机械工业技术学2平面机构.ppt

本章内容,2-1平面机构的组成 2-2平面机构运动简图 2-3平面机构的自由度及其具有确定运动的条件,第二章 平面机构,一.构件：,构件是机器中运动的单元 零件是加工制造的单元。,由一个或几个零件组合而成的刚性结构。,2-1 平面机构的组成,分类,一.构件：,固定件（机架）：用来支承活动构件的构件。 原动件（主动件）：机构中按给定的运动规律运动的构件。 从动件：机构中随原动件的运动而运动的其它活动构件。,2-1 平面机构的组成,一个自由刚体在平面的运动有哪些？,水平,垂直,转动,自由度：具有独立运动的数目,二.运动副及其对构件相对运动的约束,一个作平面运动的自由构件有三个自由度。,运动副：两构件直接接触而又能产生相对运动的可动联接,运动副元素：每个接触表面：点、线、面。,运动副的破坏：若该两表面不再接触，则此运动副就随之而消失,二.运动副及其对构件相对运动的约束,运动副的分类:,按接触情况分：低副(面)、高副(点、线),按相对运动分：转动副（回转副、铰链）、移动副、螺旋副、球面副等,按运动空间分：平面运动副、空间运动副,二.运动副及其对构件相对运动的约束,低副：转动副、移动副,不同运动副对机构自由度的影响:,转动副：限制两个移动； 移动副：限制一个移动和一个转动。 低副：减少两个自由度,二.运动副及其对构件相对运动的约束,高副：减少一个自由度。,高副,二.运动副及其对构件相对运动的约束,按组成机构的各构件之间的相对运动是平面运动还是空间运动分： 平面机构各构件的运动平面相互平行 空间机构各构件不在平行平面内运动,三.机构,按组成机构的各构件之间的运动副分： 低副机构所有运动副都是低副 高副机构机构中具有高副,2-2平面机构运动简图,一.机构运动简图：,定义：用国标规定的简单符号和线条代表运动副和构件，并按一定比例尺表示机构的运动尺寸，绘制出表示机构的简明图形。它与原机械具有完全相同的运动特性。,机构示意图：没严格按比例绘制的简图。,用途：分析现有机械，构思设计新机械。,二、运动副和构件的表示方法,转动副：,移动副：,1、运动副的符号,二、运动副和构件的表示方法,1、运动副的符号,齿轮副：,凸轮副：,二、运动副和构件的表示方法,1、构件的符号,三.平面机构运动简图的绘制方法,1）分析机构，观察相对运动，数清所有构件的数目；,2）确定所有运动副的类型和数目；,3）选择合理的位置（即能充分反映机构的特性）；,4）确定比例尺；,5）用规定的符号和线条绘制成简图。（从原动件开始画)）,例题,例2-1 简式破碎机,例题,例2-2 牛头刨床,简易牛头刨床,2-3 平面机构的自由度及其具有确定运动的条件,一.平面机构自由度的计算,活动构件数目,F=3n,低副的数目,-2PL,高副的数目,-PH,例2-1 铰链四杆机构,F=3n-2PL-PH =3X3-2X4-0=1,例2-2 简式破碎机,F=3n-2PL-PH =3X3-2X4-0=1,例2-3 牛头刨床,F=3n-2PL-PH =3X6-2X8-1=1,二、机构具有确定运动的条件,F0 机构不能运动,三杆机构,二、机构具有确定运动的条件,F= 3n-2PL-PH =3X3-2X4-0=1,F0 原动件数=F：确定运动 原动件数F: 机构被破坏,四杆机构,二、机构具有确定运动的条件,F= 3n-2PL-PH =3X4-2X5-0=2,F0 原动件数=F：确定运动 原动件数F: 运动不确定,五杆机构,机构的自由度数目和机构原动件的数目与机构运动的关系,F0，构件间无相对运动，不成为机构。,F0,原动件数=F，运动确定,原动件数F，运动不确定,原动件数F，机构破坏,例1 简式破碎机,F0,原动件数=F,运动是确定的,F=3n-2PL-PH =3X3-2X4-0=1,三、计算平面机构自由度的注意事项,锯床进给机构,F=3n-2PL-PH =3X7-2X6-0=9,复合铰链：两个以上的构件在同一处用转动副联接，便形 成复合铰链,三、计算平面机构自由度的注意事项,复合铰链运动副的计算方法： k个构件形成的复合铰链的实际转动副数目为(k-1),F=3n-2PL-PH =37-2 (24+2)=1,三、计算平面机构自由度的注意事项,锯床进给机构,局部自由度,局部自由度：与整个机构运动无关的局部运动的自由度,处理局部自由度的方法: 将局部自由度除去不计,说明：局部自由度虽然不影响整个机械的运动，但可将滑动摩擦变为滚动摩擦，从而大大减轻磨损，在实际机器当中经常采用。,F=3n-2PL-PH =33-23-1=2,F=3n-2PL-PH =32-22-1=1,虚约束,机车车轮联动机构 动画,虚约束动画,F=3n-2PL-PH =3X4-2X6-0=0,对运动不起独立限制作 用的约束称为虚约束,处理虚约束：剔除不计,虚约束,F=3n-2PL-PH =3X3-2X4-0=1,机车车轮联动机构 动画,平面机构虚约束常见情况处理方法,平面机构虚约束常见情况处理方法,平面机构虚约束常见情况处理方法,1.采用虚约束是为了改善构件的受力情况；传递较大功率；或满足某种特殊需要。 2.机构中的虚约束都是在一定的几何条件下出现的，如果这些几何条件不满足，则虚约束将变成