第二章机构运动简图和自由度计算

2-1 运动副及其分类2-2 平面机构的组成及其运动简图2-3 平面机构的自由度第二章 平面机构的运动简图及其自由度 平面机构 ：空间机构 ：各构件不完全在同一平面或相互平行的平面内运动各构件在同一平面或平行平面内运动构件：2-1 运动副及其分类内燃机连杆套筒连杆体螺栓垫圈螺母轴瓦连杆盖零件：运动单元 制造单元运动副：两个构件直接接触，又能产生一定相对运动的联接。一个平面运动的自由构件有 ?个自由度自由度： 构件所具有的这种独立运动的数目。一、运动副（点、线、面）凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套分为 低副 、 高副 两大类。 1、低副 ： 两构件以 面接触 而形成的运动副。按运动特性可分为 转动副 和 移动副（ 1）转动副 ： 只允许两构件作相对转动，又称作 铰链 。 a)固定铰链二、 运动副分类b)活动铰链转动副固定铰链和活动铰链模型（ 2） 移动副：只允许两构件作相对移动。结论 :两构件用低副联接，失去两个自由度。2、高副：两构件以 点 或 线 接触而构成的运动副。凸轮副（点接触）齿轮副（线接触 ）两构件用高副联接，失去一个自由度。 结论 :二、空间运动副若两构件之间的相对运动均为空间运动，则称为空间运动副。螺旋副 球面副2.2 平面机构的组成及运动简图 用代表构件和运动副的规定符号（表 2-1），并根据机构和运动的有关尺寸，按一定的比例绘制的机构图形。一、构件的分类固定件（机架）：固定不动的构件原动件：输入运动规律的构件从动件：其它的活动构件二、机构运动简图和运动 有关 的：运动副的类型、数目、相对位置、构件数目；和运动 无关 的：构件外形、截面尺寸、组成构件的零件数目、运动副的具体构造。构件均用直线或小方（圆）块等来表示，画有 斜线 的表示机架。1、构件2、转动副3、 移动副两构件组成移动副，其导路必须与相对移动方向一致。4、高副两构件组成高副时，其运动简图中应画出两构件 接触处 的曲线轮廓，对于凸轮、滚子，习惯划出其全部轮廓；对于齿轮，常用 点划线 划出其节圆。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平面运动副运动副符号三、绘制机构运动简图的步骤 1、弄清机构组成：构件数目、运动副数目类型、原动件、从动件和机架分析机构，观察相对运动，数清所有构件的数目；2、确定与机构相关的的尺寸：中心距、构件尺寸、导路和回转中心，高副轮廓3、投影平面的选择4、选择合理的比例尺：5、用规定的符号和线条绘制成简图，一般从原动件开始画。原则：简图与实际运动特征相同；取 “ 相关 ” 舍 “ 无关 ”注意：要明确三类构件 固定件（机架）：机架中只有一个为机架。 原动件：机构中有驱动力或已知运动规律的构件。 从动件：除原动件以外的所有活动构件。1.分析运动，确定构件的类型和数量2.确定运动副的类型和数目3.选择视图平面4.选取比例尺，根据机构运动尺寸，定出各运动副间的相对位置5.画出各运动副和机构符号，表示出各构件例 1:试绘制内燃机的机构运动简图例 2：试绘制牛头刨床的机构运动简图牛头刨床结构示意图 牛头刨床运动图2-6 绘出下列平面机构的运动简图唧筒机构 缝纫机针杆机构活塞泵机构一、平面机构自由度一个自由的平面构件有 ?个自由度。低副联接 减少 ?个自由度 高副联接 减少 ?个自由度 2.3 平面机构的自由度及确定运动的条件n个活动构件：自由度为 ? 。PL个低副： 限制 ? PL个自由度PH个高副： 限制 ? H 个自由度F=3n- 2PL-PH该机构的自由度应为活动构件的自由度数与引入运动副减少的自由度数之差，以 F表示： 例 1：四杆机构（绿杆为机架）n ， L， H 例 2：三杆机构（刚性桁架）n ， L， H （机构不能运动） 铰链四杆机构三杆机构ABC二、平面机构具有确定相对运动的条件 结论：应有一个原动件，任取 黑色 /蓝色构件为原动件，机构有确立的运动。给出一个角度 1， 其他构件便有一个相应位置） 例 3：铰链五杆机构 铰链五杆机构结论：机构具有确定运动的条件是 ：n ， L， H 构件为原动件，处于 AB位置时，构件 234可处于 BCDE 或 BCDE ，位置不确定。当取构件 1或者 4为原动件，机构各构件的运动确定。且等于原动件数目原动件数 =F0，运动确定原动件数 F，机构破坏平面机构自由度计算实例：n：机构中活动构件数， PL：机构中低副数；PH ：机构中高副数； F ：机构的自由度数；F = 3n - 2PL - PH例 1： （ 1） n = 3, PL = 4, PH = 0 F =