只是定性地表示机构的组成及运动原理，而不用严格按比例绘制的简图，通常称为机构示意图。动画机机 构构 运运 动动 简简 图图动画 动画 2 3.绘制机构运动简图的方法和步骤1）找出各构件和选定视图平面一般选定的视图平面应与各构件平行，由原动件 从动件及机架2）找出联接构件的各运动副由 从原动构件出发沿运动的传递路线，分析各构件间的相对运动性质；确定活动构件数目、运动副的类型和数目 根据运动副类别画上相应的符号，并逐个注上表示运动副的代号 A、 B、 C、 D., 和构件的数目 1、 2、 3、 .3)画出机构的示意图4）测量各运动副间相对位置5）绘制机构运动简图a)选取长度比例尺动画b)按几何关系作图（即作出机构运动简图）c)标出各运动副和构件的代号，并在机构原动件上画出表示运动方向的箭头。注意事项：1.比例尺：是在图上用一定的长度代表实际长度。2.比例 L=实际构件长度（实际构件长度（ m） /图示构件长度（图示构件长度（ mm） L=实际长度实际长度 /图示长度图示长度M=图示长度图示长度 /实际长度实际长度4.机构运动简图绘制实例机构运动简图绘制实例动画5.课堂练习课堂练习绘制出下列机构的机构运动简图绘制出下列机构的机构运动简图动画动画三、平面机构的自由度1.平面机构自由度的计算1） 自由度： 构件作独立运动的数目。2） 约束： 对构件的独立运动的限制称为约束。 思考 ？3）机构的自由度：是指机构作独立运动的数目。 4）机构自由度计算式 式中 ： F-机构的自由度n-机构中活动构件数目PL-机构中低副的数目PH-机构中高副的数目F=3n-2PL-PHn 低副和高副的约束各是多少？移动副动画移动副动画 转动副动画转动副动画 5）例题：计算内燃机的自由度内燃机运动简图平面机构只有机构自由度大于零，才可能运动。 平面机构具有确定相对运动的条件是：2.平面机构具有确定相对运动的条件平面机构的自由度等于原动件数，即F=W0实例实 例：计算下列图示机构的自由度图一图一 图二图二 图三图三 3.计算平面机构自由度应注意的事项 1）复合铰链a)概念： 两个以上的构件